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2015年,SpaceX的猎鹰9号火箭第一次稳稳落在海上驳船上。那一刻,整个航天工业的游戏规则被改写——火箭不再是一次性消耗品,而是可以像飞机一样重复使用。
那一年,SpaceX已经成立13年,烧掉了超过10亿美元。而中国的民营航天呢?刚刚拿到政策许可,连第一家公司都还没正式运营。但晚加入不代表就一定会落后。
2023年,一家叫蓝箭航天的中国民营公司,把一枚液氧甲烷火箭送入了轨道。这是人类历史上第一枚成功入轨的甲烷燃料火箭。SpaceX花了21年、几百亿美元研发的星舰用的也是甲烷,但它的首次完整轨道飞行比蓝箭还晚。
SpaceX用了21年没做到的事,中国民营航天用9年做到了。所以本期的视频,我们就想抛出几个问题
中国是否已经追上SpaceX了?
他们两个之间差距到底还有多大?
这场追赶赛从什么时候开始的?
所以今天我们就一起来讨论下这些问题。
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在此之前,中国航天是一个完全封闭的系统。所有火箭、卫星都由航天科技集团和航天科工集团两大国企垄断。民营资本基本上都没资格进来。那为什么会突然的放开呢?因为SpaceX是最好的开始。
2010年,SpaceX的猎鹰9号首飞成功。2012年,龙飞船成为第一艘造访国际空间站的商业飞船。一家成立仅10年的私人公司,干成了之前只有国家才能干的事。更要命的是,SpaceX的发射报价只有中国长征火箭的三分之一。
中国意识到,如果继续让国企垄断,早晚会在商业航天领域被甩开。政策松绑,势在必行。
但热钱解决不了核心问题:火箭到底能不能飞起来?
2018年到2019年,中国民营火箭进入了密集试飞期。星际荣耀和零壹空间先后完成了亚轨道飞行,证明了基本的技术能力。但真正的考验是轨道发射——把卫星送到能绑着地球转的那条线上。蓝箭和零壹先后尝试,先后失败。
2019年7月,星际荣耀的双曲线一号从酒泉升空,成功将卫星送入轨道。中国民营航天的第一次轨道发射,终于成了。
但冷静下来看,这枚火箭是固体燃料、一次性使用、运载能力只有几百公斤。而SpaceX的猎鹰9号早在九年前就完成了首飞,运力超过20吨,一级火箭已经可以回收。
中国民营航天用五年时间,走完了SpaceX十年前走过的路。起跑线上的差距,仍然是十年。
要真正追赶,固体火箭这条路走不通,必须攻克液体火箭。
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我们比较常见的,液体火箭的燃料有很多选择:液氧煤油、液氢液氧、液氧甲烷。蓝箭航天选择了最难但也最有前途的一条路。甲烷。
传统的液氧煤油燃烧后会产生大量积碳,发动机用几次就得大修。液氢虽然性能好,但储存温度要零下253度,操作极其复杂。甲烷刚好介于两者之间:燃烧干净、便于储存,而且这一点很有想象力,火星大气中的二氧化碳可以和水反应生成甲烷。如果人类未来要去火星,甲烷火箭可以在火星上就地制造燃料。
SpaceX想明白了这一点,所以星舰用的是甲烷。蓝箭也想明白了,所以他们决定跳过煤油,直接押注甲烷。
这是一场豪赌。当时全球还没有任何一枚甲烷火箭成功入轨过,这是一条没人走通的路。
2019年,蓝箭的天鹊发动机完成首次全系统试车,80吨推力,中国第一台大推力液氧甲烷发动机。但从发动机到整箭,还有漫长的路要走。
2022年12月,朱雀二号第一次发射。一级分离正常,二级发动机点火后却提前关机,火箭未能入轨。
又一次失败。但这一次,蓝箭没有停下来。七个月后,改进后的朱雀二号再次升空。
2023年7月12日,朱雀二号成功入轨。蓝箭成为全球第一家将液氧甲烷火箭送入轨道的公司。
这个"第一"的含金量很高。SpaceX的星舰在同年4月进行了首次轨道尝试,升空几分钟后爆炸解体。直到2024年,星舰才完成相对完整的飞行测试。在甲烷火箭这个赛道上,中国民营公司确实抢先撞线了。
但这种领先是局部的。朱雀二号运载能力4吨级,星舰目标是100吨以上。更关键的差距在于:星舰从设计之初就是完全可重复使用的,而朱雀二号仍然是一次性火箭。
甲烷的突破证明了中国民营航天的技术潜力,但要真正拉近和SpaceX的距离,我们必须解决下一个问题:火箭上去了,能不能落回来?
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猎鹰9号的一级火箭已经实现超过300次成功着陆,单枚火箭最多重复使用23次。火箭制造成本占发射成本的70%,如果能重复使用10次,边际成本就降到原来的十分之一。这就是SpaceX能把发射报价压到每公斤2700美元的核心原因。中国民营火箭的报价通常是这个数字的3到5倍。
要追平成本差距,必须攻克回收技术。2024年,中国民营航天进入了垂直起降测试的密集期。
进展有,但代价也有。
2024年6月30日,天兵科技的天龙三号火箭在进行静态点火测试时出了意外。按计划,火箭应该固定在地面上点火。但九台发动机同时启动后产生了820吨推力,直接把固定装置掰断了。事后调查发现,测试台设计承载极限是600吨,实际推力超出了37%。
这是工程激进的代价。但换个角度看,大推力发动机已经造出来了。天龙三号设计运力17吨,和猎鹰9号处于同一量级。
到2025年,多家公司都在冲刺轨道回收:蓝箭的朱雀三号、星际荣耀的双曲线三号、修复后的天龙三号,都计划在未来一两年内尝试首次一级回收。
技术正在逼近临界点。但即便火箭能回收了,还有一个问题绕不过去:谁来付钱发射?
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SpaceX的答案是星链。自己造卫星、自己发射、自己卖服务。6000多颗星链卫星在轨运行,每年贡献几十亿美元收入。火箭永远不愁没活干。
中国民营航天没这个条件。国家安全法规限制外国卫星使用中国火箭,而国内卫星互联网计划主要由国家队承担。民营公司只能在一个更小的市场里抢份额。
十年前,中国民营航天还不存在。今天,中国已经是全球第二大商业航天市场。在甲烷火箭这一项上,中国甚至拿到了全球第一。
SpaceX用了13年才让猎鹰9号成熟,中国民营航天用9年就把甲烷火箭送入了轨道。后来者的学习曲线在变陡,技术迭代的速度在加快。
下一个五年,谁能率先实现稳定、低成本的可回收发射,谁就能在全球商业航天市场站稳脚跟。
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