探索太空資源 發(fā)展商業(yè)航天

文/齊國生

（作者為中國航天基金會副理事長，本文為作者在“2021 空天技術(shù)助力國家經(jīng)濟發(fā)展研討會”上的報告摘要。）

“探索浩瀚宇宙、發(fā)展航天事業(yè)、建設(shè)航天強國，是我們不懈追求的航天夢?！碑?dāng)今的世界五彩紛呈，許多國家都把航天事業(yè)的發(fā)展作為國家發(fā)展的重要戰(zhàn)略來推動和加以部署，商業(yè)航天的發(fā)展更是許多國家維護和爭取自身利益的主要實現(xiàn)手段。作為21 世紀的中國人，我們必須在航天科技前沿上有所突破，為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢，作出我們的貢獻。

探索太空資源的重要意義

太空資源是人類賴以生存的重要資源，它是發(fā)展商業(yè)航天的根本。從人類漫長的發(fā)展史來看，未來人類必將依賴太空資源生存和發(fā)展，這種賴以生存的太空資源為商業(yè)航天發(fā)展提供了重要發(fā)展機遇，同時它既是人類對未來資源的爭奪、占有、利用的戰(zhàn)略高地，也是商業(yè)航天發(fā)展的引爆點。因為人類社會進化過程和發(fā)展的歷史始終是圍繞著對資源進行的爭奪、占有、利用而展開的。過去是這樣，現(xiàn)在是這樣，未來也是這樣。談到太空資源爭奪，我們最容易聯(lián)想到的就是對空間軌位資源的爭奪以及探月、探火等太空探索活動。人類從陸地到太空探索的步伐，清晰地展現(xiàn)了人類發(fā)展對資源依賴的全息圖。

▲1957 年10 月4 日，蘇聯(lián)成功發(fā)射世界第一顆人造地球衛(wèi)星，從此人類進入航天時代

開發(fā)太空是人類未來發(fā)展的必由之路?！锻饪盏V物資源》一書中談到：“人類正在穩(wěn)步地消費地球有限資源。雖然通過創(chuàng)造替代品和提高效率，開發(fā)新技術(shù)給我們帶來希望，但數(shù)據(jù)清楚地表明，全球年度人均消費總量仍然在不斷上漲。‘消費著最后幾小時的古老陽光’，我們已經(jīng)走上了一條不歸之路，——我們將不可再生和快速消耗的碳氫化合物庫存作為我們的能量金字塔的根基。這是一條不可逆的道路，很容易導(dǎo)致社會崩潰。但是，有一種方法就是利用外空資源，并推翻這個預(yù)言”。

觀察一下我們的現(xiàn)實，的確與書中描述契合。隨著人類社會的發(fā)展，人口的急劇膨脹，人類對自然資源的消耗和破壞日益加劇，資源匱乏、生態(tài)惡化、環(huán)境污染和災(zāi)害頻發(fā)，地球資源和生存空間的限制帶來了生存的危機，地球資源日益枯竭成為世界關(guān)注的問題。據(jù)測算，2014 年8 月19日已經(jīng)是地球的“超載日”。從這一天起，人類自然資源的消耗，超過地球本年度生物的承載力。

從工業(yè)革命到目前，人類活動導(dǎo)致的全球變化、消耗的能源已超過過去數(shù)千年的總和?，F(xiàn)在的平均氣溫比工業(yè)化時代之前上升了1℃，有的地方是2℃。溫度持續(xù)上升將會給人類帶來災(zāi)難。一位航天專家富有感情地說到：“地球雖美，我見尤憐”。解決過度能源消耗的方法除了節(jié)約利用能源、開發(fā)可循環(huán)再生能源等措施之外，就是開發(fā)和利用太空資源，改善擴大人類的生存環(huán)境。所以“選擇太空”，開發(fā)利用這一人類賴以生存的第四資源，是人類發(fā)展的必由之路。從某種意義上講，誰把握了太空誰就把握了未來。

▲美國太空探索技術(shù)公司的獵鷹9 號運載火箭

從近年的發(fā)展來看，太空經(jīng)濟已經(jīng)形成了一個規(guī)模龐大的產(chǎn)業(yè)鏈條。在太空活動的科學(xué)探索、技術(shù)研發(fā)、型號研制過程中產(chǎn)生的大量創(chuàng)新成果，通過直接應(yīng)用和轉(zhuǎn)化應(yīng)用等方式廣泛作用于國民經(jīng)濟和其他領(lǐng)域的創(chuàng)新過程中，拉動了電子信息、機械、材料、能源、生物、甚至醫(yī)學(xué)的發(fā)展和進步。

