世见 马斯克“龙”飞船上天贝索斯拟5年发射32

来源:未知日期:2022-04-19 浏览:

  ◎摩根士丹利预计,到2040年,全球太空经济市场规模将超过1万亿美元,而卫星宽带将占太空经济预期增长的50%,最乐观的情况下或将高达70%。

  ◎目前,美国已经形成了由特斯拉、亚马逊、软银投资的一网(OneWeb)和波音等为主要核心成员的强大低轨卫星互联网网络。

  ◎“我们面对的是越来越拥挤的近地轨道,以及伴随而来的越来越多的太空垃圾,” 西悉尼大学国际法名誉教授弗里兰告诉每经记者,“最终,我们可能需要制定一个‘航空航天法’来管理这些亚轨道飞行以及‘跨轨道’运输。

  在很久以前,神秘的太空就已经吸引了地球村的注意,但直到上世纪60年代,人类才开始线日,宇航员尤里•加加林乘坐“东方一号”宇宙飞船首次飞入太空,开启了人类探索太空的新纪元。

  此后又过了将近50年,太空旅行的商业化序幕才逐步拉开。维珍银河、蓝色起源、SpaceX先后完成各自首次载人太空商飞——维珍银河“团结”号、蓝色起源“新谢泼德”号分别提供高度80公里、100公里的亚轨道观光服务,SpaceX则提供高度575公里的绕地飞行服务。

  太空旅行凭借其话题性将太空经济带入了公众视野,而卫星互联网则是太空经济版图里面在中短期内增长最快的领域。自2019年起,马斯克的“星链”计划就陆续发射卫星,并预计将于2019年至2024年间在太空搭建由约1.2万颗卫星组成的“星链”网络提供互联网服务。

  今年4月,太空旅行和卫星互联网领域都迎来了历史性的进展。前有亚马逊宣布了商业航天史上最大的火箭发射采购协议,积极布局卫星网络,后有马斯克的SpaceX“龙”飞船将“全私人”太空旅行团首次送到了国际空间站。

  在追逐太空经济的前沿,赫然出现了世界首富马斯克和世界第二富贝索斯的身影。让人不由生出疑问:究竟什么是太空经济?这个市场有多大?亿万富翁“争霸”太空背后打的是什么算盘?太空旅行和卫星互联网这两个热门赛道潜力如何?布满卫星、交通繁忙的未来太空世界中,安全和秩序如何维护?

  《每日经济新闻》记者对话国际知名太空考古领域专家爱丽丝·戈尔曼(Alice Gorman)和欧洲航天局(ESA)太空碎片办公室主任蒂姆·弗洛尔(Tim Flohrer)等数位专家,试图揭开浩瀚太空的一缕真实。

  世界首富埃隆·马斯克不仅是电动汽车的领导者,在太空领域的拓展也是一马当先,步伐远超其竞争对手。4月9日,SpaceX“龙”飞船在飞行21个小时后抵达离地球420公里的国际空间站。参与本次飞行的4名乘客皆非职业宇航员,至此,SpaceX成为史上首家将“全私人”旅行团送达国际空间站的企业。

  实际上,SpaceX早已经证明了自己的载人太空飞行能力——2020年,SpaceX就完成了把NASA宇航员送入国际空间站的任务。去年9月,SpaceX将全平民旅客团队送入太空,完成了三天的绕地球飞行。当时虽然没有接入国际空间站,但飞行高度达580公里,比国际空间站还更远。

  相较之下,世界第二富豪贝索斯的蓝色起源尽管在2000年就已成立,比SpaceX还早两年,但太空飞行能力还差了一大截,目前只能送乘客到距离地球100公里的太空临界点“卡门线”附近,A8体育官网短暂体验几分钟的失重感。据悉,蓝色起源研发的重型运载火箭“新格伦”也迟迟未能进行首次发射。

