商業(yè)航天：何謂亞軌道飛行？三年后 中國(guó)人有望開啟

• 2022-09-19 17:13:14 來源：北京商報(bào)

距離首次售票坐飛機(jī)的空中旅行已經(jīng)過去一個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間，而今太空旅行也離我們?cè)絹碓浇?。三年后，中?guó)人有望開啟自己的亞軌道旅行。

商業(yè)航天是中國(guó)企業(yè)有機(jī)會(huì)在全球占據(jù)重要一席的重要硬科技賽道之一，而亞軌道旅行也必然會(huì)帶動(dòng)我國(guó)商業(yè)航天發(fā)展的經(jīng)濟(jì)新業(yè)態(tài)。

兩三百萬的太空旅行

“長(zhǎng)征十一號(hào)”火箭首任總指揮楊毅強(qiáng)日前接受《環(huán)球時(shí)報(bào)》采訪時(shí)表示，隨著商業(yè)模式的完善，2025年，中國(guó)有望開始亞軌道旅行，票價(jià)約200萬-300萬元人民幣。

何謂亞軌道飛行?資料顯示，當(dāng)飛行器的速度達(dá)到第一宇宙速度即7.9km/s以后，飛行器就可以繞地球做勻速運(yùn)動(dòng)，這也是所謂的入軌。飛行器進(jìn)一步達(dá)到第二宇宙速度即11.2km/s之后，就可以克服地心引力飛向太陽(yáng)系的其他行星。

而亞軌道飛行旅游便是不入軌的太空旅游，一般情況下，亞軌道飛行是在距地球20-100公里高空飛行，其最高點(diǎn)必須高于卡門線，即一條位于海拔100公里(330000英尺)處，被大部分認(rèn)可為外太空與地球大氣層界線的分界線。而300公里以上的飛行為軌道飛行，國(guó)際空間站的運(yùn)行軌道則在400公里左右。

并不遙遠(yuǎn)的太空旅行預(yù)期背后是扎實(shí)的航天技術(shù)支撐。曾在中國(guó)空氣動(dòng)力研究發(fā)展中心和北京系統(tǒng)工程研究所工作的黃志澄研究員曾公開介紹，太空旅游對(duì)我國(guó)來說雖然還在準(zhǔn)備階段，但基礎(chǔ)扎實(shí)、后勁很大，無論是亞軌道旅游，還是地球軌道旅游，我國(guó)在技術(shù)上并不存在任何障礙。

據(jù)悉，我國(guó)使用“長(zhǎng)征”二號(hào)F火箭發(fā)射“神舟”飛船，已經(jīng)有12次的成功記錄;2021年7月16日，我國(guó)的亞軌道重復(fù)使用運(yùn)載器也已經(jīng)試驗(yàn)成功。

其實(shí)，太空旅行并非空白。2001年，美國(guó)商人丹尼斯·蒂托乘坐俄羅斯“聯(lián)盟”TM32 號(hào)載人飛船到國(guó)際空間站上旅游觀光了9 天， 成為全球第一位太空游客。2021年，維珍銀河公司和藍(lán)色起源公司相繼實(shí)現(xiàn)了亞軌道旅游。2021年9月16日，SpaceX實(shí)現(xiàn)了首次“全平民”太空旅游，將4名太空游客帶到距離地面550公里環(huán)繞地球飛行，進(jìn)行為期3天的太空旅游觀光。

新業(yè)態(tài)充滿想象

商業(yè)航天行業(yè)的快速發(fā)展催生了新興的應(yīng)用領(lǐng)域，也引發(fā)了人們對(duì)商業(yè)航天未來更多應(yīng)用場(chǎng)景的需求。為此，國(guó)務(wù)院新聞辦公室今年1月發(fā)布《2021中國(guó)的航天》白皮書時(shí)提到，未來5年，中國(guó)航天將“培育發(fā)展太空旅游、太空生物制藥、空間碎片清除、空間試驗(yàn)服務(wù)等太空經(jīng)濟(jì)新業(yè)態(tài)，提升航天產(chǎn)業(yè)規(guī)模效益”。

當(dāng)前，太空經(jīng)濟(jì)新業(yè)態(tài)正在形成初步的發(fā)展路徑。商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)研究院曾在相關(guān)報(bào)告中指出，以太空殯葬、太空旅游為主的應(yīng)用已初步實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，火箭洲際貨運(yùn)、太空挖礦等應(yīng)用也已進(jìn)入設(shè)計(jì)研制階段，而洲際交通運(yùn)輸、火星移民、太空基地等應(yīng)用或?qū)⒊蔀槿祟惡教旒夹g(shù)未來的發(fā)展方向。

