北京民營火箭的發(fā)射訂單已排到2026年底的消息日前登上熱搜。近年來，中國民營火箭領(lǐng)域呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢，雙曲線一號、谷神星一號、朱雀二號、天龍二號和引力一號等作為其中的佼佼者，共同促進了我國自主研發(fā)運載能力的提高。那么，發(fā)展商業(yè)航天的意義何在？目前國內(nèi)民營火箭取得了哪些突出科技成果，又面臨什么技術(shù)難題？民營火箭發(fā)射需求的激增，對我國航天事業(yè)的發(fā)展有何影響？

商業(yè)航天重塑多元航天格局

商業(yè)航天是以市場化機制運作的航天活動，強調(diào)經(jīng)濟效益與可持續(xù)模式，通過技術(shù)創(chuàng)新降低成本、提高效率。這一概念起源于21世紀初的美國，為應對航天發(fā)展停滯與發(fā)射成本高企的困境，美國政府通過政策扶持私營企業(yè)進入航天領(lǐng)域，以期激活產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新活力。

發(fā)展商業(yè)航天具有多重戰(zhàn)略意義。

在經(jīng)濟層面，商業(yè)航天能夠創(chuàng)造新的經(jīng)濟增長點。有研究報告顯示，預計2030年全球商業(yè)航天市場規(guī)模將突破萬億美元，而我國2025年商業(yè)航天市場規(guī)模將達2.5萬億元，自2015年以來年均增速超20%。2024年，商業(yè)航天首次被寫入我國政府工作報告，與生物制造、低空經(jīng)濟等一起被列為國家“新增長引擎”，多地相繼出臺專項支持政策和行動計劃，吸引百億元社會資本涌入。

在技術(shù)層面，民營航天企業(yè)往往更具創(chuàng)新活力，通過市場化競爭加速技術(shù)迭代與突破。例如，可復用火箭技術(shù)可將發(fā)射成本從每公斤8萬元降至2萬元以下，為大規(guī)模星座組網(wǎng)提供可能。

在戰(zhàn)略安全層面，低軌衛(wèi)星頻軌資源（衛(wèi)星通信中使用的無線電頻率和軌道資源）爭奪激烈，美國“星鏈”已部署超7300顆衛(wèi)星，我國GW 星座、千帆星座等自主巨型星座加速組網(wǎng)，保障太空權(quán)益，避免受制于人。

在國防需求層面，商業(yè)航天技術(shù)的軍民兩用特質(zhì)正重塑太空戰(zhàn)范式，天地一體化信息網(wǎng)絡成為大國博弈的新疆域。商業(yè)利益、國家戰(zhàn)略與人類愿景的多重博弈，正重新定義太空探索的規(guī)則與邊界。

火箭衛(wèi)星發(fā)射場是產(chǎn)業(yè)“三大件”

火箭、衛(wèi)星、發(fā)射場通常被視為商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)的“三大件”。

火箭承擔載荷運輸，向低成本、可復用發(fā)展。美國SpaceX憑借獵鷹9號可復用火箭顛覆了發(fā)射成本邏輯，領(lǐng)先全球發(fā)射市場，2024年SpaceX共完成火箭發(fā)射137次，占全球發(fā)射總次數(shù)的一半以上。

衛(wèi)星包括平臺與有效載荷，涵蓋通信、遙感、導航等應用，智能化、星座化、量產(chǎn)化趨勢明顯。SpaceX年產(chǎn)超1440顆，OneWeb超400顆；我國時空道宇科技公司年產(chǎn)500顆，中國科學院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院300顆，航天五院和八院各200顆，銀河航天科技公司150顆，2025年底投入運營的海南航天衛(wèi)星超級工廠預計年產(chǎn)1000顆。

發(fā)射場為火箭發(fā)射提供基礎(chǔ)設施和保障條件，正在向高頻次、低成本、開放化發(fā)展。2024年我國首個商業(yè)航天發(fā)射場——海南國際商業(yè)航天發(fā)射中心投運，補齊商業(yè)航天版圖長期存在的短板，初步形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)生態(tài)。

除了這3個核心要素，商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)還包含測控通信（對火箭和衛(wèi)星進行跟蹤、測量和控制）、航天應用（如衛(wèi)星電視、天氣預報、地理測繪）等更為廣泛的領(lǐng)域和環(huán)節(jié)。

