与价格相比，中国火箭不再输给SpaceX

下面的文章来源于科技力量。 ，作者高天伟

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近日，中国卫通披露了上市公司年报，其中一条信息引起网友关注:公司以人民币2.6亿元/人民币的平均价格购买了两枚长征三号乙运载火箭，用于发射地球同步轨道通信卫星。

按照目前的汇率，2.6亿人民币相当于3600万美元，远低于SpaceX使用猎鹰9号火箭执行类似任务后6700万美元的公开报价。

官网SpaceX给出的猎鹰9号火箭将卫星送到地球同步转移轨道的价格，6700万美元的运输能力为5.5吨。巧合的是，我国长征三号乙火箭的同类任务运输能力也是5.5吨，所以两者有对比。

这种情况引起了很多网友的关注。一方面，去年年底，中国航天工业航天科技集团(即长征三号乙火箭提供商)公开表示“与SpaceX相比，集团公司普遍规模较大但不强，规模较大但不优秀，与我们率先实现航天领域强国目标相差甚远。”；另外，根据中国卫通公布的数据，我国火箭发射的实际价格并不超过SpaceX。

中国航天的低成本优势是真的吗？我们面临的真正挑战是什么？我们应该如何应对？

01. 影响发射价格的因素有很多。

中国火箭队不处于劣势

每个人一般都用发射单位重量载荷的价格来衡量火箭的成本控制水平(X万元/KG），然而，互联网上的许多信息简单地将“公开报价/火箭最大运力”的结果进行比较。这种做法是部分概括的。在实践中，影响实际成本计算的因素还包括但不限于以下几个方面:

1、火箭队实际使用的能力通常低于理论极值。由于整流罩容量、箭体结构强度、航天器重量密度、市场需求等因素的限制，火箭通常没有机会利用潜力，尤其是运输能力较大的型号。例如，美国猎鹰9号火箭理论上的最大入轨能力高达22吨，但实际负载一般不超过18吨。理论上，重型猎鹰火箭可以发射26.7吨重的地球同步卫星，但实际承载的最大商业负载只有9吨，这是人类制造的最重的商业通信卫星。

2、履约方式。独特的轨道(例如地球同步轨道卫星、星际探测器等)、对时效性强、可靠性要求高、/或机密性强的航天器，即使重量轻，也通常采用“独家包箭”的方式发射。这时，火箭公司可以“敲打”甲方爸爸；但是，缺钱的中小卫星开发公司专注于与其他公司共享火箭或搭建大卫星的搭便车。在这种情况下，很多方必然会讨价还价；此外，如果甲乙双方之间存在上下级或投融资等“特殊”关系，定价也可能偏离一般的商业规律。

3、估计偏差。这是新兴航天公司经常遇到的情况。公司将在火箭首飞前一年甚至更长时间开始寻找客户。此时火箭的R&D成本、发射时间和实际性能还没有定论，所以价格“仅供参考”。这种模糊的状态甚至会延续几个火箭。

4、价格明细。火箭队发射，需要资金购买火箭，还需要有偿购买测控、保险等相关服务。包含不同的项目，价格也可能完全不同。文章开头提到的长征三号乙火箭，一些行业分析师认为，2.6亿元可能只是箭体和无测量控制的发射服务的购买价格。若加上测控和保险这两个不可缺少的项目，单发总价约为4.6亿元 – 即便如此，与国际同行相比，它仍然具有竞争力。

由于这些变数的存在，火箭的成本控制水平不应该简单地基于理论数据进行评估。事实上，即使猎鹰9号被称为低价猎鹰，也承担过“黑店式”暴利业务，例如，今年2月8日为NASA发射PACE地球观测卫星，收费8040万美元。该卫星仅重1.7吨，目的地为676.5公里高度太阳同步轨道。对于掌握液体火箭的国家来说，任务难度基本上只算入门级(除非隐藏不为人知的技术要求)，但每公斤运费高达4.7万美元，约34万人民币。

