2015年,SpaceX的猎鹰9号火箭成功稳稳地降落在海上驳船上,这一历史性的时刻标志着航天工业的规则被彻底改写。火箭不再是一次性消耗品,而是可以像飞机一样反复使用。这一突破震惊了整个世界,也让SpaceX从一个商业新兴企业,迅速跻身航天领域的佼佼者。而那一年,SpaceX已经成立了13年,烧掉了超过10亿美元。而在遥远的中国,民营航天刚刚开始起步,政策才刚刚松动,连第一家民营航天公司都还未正式运营。尽管如此,后来者的中国航天并没有因此落后。到了2023年,一家名为蓝箭航天的中国公司成功将一枚液氧甲烷火箭送入轨道,这不仅是中国民营航天的一大突破,也是全球航天史上的一大创举——人类历史上第一枚成功入轨的甲烷燃料火箭。而同样是甲烷燃料,SpaceX的星舰要经过21年的研发,才开始尝试进入轨道,甚至还未完成首轮完整的轨道飞行。蓝箭只用了9年,便走完了SpaceX用了21年才迈出的步伐。那么,问题来了:中国是否已经追上SpaceX了?两者之间到底还存在多大的差距?这场追赶战从何时开始?今天,我们就来探讨这些问题。
2014年,中国国务院发布了第60号文件,这份文件的核心内容就是鼓励民间资本参与国家民用空间基础设施建设。这一决定无疑是历史性的,因为在此之前,中国的航天领域几乎是完全封闭的。所有的航天任务、所有的火箭和卫星,都由两大国企——航天科技集团和航天科工集团垄断。民间资本几乎没有机会进入这个领域。那么,为什么在那时,政策突然放开了?其实,这背后有一个重要原因,那就是SpaceX的成功。2010年,SpaceX的猎鹰9号成功首飞,2012年,龙飞船成功成为第一艘造访国际空间站的商业飞船。成立仅10年的私人公司,便完成了之前只有国家才有能力完成的任务。更让人吃惊的是,SpaceX的发射报价比中国的长征火箭便宜三分之一。中国很快意识到,如果继续让国有企业垄断,商业航天领域迟早会被其他国家甩得很远。于是,政策的放宽显得尤为迫切。60号文件发布后,民间资本迅速涌入,2015年到2017年间,星际荣耀、蓝箭航天、零壹空间等公司相继成立。到了2017年年底,中国的商业航天企业已经超过60家,融资总额也达到了35亿元人民币。然而,这些热钱的涌入,无法直接解决航天技术的根本问题——火箭到底能不能飞得起来? 从2018年到2019年,中国民营航天企业进入了密集的试飞阶段。星际荣耀和零壹空间分别完成了亚轨道飞行,证明了它们的技术能力。然而,真正的挑战是轨道发射——如何将卫星送入真正的轨道,让它们能够在地球上空运行。蓝箭和零壹都曾尝试过,但均以失败告终。2019年7月,星际荣耀的双曲线一号火箭成功从酒泉卫星发射中心升空,并成功将卫星送入了轨道。这标志着中国民营航天企业的首次轨道发射成功,然而,当我们仔细分析时,会发现这枚火箭仍然是固体燃料火箭,运载能力有限,且仅能使用一次。相比之下,SpaceX的猎鹰9号早在九年前就完成了首次轨道飞行,且运载能力远超过20吨,最关键的是,猎鹰9号的一级火箭已经能够回收使用。中国民营航天虽然用了五年时间完成了SpaceX十年前走过的道路,但起跑线上的差距仍然非常明显,差距依旧有十年之久。要追赶上SpaceX,必须攻克液体火箭这一更为复杂的技术。 液体火箭的燃料有很多选择:液氧煤油、液氢液氧、液氧甲烷。而蓝箭选择了其中最为复杂,但也最具前景的燃料——甲烷。与液氧煤油相比,甲烷燃烧干净,不会留下积碳,使用寿命更长;而液氢虽然性能更好,但储存温度极低,操作难度很大。甲烷则在这两者之间,既便于储存,又能保证燃烧效率。更重要的是,甲烷作为燃料,能在未来与火星的大气层中的二氧化碳反应生成,这意味着人类未来如果要前往火星,甲烷火箭能实现火星本土制造燃料。SpaceX早早地意识到了这一点,因此他们的星舰也选择了使用甲烷作为燃料。而蓝箭则紧随其后,决定跳过传统的液氧煤油,直接押注甲烷。这是一次豪赌,因为当时全球还没有一枚甲烷火箭成功入轨。2019年,蓝箭成功测试了中国第一台大推力液氧甲烷发动机天鹊发动机,推力达到80吨,但从发动机的成功到火箭整箭的实现,依然有一段漫长的路要走。2022年12月,蓝箭的朱雀二号火箭虽然成功发射,但由于二级发动机点火失败,未能入轨。蓝箭没有放弃,在七个月后的2023年7月,朱雀二号成功入轨,成为全球第一家成功将液氧甲烷火箭送入轨道的公司。相比之下,SpaceX的星舰在同年4月进行的轨道发射尝试失败,火箭几分钟后爆炸解体。直到2024年,星舰才完成了相对完整的飞行测试。在甲烷火箭的这一赛道上,中国民营公司无疑走到了前列,但这种领先依然局限于某些领域。朱雀二号的运载能力为4吨,而星舰的目标运载能力则是100吨以上,更重要的是,星舰从一开始就是完全可重复使用的火箭,而朱雀二号仍然是一次性火箭。 SpaceX的猎鹰9号火箭已经实现了超过300次的成功着陆,每枚火箭最多可以重复使用23次。回收技术的突破直接降低了火箭发射的成本,使得SpaceX能够将发射价格压至每公斤2700美元。而中国民营航天企业的报价,通常是这个数字的三到五倍。因此,要缩小成本差距,必须攻克回收技术。2024年,中国民营航天企业进入了垂直起降测试的密集期,已有些进展,但代价也不小。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,由于设计承载能力不足,发生了意外,测试台被推力摧毁。尽管如此,大推力发动机的成功制造依然是一个重要的突破。天龙三号的设计运力达到17吨,与猎鹰9号相当。到2025年,多个中国民营航天公司都计划进行首次火箭回收,包括蓝箭的朱雀三号、星际荣耀的双曲线三号和修复后的天龙三号。这些技术的进步标志着中国民营航天正在迎头赶上。然而,即便火箭回收技术日益成熟,依然有一个问题困扰着中国民营航天企业:谁来支付发射费用?SpaceX的答案是星链计划:自己制造卫星,自己发射,自己销售发射服务。通过星链,SpaceX已将6000多颗卫星送入轨道,每年获得数十亿美元的收入,火箭发射的生意始终不愁没有需求。而中国的民营航天企业则面临更为复杂的市场环境,国内的卫星互联网计划主要由国有企业承担,民营公司只能在一个相对有限的市场中抢占份额。 不过,值得注意的是,尽管面临诸多挑战,中国民营航天已在全球航天市场中占据了第二大位置,在甲烷火箭这一领域更是全球领先。十年前,中国的民营航天几乎是空白,而今天,中国的民营航天已成功追赶上了SpaceX,甚至在某些领域实现了超越。未来五年,谁能率先实现稳定且低成本的可回收发射,谁就能够在全球商业航天市场占据一席之地。