发挥制度优势，以中国特色商业航天应对中美竞争

在大航天时代，我们不但需要科学决策，更需要洞察力和想象力、勇气和决心。通过我国制度优势实现高效资源配置、落实实施方案，打造中国特色商业航天，才能在未来新的产业革命中实现换道超车，占据有利身位。

发挥制度优势，以中国特色商业航天应对中美竞争

文 | 陈蓝

一场新的产业革命或将来临

1957年是历史上重要的一年，苏联成功发射第一颗人造卫星，人类进入太空时代。不到四年，加加林成为进入太空第一人。1969年，美国宇航员登上月球。然而，在经历了突飞猛进的十多年后，航天却进入了缓慢发展的时期。进入太空时代60多年后的2020年，每年轨道发射次数仍然没有超过冷战时期的高峰（1984年128次），航天活动主要还是政府主导，全世界进入过太空的人数不到一千，普通人对于航天的直接认知相对较少。

相比之下，大航海时代，哥伦布发现新大陆后60多年后，已经有数万欧洲人移民美洲。上世纪初开启的航空时代，莱特兄弟第一架飞机升空60多年后，每年乘坐飞机进行旅行的人次已经过亿。这和航天的现状形成了鲜明的对照。

归根结底，阻碍人类大规模进入太空的主要原因是昂贵的发射费用。从上世纪七十年代到前不久，发射一公斤有效载荷进入近地轨道的费用一直稳定在2万美元左右。一枚发射重量数千吨、价值数亿美元的火箭，最多只能携带数十吨载荷进入轨道，然后再入烧毁。

图1 1957-2021全球范围航天发射（成功入轨）次数（图源：Statista）

不过，这个情况正在改变。我们从上图可以看到，进入新世纪以后，人类航天活动在2005年陷入低潮，此后逐步回升，2017年以后开始高速增长。2021年，年发射次数（135次）终于打破记录，创历史新高。

是什么因素推动了航天活动的复兴？如果我们研究一下，就会发现主要是出现了以美国SpaceX公司为代表的商业航天新势力。从2019到今年（截至11月16日），SpaceX每年成功发射次数分别是13、25、31、51次，势头迅猛。以一家私营公司之力，占据美国全年发射七成多，和世界航天第二大国打平，超过世界上中美之外所有国家发射量总和，充分显示了商业航天的潜力和巨大能量。

SpaceX的成功秘诀就是可复用火箭。它的猎鹰九号火箭第一级复飞次数最高已达14次，最短复飞周期缩短到21天。这款火箭发射22.8吨低轨载荷的报价是6700万美元，远低于市场上的竞争对手，也低于中国长征火箭。所以，SpaceX占据了商业发射市场一半以上的份额也就不奇怪了。SpaceX的出现已经极大地改变了世界航天格局。

然而，猎鹰九号只是SpaceX颠覆性变革的第一步。即将进行轨道发射测试的巨型火箭星舰，能实现两级全复用，低轨运载能力超百吨。它的设计非常大胆。但不管是技术含量极高的多机并联全流量分级燃烧液氧甲烷发动机，还是看似粗陋的低技术不锈钢箭体，都是成本导向的。它的再入和回收方式是航天飞机和猎鹰九号的巧妙结合再加创新：近空间水平滑翔、高空水平姿态垂直下落，近地面垂直姿态动力减速加转臂回收。星舰和SpaceX其他项目一样，也采用从IT行业引进的快速迭代、低成本试错的开发方式。从星舰优秀的设计和SpaceX的实力及过往表现看，它有很大机会获得成功，率先实现人类孜孜不倦追求数十年至今未成正果的航天运载工具全复用。

马斯克预测星舰未来每次的发射成本将低于一千万美元，意味着每公斤载荷发射成本不到一百美元！如果实现，无疑将彻底颠覆现有的航天格局，为人类大规模进入太空铺平道路，意义十分巨大。我们应该清醒地意识到，世界已经处于大航天时代的前夜。一场将改变历史进程的新产业革命即将来临。

