北京时间10月16日0时23分,长征二号F遥十三运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射,搭载着航天员翟志刚、王亚平、叶光富的神舟十三号载人飞船与天舟三号、天舟二号、天和核心舱组成的一字型组合体进行了径向交会对接。 神舟十三号的径向对接图片来源:央视新闻 按照预定计划,神舟十三号停靠时间将由神舟十二号的3个月延长到6个月,这将是我国迄今为止时间最长的一次载人飞行。 在此之后,我国还将陆续发射天舟四号、神舟十四号、问天实验舱、梦天实验舱、天舟五号、神舟十五号等飞行器组建天宫空间站(离地距离380公里),届时我国将向着全球太空的最前沿迈进。 中国空间站一期完全体预计将于2022年底建成图片来源:CMS、果壳 在我国国家队主导的航天事业发展背后,全球航天产业迎来了新进程,特别是商业航天的发展。 美国东部时间7月11日,在美国新墨西哥州的航天发射场,一架双体运输机搭载着一艘太空船腾空而起,在距离地面约15公里的高空,太空船被释放,并以几乎垂直于地表的姿态、以大约3倍音速的速度向太空冲去。 维珍银河公司的团结号向着太空奔去图片来源:美国有限电视新闻网(CNN) 这艘太空船是维珍银河公司研发的团结号太空船。这是团结号首次满员进入亚轨道,机组成员包括两名飞行员与四名乘客,其中一名乘客正是维珍银河公司的老板布兰森,一周后他将迎来71岁的生日。 布兰森从小就有个航天梦,目前维珍银河面临着蓝色起源的竞争图片来源:布兰森的社交媒体 团结号最高飞行高度约88公里,亚轨道飞行时间约15分钟,在离开地面一个多小时后,布兰森安全返回了地球。这次飞行被业界视作太空旅行商业化的开端。 本次任务之后,维珍银河计划再进行2次太空飞行,2022年初开始进行定期商业旅行。不过票价有点小贵,每张太空飞行票大约25万美元,目前已经有几百名富翁预定了飞行的机票。 维珍银河团结号的机组成员,左起第四名是布兰森图片来源:纽约时报、美联社、科技日报 维珍银河的抢跑,引起了贝索斯(亚马逊前首席执行官)旗下航天公司蓝色起源的疯狂吐槽,因为在团结号发射一个多星期后就是蓝色起源新牧羊人飞行器的发射时间。 7月20日新牧羊人飞行器载着贝索斯从西得克萨斯的试验场发射升空。升空后约2分钟,飞船切断了主引擎;3分钟,火箭与太空舱分离。紧接着,舱内的宇航员正式进入太空。与此同时,先前与太空舱分离的火箭顺利着陆并被成功回收。 蓝色起源的新牧羊人发生升空图片来源:央视网 此次太空旅行飞到了107公里的高度,超过了100公里的卡门线(大气层与外太空的分界线),真正进入到了太空。在太空中短暂停留几分钟后,太空舱返程并在沙漠地面上着陆,整个旅程时长约为10分钟。 贝索斯太空旅行团队,左起第二位是贝索斯图片来源:蓝色起源、硅星人 不久后10月13日新牧羊人飞行器完成了第二次载人太空飞行,将曾在原版《星际迷航》电视剧中饰演柯克上尉,现今90岁的夏特纳送入了太空。 新牧羊人第二次载人飞行的四名机组人员,左起第二位是夏特纳图片来源:新浪科技、蓝色起源 关于蓝色起源的票价,在2019年的一次会议上,蓝色起源的首席执行官鲍勃史密斯曾建议每张机票的价格为数十万美元,另外有消息称,蓝色起源的每张船票价格将远远超过50万美元。 维珍银河太空之旅飞行高度可达80多公里,飞行全程时间1个多小时,失重时间几分钟,票价25万美元。蓝色起源飞行高度100公里出头,超出了卡门线,飞行全程约10分钟,失重时间几分钟,如果票价超过50万美元,不知道富豪们去太空旅游会选择谁呢。 北京时间2020年5月31日凌晨3点22分,美国SpaceX的龙飞船搭载着两名美国国家航空航天局(NASA)宇航员鲍勃本肯(RobertBehnken)和道格赫尔利(DougHurley),在猎鹰9号火箭的帮助下,成功飞往国际空间站(离地距离300多公里)。 由猎鹰9号搭载的龙飞船进行首次载人航天飞行图片来源:fficialSpaceXPhotos 这是SpaceX公司成立18年以来的首次载人飞行任务,并且也是美国自2011年以来首次从美国本土发射载人航天器。 自1961年4月12日苏联宇航员加加林进入太空,开启人类载人航天时代之后,全世界仅有三个国家,苏联俄罗斯、美国和中国掌握了载人航天能力。