美國(guó)東部時(shí)間9月12日7時(shí)58分，馬斯克的太空探索技術(shù)公司（SpaceX）進(jìn)行的人類首次商業(yè)太空行走計(jì)劃，在人類航天史上留下了里程碑的一幕：億萬(wàn)富豪艾薩克曼與SpaceX工程師莎拉·吉利斯穿戴著SpaceX公司研發(fā)的艙外航天服，在距離地表700公里處，爬出載人“龍”飛船，完成輪流出艙活動(dòng)，進(jìn)行了約20分鐘太空行走——盡管兩人只是打開艙門，分別讓上半身出艙停留了10多分鐘。

這是全球首次由非官方職業(yè)宇航員進(jìn)行的商業(yè)太空行走。看似不復(fù)雜，可實(shí)際上已經(jīng)是目前商業(yè)航天領(lǐng)域能夠到達(dá)的最高水平。自1965年以來(lái)，人類已經(jīng)完成的太空行走大概是400多次，平均每年不到8次，這足以體現(xiàn)出此次商業(yè)太空行走的重要意義。

此前一天的9月11日，由我國(guó)企業(yè)自主研發(fā)的朱雀三號(hào)可重復(fù)使用火箭，成功完成10公里級(jí)垂直起降返回飛行試驗(yàn)，為將來(lái)實(shí)現(xiàn)大運(yùn)力、低成本、高頻次、可重復(fù)使用的航天發(fā)射邁出關(guān)鍵一步。

中美兩國(guó)幾乎同時(shí)間，都在商業(yè)航天領(lǐng)域取得了新的突破，可喜可賀。不過(guò)必須承認(rèn)的是，以馬斯克的SpaceX為代表的美國(guó)商業(yè)航天發(fā)展，在全球處于絕對(duì)領(lǐng)先地位。2023年SpaceX發(fā)射火箭98次，占全球火箭發(fā)射次數(shù)的44.34%，SpaceX發(fā)射質(zhì)量達(dá)到1195噸，全球占比80%。從歐美商業(yè)航天發(fā)展的軌跡中，或許能給中國(guó)商業(yè)航天的崛起提供一些經(jīng)驗(yàn)與啟示。

載入史冊(cè)的太空行走

SpaceX進(jìn)行的人類首次商業(yè)太空行走計(jì)劃，代號(hào)為“北極星黎明”。 9月10日，4名航天員乘坐載人“龍”飛船升空，展開為期五天的飛行計(jì)劃，其中最受關(guān)注的就是其飛行高度和首次商業(yè)太空行走。

這是“龍”飛船截至目前第5次商業(yè)任務(wù)，也是風(fēng)險(xiǎn)最高的一次。據(jù)SpaceX介紹，進(jìn)入太空后，太空船以橢圓形軌道繞行地球，飛行期間最接近地球的距離為190公里，最遠(yuǎn)的距離為1400公里，這是國(guó)際空間站離地高度的3倍以上，也是自從1972年阿波羅登月計(jì)劃結(jié)束以來(lái)人類離地球最遠(yuǎn)的距離。

飛行期間，“北極星黎明號(hào)”將圍繞范艾倫輻射帶，即近地空間中環(huán)繞地球的巨型“輪胎狀”高能粒子輻射層，收集醫(yī)療數(shù)據(jù)，以便更好地了解外太空輻射環(huán)境對(duì)人體的影響。此次任務(wù)的重頭戲，則是第3天在距離地表700公里處進(jìn)行的約20分鐘太空行走。

10日進(jìn)入太空后，“北極星黎明號(hào)”機(jī)組人員立即開始“預(yù)呼吸”過(guò)程，包括漸降低“龍”飛船艙室壓力并增加氧氣濃度，為太空行走做準(zhǔn)備。這種操作類似潛水員為避免“減壓病”而采取的措施，以從血液中清除氮?dú)狻＿@樣當(dāng)機(jī)組人員暴露在太空真空中時(shí)，氮?dú)獠粫?huì)在他們的血液中形成可致命的氣泡。

太空行走任務(wù)開始時(shí)，載人“龍”飛船返回艙逐漸放氣至近似真空狀態(tài)，直到艙內(nèi)與太空環(huán)境壓力平衡后，兩名航天員交替將上半身探出艙外進(jìn)行短暫的出艙活動(dòng)。由于“龍”飛船沒有氣閘艙，此時(shí)四名宇航員實(shí)際上同時(shí)暴露在太空真空環(huán)境中。

