上天,多少钱一张票你能接受?

作者: 陈锐

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艾萨克曼的两次太空旅行,承运商都是马斯克创立的SpaceX。

41岁的美国亿万富翁贾里德·艾萨克曼在2024年9月完成了人类历史上首次非职业宇航员的商业太空行走。这是他个人的第二次太空旅行—3年前,作为人类首个全平民太空商业旅行团的成员之一,他绕地球飞行了约3天。

艾萨克曼的两次太空旅行,承运商都是马斯克创立的SpaceX,后者通过旗下的猎鹰9号火箭,将载人龙飞船送往太空。同时,这两次旅行都由艾萨克曼自己规划并主导—第一次的旅行团成员也全部由他选择—你可将其理解为两次私人定制的太空自由行。

艾萨克曼和SpaceX都未透露太空旅行的具体价格,但这个故事里的关键词可能是行程定制者艾萨克曼名字前最常出现的定语:亿万富翁。

确实,太空旅行极为昂贵。这也是为何此前相当长一段时间里,进入太空冒险只能是各国“国家队”的特权。但同时,现阶段的昂贵也意味着未来成本降低之后巨大的市场空间。在让一部分人先上天的技术达成之后,商业航天公司对于让大众去太空旅行的雄心也逐渐显现。

2021年以来,以蓝色起源(BlueOrigin)、SpaceX和维珍银河(VirginGalactic)为代表的美国商业航天公司相继开启了面向个人的常态化太空旅行服务。中国的商业航天企业正处于追赶状态,穿越者、深蓝航天、中科宇航等公司在近半年内宣布了各自的时间表,预计将在2027年至2028年,把提前订票的客户送上离地面约100千米外的太空—在国际标准中,这个距离被公认为地球大气层与外太空的分界线,又称“卡门线”。

美国市场调查机构GrandViewResearch2024年7月发布的一份报告显示,到2030年,全球太空旅行市场规模预计将达到100.9亿美元,并在2024至2030年间以44.8%的复合增长率增长—这一增速远高于许多传统行业。美国、俄罗斯、日本和中国,将成为太空旅行的主要市场。

市场预期很美好,但它建立在一系列假设之上:技术进展顺利,发射系统准时交付,买船票的客户足够多。从梦想到商业现实,商业航天公司还需要克服技术、成本和市场需求等方面的多重挑战。

两种产品

现阶段,各商业航天公司推出的太空旅行产品主要可分为两大类:亚轨道旅行和轨道旅行。亚轨道旅行高度约为100千米,接近“卡门线”太空边界,游客可短暂体验失重并俯瞰地球,整个旅程仅需数十分钟。轨道旅行则在300至400千米的高度,航天器需要进入地球轨道,游客可停留数天至数周,体验更深度的太空生活。

与之相对应,太空旅行入局者的业务模式也大致可划分为两种:第一种以航天制造企业为代表,例如蓝色起源和SpaceX。这类公司原本的核心业务主要是火箭和其他航天装备的研发和制造。得益于技术储备和工程能力,它们可以将固有优势转化为商业服务;第二类则是商业航天初创公司,例如成立于2020年的美国公司SpacePerspective。这类公司专注于太空旅行业务,但规模较小。它们主要通过差异化的技术和服务模式,快速切入目前实现度更高的亚轨道旅行市场。

已发展或计划发展商业太空旅行业务的公司

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根据公开资料整理

中国公司的创业路线也符合上述分类。成立于2016年的深蓝航天,就是一家以运载火箭研发、生产和商业发射服务为核心业务的民营公司。深蓝航天创始人、董事长霍亮告诉《第一财经》杂志,公司最初专注于运载工具的技术创新。受到维珍银河和蓝色起源的启发,自2022年起,霍亮和团队开始思考亚轨道旅行的市场空间,后逐渐将其发展为公司的另一条业务线。

“从技术形态来看,亚轨道太空旅行和可回收火箭、载人飞船其实是紧密相关的,但商业形态发生了极大的变化。它是一种面向普通人的toC业务,还会涉及到很多商业和运营方面的工作,”霍亮说,“对商业航天公司来说,拓展太空旅行业务是一种可选项,但不是必选项。”一家关注商业航天赛道的投资机构就对《第一财经》杂志透露,某头部民营火箭公司曾设想过建造自己的载人飞船,但后来出于精力分配方面的担忧砍掉了这项业务,因为“只有集中精力做火箭,才不会被后来者超越”。

成立于2023年的穿越者走的是第二条路,它并不制造火箭,而是集中资源研发载人飞船。穿越者创始人雷诗情告诉《第一财经》杂志,公司的第一艘飞船“穿越者壹号”目前已完成专家评审,进入工程研制阶段。

创业之前,雷诗情在央视做了6年主持人,2018年参与制作大型商业航天专题系列片的经历让她关注到商业航天。雷诗情的判断是,商业载人航天不能仅靠工程技术取胜,还需要以人为本的设计洞察力来推动创新和规模。

2023年从中国人民大学应用心理学系(载人航天人因工程方向)硕士毕业后,雷诗情离开央视,与合伙人一起创办了穿越者。她强调穿越者的卖点不是飞船本身,而是“一段极致的太空飞行体验”。以穿越者的飞船为例,钝头体飞船不需要专门的驾驶员,它相当于完全自动驾驶,因此,商业机构还必须解决人机信任问题。“穿越者设置了专门的乘员开发系统,我给技术团队订立了指导思想和设计原则,其中,舒适度是重点。”雷诗情说。据她透露,穿越者已经与蓝箭航天、星河动力、中科宇航等中国民营火箭公司达成战略合作协议,后者成为前者的火箭供应商,前者则能为后者提供卫星发射之外新的需求增量。

