硅谷模式进入太空产业
2014-04-29王宇

硅谷需要新的神话,否则它也担心,在互联网概念已经屡见不鲜的时代,自己会后继乏力。尽管硅谷的信息产业试图向医疗数据、卫星数据等领域延展,但是良禽择木而栖,精密制造、航天制造、医疗等高科技产业,往往依附于美国国家实验室和军事基地,例如新墨西哥州、科罗拉多州和得克萨斯州等,而非风投资本扎堆的硅谷。
硅谷终于等来了新的神话。在互联网宠儿马斯克(Elon Musk)的火箭发射公司SpaceX宣布火星殖民计划,并积极筹备上市后,互联网巨擘Google,于6月10日以5亿美元的价格,收购了一家卫星制造的初创型企业Skybox Imaging。而消息人士亦透露,苹果正在密会另一家卫星创业公司Planet Labs,且佳期在即。
这些原本只是使用卫星图片、卫星定位和卫星通讯的硅谷公司,早已完成自身在消费市场的渠道铺设和资本积累,开始从下游往上游,整合信息产业链,进而丰富自己的生态圈。
这让依托于美国空军太空司令部的科罗拉多州,有些不安。因为,包括洛克希德·马丁与波音合资的联合发射联盟(United Launch Alliance)和卫星公司DigitalGlobe(NYSE:DGI)在内,该州传统的太空产业公司都靠政府订单奶大,创业团队则是由政府资助的科研机构转制出来。然而,硅谷的玩法则完全不同。
“他们几个人,凑在一起,就成立一个卫星公司。”一位不愿透露姓名的传统卫星公司高管对《财经》记者说,“他们的目标非常明确,前景做出来就卖掉公司。”
商业进程势如破竹
在太空,大小和重量意味着一切,因为它们制约着卫星技术和发射成本。这也无怪乎刘慈欣在科幻小说《三体》里,仅仅是把云天明的大脑送去三体文明。现实中,航天工程师也同样追求着小而精。
“为什么一颗卫星的成本,就能赶上三架波音747喷气式飞机?难道我们就不能把卫星设计得更小更简单一点(发射更多),从而获得更多即时的图片吗?”Skybox Imaging的副总裁、创始人之一的Dan Berkenstock,在Ted演讲中,如是说。
几年前,这位仰慕硅谷创业文化的芝加哥工程师,跑到斯坦福大学攻读航空航天博士,并兼修一门创业课程。学生时代的他,曾参与到NASA位于硅谷的艾姆斯研究中心(Ames Research Center)超级计算机项目组,并且在美国能源部位于加州的劳伦斯—利弗摩尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory),用数据分析寻找潜在的核技术走私者。
虽然这些经历都很光鲜,但是最终给Dan Berkenstock带来创业灵感的,是他们系的一位老教授所提出的一条全新卫星技术路径。
早在上世纪90年代,斯坦福大学航空航天专业的Bob Twiggs教授和他的同行们,一起提出了小立方卫星(CubeSats)的概念。这种卫星的技术路径,跟传统大卫星截然不同,它的概念机只有面包盒的大小,约10立方厘米、重约1.33公斤,可以搭大卫星的发射便车,从而把发射成本降到其他卫星的1%。
然而,更省钱的是,制造这种卫星的电子元件,甚至都不用通过洛克希德·马丁这样的军工制造企业,而是可以直接从美国的消费电子产品零售商RadioShack(NYSE:RSH)的门店购买。
“与卫星产业不同,消费电子的市场总量足够大,因此有大量研发资金投入到这个领域,就使得它的产品稳定性显著提高,同时制造价格也大幅降低。”英国萨里卫星技术公司总裁斯维汀爵士(Sir Martin Sweeting)对《财经》记者说,“所以我们就开始搭它们的便车,利用消费电子的研发,来做我们自己的产品。”
据宇宙与深空信息机构的披露,小立方卫星的成本在2004年就能做到6.5万至8万美元。低廉的价格,使得全球在2004年,就有40家至50家大学对其进行研发。而这些年来,Bob Twiggs教授则是致力于推动小立方卫星的技术标准化。
“过去几年的欧洲和美国的小立方卫星研发,也不断地遇到失败。因为消费电子产品的设计是面向地球环境,而太空中有严重的辐射,因此会对电子器件有很大的影响。所以,过去这些年一些失败的创新企业,就是因为没有掌握电子器件的甄别能力。”斯维汀爵士对《财经》记者说。