在近兩個(gè)小時(shí)內(nèi)，艾薩克曼與莎拉·吉利斯分別完成了10分鐘左右的出艙活動(dòng)，以測(cè)試SpaceX宇航服的性能。與傳統(tǒng)意義上的“太空行走”不同，兩名航天員只有上半身離開了太空艙，雙腿仍然留在艙內(nèi)。因?yàn)檫@種外觀十分科幻，看上去非常簡(jiǎn)潔輕便的艙外航天服并未配備獨(dú)立的生命維持系統(tǒng)，需要通過(guò)一條約3.6米長(zhǎng)的“臍帶”線纜來(lái)輸送氧氣、保障通信等，因此出艙者是通過(guò)“臍帶”與飛船時(shí)刻保持連接的。

“北極星黎明”任務(wù)，實(shí)際上是SpaceX“北極星計(jì)劃”的第一次飛行，后續(xù)或還將包括第二次載人“龍”飛船任務(wù)，和SpaceX可回收重型火箭“星艦”的首次載人飛行。整個(gè)計(jì)劃由SpaceX和艾薩克曼共同出資，包括開發(fā)和測(cè)試全新的宇航服。

SpaceX公司創(chuàng)始人埃隆·馬斯克曾發(fā)文，計(jì)劃兩年內(nèi)首次向火星發(fā)射不載人的新一代重型運(yùn)載火箭“星艦”。他將“北極星黎明”任務(wù)描述為“星際時(shí)代的早期開拓者”，表示如果該項(xiàng)目進(jìn)展順利，未來(lái)依托相關(guān)技術(shù)將把數(shù)百人送到地球軌道、月球，甚至火星。馬斯克表示，一旦載人探測(cè)火星任務(wù)成功，前往火星的太空之旅將呈“指數(shù)級(jí)”增長(zhǎng)，目標(biāo)是20年內(nèi)在火星上興建自給自足的城市。

這是一個(gè)野心勃勃的宏大航天計(jì)劃。這次載入航天史冊(cè)的商業(yè)太空行走的成功，無(wú)疑為馬斯克的宏偉計(jì)劃又增添了強(qiáng)勁的驅(qū)動(dòng)。

SpaceX的崛起之路

隨著執(zhí)行“北極星黎明”任務(wù)的“龍”飛船成功返回地球，以濺落方式降落在美國(guó)佛羅里達(dá)州海岸附近，馬斯克的SpaceX在商業(yè)航天領(lǐng)域又增添了一道光環(huán)。

具有諷刺意味的是，今年6月乘坐美國(guó)波音公司“星際客機(jī)”飛船前往國(guó)際空間站的兩名美國(guó)官方宇航員，卻由于“星際客機(jī)”出現(xiàn)技術(shù)問(wèn)題，不得不在國(guó)際空間站滯留至明年，不久前只能目送3個(gè)月前載著自己來(lái)到國(guó)際空間站的飛船空艙返航。而預(yù)計(jì)明年2月返回地球時(shí)，他們將搭乘的，正是波音競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手SpaceX的“龍”飛船。

SpaceX為何能在商業(yè)航天領(lǐng)域獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，這就要從美國(guó)的商業(yè)航天發(fā)展史中去尋找根源。

1961年4月，國(guó)際通信衛(wèi)星組織通過(guò)美國(guó)馬丁公司的運(yùn)載火箭，將商業(yè)衛(wèi)星送入軌道，商業(yè)航天發(fā)射市場(chǎng)的序幕就此拉開。19年之后的1980年3月，世界第一家商業(yè)航天發(fā)射服務(wù)公司歐洲阿里安空間公司成立，它的幕后支持者是歐洲航天局。美國(guó)指了個(gè)方向，歐洲開了頭，商業(yè)航天發(fā)射的賽道上慢慢就熱鬧起來(lái)，20世紀(jì)80年代后期，中國(guó)、俄羅斯、烏克蘭等國(guó)帶著自己的運(yùn)載火箭相繼加入。

商業(yè)航天發(fā)射市場(chǎng)的規(guī)模非常小，但新型運(yùn)載火箭的研制卻需要海量燒錢。在經(jīng)歷了阿波羅計(jì)劃后錢袋子逐漸縮緊的美國(guó)政府意識(shí)到，如果只靠自己的力量，很難在太空領(lǐng)域保持領(lǐng)先。于是，他們想出了一個(gè)辦法，就是讓私營(yíng)公司也參與太空活動(dòng)，幫助政府發(fā)射衛(wèi)星、運(yùn)送物資等。這樣一來(lái)，既可以節(jié)省政府的開支，又可以提高效率和創(chuàng)新能力。