但随着2011年7月19日美国航天飞机执行完最后一次任务退役后,美国便失去了从本土发射的载人航天能力,只能依靠俄罗斯联盟号飞船前往国际空间站。俄罗斯坐地起价,座位价格从最开始的2000万美元一个,涨到2019年时的8600万美元一个。 SpaceX的载人龙飞船图片来源:SpaceX 美国本土也有一些传统商业航空航天公司,例如波音公司、洛克希德马丁公司等巨头公司。但他们旱涝保收,并且巨头的管理效率相对低下,进展较慢。为摆脱对俄罗斯航天设施的依赖,NASA开始寻求新的航天商业化合作,比如和SpaceX开启风险共担模式:NASA出钱也出力,商业企业出现问题NASA给予技术支持,但企业钱不够了要自己掏,激发企业降本增效动力。NASA2019年的一份报告显示,SpaceX龙飞船的座位价为5500万美元,远低于俄罗斯8600万美元的报价。 此次发射是全世界首次由私人公司发射载人航天器,改写了历史,标志着人类正式开启商业载人航天的新时代。 整装待发的猎鹰九号火箭和两名宇航员,宇航服科技感十足图片来源:SpaceX 今年9月16日上午8时,SpaceX又成功发射了载人龙飞船,将4名平民宇航员送入地球轨道。在发射后约9分钟,已经是第三次飞行的猎鹰九号Block5B1062一级火箭再一次被成功回收,降落在海上回收平台。 这项飞行计划名为灵感4,是人类有史以来首次将4名完全由平民组成的宇航员机组送入太空,飞行高度达到了575公里,大大超过了国际空间站和中国空间站的高度。 龙飞船中的四名平民宇航员,左起第三位是企业家艾萨克曼,他是本次飞行的金主图片来源:SpaceX 本次发射的4个座位费由美国企业家艾萨克曼竞拍花费1300万美元取得。四名宇航员在龙飞船上生活了3天时间,所有机组人员几乎不会任何驾驶操作,所有控制都交给SpaceX地面机组人员。 由于载人龙飞船的设计,厕所在飞船的最顶端,也是玻璃穹顶的位置,宇航员可以坐在马桶上欣赏最佳景观。 飞船最顶端的美妙观景台图片来源:Inspiration4 相比于维珍银河以及蓝色起源几分钟的太空失重体验,SpaceX已经能把宇航员送入空间站,并能用龙飞船载人环绕地球飞行3天。从这里也可以看出全球商业航天龙头老大哥SpaceX的实力。目前SpaceX的估值已经超越1000亿美元。 更让人激动人心的是SpaceX的星舰飞船。SpaceX正为旗下星舰飞船(又称星际飞船)的首次轨道飞行做着准备。 今年8月,人类史上最大火箭SpaceX星舰完成合体。这个庞然大物的完成体高达120米,相当于40层楼的高度,由高达70米安装了29部猛禽发动机的超级重型火箭助推器B4火箭和高达50米的星舰飞船组成。最终的超级重型火箭助推器可能会搭载33部猛禽发动机。 SpaceX的星舰飞船图片来源:SpaceX 相比曾经载人登月的土星五号,完成体的星舰飞船高出了10米,起飞质量比土星五号大了一倍多,能搭载100人。 NASA希望利用星舰飞船将宇航员重新送上月球,而马斯克想得更远,他希望能利用星舰飞船,最终将人类送上火星。 如果从未来几十年回望今天,人类正处在星际大航海的前夜,为搭建太空飞行的基础设施而努力着。SpaceX以一己之力引领了这场大变革的航天运动。 不论是太空旅行还是飞往月球,都离不开大推力的火箭技术,更离不开民间资本的帮助。 在SpaceX发展的刺激和带动下,我国政府也逐渐开始重视商业航天起来。 2014年,我国相继颁布了《促进军民融合式发展的指导意见》、《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》等文件,以此促进军民融合,鼓励民营企业进入商业航天领域。2015年两会,军民融合发展上升为国家战略,这一年也被称为中国商业火箭元年。 在火箭领域,要进入太空星辰就离不开中大型液体火箭的帮助。比如SpaceX猎鹰九号使用的是梅林发动机,燃料为液氧和煤油;SpaceX超级重型火箭助推器B4火箭使用的是猛禽发动机,燃料为液氧和甲烷。 SpaceX猎鹰九号的梅林发动机图片来源:SpaceX 目前我国商业航空领域还没有成功发射中大型液体火箭的案例,主要成就还在固体火箭。液体火箭相比固体火箭发动机比冲高、推重比大、推力可调并且燃料也更便宜,当然液体火箭相比固体火箭更复杂、门槛更高。 但国内的新兴商业航天火箭头部玩家已经开始在研发中型液体火箭了。 