大力发展航天产业

■ 文/郑永春 周炳红

2022年7月6日，海南商业航天发射场项目正式开工，完工后将成为推动航天产业发展的重要基础设施。2015年以来，国内外商业航天的技术能力、经济前景和政策环境已发生显著变化，要求我们把重点放在调动各方积极性，共同推动航天产业的发展上，迎接国际竞争。

航天事业发展

航天事业在发展的早期，与国防和军工有着密切的联系，具有高度的敏感性和重要的象征意义。以钱学森回国为标志，航天事业在中国人心目中具有重要价值，是中国独立自主、自力更生的重要象征，也是中国科技自主创新的典范。

航天是高技术的象征，不管是火箭和卫星的研制，还是发射场和测控通信体制，都需要多学科的长期研究积累和不同行业的技术集成，涉及不同部门和机构间的组织协调，这些特征使之更适合国有科研机构来从事。因此，航天事业的发展一直是政府主导的事业。

经过数十年的艰苦努力，我国已经建立了完整的航天研发体系，走出了一条独立自主的航天发展道路。北斗卫星导航系统已经成为全球四大卫星导航系统之一。月球和深空探测领域实现了人类历史上第一次航天器登陆月球背面、全世界第三个采集月壤、全球第二个成功登陆火星的记录。在载人航天领域，中国空间站即将建成，迎来长达十几年的空间站时代。

虽然目前已有数十个国家和地区建立了航天局，发射了自己的卫星，甚至拥有了自己的航天员，但是能够完全依靠自身力量把人送入太空、发展载人航天事业的，迄今只有美国、中国和俄罗斯这3个国家。欧盟虽然有很大的雄心，但没有独立把人送入太空的能力。

随着航天技术逐渐成熟，进入这一领域的门槛逐渐降低，以及航天应用需求的拓展，我国航天产业的发展时机已经成熟。2015年，笔者曾经写过一篇文章《2015，中国商业航天元年》。如今，7年过去了，在政策扶持和市场驱动下，商业航天的发展实现了快速进步。2021年，国内已有商业航天企业近400 家，融资金额超过64 亿元，主要集中在卫星制造业和发射服务业。短短几年间，商业航天的市场规模已达万亿元，而且发展潜力巨大。

“通过制度松绑，因势利导，我国可以快速扩大航天产业规模，发展航天产业链条，使之成为高科技产业的代表，成为国民经济的重要组成部分。

近几年，随着国内外形势的变化，商业航天的经济前景、政策环境和投融资环境都发生了显著变化，商业航天的发展面临新的问题。这些变化要求我们重新审视商业航天的发展，把重点放到推动航天产业的发展上。

重新认识航天产业的重要性

我们提倡的商业航天，实际上包括了国有航天机构的商业化探索和以民营企业为主的商业航天。不管是国有机构还是民营企业，虽然作用和分工不同，但都有责任支持和参与航天产业的发展，使之成为支撑国家发展的战略性高科技产业。因此，我们需要随着时代的发展，重新认识航天产业的重要性。

首先，要从参与全球分工、服务国家“一带一路”倡议、打造中国科技名片的角度，看待航天产业的发展，使之成为像高铁、船舶、核电那样的战略性科技产业，为全球不同国家和地区提供航天解决方案和服务。

以大家比较熟悉的芯片产业作为参照来看待航天产业，可能会更好理解。芯片产业高度市场化，我国在芯片产业的发展中面临“卡脖子”技术——光刻机的制约。为了发展芯片产业，国家需要在研发阶段组织力量进行攻关，然后通过政策扶持和市场机制扩大产业规模。目前，我国已经建立了完整、严密的航天科研生产体系和责任明确的分工协作体系，拥有年轻而充满活力的人才队伍。但是，航天产业规模小、市场化程度不够等问题仍然比较突出。此时，行业主管部门应把主要精力放在制定和完善政策上，一方面拆除藩篱，鼓励国有航天机构进行商业化探索，另一方面理顺申请和使用航天基础设施的途径，公开民用航天科研项目招投标，吸引民营资本参与航天产业发展。通过制度松绑，因势利导，我国可以快速扩大航天产业规模，发展航天产业链条，使之成为高科技产业的代表，成为国民经济的重要组成部分。

其次，要明确哪些领域属于国家主导的公益性航天事业、哪些领域是需要通过市场机制发展的航天产业，分析国有机构和民营企业在航天产业发展过程中的各自优势。只有充分发挥各社会主体的积极性，实现优势互补，才能推动航天产业做大、做强。