SpaceX对我国构成重大战略威胁

最近几年中美关系已经发生根本逆转，中美竞争的时代已经不可避免地到来。而具有巨大战略意义的太空则是竞争的关键领域之一。

过去二十多年，中国经济快速增长，综合国力水涨船高。凭借经济实力和制度优势，通过不懈的努力，中国航天取得了辉煌的成就。我们在航天运载工具、载人航天、月球和行星探索、卫星导航和卫星通讯、对地遥感、空间科学等领域取得了全方位的突破。客观地说，目前中国的整体航天实力已经超过俄罗斯和欧洲，和美国的差距也在迅速缩小。

然而，同时期美国商业航天也在迅猛发展。SpaceX的崛起让中国的赶超面临重大挑战。上世纪九十年代，中国长征火箭是国际商业发射市场上最具竞争力的运载火箭。而现在，SpaceX猎鹰九号的发射成本比长征火箭有着明显优势。中美在年发射重量上的差距正在拉大。如果星舰研制成功并投入使用，那么它将会进一步展现碾压性优势。

图2 近八年中美入轨载荷质量比较

星舰的低成本优势不仅仅体现在发射市场占有率上。影响更为深远的是，低廉的发射成本将刺激和孕育出各种我们甚至都无法想象的全新应用和市场，从而创造出巨大价值。人们往往会受限于陈旧的认知，低估新生事物所能创造的需求规模。这样的情况在历史上发生过多次。1946年计算机问世后，IBM创始人沃森认为只要五台计算机就能满足全球需求。但后来的事实证明，计算机的作用远超出当时人们的想象，它所带来的信息革命改变了人类的历史进程。星舰也可能会成为改变历史进程、开启大航天时代的先行者。

实际上，新的应用和市场已经出现，那就是SpaceX的星链。猎鹰九号的复用和发射成本的降低，使得四万多颗低轨卫星的巨型星座成为可能。星链星座尚未完全建成就已经产生了巨大影响。俄乌战争中，星链为乌克兰军方提供的服务引起了全球关注。它或多或少影响了战场上的力量对比。低成本进入太空的能力带来的全新军事应用将改变未来战争的形式和手段，甚至大国力量对比，具有深远影响。

毫无疑问，以SpaceX为首的美国商业航天势力的发展会对中国产生巨大的军事、政治和经济影响，对我国国家安全构成的战略威胁是不言而喻的。

商业航天的战略意义

在新产业发展上，我们有不少痛苦的历史记忆，比如信息产业。

中国的半导体和芯片事业起步很早。中国的第一台晶体管计算机1964年就研制成功；中国第一块芯片（集成电路）诞生于1968年。但计划经济模式下，科研成果缺乏转化成商业价值的土壤和催化剂，无法形成依靠市场来实现产品迭代优化的闭环，让中国错失了第一波的信息革命，导致今天在芯片、操作系统、工业软件等方面倍受美国牵制。如果美国商业航天保持快速发展步伐，发射成本持续下降，各种新型应用（包括各种全新的军事应用）大规模落地，大航天时代开启，那么在中国，极有可能，信息产业落后的历史会重演。

中国航天事业成绩斐然，但基本上仍是政府主导、依靠直接投资实现的。航天技术应用和技术转移当然会产生社会经济价值，但庞大的航天产业本身仍然没有实现自我滚动发展。新兴的商业航天则还在靠资本输血，非常脆弱。政府主导模式能最大程度地发挥我们的制度优势。这个法宝不能丢。但当一个专业领域发展成为大规模产业时，政府就不可能再大包大揽。现有的模式无法适应太空经济大规模发展和中美竞争新形势。

