本篇是險峰商業航天系列的首篇，按慣例先拋幾個問題：
1、火箭在整個商業航天市場中的占比很小，但為什么大部分風險投資卻都流向了這一領域？
2、我們總看到民營火箭發射失敗的新聞，民營公司的技術到底如何？
3、為什么中國商業航天領域會有所謂的「固液之爭」？
4、為什么說「商業化」是航天產業的必由之路？
這個2022的秋日里，讓我們一起來聊聊火箭，聊聊商業航天的現狀和未來。
2014年諾蘭的滿分神作《星際穿越》里，地球陷入末日危機，人類面臨肆虐的沙塵暴和大饑荒，眼看走向滅亡，只能向外太空尋找新的家園……
最終，引力方程被破解，愛和人性戰勝了一切，全人類因移民太空而獲救。
諾蘭用一個peace & love的結尾，討巧地實現了最后的大團圓，卻把他真正想表達的意思，藏在一段不起眼臺詞中：
劇中的人類早早放棄對外部資源的求索，從此走上了內卷的不歸路，即便沒有后來的自然災害，其最終命運也早已注定。
“不要溫和地走進那個良夜，老年應當在日暮時燃燒咆哮，怒斥，怒斥光明的消逝”。
縱觀今天太空探索領域，全球也只剩下中 美兩個選手，背負著人類命運孤獨前行。
火箭是一門怎樣的生意？
整體來看，今天全球商業航天基本上只屬于兩強的競技場。
自2012-2022的10年間，全球商業航天中3/4的風險投資都來自于中 美兩國，遙遙*于英國法國印度等一眾傳統或新興航天大國。
（圖：中 美兩國占據了總投資的3/4；數據來源：Space Capital）
從垂類來看，2021年全球航天市場總規模約為3860億美元，這里面的大頭是衛星，占比72%（約2790億美元），剩下部分除去測運控，最后才是火箭，大概只占3%-5%，因此火箭的實際市場規模其實要比衛星小得多。
但與之相反的另一個數據是：過去十年，全球VC對商業航天的投資中，70%都流向了火箭制造與發射領域。
這兩個看起來矛盾的結果，其實也很容易理解：要想富先修路，火箭是整個航天產業最重要的基礎設施，沒有足夠數量的火箭，其他一切的太空服務都是不存在的，就像當年沒有大型帆船，人類也到不了新大陸。
因此，火箭發射雖然只占了幾個點，卻是一個強勢的賣方市場，尤其是在中國。
究其原因，這幾年中國的航天產業飛速發展，國家每年立項的衛星、飛船和空間站任務越來越多，而火箭運力和發射場都有限（目前只有四個：酒泉、太原、文昌、西昌），這里面還能對外提供商業服務的就更少了，導致下游很多衛星公司都需要排隊等發射，一般6-12個月起步，所以哪怕是用靜態眼光來看，火箭的潛在市場需求也是非常確定的。
此外，火箭也是典型的供給拉動型行業：先要有足夠的供給，才會誕生各種應用和需求。
舉個例子，京滬高鐵剛修通的時候，一張票五百多塊，車廂也坐不滿，當時就有聲音質疑是不是我們的高鐵計劃太激進了，但10年過去，京滬高鐵已經成為中國最繁忙的線路之一，甚至已經在討論是不是要再修一條京滬二線。
所以這類偏基礎設施的產業，供需都會有一定滯后性。比如當初也有人質疑馬斯克搞星鏈是畫餅，屬于“沒有需求就自己創造需求”，但今天SpaceX年營收已經30億美元了，星鏈之外還開發出了太空旅游業務，把4位普通人送上了太空。
因此，只要能把火箭的價格降下來，即使馬斯克自己不做星鏈，也會有其他人來做類似的業務，而新需求會反過來刺激火箭公司繼續降本增效，整個正循環也就運轉起來了。
多說一句，去年以前，輿論普遍還認為星鏈是個花架子，沒什么實際意義，直到2021年12月，中國空間站兩次緊急規避星鏈碰撞的新聞被爆出，很多人才意識到星鏈潛在的軍事作用。