最后，地方政府对发展航天产业积极性很高，但支持和推动航天产业发展的责任主体还不明确。目前，对发展航天产业的重要性，一些人的认识还不够到位。相关行业主管部门不仅是航天产业发展规划的制定者，还要成为建立市场监管规则的裁判员、助推航天产业发展的加速器，完善航天产业发展的政策环境。

探索航天产业发展模式

以美国航天产业的发展为例，美国国家航空和航天局（NASA）最初支持和鼓励商业航天发展的目的是引入竞争对手，降低成本，在每年有限的航天预算中做自己擅长的事情。2008年以来，美国太空探索技术公司（SpaceX）、蓝色起源等商业航天企业蓬勃发展，目前已经形成了相当大的产业规模，在全球市场具有很强的竞争力。2018年3月30日，SpaceX 的猎鹰9 号火箭成功发射了10 颗新一代卫星；4月2日，SpaceX 向国际空间站完成了第14 次货运补给发射任务，将一艘装满物资和设备的可重复使用的货船送入轨道实验室；4月19日，SpaceX又为NASA 成功发射了新一代太空望远镜“凌日系外行星勘测卫星”（TESS）。在全球卫星发射市场上，SpaceX 所占份额从2013年的7%增加到目前的65%左右。2021年1月24日，SpaceX 一次性将143 颗卫星送入太空，创下了单次发射最多卫星的纪录。2021年9月16日，4 位普通公民搭载灵感4 号飞船进入太空，创下了非专业航天员乘组的首次太空飞行。给国际空间站运货送人，研制和发射月球探测器，把普通人送入太空发展太空旅游……这样的事情已经成为SpaceX 的常态。

在不同的国家，航天产业的发展路径必然也是不同的。我国航天产业的发展必然是有所为而有所不为，明确产业发展重点尤为重要。除了以国家投入为主的航天事业外，以社会需求和民间投入为主的航天产业具有不同于其他产业的一些特征，而这些特征决定了它的发展路径也必然是独特的。

以前，由于每年的发射次数有限，卫星和火箭的生产量很小，一个型号的卫星和火箭往往发射不了几次。因此，生产卫星和火箭多采用研发模式，每一个航天器都要经历设计、生产、测试等环节，生产周期长，成本高。

如今，对应用卫星，特别是低轨卫星的稳定性和使用寿命的要求大大降低，通过高频次发射，形成高密度的卫星网络，实现低成本的替换。计划发射几万颗卫星的星链计划就是其中的典型代表。因此，火箭和卫星有必要采用批量化、商品化的生产模式。

目前，我国在卫星和火箭的批量化生产方面已经走出了成功的探索之路。每年生产几百颗卫星的卫星工厂已经投入生产，采用数字化设计和批量化生产的火箭生产流程已经建立。未来，生产航天器的所有软硬件均要实现流程可控，减少外包环节，使造火箭和飞船类似于生产冰箱、洗衣机等民用产品一样，全程质量可控。随着应用需求的扩张，建立流水线的生产模式是航天产业发展的必然趋势。

研发低成本运载工具

航天产业发展的基础是火箭，如何高频次、低成本地把卫星、游客送入太空，是制约航天产业发展的瓶颈。一直以来，火箭都是一次性产品，点火之后一飞冲天，把载荷（卫星或飞船）送入预定轨道，火箭的使命就完成了。因此，在航天任务中，运载火箭是最早庆祝成功的系统。

运载火箭一般分为多级，先后多次点火，最早点火的称为第一级火箭。2015年12月21日，SpaceX 首次成功回收猎鹰9 号的第一级火箭。2017年3月30日，SpaceX 将回收后的猎鹰9 号火箭再次送入太空，并再次成功回收，这标志着火箭回收复用已经成为现实。

在一枚火箭中，硬件成本占火箭发射成本的绝大部分。其中，造价最高的是发动机，也就是火箭的心脏。作为燃料的推进剂只占发射成本1%左右。当然，推进剂不同，火箭燃料成本所占比例也有所不同。毫无疑问，火箭回收复用确实可以大幅度降低成本，至少价值数百万、上千万美元的发动机不再是一次性的，可以回收后再次利用。

通过商品化、批量化，运载火箭的生产成本有望大幅度降低。目前，猎鹰火箭的发射价格约为6 700万美元。从最早的猎鹰9 号到现在的重复使用版本，火箭的运载能力增加了1 倍，单位质量发射价格下降了25%左右，近地轨道发射价格约为4 000 美元/kg，它已经成为世界上最便宜的发射工具。