在中美航天竞赛中，如果我们还是单纯以政府投入面对美国私企低成本商业化运营，就有点像大航海时代郑和下西洋面对哥伦布发现新大陆。前者是国家行为，因国内政治因素被迫终止。后者受商业利益驱动，因推进贸易而获得巨大发展。随着航天产业规模的扩大和投入的上升，我们很可能会处于不可持续的不利局面。我们绝不能让美苏军备竞赛的历史重演，也不能再错过一场产业革命。错过了大航海，不能再错过大航天。

商业航天依靠市场内在动力实现可持续发展。它在激发创新活力、优化资源配置、提高运作效率、降低试错成本等方面的作用不可替代。加大商业航天发展力度、迅速扩大应用规模、实现低成本航天，从而化解美国商业航天产生的威胁，对我国来说有着极大的紧迫性。我们应该达成一个共识，即商业航天对我国具有重要的战略意义。如何将商业航天和我国的制度优势及中国实际情况相结合，把挑战变为机遇，是值得我们认真思考的一个课题。

中国的优势和当前商业航天存在的问题

改革开放以来中国的发展历史证明，中国现有政治制度和混合型经济体制具有独特的优势。中国政府的科学决策机制、长期计划的执行能力、资源动员能力和利用效率（所谓集中力量办大事）都比所谓的民主国家更强。国有企业的社会责任和公益特性决定了它们在需要的时候必须服从国家利益。最典型的例子就是中国载人航天计划。中国早在1992年就制定了突破载人航天、掌握交会对接技术并发射短期有人照料空间实验室、建设长期载人模块化空间站的三步走计划。这个目标三十年来始终没变。在国家的持续支持和以中国航天科技集团为主无数中国航天人的不懈努力下，我们按原计划实现了全部目标。这在世界上恐怕也没有先例。

另一方面，经过四十多年的改革，中国特色的市场经济取得了巨大成功，创造了中国崛起的奇迹。中国很多领域都已经形成了充分竞争的成熟市场。民营企业迸发出了巨大的活力，涌现出华为、小米、阿里巴巴、腾讯、比亚迪等具有强大创新能力和国际竞争力的优秀民企。2015年以来，在国家政策鼓励和支持下，中国商业航天从零起步。目前，中国航天民企已多次成功进行轨道发射，自研中型液体火箭即将起飞，卫星民企则在小卫星市场占据了相当比例。相信只要给中国的航天民企更多空间和机会，他们完全有能力和SpaceX竞争。

中国还具有世界最完整的产业链、丰富的人才储备等优势。航天央企在可复用航天运载工具各种前沿技术上有大量技术积累并已经取得重大突破。通过合理的顶层设计，把政府、国企和民企、产业链、技术和人才方面的优势全面发挥出来，我们有理由在即将到来的大航天时代赶上甚至超越美国，在中美竞争中立于不败之地。

不过，中国商业航天起步较晚，基础薄弱，和美国尤其是SpaceX的差距还很大。资本的逐利本质很难让他们关注长远计划。政府对商业航天也缺乏长期规划。行业上下对商业航天的战略地位认识仍然不足。我国大量卫星星座发射需求正逐渐形成，与之相反的，配套的商业化火箭发射能力却未能匹配发展。考虑到与国家队同在航天产业，他们的政策优势和先发优势对航天民企形成了巨大的压力。坦率说，中国民营商业航天企业们的潜力还没有充分发挥。我们必须关注这些发展中出现的问题。解决好这些问题，中国商业航天才能健康发展。

我们可以借鉴中国崛起过程中很多产业发展的成功案例，比如高铁、可再生能源、新能源汽车等等。这些产业的崛起无一不是政府主导。通过政府直接投入或大规模补贴，带动需求增长和规模扩大。国企民企公平竞争，通过市场反哺的闭环实现技术进步和成本优化，最后完成产业升级。其实美国商业航天也类似。NASA通过国际空间站运输服务合同创造需求，带动商业火箭和飞船的开发，最终成就了SpaceX。他山之石，可以攻玉。这些成功经验都能为中国商业航天的未来发展提供灵感和启发。

