SpaceX能否在“星链”发射中获利？

+《SpaceNews》Alexandre Najjar/ 文 杨庭辉/ 译

8月18日，一枚猎鹰9号从佛罗里达州肯尼迪航天中心升空，搭载了58颗星链卫星和3颗行星实验室的遥感卫星。

火箭部分组件可重复使用、规模经济效应和业务垂直整合，使猎鹰9号的发射成本可以降到极低的程度，这已不再让业内观察人士感到意外。因为SpaceX利用了其行业内发射成本偏低的优势，基于发射服务和卫星通信业务之间存在的内在联系，所以，该公司宽带星座的运行成本只有竞争对手发射成本的一小部分。

不但如此，星链计划还与2019年8月披露的SpaceX 小卫星搭载计划有关，这可能让一些人感到意外，SpaceX将通过在某些星链卫星发射任务中引入付费搭载发射用户，进一步减少星链发射的成本支出。通过这种方法，SpaceX甚至可以实现发射活动本身的盈亏平衡或盈利，前提是它确定并签约了足够多的搭载客户，以抵消发射成本。

快速了解成本数字

SpaceX很有可能在一次火箭重复使用后实现大约3000万美元的发射成本，并且为星链提供更低的成本，特别是重复使用整流罩。SpaceX已经用同一枚火箭飞行了6次，8月18日的星链任务就证明了这一点。2020年初，SpaceX公司火箭集成总监克里斯托弗·库卢里斯（Christopher Couluris）提到，“（火箭）发射成本为2800万美元，这是所有费用的总和”，再利用是“降低成本的原因”。

然而，为什么SpaceX会亮出他们所有的底牌，并提供更低的发射价格，难道因为他们已经是市场上所有轨道发射服务的最低出价者？作为最低出价者，SpaceX没有进一步降低发射价格的动机，它寻求从这种成本/利润优势中获利也是合乎逻辑的。

让我们细想一下平均2500万美元的星链发射成本（保守的假设是，用全新火箭和重复使用火箭的费用计算出一个平均值，尽管SpaceX在星链任务中仅仅使用回收的火箭，和不时地重复使用整流罩）。

考虑到SpaceX的小卫星搭载发射计划定价为每200公斤客户有效载荷100万美元，2500万美元的成本将需要大约25个200公斤的有效载荷（或50个100公斤的有效载荷）才能达到盈亏平衡，即5吨客户有效载荷。而“猎鹰9号”在之前的“星链”发射中所展示的15.6吨到近地轨道的性能，这使得星链卫星（以及客户的有效载荷适配器和分配器）几乎可以免费发射。SpaceX将根据“剩余物”（即整流罩下的可用质量和体积）调整此类任务中发射的星链卫星数量。目前，整流罩的容积可能成为一个限制因素，但随着SpaceX公司为美国空军开发更长的整流罩，这种情况可能会发生变化。

完全依赖于市场需求的倾斜轨道模型

然而，由于SpaceX不能等待付费用户发射，而且仍然希望在国际电信联盟和美国联邦通信委员会规定的期限内完成星链星座部署，所以该模式不能成为星链卫星发射方案的基准。

因此，上述免费发射模式的成功完全取决于市场对搭载入轨发射的需求，星链星座会发射到53度倾角和大约200千米高近地点的椭圆轨道，搭载的卫星要自行实现轨道抬升和改圆。根据SpaceX在Smallsat Rieshare网站上给出的发射率，这家公司很难在每个月都用付费用户来占满猎鹰9的发射能力。然而，这并不意味着需求并不完全存在，因为一些地球观测星座寻求发射到倾斜轨道，以便在人口最多的地区最大限度地提高其再访问率，而这些地区是地球观测市场最赚钱和最受追捧的地区。Planet、BlackSky、Maxar的Worldview Legion、Satellogic、Capella和Iceye等都是这样，预计在未来10年内，它们至少会将部分星座发射到倾斜轨道。Planet和BlackSky都曾搭载星链任务来发射卫星，这意味着市场的快速增长。

尽管如此，但市场需求和SpaceX自身的需求似乎不足以获得足够的客户，使每月发射到53度倾斜轨道的任务实现盈亏平衡（大约5吨付费客户可抵消2500万美元的成本，6吨的客户可抵消3000万美元的成本，等等）。不过，它可能会成功地用发射收入抵消部分成本，有可能以立方星发射价格发射260千克重的星链卫星。

发射经纪人和上面级的作用

市场成功的主要限制是对星链 53度倾斜轨道感兴趣的客户数量较少，以及入轨的近地点较低，这意味着客户的轨道提升阶段更长/更昂贵。这就是上面级（或最后一英里物流的“入轨级”）派上用场的地方。他们的主要价值是使搭载卫星不受主要有效载荷的轨道参数的影响。这使搭载星链任务的客户可以获得一定程度的自由度，并且能够更快地进入轨道并多保留推进剂。这种组合可能对微型火箭构成真正的威胁。

因此，发射经纪人似乎很清楚SpaceX的计划是合乎逻辑的，这比购买一枚完整的猎鹰9号给经纪人带来的风险更小。显然，一家称为Spaceflight的经纪商正在为星链相关的发射能力进行营销。Exolaunch在其与SpaceX达成的最新搭载发射协议中，明确了专用火箭共享发射和星链任务共享发射之间的区别，并且优先考虑非星链任务共享发射。摩门图斯公司也预订了几次猎鹰9号共享飞行任务的运力，它说它将在2021年下半年“至少执行一次星链任务共享发射”。在定价方面，值得注意的是，SpaceX于2019年8月将其定价从每150千克有效载荷的225万美元降低到目前的每200千克100万美元，这是在其宣布小卫星搭载发射计划数周之后。为了吸引更多的付费客户，从而进一步降低星链的发射资本支出，这是否与市场上成本最低的发射解决方案有关？

最后，SpaceX能否基于其星链卫星霍尔效应电推力器和特斯拉电池技术，在不依赖第三方上面级的情况下，开发自己的电动太空拖船或入轨级？这仍然是高度不确定的，但可能是有意义的，因为SpaceX对垂直整合的品味是众所周知的。

SpaceX能否实现“免费”星链发射？

综上所述，虽然这一方案不能作为星链的基本部署计划，但它可以而且可能会进一步降低选定的“星链”任务的发射成本，在某些极端情况下可能达到盈亏平衡甚至盈利，这取决于任务成本和市场需求。

最后值得注意的一点是，随着第一级和整流罩重复使用次数的增加，发射成本下降，达到盈亏平衡所需的付费客户数量也在下降。星链任务在一次“免费”发射中表现出的客户数量越少，星链任务就越能够享受到免费发射。对于SpaceX来说，这似乎是一个公平的激励，让它尽可能地向可重用性的极限迈进。