在技术相对简单的固体燃料火箭方面，以航天科工的快舟系列火箭为代表，国内多家航天企业正在努力研发适合低成本、高频次发射的运载工具，两家民营企业生产的火箭已经成功发射入轨，还有一些企业正在准备发射。一旦实现技术突破，完成技术和资本积累，液体燃料、大推力、可回收复用的火箭研制将成为未来航天产业发展的重点。

建立鼓励创新的航天产业发展机制

国家主导的航天经费应该投入服务于公众利益的基础性科研项目中，例如，研发周期长、技术难度高的重型运载火箭，有利于激发全民探索精神、促进基础科学发展的空间科学和深空探测项目，等等。

由于考核评价机制的导向，国有航天机构很难承担发射失败的责任。但是，作为迄今最成功的商业航天企业，SpaceX 经常发射失败。为什么会出现这种情况？这是因为SpaceX 用“互联网思维”改造航天研发模式。刚开始造火箭的时候，发射台上连续炸了3 次，公司差点破产，很多人质疑他们根本不可能造出火箭来。对于火箭回收，又有很多人质疑他们根本不可能成功。即便回收成功了，仍然有很多人质疑回收后的火箭损坏严重，没有实用价值。但是，现在火箭回收已经成为常态，一枚火箭重复使用十多次也已经实现。由于航天产业的发展没有成熟的路径，必须通过多次尝试、不断失败，才能突破关键技术，摸索出一条满足市场需求、应对市场竞争的发展道路。每一次失败，实际上都是在进行相关的技术测试；失败之后发现问题、总结经验，然后改进方案——这是一种可能会费钱但更高效的研发模式，并非“烧钱”。这种通过不断试验进行技术迭代的航天产业发展路径值得借鉴。

SpaceX 已经探索出了一条独特的航天产业发展路径。大多数产品按批次生产和采购，各类元器件尽可能回收利用，通过模块化、层级最小化、批量化生产，显著降低了成本。SpaceX 的创始人马斯克曾经说过，他希望在火星上退休，也曾经把一辆红色的特斯拉跑车送入环绕太阳的轨道，还把绕月旅游的船票卖给了日本商界领袖，甚至还准备买下推特公司从而改造这个他不喜欢的互联网平台。这些行为与我们想象中的技术高手、专注于创业的企业家形象很不同，似乎不务正业。但是，我们不能被他在火星上退休的大话所干扰，而要关注他背后真正的目的。如果换个角度，你会发现SpaceX 基本不在媒体上投放广告，而是让自己成为媒体追捧的对象，每次发射都面向全球直播，吸引媒体关注。马斯克本人更是媒体的宠儿，通过与媒体的频繁互动，使自己成为乔布斯之后的科技创新领袖，风头压过了扎克伯格等互联网大佬。马斯克当网红，帮助SpaceX 省下了一大笔广告费用，成为投资者追捧的对象。

2015年以来，我国航天产业的发展出现了一些明显变化。一方面，国有航天机构将科技成果转化为民用，满足社会对航天的需求，使自身得到成长。另一方面，一些民间资本看好航天产业的发展前景，希望参与其中，从中发现机会或创造新的需求。两方面力量的汇合，成为推动我国航天产业发展的动力。

目前，中国是否需要发展航天产业已经无人质疑了。但是，航天产业如何发展还没有形成共识，发展路径也需要探索。对国有航天机构而言，内部面临一些体制机制障碍。例如：一些人对发展航天产业的积极性不足；民品和军品的管理界限不够清晰，社会力量参与合作的渠道还不畅通。此时，通过市场化方式成立面向社会需求的新型航天机构，促进科技成果转化，参与市场竞争，助推航天产业发展，并推动内部体制机制的改革是当务之急。对民营机构而言，立足长远，避免短视，与国有航天机构加强分工协调，在互利合作中壮大自身实力，不失为一条比较现实的途径。

航天产业具有的高技术特征意味着它的技术门槛高，研发周期长，投资回报周期也较长。如今，航天技术越来越平民化。此时，适时进行政策鼓励，开放航天产业市场，引导其他行业和民营资本进入，将产生明显的链式反应。建议行业主管部门在发射服务、测控支持等基础共性设备，以及先进材料、液体火箭发动机等“卡脖子”技术方面，设立公共研发基金，加大技术攻关力度，促进整个航天产业的发展。目前，太空旅游、应用卫星相关的技术越来越成熟，市场前景比较明确，与之相关的领域将成为航天产业发展的主战场。