发挥新举国体制优势，打造中国特色商业航天

我们已经从星链和新能源车等案例中看到了规模对成本、技术以及行业发展的助推作用。需求和市场规模的扩大也能让更多民企得到发展机会。这也是超越美国的关键，因为在这一点上我们能淋漓尽致地发挥制度优势而对手很难复制。那么如何发挥中国优势，打造中国特色商业航天？这里提出一些建议：

1、政府主导建设大规模的太空基础设施，以创造大规模需求来带动商业航天行业发展。

美国的体制决定了它很难实施需要耗费巨资和数十年时间才能看到结果的长期项目。每一任总统上台，NASA的方向都会来个180度转弯。这就是为什么星舰和星链项目诞生在SpaceX而不是NASA的原因。SpaceX只是一家中等规模的商业公司，包括SpaceX在内任何商业公司的资源都不足以实施规模更大一级的项目。而中国的经济实力和举国体制使得大规模太空基础设施建设成为可能，也意味着我们能创造出更广阔的市场和更多的行业需求。新一代巨型星座、大型载人空间站等都可以成为商业航天未来巨大蓝海市场的一部分。

2、商业航天需要创新的政策、实施方案和商业模式。

NASA的国际空间站商业运输计划改传统硬件采购为购买固定价格服务，当初主要目的是降低自身成本，“顺便”扶植商业航天，取得了极大的成功。中国高铁则由政府直接投资，国企民企共同参与建设，属于普惠的公共服务，更注重社会效益。中国光伏、风电和新能源汽车依靠财政补贴就催生了巨大的需求和市场。这些都是中国商业航天可以借鉴的模式，尤其是具备基础设施共性的高铁模式。太空基础设施以“普惠”方式提供使用，通过补贴、预研、资金、任务等多种形式扶持优质商业航天企业，将会极大地促进商业航天应用的创新和发展。

3、中国商业航天发展需要长期战略规划。

我们应该像当初启动载人航天计划时那样，明确愿景目标、制定长期战略、政策指导和实施方案。我们的目标不需要像马斯克登陆火星创建多星球文明那样激进，但应该具有前瞻性、战略性、长期性。长期战略的核心思路是有利于创新关键技术，有利于创造核心价值，有利于行业持续发展，有利于补充中国航天。

4、起草并颁布《商业航天法》。

制定明确的规则，划定政府、国企、民企之间清晰的边界，让政策更稳定地执行，让国企和民企公平竞争，让坚守商业诚信和法制原则成为行业的准则。

总结一下，政府主导、基于市场的中国特色商业航天可以是这样的：政府扮演甲方角色，投资建设具有普惠性质的战略性太空基础设施，从而创造出大规模需求。国企民企作为乙方提供航天器建造和发射服务，并开发和运营基于这些基础设施的商业应用。只要需求够大、政策稳定、参与方公平竞争，国企民企都能获得足够的发展空间。如果各方目标一致，取长补短，中国商业航天的巨大潜力就会释放出来，前景不可估量。

超越战略：大规模太空基础设施

按照前述设想，政府投资建设大规模太空基础设施是超越战略成功的关键。大幅降低发射成本需要超大的规模化来支持。所以，中国商业航天长期规划中需要更多规模更大、战略意义更深远的项目。只有这样才能利用我们的体制优势实现超越，最终成为大航天时代的主导和引领者。下面列举几个可能性作一些讨论。

