引子

20世紀80年代末以來,世界政治多極化和經濟全球化趨勢不斷深化,航天大國為應對多元化的全球競爭而日益加大力度尋求太空實力。由於航天產業對國家經濟和科技進步的拉動以及國家脆弱太空資產的保護需要,大國普遍選擇利用航天商業化推動國家航天能力和航天產業的發展。這種獲取權力—利益的動機為航天的私營化和商業化提供了動力,並使航天事業的發展日益成為大國太空互動中的關鍵因素。當前,太空已成國家安全和經濟增長的重要戰略領域,航天大國在國際航天市場的競爭日益加劇,進而在世界範圍內形成了利用航天技術、搶佔未來發展先機的熱潮。商業航天事業的發展推動了人類經濟社會的進步,同時由於大國搶佔競爭優勢和私營企業逐利的需要,全世界無序競爭、逃脫監管、破壞太空環境等問題日益增多,給太空安全帶來隱患,太空秩序的維護顯得日益重要。商業航天的發展亟待在大國競爭與維護和平、技術創新與市場開拓、企業盈利與太空治理中實現平衡。

2020年5月31日,美國太空探索技術公司(Space X)的載人龍飛船成功發射,並在19小時後將兩名美國宇航員順利送入空間站。這是人類首次以私營公司將宇航員送入太空,結束了美國自2011年以來依賴俄羅斯載人發射能力的歷史,標誌著商業航天正成為太空力量發展的主流,並逐步發展為太空國際關係的重要組成部分。商業航天興起於20世紀80年代末,蘇聯解體和冷戰結束促使國際體系加速演變,政治多極化和經濟全球化持續推進,資訊科技和產業革命成為大國競爭的焦點。由於航天高科技領域對國家發展的高度牽引作用,商業航天成為大國競相爭奪的蛋糕,大國力圖透過發展商業航天,帶動太空實力發展和社會進步,在國際博弈中贏得科技優勢、安全保障的先機。如何科學認識當前商業航天在大國博弈中發揮的作用、把握大國運用商業航天的邏輯和策略、以商業航天的良性發展推進太空治理,是各航天大國面臨的重要而緊迫的任務。商業航天在概念上尚未確定,但具有幾個公認的要素:(1)按照市場規則執行;(2)能夠為非政府客戶提供產品和服務;(3)企業能夠自行發起航天專案並自主經營、自擔風險。國內外學術界對商業航天進行了不少研究,但尚未探討其對大國關係的影響。本文擬從分析冷戰後大國發展商業航天的原因入手，考察大國在商業航天領域進行的權力—利益博弈，探尋商業航天發展的未來方向，以便更好地服務於國家發展、太空安全和世界和平事業。

一、商業航天背後的大國利益驅動

20世紀八九十年代,國際體系的變化對世界政治格局、經濟市場和技術發展都產生了重大影響。後冷戰時代和平與發展為主流的國際環境,使大國政府認識到以航天領域帶動經濟增長、擴大航天領域優勢的重要性和必要性。在這一時期經濟全球化、私有化的風潮引領下,大國應對全球競爭、強化太空實力的需要成為商業航天發展的動力,並在實踐領域轉化為對商業航天市場的開放和對私有航天企業的扶持。

(一)冷戰後多元化競爭的大趨勢。

冷戰末期,歐洲、日本等國的航天能力已經漸成體系,美國在西方世界的航天壟斷地位遇到盟友的激烈競爭。美國主導的國際通訊衛星組織(INTELSAT)受到了歐洲通訊衛星組織(EUTELSAT)的挑戰。歐洲通訊衛星組織將其衛星的通訊範圍擴充套件到中東和非洲,搶佔了美國一直以來渴望獲得的市場。日本研製的H-1系列運載火箭在20世紀80年代取得成功,該火箭在5年中成功實施了9次發射,將12枚衛星送入軌道,這樣的發射成功率比美國的許多火箭都要高。除了歐洲和日本,世界其他一些國家也在力圖擁有自主的航天能力。1985年,阿拉伯國家成立阿拉伯通訊衛星組織(ARABSAT),阿拉伯國家並未擁有先進的航天技術,但能夠從其他國家購買衛星,並透過通訊衛星網路促進區域內部的文化認同。

