商业火箭，想说爱你不容易——（一）中途夭折的商业火箭起步之旅

商业火箭的起步需要传统火箭工业的技术扩散。但这还远远不够，资金与市场是更关键的问题。

独家专题

《商业火箭，想说爱你不容易》

出品 |太空与网络

文 | 宇宙工程师

专题目录
01

第一次浪潮：中途夭折的商业火箭起步之旅

02

商业火箭的第二次发展浪潮：难以复制的SpaceX

03

现实与挑战：中国商业火箭未来之路怎么走？

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引言

2023年11月2日，马斯克在X.com社交平台宣布，SpaceX和星链/Starlink均达到正现金流。引发全球航天界特别是商业航天领域的强烈关注。

马斯克没有说大话。进入2024年3月，随着各种数据的披露，SpaceX2023年度的经营状况得以完整呈现。

综合各种公开信源显示，2023年，SpaceX迎来了经营转折点，全年总收入87.21亿美元，其中发射收入35.09亿，星链收入41.78亿，并实现了创立以来的首次年度盈利。应该说，这是一份令人鼓舞的的成绩单，特别是对于长期陷于亏损泥潭和财务困境的众多商业火箭企业，不啻于一剂强心针，看到了未来发展的希望与曙光。

同样也在3月，曾经风光无限的商业火箭公司Astra正式宣布私有化。Astra公司三年前通过SPAC方式借壳上市，估值曾高达21亿美元，一时风头无两。但现在的估值仅剩1125万美元，约为最高估值的千分之五左右。这家公司此前试图出售资产续命未果，私有化便成为避免破产的唯一选择。

同为商业火箭企业，SpaceX的意气风发和Astra的落寞窘迫，形成了鲜明对比，商业火箭的前景也因此更显扑朔迷离。

但是，如果我们将视线转向商业火箭的整体发展状况，Astra公司的遭遇似乎更具普遍性，也更真实地体现出商业火箭面临的现实困境。事实上，目前全球商业火箭企业，能够盈利的只有 SpaceX等寥寥数家,其余绝大部分还处于“叫好不叫座”的艰难图存中。

那么，商业火箭的未来究竟是“山重水复疑无路”的困顿迷茫，还是“柳暗花明又一村”的豁然开朗？

对此，我们不妨从商业火箭的发展历史、现实状况和未来走向等几个维度进行简单的梳理和讨论。

一第一次浪潮：中途夭折的商业火箭起步之旅
(一)初登舞台的商业火箭

早期的运载火箭从战略弹道导弹衍生而来，具有“高技术、高风险、投资大、回报低”等特点，传统上由各国政府主导和掌控。但随着商业航天的出现，商业公司开发的运载火箭也开始登上历史舞台，时至今日，由于SpaceX猎鹰火箭的巨大成功，让商业火箭一时炙手可热。

但如果认真梳理商业火箭的成长史，可以发现，商业火箭的发展并非一帆风顺，而是一波三折，甚至举步维艰。其间，成功者寥寥，而失败者众，可谓白骨累累。

商业火箭的发端可以追溯到上世纪70年代。最早研制运载火箭的商业公司，是1974年成立的德国OTRAG公司，但令人遗憾的是，OTRAG的火箭并未成功。

图 OTRAG的第一次发射，点火时偏离了轨道

因此，第一个真正意义上的商业火箭企业，实际上是成立于1980年的美国太空服务公司（SSIA），它成功研发了大篷车/Conestoga I火箭，第一级使用民兵I固体洲际导弹的第二级发动机，加上小型二三级固体发动机。大篷车I火箭于1982年9月9日发射越过卡门线。但太空服务公司也没能笑到最后，1995年该公司进行了第一次也是最后一次轨道发射尝试，随着大篷车1620火箭在发射后爆炸，公司即吿破产。

图 大篷车1620发射现场和飞行失利

1982年成立的轨道科学公司则后来居上，它收购了亚轨道火箭厂商太空数据公司，同时获得了美国空军退役的固体弹道导弹技术，研制出了飞马座/Pegasus空射运载火箭，并于1990年4月5日首发成功。飞马座是第一种由商业公司研制发射的轨道级运载火箭，作为商业火箭的先行者相当成功，自1990年以来进行了45次发射，其中40次获得成功。后来，轨道科学公司还以退役的和平卫士洲际导弹为基础，继续研制出当时最大的固体运载火箭——米诺陶/Minotaur系列火箭。各型米诺陶火箭累计执行了24次航天发射任务。