不断平台化的技术标准,让商业进程势如破竹。但时间不等人,得师真传的Dan Berkenstock当机立断选择休学,和他的伙伴们在硅谷的帕罗奥图(Palo Alto),找了一间没有窗户的办公室,从2009年开始创业。他的选择是正确的,因为仅在次年,他在NASA艾姆斯研究中心的同僚Will Marshall等人,就创立了Planet Labs,同样做小立方卫星。
然而,创业后的Skybox Imaging遇到了一个现实问题。学校的实验室虽然能把小立方卫星做出来、放上天,但是它传回来的照片分辨率不堪入目,因为卫星的分辨率和它的直径成正比例。此时,他们想到美国政府早在上世纪70年代发现的一个最优妥协,那就是如果把分辨率做到1米,可以在经济性上达到最优。
于是,他们便锁定这个目标,因为1米足以识别汽车、游轮、粮田这种具有经济属性的地面物体,从而可以获得大量商业客户。这样,卫星的尺寸就会大于面包盒,而成为一个小型冰箱,造价和发射成本也是扶摇直上。不过,他的团队同时优化数据分析和信号传输,让卫星的成本物有所值。
一路走来,Skybox Imaging得到风投资本Khosla、Bessemer、Canaan和Norwest共9100万美元的投资。2013年,它通过相对便宜的俄罗斯火箭,把第一颗卫星送上天,并在六天后,发布了首个地面高清晰度视频图像。最终,Skybox Imaging将建成由24颗卫星所组成的网络。而相比早前传闻中的10亿美元收购价,看来Google最终给出的5亿美元,还是相当会压价的。
而与Skybox Imaging同根同源、并被苹果看好的Planet Labs,则是在2014年1月把一个由28颗小立方卫星组成的卫星群Flock 1发射上天。
太空的梦想者
有趣的是,早年因军事需求而发展航天工程的国家(如美国),在太空经济上游产业化发展的初期,通过政府采购项目,或政府项目的外包来刺激本土产业发展。然而时至今日,随着半个世纪的技术积累,商业化正成为推动太空经济上游产业的重要力量。
这一趋势正从卫星产业扩散到火箭产业,其中典型代表就是2002年成立的SpaceX,它在2008年把第一个民资研发的液体火箭送上太空。
“像马斯克这样,做火箭发射的创业公司,我也见了不少,但大多数都是干了几年就消失了,也只有马斯克走到今天。”斯维汀爵士告诉《财经》记者。他从十几年前,在朋友介绍下,从与马斯克吃过一顿早饭开始,一直到今天的联合研发火箭,双方便频繁沟通,甚至曾经一度把公司10%的股份卖给马斯克。
当时,马斯克就揣着去火星建温室的梦想,但是,首先要解决的一个问题,就是怎么到火星上去,所以马斯克就决定先去做火箭。
火箭的研发与制造主要分为控制系统和动力系统,而对于卫星发射来说,其中的一部分研发与火箭控制系统有很高的协同性。对于同机搭载众多数量的小立方卫星来说,就更是如此了。“马斯克的目标是把火箭的成本降下来,而我的目标是把卫星的成本降下来,所以我俩自然就是一拍即合。”斯维汀爵士告诉《财经》记者。在他的眼里,马斯克是一个言谈不多,心思笃定的人。
SpaceX跟传统军工巨头不同,从发动机制造、火箭级制造到火箭控制系统,完全内部消化,而非层层外包,使其火箭发射成本甚至低于中国长征系列。
然而,即便如此,业内人士认为,SpaceX依然是传统的液体燃料推进,除非有革命性的技术出来,并彻底把火箭成本降低到当前的十分之一之前,很难说经济性,因此投资人信心依然不足。
“很多创业做火箭的人,不是失败在技术上,而是失败在资金上。”斯维汀爵士说,“但是马斯克不一样,他足够有钱,他能把自己的钱拿出来做研发,从而稳住其他投资人信心。”
火箭发射不像卫星制造,享受不到消费电子研发的溢出效应,因此在当前阶段上,依然依赖于政府的外包项目以及基础学科的研究,从而推动行业的发展。SpaceX的第一笔订单来自于2006年与NASA签署的合同,这种发展模式与传统政府采购的产业发展模式无异。
对于政府背景的研发机构,则是对新的技术路径进行验证。英国太空署相关人士对《财经》记者表示,该署一方面支持包括佩刀(Sabre)吸气式火箭发动机在内,能够大幅降低火箭发射成本的技术;另一方面,还将在今年7月,发射基于互联网技术的实验卫星,对其空中状态进行验证,从而保持在太空产业上游的技术领先程度。
政府放松管制 下游市场拉动
像Dan Berkenstock这样,从劳伦斯—利弗摩尔国家实验室出来,创业做卫星企业的工程师不在少数。他的老前辈斯科特(Walter Scott)博士,算是业内第一个吃螃蟹的人。而在创业前的冷战时期,他是该实验室所参与的里根星球大战计划中,“耀眼水晶”和“闪亮眼睛”两个子项目的负责人。