冷戰的結束改變了世界的格局,社會主義與資本主義國家之間的經濟壁壘消失了,全球市場再次擴大,航天產業更趨國際化。東西方之間的航天商業合作已經不再是禁忌,俄羅斯和中國等原社會主義陣營國家的航天產品和服務開始進入國際市場,並憑藉其相對低廉的價格對西方的航天壟斷形成挑戰。這迫使西方的航天企業進一步提高技術、縮減成本,也在整體上促使航天服務價格的持續下降。更低的價格以及對冷戰後經濟的樂觀預期為航天產業吸引了更多使用者,而使用者透過航天服務所獲得的經濟效益又進一步鞏固和擴大了使用者群,使航天產業的效益不斷增加。同時,由於被視為重大安全威脅的蘇聯不復存在,原本束縛遙感、導航等航天服務商業化的最大障礙已經消除。國際關係的主戰場由政治讓位於經濟,國家間的經濟競爭更趨激烈,並延伸到航天領域。

傳統上政府主導的航天產業難以滿足國家擴大市場、贏得競爭的需要。20世紀90年代以前,政府是航天產業最主要的客戶。由於政府對產品可靠性和服務質量的高要求,企業在承擔政府航天專案時通常會精益求精,極少考慮成本問題。同時,政府往往會將航天專案授權給長期壟斷行業的大型企業,甚至給予適當補貼,對執行發射任務等航天活動的定價也沒有遵循經濟規律。因此,航天公司日益依賴政府的訂單和補貼,極少會主動投資研發新技術。其結果是,傳統大型航天企業失去創造力,中小型航天企業因缺少政府支援而難以生存;甚至由於政府管理導致資源的高度集中,部分航天專案一旦失敗,連可以替代的產品都找不到。20世紀80年代,為了確保耗費巨大成本的太空梭能夠帶來足夠的收益,美國政府確定只使用太空梭進行太空發射,原有的消耗性運載火箭(ELV)停止開發。這一支援壟斷的政府舉措經實踐證明是極為有害的。一方面,太空梭可以重複使用,但每次發射時都需要替換新的外殼和固體火箭推進器,兩次發射之間需要相當長時間的維護和檢查,這使得排隊發射的航天器需要等待相當長的時間,軍方還有權力優先發射,這延緩了航天領域的總體發展部署。另一方面,在80年代,除了太空梭之外,美國竟然沒有其他可靠的太空發射方式。1986年“挑戰者號”事故後,整個太空梭機隊立即停飛。為了對太空梭進行系統評估和安全檢測,這次停飛一直持續到1988年9月,直接導致美國航天運輸力量在國際市場中的消失。由於先前太空梭的壟斷性發展,消耗性運載火箭的技術人員大量流失,火箭本身缺乏維護,能夠代替太空梭執行任務的火箭可靠性直線下降,“大力神34D”(Titan 34D)、“德爾塔火箭”(Delta)、“宇宙神-半人馬座火箭”(Atlas-Centaur)這三種主流火箭在5年中4次發射失敗。美國幾乎將國際發射市場拱手讓給了歐洲。

(二)大國發展機遇的空前拓展。

航天產業聚合了國家整體實力,它的發展能夠帶動國家經濟發展和社會進步,其前沿科技進步甚至能夠引領國家發展方向。據美國聯邦航空航天局測算,2009年,美國商業航天產業的直接經濟價值為348億美元;相關零部件產業的經濟價值為973億美元;而為這些產業提供服務的房地產、娛樂、保健行業創造的價值達762億美元。綜合計算,商業航天產業在一年中產生的經濟價值高達2083億美元,是產業本身價值的7倍,並提供了100多萬個就業崗位。航天產業所提供的服務還能為全球範圍內的環境管理、城市規劃、科學研究、氣候監測、國防安全、災害預警、教育醫療等帶來社會效益。航天產業對社會的間接經濟影響遠高於產業自身創造的價值。