图 飞马座火箭

与此同时，美国政府和民间对商业火箭发展的热情也日益高涨。1983年里根总统发布第94号国家安全决策指令，鼓励一次性运载火箭的商业化。1984年美国国会通过《商业太空发射法案》，鼓励商业发射公司的发展。随着法律障碍的逐渐扫清和扶持政策的陆续出台，美国商业火箭迎来了上世纪80年代初到90年代末的第一次发展浪潮。

这一时期，新创商业发射公司不断涌现。商业发射的概念更是五花八门，层出不穷。

1993年，Kistler航天公司成立，曾参与“阿波罗计划”并被誉为航天飞机之父的George Mueller加盟，雄心勃勃的开始研制K-1火箭。K-1火箭是一种完全可重复使用的商业运载火箭，第一级使用3台苏联时代研制生产的NK-33发动机，分离后动力返回发射场，使用降落伞和气囊着陆回收，总体概念十分新颖和先进。

图 Kistler K-1火箭

1997年，美国银行家安德鲁·比尔创立了比尔航天公司（Beal），先后开发BA-1和BA-2火箭。BA-2二级火箭使用过氧化氢和煤油做推进剂，发动机都采用挤压循环方式，一级发动机BA-3200推力14100千牛，二级发动机BA-810推力3600千牛，这个970吨重近地轨道运力17吨的火箭，可以说是冷战时期“大笨箭”（Big Dumb Booster）思想的延续。

老牌火箭厂商也不甘落后，马丁公司推出了商业大力神3火箭，麦道公司推出了德尔塔3火箭，洛克希德公司则推出了雅典娜固体火箭。

(二)戛然而止的发展之路

然而，这一繁荣景象在2000年左右戛然而止。表面上的原因是NASA在这一年启动了航天发射倡议（SLI），开发新一代发动机和复用航天运载器，断绝了商业发射公司承接NASA发射任务的可能，导致比尔航天公司以及Kistler航天公司先后夭折：2000年比尔航天公司停止运营，2003年Kistler航天公司申请破产保护。

但造成这种状况的根本原因还是商业发射市场的发展远远不及预期，商业火箭公司的生存极度依赖政府和军方的订单。在这一轮商业发射公司浪潮中，只有轨道科学公司硕果仅存。

商业火箭早期发展举步维艰，其实相当正常。运载火箭作为高科技产品，研发耗资耗时，投入极大，而风险又极高，远非一般投资者能够或者愿意承担。同时，商业火箭的技术、市场、人才乃至基础设施大都由政府或军方掌控，民间商业发射市场需求又极小，难以形成维持生存和发展的商业闭环。

例如，商业火箭的先行者OTRAG公司，它的多级火箭由6米长、27厘米直径的通用火箭单元（CRPU）并联而成，CRPU是使用硝酸煤油作为推进剂的小型液体火箭，OTRAG公司试图通过小型火箭降低研发难度和复杂度，但进展很不顺利，最终无疾而终。

图 Percheron单模块静态点火爆炸

太空服务公司也是如此，他们研制的第一款火箭名为Percheron，同样是模块化设计，每个模块长11.5米，直径1.2米，使用挤压循环的煤油发动机，希望通过降低技术难度减少研发成本，但1981年单模块地面点火测试爆炸后，该公司只好转向美国空军的民兵I导弹发动机技术。可以说，对于早期投身商业航天发射的先行者而言，如果没有传统火箭公司的帮助，甚至造不出真正的运载火箭。

(三)资金、市场决定生死存亡

很显然，商业火箭的起步需要传统火箭工业的技术扩散。但这还远远不够，资金与市场是更关键的问题。

太空服务公司创建后获得600万美元的投资，成功研制出大篷车I固体火箭。大篷车I火箭不仅飞过卡门线，弹道顶点高度还达到了313公里，这一成功鼓舞了美国国会通过1984年商业太空发射法案，但要研制具备轨道发射能力的运载火箭，还需要更多的投资。公司创始人汉纳（Hannah）预计大篷车300运载火箭的研制至少需要2000万美元，尽管美国政府提供了立法和政策支持，但由于当时航天飞机搭载卫星发射的价格较低，加之人们对商业遥感卫星市场普遍持怀疑态度，商业发射几乎无星可射，融资也就相当困难。

