火箭“排队”等发射，你见过吗？
4月2日的《新闻联播》，报道了我国首个商业航天发射场——海南国际商业航天发射中心的“抢手”程度。
发射场还在建设中，多家国内头部商业航天企业就已经开始排队等发射。
看到这则报道，不少人可能会好奇，航天不是“国家队”的事吗？什么是商业航天？
今年，“商业航天”首次写入政府工作报告。我国为何要大力发展商业航天？商业航天驶向星辰大海，又将给我们的生活带来哪些改变？
01
我国为何要大力发展商业航天？
让我们先从一组数据说起。
2023年，中国航天共实施67次发射任务，发射载荷质量达155吨，研制发射221个航天器。发射次数和发射载荷质量均位居世界第二。
△2023年6月7日，力箭一号遥二运载火箭成功发射，采取“一箭26星”方式，将搭载的试验卫星顺利送入预定轨道。
再来看看第一的成绩，2023年，美国共发射火箭116次，重点是，其中98次都来自一家商业航天公司——美国太空探索技术公司（SpaceX）。
除去2次实验性质的“星舰”发射，2023年，SpaceX旗下“猎鹰9号”和“重型猎鹰”可复用运载火箭共实施96次发射，全部成功，全球占比43%。
2023年，SpaceX发射质量达1195吨，全球占比80%；发射的卫星数量为2514颗（其中“星链”占1948颗），全球占比87%。
惊人的数据，显示着商业航天强大的能量。SpaceX作为私营航天公司，成为美国航天的主力。
所谓“商业航天”，是指以市场为主导、具有商业盈利模式的航天活动。“市场”“商业”“盈利”是关键词。
商业航天最开始出现于21世纪初的美国，当时面对航天发展停滞、发射费用高涨的局面，美国政府有意引导私营航天公司进入航天业，希望它们能带来活力与创新。
经过多年发展，在众多私营航天公司中，马斯克于2002年创立的美国太空探索技术公司（SpaceX）脱颖而出，开创火箭可复用技术，不断迭代突破技术极限，打开了航天业的天花板，也让航天活动的成本跌穿地板。
根据SpaceX官网发布的信息，“猎鹰9号”火箭单次发射成本约3000美元每千克，而在此之前，全球商业航天发射成本在1万至2万美元每千克。按照马斯克的说法，未来“星舰”入役后，要最终实现一天3次发射，每千克发射成本低至200美元的目标。
如今，依托强大的发射能力和低廉的发射成本，SpaceX正在加速打造自己的低轨卫星互联网星座——“星链”。
什么是低轨卫星互联网？打开地图，我们会发现，城市只是一个个散点，大面积的都是野外，在野外都建上基站，维护成本过高，卫星则是更好的办法。通过低轨卫星互联网，能够构建起一个天地互补、全球无缝覆盖的网络环境。
△示意图
它一方面可以解决目前城市基站没有覆盖的人与人之间互联互通的需求，比如飞机旅行、极限探险等场景。
更重要的是，它将瞄准下一代物联网应用，要构建一个万物互联的更智能的世界。比如，在沙漠、海洋等条件恶劣的野外环境，如果网络不再是问题，就可以让工程设备和机器人巡检代替人类的工作。
SpaceX有“星链”，中国也在打造自己的卫星互联网星座。就像虽然已经有成熟的GPS定位系统，中国也要有自己的北斗卫星导航系统，只有这样，在关键时刻才不会受制于人。
首先要考虑的是频轨资源。
联合国下属的国际电信联盟（ITU）规定，卫星频率及轨道按照申报顺序获得优先使用权，也就是先到先得。
根据ITU数据，地球低轨卫星总容量约6万颗，目前各国申报数量已超7万颗。而按照SpaceX的“星链计划”，要在2027年前将4.2万颗卫星送入低轨。
频轨资源有限，中国当然不会坐等他人“跑马圈地”。