為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，美國(guó)政府出臺(tái)了一項(xiàng)法律，叫做《空間商業(yè)發(fā)射法案》。這項(xiàng)法律規(guī)定，私營(yíng)公司可以申請(qǐng)發(fā)射火箭，并且政府會(huì)給予他們一定的資金和技術(shù)支持。這是世界上第一個(gè)鼓勵(lì)商業(yè)航天發(fā)展的法律，也是美國(guó)商業(yè)航天的起點(diǎn)。

2011年，美國(guó)退役了所有的航天飛機(jī)，結(jié)束了30年的載人航天時(shí)代。此后，美國(guó)宇航員只能依靠俄羅斯的聯(lián)盟號(hào)飛船進(jìn)入國(guó)際空間站。為了擺脫對(duì)俄羅斯的依賴，美國(guó)政府加大了對(duì)商業(yè)航天的支持力度，并啟動(dòng)了一系列計(jì)劃，如商業(yè)軌道運(yùn)輸服務(wù)計(jì)劃（COTS）、商業(yè)補(bǔ)給服務(wù)計(jì)劃（CRS）和商業(yè)乘員開發(fā)計(jì)劃（CCDev）。這些計(jì)劃的目的是讓私營(yíng)公司開發(fā)能夠運(yùn)送貨物和人員到國(guó)際空間站的飛船和火箭，并且由政府購(gòu)買他們提供的服務(wù)。

私人資本于是蜂擁而入，其中，真正給美國(guó)及國(guó)際商業(yè)航天發(fā)射服務(wù)市場(chǎng)帶來(lái)沖擊的是馬斯克的Space X公司，而其能迅速打破傳統(tǒng)航天巨頭壟斷的秘訣，就是低價(jià)。自從獲得第一個(gè)訂單后，Space X公司每千克載荷的發(fā)射價(jià)格最高不超過(guò)7500美元，是所有在役運(yùn)載火箭中最低的，其中“獵鷹”重型最低僅有“飛馬座”XL的1/26。

Space X每次發(fā)射的最高報(bào)價(jià)為6000萬(wàn)美元，波音和洛克希德·馬丁公司組建的美國(guó)聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟每次發(fā)射的價(jià)格為4.35億美元，兩者相差至少6倍。連以價(jià)格厚道的歐洲阿里安空間公司和俄羅斯國(guó)際發(fā)射服務(wù)公司，在Space X面前也毫無(wú)戰(zhàn)斗力，兩家公司的報(bào)價(jià)在1億美元到2億美元之間，是Space X的1.67到3.3倍。

Space X拿到第一筆訂單后僅僅1年，新簽訂的商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射訂單量，就從零變成占據(jù)國(guó)際商業(yè)航天發(fā)射市場(chǎng)的45%。歐洲和俄羅斯的份額一年丟失近半，美國(guó)借馬斯克之手成功逆轉(zhuǎn)局面。超低的發(fā)射價(jià)格，可回收技術(shù)，以及風(fēng)險(xiǎn)投資主導(dǎo)的商業(yè)模式，Space X給商業(yè)航天發(fā)射市場(chǎng)帶來(lái)了極大的沖擊，開始引領(lǐng)國(guó)際商業(yè)航天發(fā)射市場(chǎng)的潮流。

在早年，SpaceX公司曾向風(fēng)險(xiǎn)投資機(jī)構(gòu)提出要出售4億美元股份和股權(quán)之后，卻僅僅籌到4400萬(wàn)美元，認(rèn)購(gòu)額略超1/10，但后來(lái)馬斯克拋出“星鏈”計(jì)劃和“星船”計(jì)劃兩個(gè)航天新物種后，SpaceX公司股票成為風(fēng)投瘋搶的目標(biāo)，一下子從認(rèn)購(gòu)不足變成超額認(rèn)購(gòu)，僅在2019年，SpaceX公司獲得的投資就占整個(gè)行業(yè)的兩成多。

一位中國(guó)商業(yè)航天從業(yè)者曾表示，“SpaceX很強(qiáng)悍的一點(diǎn)是成本控制能力。在它之前，航天業(yè)界沒想過(guò)能以這種模式制造和發(fā)射火箭?！币晃毁Y深市場(chǎng)分析人士認(rèn)為，馬斯克是用造工業(yè)品的思維來(lái)做航天，“SpaceX 能把制造成本降下來(lái)，是采取了流水線生產(chǎn)、貨架元器件、快速檢測(cè)等多方面改進(jìn)。從根源上來(lái)說(shuō)，是設(shè)計(jì)、制造理念的改變，采用成熟技術(shù)、簡(jiǎn)化工藝、提升容錯(cuò)率。但關(guān)鍵是可回收技術(shù)的成功應(yīng)用”。