按照市場規律執行的商業航天模式,能夠最大化地激發航天產業發展的潛力和動力。私人航天企業出於爭奪市場的需要,將技術作為企業的核心競爭力,並運用多種商業管理模式,崇尚競爭、鼓勵創新,透過縮短產業鏈、尋求技術合作、專注於行業細分市場等方式改進了航天企業的運營方式,在尋求降低成本、提高效益的過程中不斷實現技術創新。在企業縮減成本的需求推動下,小衛星技術的發展成為航天商業化進展的重要標誌。小衛星的效能和壽命不斷提升,體積和重量不斷減小。在光學成像領域,2018年,美國太空飛行工業公司(Space Flight Industries)成功部署兩顆“黑天全球”(Black Sky Global)衛星,多光譜解析度可達0.9米,能提供影象和影片服務。在雷達成像領域,美國卡佩拉空間公司(Capella Space)發射的“卡佩拉”(Capella) 星座衛星,質量不到 40公斤,第一代衛星解析度優於 1米,第二代衛星解析度優於 0.5米,具備每小時重訪一次的能力,能夠監測全球任意位置。同時,擴充套件服務市場的需求促使企業研發更具實用性的地面接收裝置。2019年,一網公司(One Web)宣佈成功研發出成本只需15美元的平板天線模組,為價格僅為200～300美元的低成本平板天線終端製造鋪平了道路。一網公司創始人格雷格·威勒(Greg Wyler)表示,天線是一網衛星使用者終端最關鍵和最困難的元件,而當前的突破之處在於這種天線輕便、纖薄、功率低,而且具有成本效益,能夠大批次生產。平板天線實際上在冷戰時期就已經出現,但一直因為成本居高不下、體積過於龐大而應用較少,如今因為私人企業對擴大客戶群體的需要而加速發展。

航天商業化還為人類社會提供了更多元和更充足的航天服務,對改善人類生活作出了重要貢獻。目前,商業航天服務已經與每個人密切相關。在衛星通訊領域,太空探索技術公司和藍色起源(Blue Origin)等公司正致力於打造位於低地球軌道的巨型通訊衛星星座,如果專案落實,將能夠為全球每個角落的人們提供高速、低價的寬頻網路,其革命性絕不亞於現在的5G通訊,而網路資訊所帶來的經濟價值更是難以估量。

(三)太空領域安全彈性的更高要求。

隨著大國對太空能力的依賴日益增強,國家進入和利用太空的能力日益關乎國家安全。航天商業化為各國提供了更多的航天產品和服務,使太空系統在面臨故障、攻擊或其他意外情況時能夠實現有效替換和補充。私人航天企業為減少成本而大力發展的小衛星,其產程短、數量多、發射快,加大了衛星系統的冗餘度,提高了整體太空安全彈性。目前,低軌小衛星星座已經成為商業航天發展最為矚目的領域。太空探索技術公司的“星鏈”(Starlink)專案、亞馬遜的“柯伊伯”(Kuiper)專案均為低軌通訊小衛星星座。這些商業星座要確保覆蓋全球,均需要發射成百上千顆衛星,“星鏈”專案甚至計劃發射4.2萬多顆衛星。多樣化、冗餘度高的商業衛星星座提供了大量的服務,即使部分衛星系統出現故障,其他衛星也能夠迅速補充或替代,確保航天服務的正常提供。

數量眾多的商業衛星成為軍事航天體系的有效補充,能夠幫助太空安全環境逐步轉向“防禦佔優”。由於太空物理環境複雜、衛星缺少防禦能力、系統故障難以究源,太空安全領域長期具有“攻擊佔優”的特點——敵對雙方更傾向於在太空率先發動攻擊以奪取先機。隨著航天商業化不斷推進、太空探索利用的深入,太空日益成為事關人類全體利益的全球治理重點,吸引國際社會的關注,有關太空活動的國際行為規範日益受到重視。同時,商業航天產業為軍事航天體系提供的補充和備份,使得太空攻擊的目標越來越多,而一兩顆衛星的故障並不會對系統和整體產生巨大影響,原先的衛星星座功能不會大幅削弱。因此,在面臨衝突時,如果敵對雙方都擁有足夠冗餘的商業航天力量,太空系統的抗毀性將不斷增強,率先在太空發起攻擊所獲得的優勢必將下降。也就是說,一國擁有的商業航天力量越強,國家太空整體實力就越強,就越不容易受到太空攻擊。