2020年，中国向ITU提交了星座频谱申请，计划发射约1.3万颗低轨卫星，代号GW。2021年，中国卫星网络集团有限公司成立，次年国家卫星互联网建设计划“星网工程”正式立项。此外，根据公开资料，由上海市政府主导的G60星座也计划发射超万颗低轨卫星。
但提交申请并不意味着一劳永逸，按照ITU规定，如果没有在规定时间内完成发射数量要求，则将被视为放弃轨道使用权。
所以，发射能力就至关重要。
目前，“星链”卫星发射总量已经突破6000颗，在全球低轨卫星总量中占比超过50％。仅2023年，SpaceX就发射了1948颗“星链”卫星。
显而易见，眼下，“星网工程”和G60星座等大规模的建设推进，将释放出巨大的卫星发射需求，而火箭发射能力，已经成为掣肘这些星座计划能否如期实现的关键一环。
再从长远来看，如果SpaceX重型全重复使用火箭“星舰”成功后全面投入市场，并实现航班化发射，可能出现这样一个严峻的情况——全球大部分发射量都由这一家公司创造，而这“大部分”的总费用却比剩余“小部分”的费用更低。这样的情况一旦出现，将为我国航天业发展带来巨大挑战。
为了补齐发射能力的短板，不论是航天国家队还是商业航天，都在积极发力。大家都是中国航天的一分子，无论谁取得突破，都将助力中国航天驶向更广阔的星辰大海。
△2024年1月11日，我国自主研制的全球最大固体运载火箭引力一号成功首飞。
“对国内商业火箭企业来说，未来5到10年是非常重要的战略发展机遇期，我们要加油干，拼命干，抓住这样一个窗口期，也是助力我国夺取未来空天话语权。”蓝箭航天火箭研发部总经理、朱雀三号火箭总指挥戴政这样表示。
2023年，我国商业运载火箭的发射次数和成功率显著提升，共实施发射13次，相比2022年的5次同比增长160%。
截至目前，我国成功将火箭发射入轨的商业火箭企业就包括——星际荣耀、星河动力、蓝箭航天、天兵科技、中科宇航、东方空间。
也许很多人对这些名字还感到陌生，但不妨给予它们更多关注。透过这些充满宇宙浪漫感的名字，我们可以看到中国商业航天逐梦太空的赤子之心。
02
我国商业火箭
和SpaceX差距有多大？
今年三月，SpaceX对其新型运载火箭“星舰”进行了第三次试射，引发全球关注。
根据SpaceX官网介绍，“星舰”是迄今全球规模最大、运力最强的运载火箭，设计为一二级全重复使用。它的总高度约121米，包括底部“超重型推进器”和顶部飞船。“超重型推进器”配备33台“猛禽”发动机，可产生最大7000多吨的推力。在完全重复使用情况下，运载能力最高为150吨，而在不考虑回收的一次性使用情况下，运载能力最高可达250吨。
这次发射，“星舰”飞船成功入轨，但一级与二级飞船并未成功完成回收试验动作。也就是说，这个人类历史上最大的火箭已经实现入轨，但距离全重复使用目标还有相当一段距离要走。
“星舰”试射如火如荼，许多人想问，我国的商业火箭发展如何？与SpaceX还有多大差距？
戴政从“三步走”的角度解释了我国商业火箭的进度条。
他介绍，SpaceX的火箭研发技术路径，分三步走——
第一步，先研发制造一次性小型火箭，也就是“猎鹰1号”。
第二步，再研发制造部分可重复使用的中大型火箭，也就是“猎鹰9号”。它的起飞质量约550吨，相较“猎鹰1号”翻了约10倍；一级可重复使用，二级一次性使用，是部分重复使用的火箭。2016年，“猎鹰9号”一级实现回收复用，如今，其中单枚火箭一级已经实现19次复用。
第三步，研发制造大型运载火箭系统“星舰”。“星舰”起飞质量超5000吨，相比“猎鹰9号”又翻了约10倍。在可复用能力上也进一步“加码”，一级和二级飞船均可重复使用，是全重复使用的火箭。
无论是美国还是我国的商业火箭企业，也都在不约而同地延续这样的“三步走”。
2023年4月，天兵科技研制的“天龙二号”液体运载火箭成功首飞。