隨著空間技術(shù)的發(fā)展和太空開發(fā)應(yīng)用，我國在維護國家安全、推動科技進步和經(jīng)濟社會發(fā)展等方面的地位和影響力不斷得到提高。繼陸、海、空之后，太空以其得天獨厚的空間位置及其在政治、經(jīng)濟、科技、軍事、外交等方面具有的極其重要的價值越來越為人們所重視。當(dāng)前的太空探索絕不僅僅是個單純的科學(xué)問題，而是國家命運和地位問題，它已成為主要航天國家未來發(fā)展的重要戰(zhàn)略之一。探索太空資源，發(fā)展商業(yè)航天，目前我們處在全新的戰(zhàn)略機遇期。

商業(yè)航天的發(fā)展現(xiàn)狀

▲藍色起源公司的創(chuàng)始人貝索斯和他的載人飛船

▲維珍銀河公司的太空船二號

▲2020 年11 月7 日，星河動力公司的谷神星一號商業(yè)運載火箭在我國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功首飛

歐空局新任局長沃爾納認為商業(yè)航天現(xiàn)在處于“太空4.0”時代，太空成為海、陸、空之后人類活動的第四疆域。他描繪的“太空4.0”是：政府主導(dǎo)的計劃、私營企業(yè)的全面參與、太空旅游業(yè)的興起、新主體新業(yè)態(tài)新經(jīng)濟的培育、航天應(yīng)用向社會經(jīng)濟生活的全面滲透，航天成為全世界大多數(shù)國家共同參與的領(lǐng)域，它的特征就是三個字：“商業(yè)化”。

隨著太空探索技術(shù)公司、“藍色起源”等國外商業(yè)航天公司的興起，商業(yè)航天這一新形式正式進入公眾視野，可以說21 世紀為新的太空探索企業(yè)提供了一個激動人心的時代。

2019 年是世界商業(yè)航天持續(xù)快速發(fā)展年，商業(yè)航天各項指標都高于2018 年，全球太空經(jīng)濟總量達到4238 億美元，比2018 年增長了2.2%。其中商業(yè)收入增至3288.6 億美元，增長6.3%。投入產(chǎn)出比高達1:14。

從太空經(jīng)濟領(lǐng)域看，在通訊衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域、太空旅游業(yè)、航天金融保險業(yè)、航天能源開發(fā)與環(huán)境保護應(yīng)用領(lǐng)域、公共安全領(lǐng)域、航天醫(yī)療健康領(lǐng)域等六大領(lǐng)域都實現(xiàn)了快速的發(fā)展。

從航天力量構(gòu)成看，一批私營航天企業(yè)迅速崛起。特別是美國，一批企業(yè)已經(jīng)占據(jù)了航天產(chǎn)業(yè)的主要領(lǐng)域，成為傳統(tǒng)航天壟斷企業(yè)的挑戰(zhàn)者。在火箭制造和發(fā)射領(lǐng)域、遙感領(lǐng)域、載人航天領(lǐng)域、深空探測領(lǐng)域等，均有如太空探索技術(shù)公司、“數(shù)字地球”等實力雄厚的企業(yè)做支撐。

從技術(shù)創(chuàng)新方面看，商業(yè)航天加快了一批新技術(shù)的突破?；鸺鞍l(fā)動機多次回收和重復(fù)使用，3D 打印技術(shù)使航天器在軌維修不久后可望實現(xiàn)，充氣式太空艙將構(gòu)建太空旅館，亞軌道高超聲速飛行將使洲際間的運輸時間壓縮到幾十分鐘甚至十幾分鐘。

從商業(yè)模式上看，商業(yè)航天催生了新業(yè)態(tài)、新生態(tài)。有的企業(yè)開始籌劃并實施太空旅游、小行星采礦等太空活動，美國維珍銀河公司從2005 年起就開始出售“太空船票”。全球的商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)目前正處在能力和市場的快速發(fā)展時期。不斷有新的航天項目被提出，越來越多的民營企業(yè)與資本參與到商業(yè)航天的領(lǐng)域中。

我國的商業(yè)航天發(fā)展也處于朝氣蓬勃的階段。目前國內(nèi)的商業(yè)火箭公司包括星河動力、零壹空間、星際榮耀等，商業(yè)衛(wèi)星公司包括國電高科、九天微星、天儀研究院等，還有專注商業(yè)測控的航天馭星、牧星人等公司和專注航天文娛產(chǎn)業(yè)的航天創(chuàng)客等公司。諸多機構(gòu)投資者也積極參與到商業(yè)航天項目的投資中，他們是投資航天領(lǐng)域的風(fēng)向標。

2019 年12 月11 日，由中國航天基金會、華騰公司、長城公司、國科控股等企業(yè)共同發(fā)起成立的商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，已吸納企業(yè)200 多家，航天產(chǎn)業(yè)園也在各地興建。有遠見的企業(yè)家應(yīng)該認識到：“投資航天就是投資未來”。投資航天應(yīng)是無悔的事業(yè)，其原因如下：

