文/遲惑

▲ 在晨曦中等待起飛的阿斯特拉LV0008號火箭

最近兩年，有一句話比較流行，那就是“先定一個小目標(biāo)”。對于航天活動來說，“小目標(biāo)”的說法似乎也有合理性。畢竟，這是個投資巨大的行業(yè)，如果能把目標(biāo)定小一點，至少在邁出第一步的時候，難度可以小一點。然而事實證明，航天的“小目標(biāo)”實現(xiàn)起來一點都不容易。國外有不少小公司試圖從小火箭起步，向更大的雄心邁進，但在前方等待他們的，卻是一條并不平坦的路。

▲ 火箭實驗室公司的電子號火箭目前已經(jīng)飛行了近20次

▲ 維珍軌道公司的運載器一號火箭和載機

▲ 阿斯特拉公司2022年2月的發(fā)射遭遇失敗

破裂不掉的泡沫

近年來，國際航天市場上有大量的小型運載火箭制造商在創(chuàng)業(yè)。在不同的發(fā)展階段，先后出現(xiàn)了幾十種不同的火箭。如果這些火箭都能研制成功，發(fā)射能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了對小衛(wèi)星市場需求的最樂觀估計。所以，在過去幾年中，行業(yè)人士每年都警告稱，今年將是小型運載火箭泡沫破滅的一年。

然而，這個泡沫不僅沒有破裂，而且變得更大了。已經(jīng)有阿斯特拉、火箭實驗室和維珍軌道3家公司通過特殊目的并購（SPAC）渠道上市，各自籌集了數(shù)億美元。一家叫做ABL太空系統(tǒng)公司和另一家叫做相對論太空的企業(yè)，也走在SPAC的路上。

所以，有業(yè)界人士說，不要再預(yù)測2022年將是小型運載火箭泡沫破滅的一年了。一些公司正在崛起，正在不斷發(fā)射火箭。比如說，火箭實驗室公司的電子號火箭目前已經(jīng)飛行了近20次，成績最好。而且這家公司正在努力克服疫情影響，把年度發(fā)射次數(shù)提高上來。

阿斯特拉公司和維珍軌道公司正在努力實現(xiàn)定期發(fā)射。這3家公司都面臨著作為上市公司的壓力，也就是公開發(fā)布信息，證明他們能實現(xiàn)上市時的樂觀預(yù)測。到目前為止，這些公司的股價看起來并不樂觀，維珍軌道公司在2021年12月30日上市后的第一周交易中，股價平滑下降。

▲ ABL公司目前發(fā)動機、火箭總體和發(fā)射場還沒有完工。這是他們的發(fā)動機試車臺，背景是加州飛機墳場

▲ 相對論公司的火箭級段交付試驗

▲ 阿斯特拉公司員工和火箭第一級合影

▲ 相對論公司的火箭發(fā)動機正在試車，相對論公司已進入OSP-4有資質(zhì)發(fā)射供應(yīng)商名單

不管怎么說，這3家上市公司都有了發(fā)射成功的記錄。那些發(fā)射失敗或者還沒發(fā)射的公司，壓力就大了?；鹧骘w行公司的螢火蟲火箭在2021年9月的首次發(fā)射失敗，貢獻(xiàn)了年度最慘烈事故照片。

ABL公司和相對論太空公司計劃在2022年實現(xiàn)首飛，但目前發(fā)動機、火箭總體和發(fā)射場還沒有完工。

來自太空軍與NASA的支持

對于這些致力于研制小火箭的創(chuàng)業(yè)公司，美國宇航局（NASA）和太空軍都提供了支持。包括阿斯特拉公司在內(nèi)的幾個小型火箭公司，已經(jīng)在美國太空軍那里拿到了合同。

2021年8月9日，美國太空軍軌道服務(wù)計劃（OSP）辦公室宣布，增加ABL空間系統(tǒng)公司、阿斯特拉空間公司和相對論太空公司，進入OSP-4有資質(zhì)發(fā)射供應(yīng)商名單。