天兵科技 天兵科技创立于2019年1月2日,相比于国内的民营火箭公司,成立时间较晚,但是发展迅速。 天兵科技近两年半以来,已连续完成七轮融资,先后获得浙大联创、张家港生态科技城、国科投资、英诺天使、久友资本、君度投资、陆石投资、老鹰基金、子今投资、浙商创投、载合投资等知名投资机构的持续青睐。今年9月,天兵科技获得重大战略投资,本轮融资由君度投资和浙商创投(国家中小企业发展基金第一批子基金)共同完成。 天兵科技联合创始人罗毅图片来源:英诺天使、首席科创官 联合创始人罗毅本硕均就读于北京航空航天大学,早期曾在中国运载火箭技术研究院任职,多年的行业积累使他意识到,随着我国国网计划卫星互联网技术的实施,通信卫星及遥感卫星的发射需求将呈几何式增长,这就给了商业运载火箭公司极大的发展空间。与人工智能等领域不同,我国的商业航天产业才刚刚起步,研发人员需要解决的是商业运载火箭从无到有的问题,这会形成极高的行业壁垒。 目前天兵科技正在研发中型液体火箭以及火箭回收技术。今年上半年,其自主研制的30吨级液体火箭发动机也成功完成多次全系统热试车。预计明年将发射液体运载火箭,有望实现民营中型液体运载火箭零的突破。 天兵科技液体燃料发动机点火试验图片来源:天兵科技、创业邦 蓝箭航天 蓝箭航天成立于2015年,是全国首家取得全部准入资质的民营运载火箭企业,并于2018年10月27日完成中国首次民营固体运载火箭发射。可惜其发射的朱雀一号火箭出现异常,未能将卫星送入指定轨道。不过在此次发射过程中,蓝箭航天也获得了宝贵的数据。 蓝箭航天朱雀一号火箭图片来源:蓝箭航天 蓝箭航天创始人张昌武是跨界创业,出身于金融行业,张昌武希望能像马斯克一样把商业火箭打造成一件工业产品而不是高科技作品。这意味着需要更多的基础设施建设的投入。 蓝箭航天在浙江湖州建立了第一个完全由民企主导的火箭发动机试车台,并在临近湖州的浙江嘉兴建设航天中心。2021年6月30日,蓝箭嘉兴航天中心首期竣工。在蓝箭的规划中,这座智能化的火箭工厂未来将形成年产30枚中型运载火箭的批量化交付能力,同时也将吸引一大批产业链上下游企业在此聚集。 目前蓝箭航天正在全力研发可重复使用的中大型液体火箭。在研的朱雀二号火箭,采用液氧甲烷推进剂,全箭总长49。5米,起飞质量216吨。 蓝箭航天的朱雀二号系列图片来源:蓝箭航天、华泰研究 星际荣耀 星际荣耀成立于2016年10月,公司发展前期专注于高品质、低成本、快响应的小型智能运载火箭研发。 2019年7月,星际荣耀研发的双曲线一号固体火箭成功入轨,实现了中国民营运载火箭零的突破。不过今年双曲线一号尝试两次发射,均以失败告终。火箭研制就是如此,在稳定量产前,会遇到各种困难。 星际荣耀研发的双曲线一号固体火箭图片来源:星际荣耀 目前公司正在研发双曲线二号小型液体运载火箭。双曲线二号箭长28米,起飞推力106吨,采用液氧和甲烷作为推进剂,一子级具有垂直着陆回收功能,可以重复使用。 星际荣耀的双曲线系列火箭图片来源:星际荣耀 星河动力 星河动力成立于2018年,创始人为刘百奇博士,曾就职于中国运载火箭技术研究院。 2020年11月星河动力发射谷神星一号固体运载火箭成功首飞入轨,成为国内第二家火箭入轨民企和首个500公里太阳同步轨道入轨公司,也是国内首家成功实施商业组网卫星发射的民营火箭公司。 星河动力谷神星一号成功发射图片来源:星河动力 公司团队成员来自航天研制一线,平均具有1020年航天产业从业经验。 星河动力正在研发智神星系列中型可重复使用液氧煤油运载火箭,智神星一号计划于2022年末实施入轨首飞,并计划于2024年实现火箭回收。 星河动力智神星火箭图片来源:星河动力 民营火箭头部玩家基本都起家于北京,目前星河动力已经落地成都简阳空天产业功能区,正在简阳建设商业运载火箭创新研发生产基地,等公司量产后有计划把工艺研发迁至简阳。 要想去太空就必须要有足够精湛的火箭技术支撑,特别是中大型液体火箭的技术支持。目前中国民营火箭公司还处在完善产业链、设法研制和量产火箭的从0到1过程中。科技向上认为在头部玩家中,未来谁能首先实现中大型液体火箭的量产,谁就能创造新的历史,引领中国的商业航天火箭事业。考虑到目前中国民营火箭公司距离SpaceX还有较大差距,这其中必将蕴含着巨大的产业及投资机会。也许有一天科创板会把这样的机会惠及大众。