面对市场乏力和融资艰难的双重压力，太空服务公司不得不沉寂多年。直到1990年NASA招标发射微重力实验的小型运载火箭，选中了大篷车1620火箭，太空服务公司才重振旗鼓。但也仅是昙花一现。随着1995年大篷车1620火箭发射失败，公司再也无力支撑，随即宣告破产，彻底退出了商业火箭的舞台。

既缺资金又缺技术，更无市场支撑，惨淡出局也就毫不意外了，作为早期商业火箭公司中的佼佼者，太空服务公司的遭遇是具有相当的代表性的。

相较之下，轨道科学公司能够硕果仅存并非偶然。

1982年轨道科学公司创立时，德州商人Sam Dunnam和石油商人Fred C. Alcorn就提供了资金支持，公司财力较为雄厚。同时，轨道科学公司的业务也没有完全局限在火箭领域，早在1985年，它就得到NASA的合同，提供最多4个轨道转移级飞行器；1987年，使用低轨道卫星远程搜集数据，萌发了建设Orbcomm星座的创意；1988年，收购亚轨道火箭的领头羊太空数据公司，加强了火箭研制实力。轨道科学公司还具备卫星研制能力，1987年论证飞马座火箭商业可行性时，主要业务就是发射本公司Orbcomm通信卫星和OrbView遥感卫星。轨道科学公司和固体火箭供应商大力神（Hercules）航天公司各出资3000万美元，联合进行飞马座火箭的研制，NASA也向轨道科学公司提供了很多帮助，包括前5次发射以成本价提供B-52母机，以及火箭首飞发射飞马座卫星的合同。

图 飞马座火箭及B-52载机

毫无疑问，轨道科学公司飞马座空射火箭的成功，既有资金实力雄厚的因素，也有自身的商业发射需求，更离不开美国军方和NASA的大力扶植。但即便如此，高昂的价格依然成为其获得更大发展的主要障碍。

原版飞马座火箭发射价格高达600万美元，2019年飞马座XL火箭发射NASA的ICON卫星时，更是创下了5630万美元的价格记录（火箭LEO运力约450千克，发射成本合12.5万美元/千克）。无论当年还是现在，飞马座空射火箭的单位发射成本都远远高于传统火箭，它的优势更多在于空射方式和小固体火箭具有的发射灵活性，这一独特的市场定位，是飞马座空射火箭获得成功的一个重要因素。但这是相当小众的市场优势，只能算作一个特殊的个案。

而其他的商业火箭公司，如比尔航天公司以及Kistler航天公司，不幸遭遇上世纪90年代商业通信卫星的退潮，火箭尚未研制成功就失去市场空间，公司先后破产实在不足为奇。

商业发射市场的低迷，不仅使大多数新创商业火箭公司夭折，也让老牌公司推出的大力神3、德尔塔3和雅典娜等商业火箭也随之迅速偃旗息鼓，还影响到洛马公司和波音公司研制的新一代运载火箭。美国空军渐进一次性运载火箭（EELV）项目推动研制了宇宙神5和德尔塔4火箭，它们在研制阶段着眼于商业发射需求建立了大产能的火箭生产线，结果实际发射需求远远不及预期，巨额投资的生产线导致EELV火箭发射成本极高。不仅让美国火箭退出国际市场，连美军和NASA都叫苦不迭。也为SpaceX公司廉价火箭的崛起打下了伏笔。

图 美国商业航天公司及典型型号简史（图片来源：理念世界的影子）

从商业火箭早期发展的经验和教训来看，商业火箭公司的成功，既要有充足的资金支持，还需要充分的技术外溢，更要有具有竞争力的价格；最重要的，要有满足生存和发展的市场。显然，在第一轮商业火箭发展的热潮中，这几个要素很难完全具备，艰难坎坷、甚至中途夭折也就在所难免。

敬请期待第二篇

《商业火箭的第二次发展浪潮：难以复制的SpaceX》

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