冷战结束后,斯科特博士知道,美国议会很快就要颁布一部《地面遥感法案》,以允许私人公司进入卫星图片行业。因此,1992年1月他就快人一步,在加州成立了WorldView Imaging公司。而这部法律在1992年10月被正式颁布,在制度上保障了太空产业的军转民,开启了美国太空经济产业化发展时代。
经过一系列的兼并重组,WorldView发展为上市公司DigitalGlobe(NYSE:DGI),其客户涵盖政府机构、研究所以及商业机构。
但是,美国政府的科技管制依然没有全面放开。即便是WorldView在1997年上天的卫星上,搭载一个分辨率为3米的摄像头,也需要得到美国商务部的许可。在许可证是否颁发的问题上,美国政府的判断很大程度上基于,该技术是否在世界商业领域具备技术压力。
一位不愿透露姓名的卫星企业管理层人士对《财经》记者说:“早在2004年时,Space Imaging公司就造出分辨率达0.27米的商业化卫星,但是由于政府评估后认为当时1米以下的分辨率在世界商业领域还不具有技术压力,所以没有发许可证,结果Space Imaging破产,重组为GeoEye。”技术领先的GeoEye又在2013年被DigitalGlobe收购。
随着全球卫星产业化发展所带来的技术进步,美国政府对技术商业化不断放松管制。2014年6月,美国政府进一步给DigitalGlobe发放牌照,允许其制造分辨率0.25米以下的商业化卫星,这将给其带来价值4亿美元的市场。
DigitalGlobe的总裁塔尔(Jeffrey Tarr)意味深长地说:“非常感激美国商务部在部长Penny Pritzker的领导下,以及在美国国防部、国务院和情报机构的支持下,对国家政策做出了这项面向未来的调整。”
卫星只是太空经济中的一环,它的上游包括装备制造、光学仪器、火箭发射等产业,下游包括卫星通讯、地面遥感、定位导航等产业。英国太空署相关人士对《财经》记者表示,目前英国的太空产业已经达到每年90亿英镑,预计在2030年达到400亿英镑。而上下游的产业规模达到1:9的比重。
全球共有1000多颗卫星,其衍生产品正在不断发展。以农用机械为例,从行业巨头美国迪尔公司(John Deere)的大型联合收割机,到细分市场中德国亚马逊公司(Amazone)的农药洒施机,都在通过卫星定位和对地观测技术,实现农机控制,从而优化从耕种到收购的各个环节。不但效率大大提高,而且对农地的污染也大为减少。
上世纪90年代ICT(信息、通信和技术三个英文单词的英文词头组合)产业的自由化,进而迅速建立起的大众消费市场,也正成为太空上游产业技术与产品发展的拉动力量。
与传统卫星公司锁定的商业客户不同,Skybox与Planet Labs的卫星技术,则是锁定大众消费这个新兴的市场,因为后者与前者相比,对于卫星图片的质量要求也相对较低,而其卫星的技术门槛也相应较低,但市场前景却十分巨大。
因此,以Google为代表的太空产业下游的互联网企业,以丰富自身业态为目的,正通过资本布局的手段,对太空产业进行纵向整合。这给上游的卫星和火箭创业企业的投资,带来退出渠道,盘活技术市场化。这种风投推动下的初创型企业,和完备的资本退出机制所定义的硅谷模式,正进入太空产业。
这一趋势也逼得传统卫星运营商加快研发、并积极转型。萨里卫星的斯维汀爵士告诉《财经》记者,他们在研发领域,除了卫星制造公司里的600名员工外,在萨里大学的试验室里,依然保持了100名研究员的研究力量。此外,他们除了进一步拓展亚洲的商业市场外,也准备开发适合大众消费市场的卫星数据。
DigitalGlobe北亚市场部经理Jingwei Liu对《财经》记者坦言,该公司的重点是即将发射的WorldView-3卫星,它拥有0.31米的分辨率,并且可以采集可见光波段以外的数据。而在市场层面,他们正在从一家影像公司向信息公司转型,地理大数据是其中的核心,并且与Google保持合作。
在中国国内,BAT三家也相继进入这个卫星数据分析行业。阿里巴巴继2013年5月收购高德28%的股份后,又在2014年2月宣布收购其剩余股份;腾讯在2014年5月收购四维图新(SZ.002405)11.28%的股份;而百度则是开展自己基于地理位置服务的事业部。据国内不愿透露姓名的卫星研究员透露,中国正不断发射卫星并做验证,从而进行技术储备。