NASA的PACE卫星示意图。

然而，发射成本控制在较低水平并不意味着中国各类火箭公司可以无忧无虑。另外两个缺点正在制约中国航天产业在“新生产力”时代的发展。

02. 发射新兴大星座的需求需要

主要瓶颈是我国单箭运力和发射频率。

近年来，全球卫星发射市场发生了重大变化:以SpaceX星链为代表的巨星正在从蓝图变成现实，星座建设已经成为一种任务类型，无论是卫星数量还是轨道总重量。2024年，中国的大型通信星座即将出现。无论是中国主导的GW还是上海主导的G60星座，都已经决定今年开始建设。

2024年2月29日，长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心起飞，随后成功将卫星互联网高轨卫星01星送入预定轨道。外界认为这标志着中国大型通信星座的建设。图片来自《中国航天报》。

我们国家的大星座有以下特点：

1、巨大的规模。无论GW还是G60，卫星的数量都超过10,000颗；

2、时间紧迫。所有两个星座都应在2030年左右完成主要部署，否则入轨申请无效；

3、成本控制要求高。星座按商业方式运作，包括发射，每个环节的成本限制；

4、估计单颗卫星重约数百公斤至1吨，低轨卫星为主，尽量群发入轨。

上述信息表明，我国即将进入星座建设的高峰期，每年需要向太空输送数千颗卫星，相应的重量超过1000吨。到2023年，我国有221个轨道航天器，总重量为155吨。由此可见，仅仅是星座建设，就提出了10倍于当前轨道入轨能力的要求，这还不包括空间站使用、深空探测、其他卫星发射等常规任务。

然而，这并不是一个遥不可及的目标。2023年，美国实施了116次发射(其中96次是猎鹰系列火箭)，总入轨负荷为1214吨。只要我国有类似的能力，星座建设任务就能得到很好的实施。与美国相比，我国目前的不足主要表现在两个方面:发射频率低、单箭能力不足。

2023年世界航天发射状况。图片来自《中国航天科技活动蓝皮书》(2023年)

美国猎鹰9号火箭(上)和中国长征三号乙火箭(下)。猎鹰9号理论的最大载荷超过22吨，而中国常用的商业任务型号，包括长征三号乙，最大载荷不超过15吨，甚至只有几吨。

03. 从认知到行动

弥补不足，满足航天对运力的迫切需求

为提高发射频率和单箭运力，笔者建议：

1、商业火箭的重复使用与猎鹰9号相当快。该产品的运输能力和支出已能满足星座建设的迫切需要，研发难度适中，有望在短时间内取得突破。目前，中国头部商业火箭公司已经发布了这一产品规划，值得期待。

天龙三号火箭，由民营航天企业天兵科技研发，计划在年内试飞，可能成为我国第一款对比猎鹰9号产品。图片来自天兵科技。

2、鼓励新建商业航天专用发射场所。发射台数量本身并非制约运输能力的重要因素。在猎鹰系列火箭“一年四季不掉链子”的高可靠性帮助下，2023年SpaceX只用了三个过程，创造了中国任何其他机构都无法企及的近百个发射记录。然而，在未来几年内，中国新型商业火箭的成熟度无法与猎鹰系列相提并论。如果多种型号共享少数发射设施，可能会出现连锁延误，影响发射频率。所以在允许的情况下，依靠充足的发射场资源平行实施多项任务，将是更好的商业航天选择。

3、简化商业任务审批流程。传统航天多服务是关系到国家形象的重要任务，并以“保证成功”为重点，制定了一套完整的控制审批流程。然而，目前，行业，特别是在商业航天领域，迫切需要依靠航天器的数量来实现商业闭环，并与其他国家争取太空资源。经过国内外行业的教育，公众舆论对实验挫折的态度已经趋于成熟理性。因此，行业管理体系也应进行调整。对于商业任务，我们不妨将“成功保障”调整为“安全保障”(不应承担相关风险的人员和资金安全)，鼓励参与者快速迭代，提前取得成果，满足紧迫的容量需求。

综上所述，与世界航天综合实力最强的中国相比，我国在火箭发射成本上并没有落后，但单箭发射能力和频率仍然存在明显的不足，无法满足迫在眉睫的巨大发射需求。然而，解决方案已经在路上，很有可能在几年内开花结果。我相信，只要我们尊重科学，勇于发展，中国的太空终将不负使命。

来源|科技力量

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原题：“比价，中国火箭不再输给SpaceX”

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