特別是2022年俄烏沖突爆發，馬斯克高調宣布星鏈將為烏克蘭政府提供一切網絡支持，這也成為商業衛星在軍事領域的*亮相。
事實證明，在地面通訊已經被切斷的情況下，烏軍依然可通過星鏈進行戰場溝通，指揮無人機打擊俄羅斯坦克和水面艦艇部隊，引導精確制導武器攻擊關鍵軍事目標。
一個弱國可以憑借一家商業公司（而非國家）提供的信息服務和超級軍事大國打的有來有回，這在人類歷史上是從未出現過的，可以說商業衛星已經徹底改變了現代戰爭的游戲規則。
隨著單位衛星數據成本的降低，全球對「高分辨率圖像數據」的需求會持續擴大，這一塊將成為未來衛星市場的主要增量。
對于俄烏戰爭這類局部沖突，只需要200顆遙感衛星，就能做到每天在同一個地方拍攝兩張高清照片，這個時候戰爭的形態其實已經發生了改變，交戰雙方都屬于“開圖”的狀態——我知道你的所有部署，你也知道我的所有部署，后面就看誰的導彈火箭彈更多、打得更準了。
（圖：中國“海絲一號”SAR衛星曾拍到安多諾夫機場附近俄軍集結；資料來源：天儀研究院）
可以想象，如果未來有足夠多的遙感衛星，那么南海上任何一艘軍艦調動、任何一架飛機起飛，都可以進行實時跟蹤；哪里森林發生了火災，在剛冒出一個起火點的時候，就可以及時撲滅。
而這些愿景的實現，全部有賴于火箭成本的降低。事實上，中國作為電子制造業大國，中 美在衛星制造方面的差距并不太大，我們*的短板就是「投送能力」——也只有補齊了火箭這塊短板，把足夠多的衛星低成本地送上天，我們才能登上下一個文明等級的臺階。
為什么說「商業化」是航天的必由之路？
在傳統觀念看來，航天由政府主導似乎是天經地義，然而從成本和效率來看，「商業化」卻是近年來全球航天業演化發展的「共識」。
以美國為例：在1960年代美蘇太空競賽的背景下，為集中力量推廣自家的航天飛機項目，美國政府曾一度利用行政手段，強制要求所有太空發射任務都必須使用航天飛機。
至八十年代初期，美國各大火箭生產商紛紛因缺乏訂單而停產，由NASA主導的“國營”航天飛機開始壟斷全美發射市場。
不過，隨著1986年挑戰者號爆炸失事，航天飛機的經濟性和安全性開始遭到廣泛詬病，美國政府不得不宣布航天飛機退出商業發射市場；然而面對大量積壓、等待發射的衛星訂單，1969年就實現了載人登月的美國航天業，此時國內卻再也找不出一家能發射火箭的商業公司了。
為激發市場活力，里根政府于80年代中期簽署了《商業太空發射法案》，允許私營企業有償為政府提供地外貨運發射服務，同時暗中資助波音、洛克希德馬丁等航空巨頭研發火箭技術。
經過20年的發展，由波音、洛馬開發的“德爾塔”、“宇宙神”系列火箭逐步占據了美國發射市場80%的份額，形成了「雙寡頭」的行業格局。
然而好景不長，獲得壟斷優勢的波音和洛馬，并未如NASA想象中一樣選擇互相競爭，而是各自出資一半，成立了一家名為「聯合發射聯盟（ULA）」的合資公司，兩大寡頭聯手形成了新的價格同盟。
到90年代末21世紀初，面對波音、洛馬的一次次聯合漲價，NASA終于忍無可忍，開始有意識地扶植一批新興的民營小型航天企業，今天我們熟悉的SpaceX、藍色起源等公司，都是誕生于這一時代背景下。
自此，美國航天業也正式進入了百家爭鳴、自由競爭的完全市場化時代。
美國商業航天發展歷程
從實際效果來看，美國20年來推動「航天商業化」的*成果，就是「大幅降低了發射成本」。