  同样是太空旅行的先驱,英国富豪理查德·布兰森的维珍银河公司在2021年7月抢先一步,拔得“史上首个私人太空旅行”的头筹,比贝索斯的蓝色起源早了整整9天。但是维珍银河的飞行高度只有80多公里,符合美国定义的太空高度,却低于国际公认的“卡门线”,也引发不少人质疑维珍银河提供的是“假太空”旅行。

  另一方面,由于蓝色起源和维珍银河提供的都是低于绕地飞行轨道的“亚轨道”飞行服务,因此成本远低于SpaceX进入地球轨道的飞行,相对低廉的太空旅行价格也带来了火爆的商业预定订单。据贝索斯2021年透露,蓝色起源已经卖出了近1亿美元的机票。截至2021年11月,维珍银河也已经累积了约700名等待太空飞行的客户。

  自2021年三家公司先后完成首次商业太空飞行之后,太空旅行领域的三足鼎立成型,一场争夺“市场蛋糕”的竞争已然展开。据瑞银集团2021年的一份预测,到2030年,太空旅行的市场规模将达到40亿美元。

  不过,囿于风险与收益比不明确的现实情况,业界预计太空旅行的覆盖人群暂时不会太大,但营运和投入的绝对值会很可观,且会带动许多配套设施和相关产业的发展。对于太空旅行这一细分市场,业界普遍认为投资者会承担巨大的风险:一次致命事故就可能终结整个企业。为了补偿投资者,太空旅行公司还必须具有提供大规模收益的潜力。

  事实上,相较太空经济整体规模,太空旅行的市场占比其实并不大。按瑞银预测,2030年太空经济规模将增长到9000亿美元左右,以此计算,太空旅行的占比只有4.4%。

  如果放宽视野,从太空运输能力的角度来看待私有公司的航天业务,市场前景就会宽广得多。太空经济研究机构Caelus Partners总裁米卡·沃尔特·兰奇对《每日经济新闻》记者表示,他一直觉得比起太空旅行,“私人航天飞行”或者“商业航天飞行”是一个更恰当的称呼,“就好比航空业务,部分是为游客服务,但更多是服务于商业客户。”

  因此,除了维珍银河将专注于亚轨道旅游体验以外,对于蓝色起源和SpaceX两家公司而言,利用自己的太空飞行能力,深度参与正在蓬勃发展的太空经济生态系统或许才是最终目的。实际上,贝索斯和马斯克成立太空企业的初衷,就是为了将人类经济活动拓展到太空。

  中期来看,由于国际空间站即将在2030年左右退役,兴建商业空间站的热潮即是两家公司的商业机会之一。本次SpaceX协助公理太空(Axiom Space)公司完成的国际空间站载人飞行任务,就是为后者的商业空间站建设探路。

  按照公理太空的规划,接下来公司还要送三批乘客抵达国际空间站,仍然由SpaceX负责运送。与此同时,公理太空正在加紧制造首个接入国际空间站的航天“模块”,准备在2024年9月将其发射并接入国际空间站,随后每隔9个月再发送一个模块。四个模块到位后,将组成一个完整的空间站,随后脱离国际空间站,在太空自由遨游。

  对于蓝色起源而言,和波音、内华达山脉公司 (Sierra Nevada Corp.)合作的“轨道礁”商业空间站项目是其太空商业版图的重中之重。

  轨道礁最多可容纳10人,被蓝色起源描述为太空中的“多用途商业园区”,将对各国政府、私营企业和太空游客开放。该项目是NASA资助的四家商业空间站项目之一,获得了1.3亿美元的资助。

  《每日经济新闻》在对四个商用空间站项目的规划进行梳理后发现,未来民营空间站的主要业务来源包括:各国航天机构的订单,企业界和学术界研究活动的付费使用、太空制造、太空旅行体验等。

  在繁忙的空间站建设以及未来的空间站经济生态中,蓝色起源、SpaceX,以及波音、洛克希德·马丁等传统航空航天巨头,势必将迎来人员和设备运输业务的大规模增长。

  北京时间4月5日,亚马逊公布了商业航天工业史上最大火箭发射协议,其中包含83项发射任务,以构建其柯伊伯计划(Project Kuiper)互联网卫星星座。据悉,亚马逊将在未来五年内部署3236颗互联网卫星。