二、商業航天中的大國博弈

冷戰結束後,經濟和科技競爭逐漸取代軍事競爭而成為大國博弈的主要方式,商業航天因此成為太空領域國際競爭的主要舞臺。大國為擁有不受制於人的進入太空和利用太空能力,大力推動商業航天發展,這直接刺激了航天產業的科技創新能力。大國紛紛認識到航天領域帶動經濟社會發展的突出作用,在幫助航天企業拓展盈利能力、爭奪國際市場的同時,鼓勵其搶佔有限的太空頻軌資源,力圖佔據這一新的戰略制高點,進而在以此為基礎的新一輪技術和產業革命中贏得優勢。

(一)以強化自主能力避免受制於人。

全球化時代,航天產業的國際市場和逐利需求使各國航天產品緊密融合,導致事關國家航天安全的一些關鍵部件僅掌握在少數國家手中,由此而產生的技術依賴可能使航天活動成為對手要挾的砝碼。在2011年美國太空梭退役後,俄羅斯的“聯盟”(Soyuz)號宇宙飛船成為運送宇航員往返國際空間站的唯一工具,“進步”(Progress)號貨運飛船則是唯一能提升國際空間站軌道高度、防止其不斷向下跌落的裝置。俄研製的RD-180大推力火箭發動機是美國“大力神-Ⅴ”(Atlas V)運載火箭生產所需的關鍵部件,也是美國軍用衛星發射和大型民用載荷所需的主要裝置。蘇聯時期研發的NK-33火箭發動機是美國製造“天鵝座”(Cygnus)貨運飛船的必要元件。這種依賴性為俄威脅美國利益提供了砝碼。2014年烏克蘭危機後,為報復美對俄施加的制裁,俄宣佈將停止向美國出售RD-180火箭發動機,並在2020年後不再與美國合作建設國際空間站,轉而獨立執行國際空間站的俄羅斯艙段,建設自己的空間站。時任俄副總理德米特里·羅戈津(Dmitry Rogozin)在推特上發文稱:“在分析了美國對我們太空工業的制裁之後,我建議美國以後用蹦床將他們的宇航員送上國際空間站。”

為了避免受制於人,主要大國力圖透過商業航天刺激國家航天技術的創新和航天能力的提升。美國大力扶持Space X等商業航天公司的發展,透過美國國家航空航天局(NASA)直接投資、簡化政府管理流程等方式助力企業創新。僅在運送航天員進入空間站這一任務上,NASA向Space X投資了31億多美元,以資助其龍飛船的開發。NASA局長吉姆·布萊登斯汀(Jim Bridenstine)表示,對Space X的投資是非常值得的,“我們需要獲得進入太空的能力”。2020年5月31日,載人龍飛船成功發射,並在19小時後將兩名宇航員送入國際空間站。這是2011年以來美國首次使用國產火箭和飛船將宇航員送往空間站,也是人類歷史上的首次商業載人航天。這不僅幫助美國擺脫了對俄依賴,更推動航天企業改革創新,降低了政府的航天成本。Space X向國際空間站運送貨物的價格為每公斤8.9萬美元,而如果NASA自行開發貨運航天器,則成本約為每公斤27.2萬美元。使用Space X的龍飛船載人發射僅花費4.05億美元,同時,一架波音“星際客機”(Starliner)載人航天飛船將耗資約6.54億美元,兩者都相當便宜,大約是NASA自己開發航天器所需費用的37%至39%。低成本、高效益推動了美國航天產業沿著投資—研發—應用—盈利—再投資的向路良性發展,進一步鞏固其太空科技實力。

