中国航天技术落后SpaceX多少?十年还是30年?中国航天任重道远!

2024-04-26 16:21:0208:50 755
声音简介

2023年12月5日,中国航天科技集团在官网发布了一篇文章,明确表示今后将全面对标SpaceX,并声称中国航天集团无论是在发展理念、科研模式、生产技术还是质量效率上,都距离SpaceX火箭公司有着显著差距。

中国航天在自述中评价自身为大而不强、大而不优,并坦率表示目前整体发展水平对比SpaceX火箭公司已经落后。

承认差距是好事,但引发中国航天集团深思反省的SpaceX究竟水平如何?我们距离SpaceX又有多少差距?

蓝箭航天创始人兼CEO张昌武谈论此事时,公开表示国内落后SpaceX起码10年。而网络上一些声音则认为双方差距至少30年,SpaceX公司究竟有什么可取之处值得学习?

世界航天的璀璨明珠

提及马斯克,人们最先想到的是全球新能源汽车的引领者——特斯拉。但特斯拉只是马斯克商业帝国的冰山一角,他的人生充满了奇迹,比如他创建Paypal赚取1.65亿,接着利用人生中的第一桶金创建了SpaceX,这个颠覆全球航天事业的伟大公司。

SpaceX的成立源自于美国航天局,当时马斯克受美航局启发,决心要为人类太空探索打造全新路线。他决定开发私人航天市场,通过科技创新进一步推动太空探索的进程。

而在创立之初,初出茅庐的SpaceX显然低估了航天领域的高风险和复杂性,资金的紧缺令SpaceX的运营难以为继,技术的短缺更是让SpaceX的核心项目猎鹰火箭,前三次发射均以失败告终。

三次惨痛失败将SpaceX逼到了命悬一线的地步,2008年马斯克将所有资金和希望都寄托在了最后一枚猎鹰9号上。千钧一发之际,最后一枚火箭竟然奇迹般的成功升空了,猎鹰9号发射升空后,顺利降落在指定位置。打了翻身仗的SpaceX公司从此正式走上正轨,在火箭回收利用技术上日渐精进。

取得初步成功后,SpaceX坚持创新步伐,不断自研开创全新火箭技术,大力发展可重复回收技术。并且还开发猎鹰重型以及星舰等大型火箭,用来满足未来对深空领域的探索。

2023年的商业航天是一个被严重低估的赛道,这一年AI大模型和SpaceX星舰发射成了国际社会的热度重点。从实际效果来看,AI大模型还在完善发展阶段,并未改变现有世界格局,但SpaceX星舰却已经在商业航天乃至世界航天领域大杀特杀、所向披靡。

整个2023年,全球火箭发射一共完成221次,其中美国116次,而SpaceX一家就包揽了98次,占比全球44.34%,对于一家社会商业公司而言,这显然是前所未有的奇迹。

SpaceX俨然已经坐稳了全球火箭发射市场的霸主地位,巨大的扩张让SpaceX终于在2023年首次开始盈利。在去年第一季度,SpaceX收入15亿美元,其中总利润高达5500万美元,公司估值也一度飙升至1750亿美元。

SpaceX的盈利证实了其商业逻辑的成功,而在2023年度的火箭发射任务中,除了两次实验性的星舰发射,SpaceX猎鹰9号和重型猎鹰可复用运载火箭的其余96次发射均大获成功,累计发射质量1195吨,占比全球80%。发射卫星数量多达2514颗,其中星链1948颗,其余则是世界各国的微型卫星。

除了卫星发射外,SpaceX还在去年帮助欧空局发射了欧几里得空间望远镜,帮美航局发射了灵神星探测器。实现了3次载人航天、3次货运发射,同时帮助美德韩三国军方发射多颗军用卫星。

SpaceX之所以在全球市场如此畅销,是得益于其低廉的发射价格。旗下猎鹰9号发射价6700万美元、猎鹰重型发射价格9700万美元。对比之下美国火神号火箭的发射单价高达1.1亿美元,宇宙5号更是高达1.5亿美元以上。

低廉发射价格的背后,离不开SpaceX精湛的火箭回收技术。

世界航天的两座巅峰

得益于自身出众的发射能力,SpaceX目前正在全力打造低轨卫星互联网星座——星链。 SpaceX准备在2027年前将4.2万颗卫星送入低轨,但地球的低轨卫星总容量是有限的,根据国际电信联盟推测,,地规容量约6万颗。

2020年中国向国际电信联盟提交申请,计划发射1.3万颗低轨卫星。联盟规定,地球上的卫星频率及轨道按照申报顺序先到先得,但如果在规定时间内未能完成发射数量要求,则被视为放弃轨道使用权。

这就极其考验各个国家的发射能力,在2023年SpaceX发射了1948颗卫星,目前累计发射数量突破6000颗,占比全球低轨卫星总数50%以上。

SpaceX的星舰是目前全球运力最强的运载火箭,一二级可全重复使用,总高度121米,其超重型推进器搭载了33台猛禽发动机,最多产生7000多吨推力。重复使用的情况下,最高运载能力为150吨,一次性使用情况下,运载最高可达250吨。

而目前中国最强的运载火箭是长征五号,但其近地轨道运载能力最高也不过25吨。并且中国航天的火箭发动机对比SpaceX的猛禽发动机也是相差甚远,尽管长征五号已经是亚洲第一、全球领先的运载火箭,但距离猎鹰系列还是有着不少差距。

SpaceX的火箭研发路径分为三步,第一步是研制一次性小火箭,代表作是猎鹰一号。第二步是研制可重复使用的中大型火箭,代表作为猎鹰九号。第三步是研制大型运载火箭系统,代表作则是星舰,在保证优秀运载能力的同时,还能兼顾重复性使用。

目前美国乃至全球的商业火箭企业,都在不约而同的遵循SpaceX的研发路径发展。我国商业火箭已经跨过第一步,迈向第二步,天兵科技旗下的天龙三号计划在今年7月完成首飞,蓝箭航天的朱雀三号也计划在明年首飞,两者的一子级均具备重复使用的能力。

尽管目前我国刚刚迈入第二步,SpaceX的第三步就已经走了一半,但中国只要奋起直追,仍然有望在未来十多年实现追赶。

中国在2023年一共完成了67次航天发射,占比全球30%,刷新了历史新记录。中国的航天技术放眼全球任何一个国家,都是难逢敌手,我们在载火箭、卫星、空间站、载人航天、月球和火星探测多领域均有涉及,拥有完善的航天系统,但与世界领先的SpaceX相比,依然需要保持清醒、直视差距。

我们需要学习SpaceX的什么?

首先最应学习的是SpaceX的市场策略,SpaceX作为全球私营航天的代表,生动的展示了航天市场的巨大潜力。我们要虚心学习,放宽市场准入,为私营企业和创新团队提供更多的支持和措施,吸引各界人士来参与到祖国航天事业的发展当中。

其次要学习SpaceX的发展理念。SpaceX的先进之处不仅限于技术、成本,更在于创新思维与机制。作为商业航天的先行者,SpaceX的核心理念就是降低成本、重复利用,在低成本化、可重复性上深耕多年,这也应该成为中国航天未来追赶发展的方向。

中国想要在2045年成为航天强国,就需要在研发创新、发展理念、技术环节上虚心向SpaceX求教学习、取长补短。利用自身工业基础的优势,助力祖国航天迈入新的台阶。

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