1、新一代通导遥一体化巨型星座

无论星链还是星网，目前仍然存在很多不足，如卫星体积重量仍然偏大、手机无法直连、天基系统和地面移动通信网络相互割裂，等等。我们应该超越星链，着眼于未来及早规划下一代低轨通信星座。例如和地面6G标准融合、采用大型相控阵天线以便实现手机直连等。为了提高巨型星座的效费比、支持更多创新商业模式，如技术上可行，可以设计成通信、导航、遥感及其他用途一体化的星座。如果采用软件定义卫星的概念，那么不仅功能可以得到不断的增强和升级，也能搭载各种创新应用。由于巨大的天线尺寸和功能的增强，这个星座的发射重量将比星链大幅提高，为商业航天公司创造的需求也大得多。这样的星座可以由政府统一规划、直接投资其基础设施部分（卫星平台、发射、地面测控等），而有效载荷和应用系统则可以由众多商业公司投资、拥有并运营。甚至，个人和小团队也可以通过“软件定义”，在单颗卫星主功能外实现个性化的商业应用，从而创造出更大的生态。

2、空间太阳能电站

我国正在进行前期技术验证的空间太阳能电站可以成为又一个巨型项目。在重庆璧山和西安电子科技大学，两个能量传输地面实验基地已经建成或正在建设。在空间太阳能电站的竞赛中，中国是唯一进入工程验证阶段的国家。按规划，2028-2030年，将发射在轨试验航天器。2035年，将建成兆瓦级实验电站。2050年，将建成吉瓦级商业电站。空间太阳能电站规模巨大。吉瓦级电站仅传输天线直径就达一公里，整体尺度将达十公里级，质量近万吨。兆瓦级电站也会有大几百吨至千吨。这远超人类目前进入太空的能力，无疑是一个巨大的技术挑战，但它为未来商业航天所提供的市场空间也无比巨大。和地面电网一样，太空电站也可以定义为基础设施和普惠服务，政府应负责其主要部分。但因电站耗资巨大，它部分功能构件的建造和运营可以引入商业化模式，比如单个发电单元开放给公司和个人投资，他们从售电收入分成中得到回报。

图3：空间太阳能商业电站想象图

3、大型商业空间站（太空酒店/太空城市）

这是一个着眼更远、但规模和想象空间更大的项目。中国空间站已经基本建成。技术水准处于世界前沿。继续发展载人航天技术，在太空进一步开拓人类的生存空间，是合乎情理、顺理成章的下一步。本质上，空间站的最重要作用就是研究太空中的人、人的生存空间及工程实现，因为所有的科研（除了人体医学）都可以采用更便宜的无人航天器来完成。在人类进入太空的征途中，太空旅游是第一步，也是目前唯一能看到的载人航天商业应用。目前一次轨道飞行的费用高达六千万美元，是极少数富人的游戏。但发射成本的下降将带来太空旅游市场规模的急剧扩大，仅有的限制就是人口规模，所以潜力巨大。美国公理航天和NASA合作，最早将于2024年开始建设商业空间站（太空酒店）。我们暂时落后，但理应在规模上实现超越。我们可以从中国空间站开放给游客开始，然后发射商业居住舱（太空酒店），再到独立商业空间站。商业空间站规模可以从十人级开始，然后百人级、千人级......政府可以负责基础设施，即建造和发射核心舱和（太阳能或核能）能源模块，以普惠服务形式提供对接口、水电气供应等。而商业公司只需负责天地运输和商业居住舱即可。超大型空间站技术复杂、挑战巨大，现在开始进行技术论证和预研，为时不算过早。

图4：美国OAC公司计划的太空酒店（图源：OAC）

太空基础设施投资巨大，一旦失败影响巨大，因此尤其需要科学的决策。好在最近几十年的实践证明，中国政府在重大项目决策方面比所谓民主国家其实更科学。我们在载人航天、可再生能源、新能源汽车、高铁、核电等领域的巨大成功证明了这一点。

在大航天时代，我们不但需要科学决策，更需要洞察力和想象力、勇气和决心。通过我国制度优势实现高效资源配置、落实实施方案，打造中国特色商业航天，才能在未来新的产业革命中实现换道超车，占据有利身位。

（作者介绍：陈蓝，自由撰稿人，观察者网专栏作者，航天爱好者，英文电子杂志“Go Taikonauts”创办人之一）

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