  柯伊伯计划旨在近地轨道构建一个服务全球的互联网络,在概念上类似于SpaceX的星链(Starlink)卫星。

  《每日经济新闻》记者注意到,这是一个成本昂贵的项目。去年5月,贝索斯在亚马逊的年度股东大会上曾称该项目的初始投资超过了100亿美元。

  目前,美国已经形成了由特斯拉、亚马逊、软银投资的一网(OneWeb)和波音等为主要核心成员的强大低轨卫星互联网网络。其中SpaceX目前发射了超过2000颗卫星,其布局的“星链”计划未来将总共发射4.2万颗卫星,而亚马逊所推进的“柯伊伯项目”计划在2026年7月之前将约1600颗卫星送入轨道,火箭制造商Astra也在积极部署名下13600颗卫星组成的太空网络。

  美国国会研究服务处在去年的一份研究报告中写道,卫星互联网是以卫星为接入手段的互联网宽带服务模式,其本质是卫星通信领域的一个重要衍生应用,在特种领域、商用宽带通信等领域均具有独特的应用价值。低轨道卫星具有广覆盖、低延时、带宽高、低成本等优势,是卫星互联网组网最佳选择。

  据称,亚马逊未来提供的卫星互联网服务速度可达每秒400Mbps,而根据网速测试网站Ookla的数据,标准星链用户的预期网速在100Mbps~200Mbps之间。一般来说,下载速度为100Mbps时,用户可以在1分钟内下载一部电影。也就是说,如果亚马逊的卫星互联网服务可达400Mbps,那么下载一部电影仅需不到15秒。

  摩根士丹利预计,到2040年,全球太空经济市场规模将超过1万亿美元(约合人民币6.37亿元),而卫星宽带将占太空经济预期增长的50%,最乐观的情况下或将高达70%。

  统计数据网站Statista预测称,到2030年,基于卫星互联网的卫星宽带市场将增至460亿美元(约合人民币2931亿元),2020~2030年之间增长5倍;衍生应用市场将增至990亿美元,2020~2030年增长约100倍,为全球商业航天及应用服务企业提供广阔发展空间。

  不少老牌和新锐航天企业已然嗅到了商机,在当代高通量卫星技术的发展促使卫星互联网通信的性能大幅提升和用户成本的快速下降背景下,全球卫星互联网产业发展已经进入了一个快车道。也有研究认为,目前地球上超过70%的地理空间、约30亿人口尚未实现互联网覆盖,但卫星互联网可以消除“信息孤岛”与通联死角,意味着多达30亿的消费人群都将在获得卫星互联网接入服务后成为后者的缴费客户,在这一背景下,谁先下手,谁就可能分羹最多。

  因此,无论老牌卫星通信运营商Viasat、Telesat,还是新锐企业SpaceX、一网(OneWeb),各大航天企业均已纷纷入局。就在上个月,同样是竞争关系的SpaceX和一网宣布了一项协议,将开始用SpaceX的猎鹰9号火箭发射一网的互联网卫星。

  业内认为,在SpaceX等公司带动下,火箭、卫星等制造模式从传统的定制化变为批量化,传统发射制造成本大大降低,通信卫星可以低成本快速组网,卫星通信技术设施快速完成全球覆盖。此外,卫星通信也进入了与地面通信网络的融合阶段,以一网、SpaceX等为代表的企业已开始主导新型卫星互联网星座建设。由此,卫星互联网与地面通信系统将进行更多的互补合作、融合发展。

  《每日经济新闻》记者注意到,除了航天企业外,软银、谷歌、Facebook这类互联网巨头、空客和波音等航空公司,以及高通、可口可乐等其他领域巨头也参与其中。

  日本汽车制造商本田计划在2030年前进入小型卫星发射业务。欧盟在今年2月也表示,其计划投资60亿欧元建立卫星星座,并在2025年前投入使用。拥有卫星的国家/地区也越来越多。如今,大约已有75个国家/地区拥有至少一颗卫星,而2001年这一数字仅为26个。