回顧世界技術(shù)革命的發(fā)展歷史，自工業(yè)革命以來至少有五次由技術(shù)革命引起的新供給擴張，帶來了全球經(jīng)濟的快速增長。第五次技術(shù)革命引起的新供給擴張開始于1990 年?；ヂ?lián)網(wǎng)、新材料、基因技術(shù)、新能源等引起的新供給擴張正是當(dāng)前經(jīng)濟長期增長的主要動力。

“當(dāng)今世界正經(jīng)歷百年未有之大變局，新一輪技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)變革深入發(fā)展”，以探索太空資源為引領(lǐng)的航天科技和新技術(shù)革命會不會帶來自工業(yè)革命以來的又一次新供給經(jīng)濟擴張，從而促進未來的世界經(jīng)濟的快速發(fā)展？讓我們拭目以待。

▲2018 年，在第51 屆范堡羅國際航展上，零壹空間公司展出的OS-X（右）和OS-M 兩款火箭模型

縱觀世界商業(yè)航天發(fā)展“百舸爭流、千帆競發(fā)”的形勢，如何以創(chuàng)新思路研究探索太空資源，發(fā)展商業(yè)航天，這是我們必須深入思考的問題。

發(fā)展商業(yè)航天的幾點建議

一是建立較為完善的商業(yè)航天政策法規(guī)體系。在這個方面，《美國法典》中專門增加國家航天和商業(yè)航天項目的專編；在法律層面上，從航天運輸、商業(yè)遙感、衛(wèi)星導(dǎo)航、衛(wèi)星通信等方面形成了完整的法律體系；在政策層面上，每屆政府的航天政策對商業(yè)航天都有明確規(guī)定。2020 年美國新修訂多項航天政策，放松了對航天領(lǐng)域的監(jiān)管。美國國家航天政策提出：“……盡可能減小商業(yè)航天活動的監(jiān)管負擔(dān)，確保形成對航天活動許可證做到及時響應(yīng)的監(jiān)管環(huán)境”。

二是確定商業(yè)航天在國家航天大局中的定位，界定軍事航天、民用航天與商業(yè)航天之間的關(guān)系。軍事航天負責(zé)關(guān)系國家安全的高精尖業(yè)務(wù)；民用航天負責(zé)公益性、探索性的技術(shù)研發(fā)和能力發(fā)展；商業(yè)航天則注重于發(fā)展航天產(chǎn)業(yè)、擴大航天市場、激發(fā)民營企業(yè)參與航天的積極性，降低航天活動成本。商業(yè)航天是推動航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要動力。

▲星際榮耀公司的雙曲線一號運載火箭

三是政府和軍隊?wèi)?yīng)最大限度地購買民營企業(yè)的航天產(chǎn)品、技術(shù)和服務(wù)。商業(yè)航天的最大市場在政府。一定要改變觀念，一般的航天技術(shù)都是成熟技術(shù)，一般的航天產(chǎn)品和服務(wù)要交給市場，不能為封閉壟斷背書，降低準入門檻，政府把重點放在監(jiān)管和公益性、探索性的技術(shù)研發(fā)上，軍隊把重點放在事關(guān)國家安全的高精尖的項目上。

四是政府的技術(shù)能力和基礎(chǔ)設(shè)施要向民營企業(yè)開放。比如，美國政府1996 年航天政策規(guī)定：政府部門開發(fā)的航天技術(shù)要及時向私營企業(yè)轉(zhuǎn)移；2006 年的航天政策規(guī)定：美國政府從事航天活動的技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施，在與國家安全利益相一致的前提下，能夠最大限度地以有償方式無阻礙地讓私人使用；2010 年規(guī)定得更明確，美國政府的航天技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施最大限度地以可補償、無干擾、公平的方式供商業(yè)使用。這是太空探索技術(shù)公司等企業(yè)能夠使用美國宇航局技術(shù)、試驗設(shè)備、發(fā)射場、遙控遙測服務(wù)的政策依據(jù)。

▲航天馭星公司位于精河測控基地的衛(wèi)星地面站

五是要大力培植有創(chuàng)新能力的商業(yè)航天企業(yè)。除了國家隊以外，目前我國從事航天活動的企業(yè)有很多，但是創(chuàng)新能力強、成規(guī)模的企業(yè)還不是很多。沒有像太空探索技術(shù)公司這樣的骨干企業(yè)，沒有像馬斯克這樣的創(chuàng)新領(lǐng)軍人物，商業(yè)航天的發(fā)展難有大的作為。因此要培養(yǎng)領(lǐng)軍企業(yè)，國電高科、馭星公司、星河動力都是有潛力的樣板企業(yè)。