(二)以開拓國際市場鞏固產業基礎。

國際市場是一個國家航天力量獲得持續性發展的基本保證。為了擴大對國際市場的佔有率和主導力,航天大國紛紛著力挖掘商業航天企業的競爭力,支援多元化的投資方式和優勝劣汰的市場競爭,刺激企業透過技術創新、管理和服務提升不斷開拓市場。航天產業的應用領域由此不斷擴大,同時吸引更多的投資者和參與者,企業的盈利需求在政府的支援下被不斷激發,航天產業呈現出空前的活力。

冷戰時期,航天產業由大型軍工企業壟斷,導致固定價格、限制數量、分割市場、阻礙創新、限制交易等壟斷行為,還限制了社會資本參與航天發展的機會。這種壟斷模式既給競爭設定了障礙,也不利於航天產業的整體發展。早期的INTELSAT實質上就是各國電信壟斷企業的聯盟。INTELSAT的長期壟斷使全球能夠提供的衛星通訊服務容量有限、價格居高不下,新興的光纖通訊很快後來居上,成為衛星通訊的強力競爭者。地球表面的光纖電纜可以承載與衛星相同的資訊傳輸任務,並且在語音傳遞上不存在迴音延遲,能夠提供比衛星更好的電話服務。在激烈競爭的推動下,INTELSAT最終不得不進行私有化和商業化改革,以保持運營能力。

為了改變這一局面,刺激航天產業的創新和發展,美國帶頭推動航天商業化,鼓勵航天企業參與市場競爭。在鼓勵商業航天發展的政策基礎上,1996年《國家太空政策》特別強調要為航天發射營造“自由開放的市場經濟”。美國政府對航天企業提供的補貼逐漸減少。為了獲得生存,企業必須竭盡全力最佳化服務、爭奪市場,在客觀上擴大了太空應用的服務範圍。在滿足原有服務需求的同時,企業為了盈利進一步採取商業手段刺激使用者的新需求,在火箭發射、衛星製造、地面設施到衛星服務的整個產業鏈中為航天產業創造了更多價值。據美國衛星產業協會報告,世界衛星產業的整體收入2001～2011年增長了175%,年均增長率為10.7%。2018年,全球衛星產業整體收入比上年增長了3%,其中衛星製造收入比上年增長了26%,而發射服務收入則比上年增長了34%。商業航天引領整個航天產業快速發展。

(三)以搶佔頻軌資源奪取競爭優勢。

除了地球同步軌道,其他地球軌道上的軌道時隙和無線電頻率都採用“先到先得”的方式獲取,這對於掌握了先進航天能力的大國來說具有天然的國際機制優勢。軌道時隙和無線電頻譜都是有限資源,即使同樣是低地球軌道,也存在更有利的軌道夾角和高度,直接影響到衛星發射和運營的效率。為此,在有關國家政府的支援下,許多航天企業都傾向於誇大衛星發射數量需求,以率先申請到更多的頻譜資源,以便擠壓競爭對手的活動空間,並抬高其所控制頻譜的售價。主要電信公司如時代華納有線(Time Warner Cable)、威瑞森電信(Verizon)、考克斯通訊公司(Cox)等都曾被指控申請特定的太空頻率卻不發射衛星、其後抬高服務價格。為了減少這種囤積頻譜的現象,2019年世界無線電大會出臺新的規定,要求已申請的非地球靜止軌道衛星須在目前規則階段結束後的兩年內部署啟用10%的星座,五年內部署50%,七年內完成部署。這在一定程度上能夠緩解企業大肆申請頻譜的狀況,但效果有限,因為企業完全可以先向太空發射一顆成本低廉的衛星佔據資源,其後再根據需要替換。隨著太空發射和衛星製造的成本不斷降低,數量有限的頻軌資源日益珍貴,而商業太空活動無疑成為大國搶佔這一重要戰略資源的有效手段。