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雷诗情因央视主持人工作经历接触商业航天,2023年创办了穿越者。

北京航空航天大学航空专家、《航空知识》主编王亚男对《第一财经》杂志表示,任何航天任务,尤其是载人航天任务都不可能“跃进式”完成,在正式载人上天前,需要大量先期试验,这对企业来说是重重挑战。

“据我所知,现在中国的商业航天企业可以发射卫星,但还没有任何一家100%完成了载人飞船的研制。”王亚男说。他认为中国的商业航天企业如今可以将商业载荷送到轨道上去,同时也在发力构建可重复使用的火箭技术,这方面进度很快,但要迈向载人飞行,一是需要极高的系统可靠性,船箭组合体、地面保障设施等必须做到万无一失,二是要有可靠的设备,比如载具。

太空旅行民主化

雷诗情的办公桌上摆着两款航天器模型,它们在外形上差异显著:一个是蓝色起源“新谢泼德号”的圆柱形组合体,包含圆顶型载人舱和下方的火箭助推器;另一个是类似传统民航飞机的流线型航天飞机模型,其原型为已退役的美国国家航空航天局(NASA)的航天飞机。

“现在主流的载人飞行器大致分为两种构型:一种是‘钝头体’飞船,另一种是带翅膀的‘升力体’设计。”雷诗情说。中国的“神舟”载人飞船和SpaceX的“龙”飞船都采用钝头体设计,技术路径成熟、安全且成本可控,穿越者也计划采用这种设计路线;NASA的航天飞机和维珍银河的太空飞机“团结号”则代表另一种技术路线,升力体构型的研发、运营及维护成本相对更高,且无法配置逃逸系统,历史上有更多事故。

2014年,维珍银河的亚轨道飞行器曾发生一起饱受诟病的坠毁事故,一架太空飞机在半空中解体,副驾驶员死亡。调查表明事故是由于驾驶人员的误操作所致,但无论如何,这件事对维珍银河的商誉造成了巨大的冲击—没有人愿意花大价钱去死。事发后,维珍银河暂停了太空业务,并采取了各种安全改进措施,直到两年后才推出一架新的太空飞机,也就是后来的“团结号”。

在各种产品路线的探索中,亚轨道飞行是当前最具成本效益的方式之一。与完全进入地球轨道的轨道飞行相比,亚轨道飞行所需的燃料和技术要求较低,飞船短暂进入太空并快速返回,不仅能减少难度和风险,还能大幅降低发射和运营成本。因此,亚轨道飞行成为许多太空旅行公司选择的主要路线。

“亚轨道飞行和轨道飞行相比,成本和难度可以说差了一个数量级。”霍亮说。首先,轨道飞行要求速度达到8千米/秒,所需要的能量远高于亚轨道飞行,导致成本更高;其次,轨道飞行通常会持续几天到几周,其中涉及到复杂的生命维持和保障系统,包括睡眠、洗手间和乘客的心理问题等,生命维持的系统成本会成倍增加;另外,由于载入过程速度快,轨道飞行会产生上千摄氏度的高温,防热的难度和成本会变得相当大。而且相较于亚轨道飞行的直上直下模式,轨道飞行的载入过程不容易控制,存在较大的轨道偏差风险。

太空旅行市场规模预测

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数据来源:Grand View Research

不过,对于刚起步的太空旅行业来说,亚轨道飞行只是大多数公司第一阶段的计划,更像是起步阶段的过渡型产品。跑得最快的SpaceX已经在官网上列出了4种不同的旅行产品,目的地分别是地球轨道、国际空间站、月球轨道和火星,其中,国际空间站旅行最早将于2025年推出,月球旅行和火星旅行则尚未有明确时间表。

中国公司也提出了类似的追赶战略。穿越者的官网显示,该公司计划在未来6到10年内实现近地轨道旅行、未来12到15年内开展商业载人登月旅行。

除了传统的火箭和飞船,“太空气球”是另一种一种低成本、独特的飞行方式。与火箭相比,太空气球的设计相对简单,依靠气体浮力将乘客送入亚轨道,这样做不仅能减少发射成本,还能提供一个更加平缓的上升体验。SpacePerspective等公司采用的正是这种方式。

一位昵称为“wiz”的小红书用户发文称已花费约80万元预订了SpacePerspective的船票,如果一切顺利,他将在2025年下半年被带到约30千米的高空,并在达到最高点时“看到地球的曲面和细蓝线”,预计体验时长约6小时。尽管离卡门线还有相当的距离,但他贴出购票确认邮件截图的笔记获得了超过2万个点赞和近4500次收藏—人类的梦想就是这么一致。

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维珍银河团结号飞船内部。

雷诗情告诉《第一财经》杂志,她和团队之前也考虑过类似太空气球的技术路线,但平流层(离地表10千米到50千米)还涉及到不同区域的航线和领空权问题,一旦在降落时发生偏移,容易产生外交事故,这个想法也就被放弃了。

为了进一步降低成本,可重复使用、快速周转几乎成了所有太空旅行企业的共同目标。例如,蓝色起源和SpaceX等公司都通过研发可重复使用的火箭,成功降低了每次发射的费用。而针对航天旅行市场,商业公司还在寻找如何通过增加乘客人数或提高单次飞行的频率来进一步分摊成本,从而实现更多盈利。

“以SpaceX为例,火箭的部分可回收技术出现之后,发射成本已经降到了原来的1/10左右。等到火箭完全可回收的技术成熟后,发射成本预计可以下降到原来的1%。在这方面我们正在努力追赶。”霍亮说。接下来的一年中,深蓝航天还计划开展载人回收和不同千米级的火箭入轨回收试验,并逐渐把火箭的发射频率提高到月度、周度。

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