OSP-4是OSP的第四個階段，是所謂不確定交付/不確定數(shù)量（IDIQ）合同，用于快速獲取發(fā)射服務(wù)。供應(yīng)商競爭單個訂單，獲得合同后12～24個月內(nèi)，將超過400磅（181千克）的有效載荷發(fā)射到指定軌道。OSP-4階段創(chuàng)建于2019年10月，當(dāng)時選擇了8家公司：Aevum公司、火焰飛行公司、諾·格公司、火箭實驗室公司、太空探索技術(shù)公司、聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟公司、VOX太空公司和X-Bow發(fā)射公司。

該項目目前有11家供應(yīng)商，將在未來9年內(nèi)競爭20項任務(wù)，總合同金額9.86億美元。

美國宇航局也在積極支持火箭公司創(chuàng)業(yè)。2022年1月26日，美國宇航局向12家公司提供了合同，從行業(yè)巨頭到尚未發(fā)射第一枚火箭的初創(chuàng)公司，均包含在內(nèi)。這個合同的背景，是美國宇航局的風(fēng)險級采購專用和共享（VADR）計劃，主要是提供一些立方體衛(wèi)星和其他小型衛(wèi)星的發(fā)射機會。這些衛(wèi)星是所謂“具有較高風(fēng)險承受能力”的，直白地說，就是發(fā)射失敗了也沒太多損失。

在這12家公司中，有6家公司至少成功地進行了一次軌道發(fā)射，包括阿斯特拉公司、諾·格公司、火箭實驗室公司、太空探索技術(shù)公司、聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟公司和維珍軌道公司；4家公司正在準(zhǔn)備首次發(fā)射，包括ABL太空系統(tǒng)公司、藍(lán)色起源公司、幻影太空公司和相對論公司。

另外兩家公司自己沒有火箭，而是發(fā)射代理商。

▲ 火焰飛行公司的阿爾法火箭

火焰飛行公司沒有拿到合同。不過這并不是因為2021年發(fā)射失敗，而是公司的最大股東的老板是個烏克蘭人。美國外國投資委員會要求它退出火焰飛行公司，免得危害美國安全。這件事情塵埃落定之前，火焰飛行公司連飛行活動都停止了。

小有小的難處

之所以有這么多的小火箭創(chuàng)業(yè)公司出現(xiàn)，是因為小型火箭所需要的研發(fā)投資沒有那么高，生產(chǎn)設(shè)施、實驗場地需求也比較低。

更重要的是，開發(fā)小型火箭所需要的人力資源比較少。太空探索技術(shù)公司用在“獵鷹9號”上的人力已經(jīng)達(dá)到了3000多人，而所有的小火箭公司核心團隊僅保持在百人左右的水平。所以，研發(fā)小火箭并且把它推向市場，聽起來似乎是一件相對容易的事情。

然而，為什么小火箭公司的創(chuàng)業(yè)也如此艱難，甚至出現(xiàn)了那么多的失敗者呢？問題就出現(xiàn)這個“小”字上，既然公司比較小，那么所能夠爭取到的投資就會比大公司少得多。向量火箭公司直到破產(chǎn)，所募集來的投資也不過幾千萬美元。然而，投資人對小火箭公司的進度要求卻一點兒都不比大火箭公司寬松，甚至更加急迫。因為在資本看來，這么小的東西理應(yīng)很快就開發(fā)出來，用不著費很大力氣。因此，小火箭公司往往要用更少的錢去面對更加緊迫的時間表。對于技術(shù)團隊來說，這可能是一件不太公平的事情。

從市場角度來講，小火箭實際上面對著邊緣化的市場。雖然小衛(wèi)星在最近20多年的時間里一直是業(yè)界關(guān)注的重點，并且得到各國政府、大學(xué)乃至商業(yè)公司的追捧，可是小衛(wèi)星并不意味著一定要用小火箭來發(fā)射。

▲ 火焰飛行公司的老板和他的發(fā)動機

實際上，用小火箭來發(fā)射小衛(wèi)星在成本上是不劃算的。比如電子號火箭的單位發(fā)射成本大約是3萬多美元1千克，如果用大型火箭來發(fā)射，小衛(wèi)星的單星發(fā)射成本可以降低到和大衛(wèi)星差不多的水平。太空探索技術(shù)公司的兩次小衛(wèi)星任務(wù)發(fā)射，每次都發(fā)射了100多顆小衛(wèi)星，單位發(fā)射成本接近1萬美元1千克。如果用印度的極地軌道運載器火箭來發(fā)射，那么單位成本就更低了。