頻軌資源爭奪導致發達國家與發展中國家的太空能力差距愈發增大。由於技術能力的限制,發展中國家本來就在太空領域比發達國家落後許多,在商業航天領域擁有雄厚資金和技術能力的大型企業集中在歐美國家。當發達國家企業先行一步佔據太空頻軌後,太空能力較落後的國家能夠利用的太空位置就很少了。發達國家將再次憑藉在航天產業中的壟斷地位掌握新一輪經濟發展的主動權。而太空能力較為落後的國家喪失太空這一新型經濟增長點和發展機遇後,又將受制於人。頻軌資源爭奪還體現在太空交通規則主導權的爭奪上。由於衛星的增多,軌道上尤其是低地球軌道上出現了不同軌道衛星交會的情況,如果一方不進行避讓,兩顆衛星有可能發生碰撞,進而產生破壞性極強的太空碎片。雖然碰撞的後果對任何一方都不利,但一些國家卻妄圖以一種“碰撞邊緣策略”迫使對方讓步,最終形成控制軌道交通規則的既成事實。2019年9月,歐空局的“風神”(Aeolus)地球觀測衛星與SpaceX的一顆“星鏈”衛星可能發生碰撞,“星鏈”衛星原本入軌時間更短、質量也更小,但SpaceX在相互協調過程中明確拒絕移動衛星,最終是“風神”衛星主動讓出了軌道。

三、商業航天重塑大國關係

作為可能開闢世界新一輪經濟增長點的高科技領域,商業航天具有極大的發展潛力,是各大國搶奪未來發展機遇的重要舞臺。為此,將航天產業視為未來經濟發展動力的國家必須為企業在激烈的國際競爭中做好引導,助力航天企業提高技術創新和盈利的能力,在維護太空安全秩序的同時,實現國家太空能力和科技水平的躍升。

(一)推動大國競爭與太空和平利用相協調。

作為國際公域的太空同樣也是國際競爭的舞臺。太空環境的和平與穩定符合全人類的利益,但在大國博弈過程中,發展中國家需要合理利用商業航天等發展手段,在提升自主性航天科技和能力的同時,在維護太空和平、參與太空秩序構建的過程中扮演重要力量。

航天產業發展與政府的引導、支援密切相關。航天產業關係到國家安全和基礎設施服務,長期以來一直由政府主導,即使在商業化大趨勢下仍以政府訂單為重要支撐。政府對航天產業的支援離不開資金投入和政策鼓勵。美國政府每年在航天產業的投資大約為480億美元,是中國的4倍以上。為了確保在大國競爭中的科技優勢,美國政府對太空投資的金額必然不斷增加。而中國當前的太空商業市場還不夠成熟,從整體上看無論技術、服務還是市場佔有率都無法與美國比肩,因此更需要政府加大投資力度,對航天技術、專案研發提供更多優惠政策,促進軍事、民用、商業航天領域的技術轉讓和交流合作,避免大躍進式的扎堆建設和資源浪費。同時,太空商業作為新興領域,往往會出現監管制度跟不上技術發展的問題,甚至許多發達國家在監管方面也存在不少漏洞,亟待改進和完善。一方面,應當加快市場準入和認證機制創新,簡化審批程式,提高管理方式的效率,幫助更多商業航天的新創意能夠變為現實;另一方面,應根據產業發展的變化持續完善監管制度,明確商業企業提供國家公共產品的程度和要求,加快形成行業的技術標準和應用標準,推進太空商業市場的規範化。

當前,大國在航天領域加強了市場競爭,引發了頻軌資源擁擠、太空碎片增多等太空治理問題。為了確保太空利用的有序性、可持續性,各大國政府有必要進一步明確企業進行太空活動時的責任和義務,透過制定國內政策法規,加強宣傳教育,要求企業做到合規申報、使用頻軌。首先,可以支援企業製造低成本的衛星離軌裝置,如阻力帆、太陽帆、電動力纜繩等,並對有需要的衛星強制要求安裝,確保衛星能夠遵守在低地球軌道上失效25年內離軌的規定。其次,強化國家太空態勢感知能力,對太空物體進行詳細的編目登記,掌握航天器和太空碎片的執行軌跡,及時預警和避讓可能出現的碰撞。第三,積極開展國際合作,共享關於太空碎片的相關資訊,推動國際社會形成公認的太空活動行為準則,明確可能發生碰撞時的避讓規則,形成國際間就太空交通管理進行溝通的有效機制和平臺。