作為太空經(jīng)濟(jì)新業(yè)態(tài)之一的太空旅游業(yè)，給豐富太空相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)鏈帶來了想象空間。中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心研究員李明濤曾公開表示，要飛向太空，飛行器先進(jìn)的動(dòng)力與推進(jìn)技術(shù)是基礎(chǔ);要節(jié)省成本，運(yùn)載器和航天器的可重復(fù)使用是保障;要安全舒適，需要先進(jìn)的環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng);與地面保持密切聯(lián)絡(luò)，則需要高速數(shù)據(jù)通信技術(shù)。

太空旅游業(yè)的發(fā)展可能帶來的經(jīng)濟(jì)效益可從相關(guān)投資中窺見一斑。數(shù)據(jù)顯示，2021年，高達(dá)171億美元的風(fēng)險(xiǎn)投資涌入328家太空公司，創(chuàng)下歷史新高，占全球風(fēng)投總額的3%。值得注意的是，2021年是太空基礎(chǔ)設(shè)施投資額尤為龐大的一年，這一領(lǐng)域獲投145億美元(相較2020年創(chuàng)下的紀(jì)錄高出50%以上)，其中，與太空旅游業(yè)息息相關(guān)的火箭發(fā)射和衛(wèi)星通信就占到了基礎(chǔ)設(shè)施投資的95%。

此外，黃志澄表示，目前大眾對(duì)太空旅游的市場(chǎng)預(yù)測(cè)大都比較樂觀。據(jù)調(diào)查顯示，60%的美國(guó)人、70%的日本人和43%的德國(guó)人都希望能夠有機(jī)會(huì)到太空中去。事實(shí)上，即便是亞軌道旅行也有很大吸引力，據(jù)悉，貝索斯首飛的競(jìng)標(biāo)有近7600人參加，匿名的中標(biāo)者最終花費(fèi)了2800萬美元。維珍銀河公司宣稱已有600名希望參與太空旅行的乘客在排隊(duì)，其中還包括SpaceX公司的老板馬斯克。美國(guó)一家投行的問卷調(diào)查結(jié)果顯示，在凈資產(chǎn)超過500萬美元的人群中，近五分之二的人愿意付25萬美元從維珍銀河公司購(gòu)票，而符合該條件的人大概有200萬，市場(chǎng)的規(guī)模已經(jīng)很可觀。

而在生物制藥方面，中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心研究員倉(cāng)懷興曾公開指出，在國(guó)際空間站中，太空生物制藥已經(jīng)取得初步的研究成果。“我國(guó)科研人員在神舟七號(hào)上開展了制藥微生物育種搭載試驗(yàn)，在神舟三號(hào)和神舟八號(hào)上開展了蛋白質(zhì)結(jié)晶實(shí)驗(yàn)等。還有一些生物制藥公司進(jìn)行了治療探索和藥物研究開發(fā)，在治療骨質(zhì)疏松、乳腺癌等方面取得了突破。未來，太空生物制藥的成果及經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益令人期待。”

目前，國(guó)內(nèi)已有不少企業(yè)看中太空生物制藥行業(yè)，并不斷為其助力。例如，2021年底，火箭派(太倉(cāng))航天科技有限公司完成數(shù)千萬元天使加輪融資，計(jì)劃將生物醫(yī)藥搬上太空。

整體處于積累階段

目前中國(guó)商業(yè)航天企業(yè)整體仍處于“積累”階段。數(shù)據(jù)顯示，截至2021年底，已披露的中國(guó)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)相關(guān)投融資接近400億元，分布于產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)模塊，其中，中游的地面設(shè)備制造和下游的衛(wèi)星應(yīng)用及運(yùn)營(yíng)兩個(gè)模塊的商業(yè)價(jià)值較高，而上游的衛(wèi)星制造和發(fā)射服務(wù)處于初步發(fā)展階段。