▲ 美國太空探索技術(shù)公司的獵鷹9號運載火箭

▲ 上圖為阿斯特拉可以機動發(fā)射的火箭。在快速響應(yīng)中它具有不可替代的優(yōu)勢

之所以會產(chǎn)生這樣的區(qū)別，是因為大型火箭的結(jié)構(gòu)利用效率更高，也就是所謂的運載比更高。大型火箭一次可以發(fā)射數(shù)量巨大的衛(wèi)星，而小火箭一次只能發(fā)射幾顆而已。如果用大型火箭來部署小衛(wèi)星的星座，一次發(fā)射就可以部署一個完整的軌道面，這是小火箭所不可能做到的。

快速響應(yīng)是優(yōu)勢

那么小火箭真正的優(yōu)勢是什么呢？就是快速響應(yīng)發(fā)射。如果有一批小衛(wèi)星，需要在某個時間窗口內(nèi)入軌，而且時間要求很緊，那么小火箭就可以體現(xiàn)出自己的優(yōu)勢了。這正是美國國防部高級研究計劃局(DARPA)所提出的發(fā)射挑戰(zhàn)賽場景，兩個星期之內(nèi)必須把火箭打上天去。

這樣的應(yīng)急響應(yīng)發(fā)射一般有兩種可能性。

一種是軍事需求，如果發(fā)生了戰(zhàn)爭，有關(guān)方面需要用最短的時間把足夠數(shù)量的衛(wèi)星發(fā)射到天上去,而大火箭不可能有這么快的響應(yīng)速度。

還有一種需求，就是補網(wǎng)發(fā)射。如果某個星座當(dāng)中有一些重要的小衛(wèi)星突然發(fā)生故障，不能再繼續(xù)工作了，這時為了保證星座的持續(xù)運行，就可以考慮采購小衛(wèi)星的發(fā)射服務(wù)?；蛟S有人會說，馬斯克的獵鷹9號火箭在2021年已經(jīng)實現(xiàn)了31次飛行，非常接近每個禮拜發(fā)射一次了，那么何必又用什么小火箭，臨時搭載在“獵鷹9號”上不就行了嗎？要知道，火箭搭載某一種載荷，與卡車多帶一件貨物，區(qū)別是非常大的，需要對星箭之間的匹配做非常精確的測算?；鸺こ處焸円恢痹谧非筮@樣一種境界，就是實現(xiàn)載荷與火箭之間匹配的標(biāo)準(zhǔn)化，只要滿足某種標(biāo)準(zhǔn)，想發(fā)射什么載荷就發(fā)射什么載荷，不用考慮太多。然而到目前為止，這還僅僅是一個理想，并沒有真正實現(xiàn)。

另外火箭的任務(wù)往往是一兩年前甚至幾年以前就已經(jīng)排定的，衛(wèi)星的業(yè)主為了這個發(fā)射機會苦苦等待了好幾年。如果沒有極其緊迫的國家安全需求和軍事需求，是沒有理由把其他業(yè)主的衛(wèi)星撤下來，換上某一顆新衛(wèi)星的。

這種時候，小火箭的優(yōu)勢就能發(fā)揮出來。無論是阿斯特拉還是電子號火箭，都在追求兩星期發(fā)射準(zhǔn)備的響應(yīng)速度?！矮C鷹9號”就算是能達(dá)到同樣的響應(yīng)速度，也不能為了一顆小衛(wèi)星就訂購一枚大型火箭吧。就算衛(wèi)星業(yè)主財大氣粗，大型發(fā)射工位的檔期也排不出來。對發(fā)射場要求很低的小火箭，特別是阿斯特拉這樣可以機動發(fā)射的火箭，就具有不可替代的優(yōu)勢了。

看得出來，這是個容量很小的市場，容不下太多競爭者。如今，西方商業(yè)航天市場上已經(jīng)有多家企業(yè)，后來者如果沒有特殊的背景和能量，要實現(xiàn)自己的大夢想還是很難的。