目前,美國具有最為強大的太空態勢感知能力,並與多個國家簽訂了資料共享協議,實際上成了國際太空交通管理的組織者。在向各國太空機構提供公共服務的同時,美國事實上有了全面監視各國太空活動的能力,無疑確立並維護了美國的太空霸權。如果不存在可以替代美國太空態勢感知能力的服務,各國航天企業將不得不更加依賴美國的資料資訊,甚至自覺將所擁有的資料提交給美國。鑑於未來低地球軌道可能面臨小衛星數量急劇增長的情況,太空交通管理變得日益緊迫,能否具備獨立的太空態勢感知能力將關係到國家核心利益。

(二)促進技術創新與開拓服務市場相銜接。

前沿的航天技術、差異化的產品服務,以及多樣化的盈利方式是航天企業保持競爭力的必要條件。2020年3月,業界普遍看好的一網公司宣佈破產,顯示新興航天企業要在自主經營下維持生存的難度。Space X總裁埃隆·馬斯克將“星鏈”專案的目標僅僅設定為“不破產”。因此,商業航天發展的當務之急不是一哄而上地投資與建設,而是提高技術創新能力,明確市場需求,確保生存。

當前,國際衛星市場出現了供過於求的問題,航天企業必須在專案啟動之初就找到合適的產業鏈切入點,以應對新技術和新應用層出不窮的未來市場。為此,商業航天企業有必要進一步聚焦產業細分,提供針對不同客戶群的定製化、個性化服務,從而開拓更多的盈利途徑。衛星服務長期以來佔據商業航天產業的最大份額,2018年總收入為1265億美元,佔商業航天總值的45.6%,是最具市場潛力和開發價值的領域。美國天空盒子成像公司根據市場需求將提供的遙感影象劃分為0.31～20米之間約11個不同的解析度等級,滿足客戶的多樣化需求。在衛星製造方面,美國一些公司正在尋求製造通用性、模組化的小衛星,使其能夠透過軟體操作改變任務能力,甚至可由使用者自主操作以滿足需求。2019年,洛克希德·馬丁公司宣佈將向低地球軌道發射一系列立方體衛星,這些衛星將進行編隊飛行,共同作為一個天基雲計算平臺,在星上處理資料,並根據地面傳送的軟體更新作出任務變更。

航天公司還可以廣泛借鑑各種商業運營模式,開闢多樣化的盈利途徑。目前,一些新興衛星公司不再拘泥於產品交易盈利的單一模式,而是圍繞其創新產品和服務型別,形成以增值盈利模式和訂購盈利模式為主、以交易盈利為補充的組合式盈利模式。美麗大地公司、行星公司等一批提供衛星遙感服務的企業轉變經營模式,從按需訂購、等待交付向用戶快速訪問轉變,從出售資料轉向出售資訊以及提供雲服務,以移動終端為平臺構建全球資料接受分發網。日趨靈活和多樣的盈利模式在擴大使用者群體的同時推動了產業的技術升級,有利於航天商業化的長遠發展。

(三)推動商業盈利與太空環境治理相結合。

太空環境的安全穩定是全人類的共同利益,太空碎片緩解、太空交通管理等已經成為國際社會需要儘快解決的太空問題。但是,相當長一段時間以來,由於各方利益難以協調,國際社會在諸如上述太空問題的安全治理方面沒有實質性進展,一些初步共識也難以得到執行。如果能夠合理引入商業航天參與、賦予太空治理一定的商業價值,或許可以為當前舉步維艱的太空治理問題開闢新的解決途徑,吸引更多社會力量參與其中,在服務人類社會的同時實現太空的環境安全。