總體看來，過去7年間，在運(yùn)載火箭、衛(wèi)星應(yīng)用等領(lǐng)域均已出現(xiàn)頭部企業(yè)，同時(shí)，我國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)了300多家航天創(chuàng)業(yè)公司，并取得了許多成果：形成了包括衛(wèi)星、火箭、發(fā)射、測(cè)控等及其應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)鏈;彌補(bǔ)了國(guó)企在開拓市場(chǎng)方面的不足;發(fā)射次數(shù)、發(fā)射載荷質(zhì)量和在軌衛(wèi)星規(guī)模均居世界前列。

根據(jù)艾媒咨詢數(shù)據(jù)，我國(guó)商業(yè)航天市場(chǎng)規(guī)模自2015年以來保持高速增長(zhǎng)，2017-2024年年增長(zhǎng)率保持在20%以上，預(yù)計(jì)2024年商業(yè)航天市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)23382億元。

但縱觀全局，我國(guó)商業(yè)航天也存在著各類發(fā)展問題。中鋼經(jīng)濟(jì)研究院首席研究員胡麒牧告訴北京商報(bào)記者，從當(dāng)前來看，成本過高是阻礙太空旅游等新業(yè)態(tài)商業(yè)化的主要問題。“對(duì)于普通群眾而言，200萬-300萬元是一個(gè)非常高昂的數(shù)字，這意味著大多數(shù)人都難以接觸這一業(yè)態(tài)。”胡麒牧表示，“但在民用航空業(yè)發(fā)展的早期階段，跨大西洋航班成本也曾高達(dá)數(shù)十萬美元，因此，隨著時(shí)間的推移、技術(shù)的發(fā)展和新業(yè)態(tài)的普及，最終其價(jià)格也可能降至普通人可以接受的范圍。”

對(duì)此，黃志澄表示，為實(shí)現(xiàn)普通人的太空旅游，必須大力發(fā)展完全重復(fù)使用的航天運(yùn)載系統(tǒng)，數(shù)據(jù)表明，重復(fù)的次數(shù)越多，運(yùn)載的成本就越低。“必須研制出一種能將幾種形式的發(fā)動(dòng)機(jī)組合起來的組合動(dòng)力系統(tǒng)。顯然，發(fā)展這種組合發(fā)動(dòng)機(jī)還面臨許多挑戰(zhàn)，需要有更大的技術(shù)創(chuàng)新才能滿足要求。預(yù)計(jì)從運(yùn)載系統(tǒng)研發(fā)成功到運(yùn)行和成本都能滿足要求，還需要20年以上的時(shí)間。”

但藍(lán)箭航天CEO張昌武曾在接受媒體采訪時(shí)表示，未來商業(yè)航天企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)并不在于誰擁有更尖端的技術(shù)、更大膽的創(chuàng)新，而在于成熟的商業(yè)化產(chǎn)品和服務(wù)交付能力。

此外，商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)研究院相關(guān)報(bào)告曾指出，運(yùn)載能力不足是我國(guó)運(yùn)載火箭現(xiàn)階段的主要痛點(diǎn)。報(bào)告顯示，2020-2021年全球各國(guó)火箭發(fā)射活動(dòng)次數(shù)整體格局變動(dòng)不大，中、美兩國(guó)地位穩(wěn)定，總和占比超七成。然而火箭運(yùn)力方面，我國(guó)與美國(guó)相距甚遠(yuǎn)。2020-2021 年全球各國(guó)載荷發(fā)射格局穩(wěn)定，美國(guó)處于絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位，載荷發(fā)射數(shù)量占比超60%;而我國(guó)位列第三，載荷發(fā)射數(shù)量?jī)H占全球發(fā)射總數(shù)量的約6%。因此，在與美國(guó)發(fā)射次數(shù)基本相同的情況下，載荷發(fā)射數(shù)量的差距反映了我國(guó)火箭運(yùn)載能力方面的薄弱。

而當(dāng)前，我國(guó)運(yùn)載火箭正在迎難而上中飛速發(fā)展。例如，2021年，朱雀二號(hào)完成了運(yùn)載火箭整流罩分離試驗(yàn)，2022年，藍(lán)箭航天公布了最新的液氧甲烷運(yùn)載火箭照片。北京商報(bào)記者聯(lián)系藍(lán)箭航天相關(guān)負(fù)責(zé)人后了解到，當(dāng)前，朱雀二號(hào)發(fā)射事宜正在籌備當(dāng)中，這款“讓韓國(guó)世界號(hào)黯然失色”的火箭，將推動(dòng)中國(guó)商用型運(yùn)載火箭取得新進(jìn)展。(記者 方彬楠 冉黎黎)

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