SpaceX內(nèi)部人士透露的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)曾顯示，2023年第一季度SpaceX的營(yíng)業(yè)收入為15億美元，總利潤(rùn)達(dá)到5500萬(wàn)美元，終于實(shí)現(xiàn)了小幅度的盈利。SpaceX的CFO今年初表示，“星鏈”在2023年底實(shí)現(xiàn)了正向現(xiàn)金流，并實(shí)現(xiàn)了盈利。這意味著馬斯克的商業(yè)航天這條路走通了。

政府的政策支持、資源供給以及大量人員和技術(shù)支持，也是美國(guó)商業(yè)航天發(fā)展迅猛的原因。

當(dāng)然，在SpaceX成功的背后，也離不開美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）的支持，大量的政府訂單成為SpaceX能夠堅(jiān)持下來(lái)的基礎(chǔ)。

創(chuàng)新發(fā)展給中國(guó)啟示

除了SpaceX外，美國(guó)商業(yè)航天也迎來(lái)了一批新興的創(chuàng)新型公司，如藍(lán)色起源（Blue Origin）、維珍銀河（Virgin Galactic）等，它們利用自主研發(fā)的可復(fù)用火箭、太空飛船等技術(shù)，為太空探索和太空旅游提供了新的可能性。這些公司也成為了美國(guó)商業(yè)航天的代表和領(lǐng)導(dǎo)者，與NASA和其他國(guó)家的航天機(jī)構(gòu)展開了合作和競(jìng)爭(zhēng)。

2021年同一年內(nèi)，太空探索技術(shù)公司、藍(lán)色起源公司和維珍銀河公司分別將普通人送入近地軌道和亞軌道，開啟了太空旅游的新時(shí)代。這不僅為民眾提供了實(shí)現(xiàn)太空夢(mèng)想的機(jī)會(huì)，也為太空產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了新的商業(yè)模式和收入來(lái)源。

亞馬遜創(chuàng)始人杰夫·貝索斯旗下的私人航天公司藍(lán)色起源于2021年7月完成首次載人太空試飛。不過(guò)在2022年9月的一次無(wú)人試驗(yàn)任務(wù)中，該公司的“新謝潑德”飛行器發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)故障墜毀，并在此后停飛近兩年。直至今年5月，藍(lán)色起源公司重啟載人太空飛行。據(jù)該公司介紹，“新謝潑德”飛行器已完成25次太空飛行，其中包括七次載人飛行，已運(yùn)載37人至超過(guò)距地表100千米“卡門線”的軌道高度，這是國(guó)際航天界定義的地球大氣層與太空的邊界。

2023年6月，英國(guó)億萬(wàn)富翁理查德·布蘭森創(chuàng)立的維珍銀河公司，也曾成功將第一批付費(fèi)客戶送入太空邊緣，并安全返回地面。

此外，本世紀(jì)開始，商業(yè)衛(wèi)星應(yīng)用方面涌現(xiàn)了一大批新興企業(yè)，比如天空盒子成像公司、行星實(shí)驗(yàn)室公司（Planet Labs）等一批提供衛(wèi)星遙感服務(wù)的公司，甚至谷歌公司也進(jìn)軍航天業(yè)。特別是近年來(lái)太空互聯(lián)網(wǎng)成為熱點(diǎn)，衛(wèi)星系統(tǒng)也將逐步進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用時(shí)代。寬帶衛(wèi)星通信在實(shí)現(xiàn)全球三維覆蓋接入方面將發(fā)揮突出作用，全球?qū)τ谛l(wèi)星發(fā)射等航天服務(wù)的需求陡然上升。

具備新互聯(lián)網(wǎng)思維的公司在產(chǎn)品、投資、服務(wù)和生產(chǎn)等方面都采用了與傳統(tǒng)企業(yè)迥然不同的經(jīng)營(yíng)模式，敢于冒險(xiǎn)，敢于挑戰(zhàn)自己和既有的規(guī)則。商業(yè)航天強(qiáng)調(diào)效率，用戶需求的快速響應(yīng)和低廉的價(jià)格是其贏得市場(chǎng)、迅速崛起的重要原因。此外，政府的政策支持、資源供給以及大量人員和技術(shù)支持，也是美國(guó)商業(yè)航天發(fā)展迅猛的原因。

中國(guó)的商業(yè)航天發(fā)展，也許不會(huì)照搬美國(guó)的模式，但依然可以從中得到一些啟示，比如敢于冒險(xiǎn)、創(chuàng)新開放、放眼全球的精神和思維，促進(jìn)自己步伐的加快，為探索太空做出新突破。