舉個例子，傳統航天飛機一次發射的成本約為5億美元（含維修保養+耗材燃料等），但如果算上整個航天飛機項目的研發制造費用，分攤到單次發射里的綜合成本高達17億美元。
要知道這可是70-80年代的美元，當時的可口可樂市值也才41億美元，相當于每兩次發射就燒掉一家上市公司；此外，5架服役的航天飛機里最終墜毀了3架，導致14名宇航員喪生，如果把這些全部計算在內，真實成本已接近天文數字。
而后來雙寡頭時代的波音和洛馬，盡管被各種詬病利用壟斷地位不斷提價，其單次發射報價也從未超過4億美元。
相比之下，誕生于完全商業化時期中的SpaceX，旗下獵鷹9號火箭的*發射報價僅為6200萬美元，復用*發5000萬美元，相當于直接把價格砍到了1.5折。即便如此，SpaceX依然也還能保有40%以上的毛利率（*發射成本5000w+二次復用成本1500w）
而這樣的成績，馬斯克只用了十幾年就做到了，除了美國龐大的航天人才儲備和他本人出色的企業家才能外，市場化的巨大威力也可見一斑。
究其原因，商業航天和傳統航天的運行邏輯非常不同。NASA的機制是項目制，“先有方案再批經費”——只要項目預算被國會通過，后續每一步花多少錢、怎么花，就都是定好的，各參與方只需要按部就班執行就好，這樣的好處是一旦出問題，可以很清晰的追責，但缺點是不夠靈活。
當年阿波羅登月的時候，NASA的口號是“Failure is not an option”（失敗不是我們的可選項），而后來SpaceX則針鋒相對的喊出了“If things are not failing, you are not innovating enough”（如果你沒有經歷過失敗，說明你創新得還不夠）。
技術上看，航天的迭代邏輯就是「以失敗換創新」，再以創新換長期的成本下降、可靠性增長。比如有項新技術可以將某個部件成本降低30%，但是由此可能導致失敗風險上升10%（未來改進后會下降），馬斯克會認為這是門好生意，值得試一試，但在NASA體系下，工程師們卻很難選擇冒險。
從這個角度來說，盡管今天中國航天已經是全球*，日益成為人類太空探索領域中不可或缺的中流砥柱，但在一些需要經歷小型失敗、快速迭代的技術創新領域，民營航天公司依然還有著非常大的發展空間。
固液之爭：相同現實下的不同選擇
簡單來說，火箭和洲際導彈本質上是同一種東西（火箭是向上打，導彈是向前打），它們的共同“祖先”都來自二戰期間德國的V2飛彈，使用酒精和液氧作燃料，因此*代火箭無一例外都是液體火箭。
不過液體火箭有個缺點，就是燃料非常難保存（比如液氧需要零下183度），只能在發射前臨時加注，因此這些導彈平時只能靜靜地躺在發射井中，一旦開戰，很有可能被對手先手打掉。
于是冷戰期間，固體火箭開始取代液體火箭逐漸成為主流。它的原理有點像“竄天猴”——就是預先把鋁粉和其他氧化劑混在一起，整體澆筑在一個藥筒里，平時可以由發射車或潛艇拉著到處跑。
這樣的好處是隨用隨發、神出鬼沒，不受地形和環境限制，且性價比極高（成本只有液體的1/10），但缺點是這種火箭只能「一燒到底」，發動機一旦點火，中途不能停車，也無法調節推力，所以不能做成可回收。
在SpaceX巨大成功的影響下，今天VC對商業航天有兩個基本共識，*是一定要做可回收（這樣才能降成本），*是一定要做大火箭（性價比更高，市場更大）。而中國的火箭技術由于也是源于軍事，此前的技術積累主要在固體領域，因此現實之下，國內的創業公司也分成了兩大流派：
