流浪地球只是科幻,星辰大海才是未来
今年的春节档,最火的影片应该就是《流浪地球》了,截止今天,票房已达到26亿,在国内掀起了一阵航天热。
另一边,美国私人航天产业的代表SpaceX却在1月宣布将裁员10%,共有600多名员工将面临被辞退的可能。却在发布裁员消息的同一天,SpaceX成功地为下一代全球卫星Iridium NEXT发射了75颗卫星中的第8组,即最后一组卫星。
所谓外行看热闹,内行看门道,民间的航天热与烧钱的航天产业大瘦身之间是否存在冲突,我们又可以从中看出哪些端倪呢?
“全球创新260讲”(对航空航天等硬科技感兴趣的朋友可以上“得到”平台订阅哦)的主讲人王煜全在课程中曾提到,大航天时代即将到来,它对人类的意义不亚于历史上的大航海时代,而且私人的商业航天机构将替代政府成为主力军,美国众多私人航天公司已经取得了卓越的成果(戳蓝字可阅读原文),而运载能力的突破,将正式揭开大航天时代的序幕。
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商业航天产业的千亿级市场
SpaceX的猎鹰9号第二次降落回收平台
目前,商业航天产业主要有两个市场。
第一个是发射市场,就是把货物送到太空。
说到商业航天,很多人会想到火箭发射,现在火箭的发射能力,从成本上看,要把1公斤的货物送到地球轨道上,大概需要花2万美元的成本。所以运送1吨货物上天就需要2000万美元,成本还是很高的。
不过运力很快将不是问题,因为SpaceX计划把发射成本从1公斤2万美元直接降到它的1/10,也就是1公斤只需要2000美元,成本的大幅降低,会让发射市场获得百倍的增长,到2030年左右,将达到二千亿到三千亿美元的市场规模。
另外一个是卫星市场。发射市场的运货上天,这个货物就是卫星。商业通讯卫星也是航天领域真正商业化的市场,长期占有卫星服务收入90%的收入。
现在的卫星主要还是各国政府投资建造,一年到头也发不了几颗。但随着私人商业机构在卫星领域的创新与突破,小卫星一年可以发射几百颗几千颗,卫星的各种应用会得到极大的丰富,使用费用也会大幅度下降。
一般来说,小卫星用了几年之后就会落回大气层,因为个头小,所以会在大气层里完全焚毁,不用担心摔到地面上。也正是因为这样,每过几年整个太空中的小卫星就可以换一批,所以这个市场可以持续不断地更新。
在小卫星的各种应用里,最重要的是“太空互联网”,这是伴随着无人驾驶出现的,主要是为无人驾驶的汽车和飞机提供增强型的精度更高的导航,提高出行的安全性。未来,只要是自动化的需要移动的物体,都要给卫星的“太空互联网”缴费。
而以上提到的两个航天市场领域,目前SpaceX均有涉及。至于SpaceX的裁员原因,和这两个领域还未达到大规模商业化密切相关。
SpaceX面向员工的电子邮件中写道,太空项目耗资巨大,足以让其他企业破产,更不要提像spaceX这样几个项目同时推进,为了继续运送客户物资、成功研发星际间太空飞船和卫星互联网,spaceX必须精简。
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眼前的苟且与身后的星辰大海
虽然SpaceX面临裁员,但依然阻挡不了科技狂人马斯克(Elon Musk)的星辰大海梦想,我们都知道,马斯克的野心就是要让火箭能够做到像飞机一样,不光可以每天发射,而且可以重复使用。
SpaceX现在的运载能力也已经达到国家水平了。它最著名的火箭叫猎鹰9号,猎鹰9号最高级别叫做Full Thrust,全推力,近地轨道运载能力是22吨,如果是可回收版本的话是8吨。但是实际上,SpaceX更强大的火箭已经在计划试飞了。它名叫Falcon Heavy,叫猎鹰重载,它的运载能力最高可以到53吨。
马斯克在2017年国际宇航大会上讲到,“以后人类将会成为多星球物种,他希望有两个行星供人类居住。”嗯,这个想法真的很不错!到时候,地球就不用流浪在外了。
2018年,马斯克还透露了更大的抱负,向火星发射一个无人驾驶的货物仓。马斯克称这个目标预计将在2022年实现。之后,他希望能够将人类运送上去。
所以,他下一步的计划是制造运载能力更强大的火箭,希望能达到300到500吨的运载能力,那确实比今天的所有的火箭都要高一到两个数量级了。
马斯克在国际宇航大会上介绍BFR
在国际宇航大会上,马斯克发布了他们的Big Falcon Rocket(BFR)的重型火箭,可以翻译成“超大猎鹰火箭”,基于SpaceX取名字的一贯风格,你也就不会觉得奇怪了,它们有两个海上火箭回收平台分别叫做Of Course I Still Love You(当然我仍然爱你)和Just Read The Instructions(请读一下说明书),这名字很有马斯克的风格了。
这个重型火箭将取代SpaceX目前使用的火箭和宇宙飞船,据马斯克说,BFR的第一个原型将于今年完成。
BFR并不是普通的太空飞船:它包括发射、在轨道上加油、在太空飞行数月、降落在火星上,卸载完货物后,还要离开火星、安全返回地球等这一系列的程序,最重要的是,这个过程并不是一次性的,BFR将负担起重复这个过程的重任,将来会多次往返于地球和火星之间。
BFR太空飞船登陆火星模拟图
按照设计,BFR的宇宙飞船需要在火星上补充燃料,进而能够为返回地球提供动力。SpaceX计划利用火星土壤中的水、稀薄空气中的二氧化碳以及太阳能电池板发电来制造氧气和甲烷燃料。
SpaceX首席火星开发工程师Paul Wooster表示,采用这种做法,将会重新有效的设定火箭方程。将更多的货物运送到太空中。
另一位航空专家Cáceres说,每一次BFR发射估计要花费1000万美元左右,因为该系统被设计为多次重复使用,所以大部分花费用于燃料方面,因为该系统被设计为多次重复使用。
但是,建造和测试BFR所需的金额是巨大的,大约在40亿~50亿花费之间。如果马斯克失败的话,这个成本还会花费更多。所以,很多太空项目都是由国家力量主导的。
我们可以看到,SpaceX虽然是私人航天公司,面临资金的约束和裁员等多重困难,但它的运载能力已经相当于国家水平。SpaceX的成功不仅仅依赖马斯克个人的远大梦想,更多的是美国已经建立起来的一套鼓励创新,鼓励商业化的完整制度。
相信在不远的将来,Big Falcon Rocket的成功发射,将会是人类历史上的一大奇迹,这不是科幻电影,而是即将发生在我们共同生活的地球上的硬科技。
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