  有研究认为,卫星互联网产业前期资产投入较高。卫星前期生产制造、星座搭建、火箭制造发射等阶段均为重资产投入阶段,较依靠外部融资。面对巨大的市场潜力,风险资本早已纷纷涌入该领域。一网已先后获得软银、高通、空客和可口可乐等巨头的融资,目前估值已达270亿美元;2015年年初,谷歌与富达(Fidelity)共同为SpaceX投资了10亿美元;今年3月,比尔·盖茨领投美国的卫星通信公司Kymeta新一轮约获得8400万美元股权融资……国内民营卫星互联网市场上,银河航天、星际荣耀、蓝箭航天、零壹空间等业内企业均已获得数亿元规模融资。

  拥挤的卫星互联网赛道凸显了低轨道卫星资源的稀缺性。主要负责确立国际无线电和电信管理制度和标准的国际电信联盟(ITU)在其官方《国际电联空间服务无线电管理框架》中写道,频谱资源的概念是通过先到先得的程序来实现的。

  按照这一规则,一旦一家公司的大规模卫星网络组网完成(如星链),那么留给其他卫星网络计划的频谱和空间资源就会减少,因此低轨卫星通信频谱资源的竞争问题日益加剧,在此背景下,当前世界各国/地区抓紧建设低轨卫星互联网的一个重要原因即抢占频率。

  今年1月,联合国外层空间事务办公室发布的《太空经济倡议2021成果报告》,将太空经济定义为“在探索、研究、理解、管理和利用太空的过程中为人类创造价值和利益的全方位活动”。报告指出,2020年,全球太空经济市场规模达4470亿美元,卫星和空间科技是现代社会的支柱之一。

  展望未来,多家咨询机构均认为太空经济市场潜力巨大,市场价值预估从9260亿美元到最高2.7万亿美元不等,年增长率介于4.3%~9.5%。摩根士丹利预计,2040年太空经济市场规模将超过1万亿美元。

  万亿美元市场的诱惑无疑是巨大的。美国航天技术投资平台太空资本(Space Capital)发布的最新报告显示,在过去的十年里,1694家太空经济公司获得了共计约2529亿美元的股权投资。

  根据太空资本的报告,按技术类别,太空领域的投资分为三种:基础设施、分配和应用。2012年以来,78%的投资(约1970亿美元)流向应用领域,主要是导航定位相关服务;太空基础设施领域获得19%的投资(约476亿美元),主要指建造、发射和运营太空资产的软件和硬件;剩余的部分则投入到分配领域,主要指连接、处理和管理太空资产数据的软件和硬件。

  2012年~2021年太空经济领域投资情况(分领域) 图片来源:太空资本官网

  太空经济的增长得益于全球风险投资的显著增加。2021年,高达171亿美元的风险投资涌入328家太空公司,创下历史新高,占全球风投总额的3%。对于太空基础设施投资来说,2021年是投资额尤为庞大的一年,这一领域获投145亿美元(相较2020年创下的纪录高出50%以上),而火箭发射和卫星通信就占到了基础设施投资的95%。

  咨询公司Northern Sky Research(下称“NSR”)今年1月份的报告估计,到2030年,仅卫星和太空基础设施市场的价值就可能高达5700亿美元。NSR表示,包括卫星宽带互联网在内的通信服务将取代当前的基础设施。

  在可预见的未来,卫星互联网和太空旅行将推动太空经济的发展,摩根士丹利指出,除了上述这两个领域,太空新生态的驱动力还包括:火箭发射、深空探测、月球着陆、地球观测、小行星采矿、太空碎片追踪分析、太空研究、生产制造(为太空经济设计开发飞船、硬件、推进系统、引擎和其他技术)等。