一派的想法是先做固體，利用國內固體火箭的人才優勢，迅速形成發射能力拿訂單；由于國內火箭整體上是賣方市場，訂單是不缺的，等有了源源不斷的現金流，再集中力量搞液體可回收。
另一派的想法是，做固體未來不可避免地會和國家隊直接競爭，創業公司不一定有優勢，那不如彎道超車、一步到位，直接做液體可回收。
這就有點像打《星際爭霸》，對面是一臺超級電腦，一上來兵力和科技都是你的兩倍，這時你是先暴兵，頂住*波后升科技反打？還是直接跳科技，靠操作拖到*兵種成型？
兩種路線本身沒有優劣之分，就像面對同一場比賽，同一種局面，不同選手也會有不一樣的理解和打法。
比如險峰的兩家被投企業，其中「深藍航天」專注于液體火箭，是國內*家成功完成公里級垂直回收試驗的商業航天公司，技術水平大致相當于2014年的SpaceX，已經在今年連續完成了多輪大額融資；而2020年剛剛成立的「東方空間」，選擇的則是“先固后液”，其研發的6.5噸固體火箭已進入商業準備流程，是目前國內民營航天公司在研運載能力*的火箭，計劃于2023年中發射。
固液之后，再向下分一層是「燃料選擇」：
比如同樣是做液體可回收火箭，燃料是燒液氫、煤油還是甲烷？也有三個不同的分支。
其中，液氫的燃燒效率*（比沖極值532秒），但氫的問題是在高溫環境中容易氣化引發爆炸，對隔熱的要求非常高，所以選擇這條路徑的商業公司并不太多。
相比之下，煤油和甲烷的燃燒效率基本一樣（差距在10%以內）；技術難度方面，甲烷高于煤油（煤油只需常溫保存）；使用成本方面，煤油又高于甲烷（煤油需要提純，成本高且容易有殘留）。
簡單來說就是各有利弊，所以當年SpaceX也是選了“雙修”的路子——既有使用煤油的“獵鷹”系列，也有使用甲烷的“猛禽”系列。
長期來看，如果只是在地球上承擔發射任務，煤油基本上夠用了；但如果要進行往返地球與火星之間的星際旅行，那么甲烷更代表著未來。
理性看待失敗：不妨多一點耐心
從商業模式來看，火箭和發快遞一樣，都是要把一定量的載荷從A點送到B點，因此衡量火箭的指標主要有三個：
第一是「成本」，即要花多少錢送到；第二是「時間」，“下單”之后多久可以送到；第三是「可靠性」，能不能安全準確地送到。
從結果來看，目前民營航天的整體成績確實不盡如人意——比如2021年，中國共發射火箭52次，成功了49次，其中的3次失敗全部來自于民營火箭公司。
但是正如我們在前文中提到的，商業航天的基本邏輯就是用失敗換成本下降，如果民營火箭公司只是按部就班把體制內的事情copy一遍，這樣確實可以提高成功率，但又有什么意義呢？而如果創新太多，導致失敗太多，市場失去信心融不到錢，這樣的企業也很難走到最后。
因此作為民營火箭公司的創始人，需要不斷在兩者之間“踩鋼絲”，反復平衡。這是一個非常痛苦的過程，因為在真正形成發射能力之前，公司的營收幾乎是零，不僅要承受失敗的風險，而且還要持續的融資投入。
造火箭和造車都屬于高投入+慢回報的行業，不同之處是，火箭的集成度更高、難度更大，比造車還要難上一個數量級，需要更大體量的資金投入和更長的研發周期。
當年馬斯克拿著從PayPal套現的1億美金，也只夠承受三次發射失敗，如果第四次還是失敗，公司就會直接破產。所以選擇了科技創業，本身也就是選擇了做難而正確的事，硅谷鋼鐵俠也是經歷過那段人生的至暗時刻，才能一路走到了今天。
在這個過程中，我們其實也可以更寬容地看待那些中國航天創業公司的失敗——道阻且長，不妨多一些耐心。
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