首先,可以開闢太空碎片清理(Space Debris Mediation)領域的盈利模式。隨著未來航天產業參與者更趨增多,太空態勢感知和太空離軌技術將可能具有更大的商業市場,為在太空運營航天器的機構提供商品化的資料服務、技術支援和裝置部件。2014年3月,美國國防承包商分析圖形公司(Analytical Graphics)開設了商業空間運營中心(Commercial Space Operations Center),以追蹤執行中的衛星和“太空垃圾”。僅僅幾個月後,洛克希德·馬丁公司宣佈將在西澳大利亞開發一個太空碎片跟蹤站點。分析圖形公司認為,軍事太空活動的擴充套件、商業衛星產業的快速增長以及太空碎片的增多,將增大人們對於太空態勢感知和太空碰撞預警的需求,即使沒有政府買家,在民用和商業領域這一市場的潛力也是巨大的。

第二,可以發掘太空在軌服務的市場潛力。太空在軌服務不僅能夠為軌道上的航天器提供檢測、對接、維修,甚至改裝等服務,有效延長衛星的使用壽命,還能夠執行捕捉太空碎片、拖曳衛星離軌等太空垃圾清除任務。2018年,國際通訊衛星公司與諾斯羅普·格魯曼公司(Northrop Grumman)簽訂合同,由該公司的兩架任務擴充套件飛行器(MEV)執行對國際通訊衛星的在軌服務,透過接管軌道和姿態控制功能來延長其壽命。國際通訊衛星公司的執行長斯蒂芬·斯賓格勒(Stephen Spengler)表示,在軌服務推遲了公司購買新衛星的需要,還可以幫助衛星將服務轉移到星座中的另一顆衛星上。諾斯羅普公司的任務擴充套件飛行器不僅可以延長衛星的壽命,還能在衛星報廢后將其送入墓地軌道,在節省太空軌道資源的同時減少碎片產生的可能性。因此,類似的太空在軌服務具有巨大的商業市場和盈利能力,還可以有效幫助治理太空環境,應當成為未來航天產業投資發展的新方向。

第三,可以進一步探索太空天氣預報的商業價值。太空天氣的變化可能對軌道航天器乃至地球上的設施、功能和人類生活造成影響。這些巨大的物質雲朝向地球時,會在地球、磁層和高層大氣周圍的空間環境中引起大的電磁風暴,不但會給地球上的電力、通訊、醫療等關鍵基礎服務帶來威脅,還可能損害地面生物的生命健康。航天器的正常執行也要有效避免太空天氣的不利影響。當前,政府部門是提供太空天氣預報和預警的主要來源,但根據美國前國家海洋和大氣管理局(NOAA)管理員康拉德·勞滕巴赫(Conrad Lautenbacher)的說法,政府機構不可能在每次有太空天氣事件發生時,都呼叫國家的每個電力公司。因此,正如一些商業公司為農民和航空公司等私人客戶量身定製公共天氣資料一樣,太空行業也可以為受到太陽耀斑和地磁風暴影響的公司量身定製太空天氣資料,並以此盈利。由於太空天氣變化不僅會影響航天器的執行,還會影響到地面的人員和設施,因此這一市場潛力應該是巨大的。例如,預報員可以透過考慮電力公司電力線的方向、暴風雨當天的溫度以及對電網的現有需求,來預測電力公司對特定電磁風暴的敏感性。

未來的大國競爭離不開航天領域的競爭,航天領域的創新、發展和應用將會成為大國太空力量的重要組成部分,也能夠在有關國家乃至全世界經濟社會發展中發揮引領作用。歷史證明,商業航天正是推動大國航天產業發展的關鍵,也是大國前沿科技和管理模式創新探索的試驗田。正確認識商業航天中的大國博弈、合理規劃商業航天未來的發展路徑、規避商業競爭中可能的亂象和陷阱,既是國家太空力量發展的必然要求,也是對於太空治理路徑和方式的有效探索。

本文轉自：現代國際關係. 2020年06期

徐能武，國防科技大學文理學院教授、博士生導師