  太空的商业化意义重大,但也有越来越多的从业者渴望能出台相应的规则,西悉尼大学国际法名誉教授、澳大利亚邦德大学教授研究员史蒂文•弗里兰(Steven Freeland)向《每日经济新闻》记者指出,自1998年以来,商业太空的规模已经超过了由政府主导的太空领域。“如果这些商业太空公司要从太空经济的发展中获得商业利益,他们还需要一个安全和稳定的环境来开展业务。”

  《每日经济新闻》记者注意到,如火如荼的太空“争霸赛”正在影响着太空秩序,并给太空治理带来挑战。自从1957年“斯普特尼克1号(Sputnik 1)”成为首个绕地球运行的人造卫星以来,人类已经发射了大约1.1万颗卫星——近地轨道正变得越来越拥挤。

  “我们面对的是越来越拥挤的近地轨道,以及伴随而来的越来越多的太空垃圾,”弗里兰教授告诉记者,“最终,我们可能需要制定一个‘航空航天法’来管理这些亚轨道飞行以及‘跨轨道’运输。外太空是人类的全新边境,但它不是,也不应该是一个没有法律约束的领域。”

  NASA轨道碎片计划办公室相关人士对《每日经济新闻》记者表示,“目前已有超过2.3万个已知的超过10厘米的近地轨道碎片。据估计,直径在1厘米~10厘米的碎片约为50万个,而超过1毫米大小的碎片数量则超过了1亿个。截至2021年5月,环绕地球轨道运行的物体重量超过了8700吨。大多数的近地轨道碎片位于地球表面2000公里以内。在这个范围内,碎片的数量随着海拔高度的变化而变化,但太空碎片最集中的区域在距离地球750~1000公里的区域内。”

  1960~2020年间各种太空碎片数量变化趋势(红色柱体)(图片来源:世界经济论坛)

  由于移动速度极快,即使是最微小的太空碎片也能对运行中的航天器、空间站或卫星造成严重损害。但遗憾的是,目前似乎并没有任何明确的国际法律或组织来规定和实施太空垃圾方面的监管。

  欧洲航天局(ESA)太空碎片办公室主任蒂姆·弗洛尔(Tim Flohrer)在回复《每日经济新闻》记者的置评请求时表示,“目前并没有对太空垃圾进行监管的法律或组织,但我们在国际层面有一套不具约束力的准则和标准、行业方面的倡议,以及一些国家/地区要求通过各自的法律减缓太空碎片所带来的影响。然而,各方对现有准则的遵守,并不足以限制近地轨道上碎片的进一步增加。”

  如何在太空经济发展和宇宙环境保护间找到更好的平衡?换言之——卫星秩序如何维持?太空垃圾如何清理?太空安全谁来保障?

  “与地球上不同,卫星发射公司并不会因为太空中造成污染而遭到惩罚。类似机构间空间碎片协调委员会(IADC)的组织没有(监管的)权力。在太空领域,人们正在谈论一种新的协调方式——太空交通管理(Space Traffic Management)。”戈尔曼教授对记者补充道。

  太空探索一直由一系列复杂的国际公约与协议所监管。其中第一份、也是最重要的一份,便是签订于1967年1月27日的《外太空公约》,它规定了从事航天活动所应遵守的基本原则。但因为近年大量的卫星发射以及未来大规模的卫星计划,使得碰撞概率大幅上升。不少航天专家认为,修订《外太空条约》已经迫在眉睫,要建立新的外空交通规则。

  “太空垃圾确实是一个巨大的问题,而且正在成为所有航天强国密切关切问题。在可预见的未来,这是我们都需要认识和处理的严重太空环境危害问题。如果所有的利益攸关方不采取一致和明确的行动,太空垃圾问题是不会自行解决的。”华盛顿大学太空政策和研究中心创始联合主任萨迪亚·佩卡宁教授(Saadia Pekkanen)对《每日经济新闻》记者表示。

  她呼吁主要的航空航天大国,审慎地共同推进这项工作。“我们如何做到这一点,以及通过怎样的工具来实现,是摆在人类面前的重要任务。”

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