與“國家隊”相比，商業(yè)航天機制靈活、成本敏感、創(chuàng)新速度快、發(fā)射周期短，能夠更加快速地響應市場需求，靈活調(diào)整研發(fā)方向和項目布局，積極探索創(chuàng)新商業(yè)模式和技術(shù)路線。通過優(yōu)化設計、改進生產(chǎn)工藝、采用先進管理理念等手段，可有效降低航天活動的成本，提高經(jīng)濟效益。

這二者之間并不是對立和競爭的關(guān)系，而是互補共生、協(xié)同發(fā)展的關(guān)系。“國家隊”為商業(yè)航天提供技術(shù)和基礎(chǔ)設施支持，商業(yè)航天則帶動全球市場合作與競爭，激發(fā)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新活力，加快技術(shù)轉(zhuǎn)化應用，減輕“國家隊”的壓力，推動航天事業(yè)的快速發(fā)展。放眼世界，美國航空航天局（NASA）與SpaceX的合作范式照亮前路，政策扶持、技術(shù)共享、訂單聯(lián)動可推動商業(yè)公司快速成長。

民營火箭創(chuàng)下全球多個“第一”

作為運載工具，火箭是太空活動的前提和基礎(chǔ)?？梢哉f，火箭的能力有多強，太空探索的舞臺就有多大。截至目前，我國成功將火箭發(fā)射入軌的民營火箭企業(yè)包括星際榮耀、星河動力、藍箭航天、天兵科技、東方空間、中科宇航等。

雙曲線一號

開啟我國民營航天運載入軌時代

2019年7月25日，星際榮耀研制的雙曲線一號小型固體運載火箭實現(xiàn)了我國民營運載火箭首次成功入軌的歷史性突破，使我國成為繼美國之后第二個擁有民營航天運載入軌能力的國家。目前，該企業(yè)正在研制的雙曲線三號系列中、大型液體火箭是已知國內(nèi)規(guī)劃的直徑最大、運力最強、單公斤發(fā)射成本最低的可復用火箭。其中，計劃2025年首飛的中型火箭500公里太陽同步軌道運載能力達10.4噸（不回收）/6.2噸（回收）。

谷神星一號

走向量產(chǎn)和高密度發(fā)射

星河動力打造的谷神星一號小型固體商業(yè)運載火箭是國內(nèi)首款實現(xiàn)量產(chǎn)和高密度發(fā)射、成功率最高、目前唯一可以兼顧陸/海發(fā)射平臺的民營火箭型號，500公里太陽同步軌道運載能力為300千克。自2020年11月7日首飛以來，這款火箭已成功發(fā)射19次，將81顆衛(wèi)星送入軌道。其“小快靈”模式將發(fā)射周期壓縮至10天/次，通過高精度迭代制導實現(xiàn)厘米級入軌精度，在小型固體運載火箭領(lǐng)域達到了國內(nèi)領(lǐng)先水平，樹立了民營火箭的“高性價比標桿”，被譽為“太空快遞員”。與國際上一些小型商業(yè)火箭相比，展現(xiàn)出較高的可靠性和較強的競爭力。

天龍二號

我國首款民營航天液體火箭成功入軌

2023年4月2日，天兵科技研制的天龍二號中型液體運載火箭創(chuàng)造了我國民營航天首次液體火箭成功入軌的紀錄。它也是我國首款不依托發(fā)射工位的液體火箭，以及首款采用3D打印高壓補燃火箭發(fā)動機、采用三機并聯(lián)發(fā)動機技術(shù)、實現(xiàn)箭體結(jié)構(gòu)重復使用的火箭。同時，作為全球首款應用煤基航天煤油常溫液體推進劑飛行的火箭，它具有“雙短”（加注短、準備短）優(yōu)勢，可在簡易水泥場坪發(fā)射，實現(xiàn)了快速響應發(fā)射的新模式。

朱雀二號

全球首款液氧甲烷火箭成功入軌

2023年7月12日，藍箭航天的朱雀二號成為全球首款成功入軌的全液氧甲烷火箭，在全球20多家主流航天公司和研發(fā)機構(gòu)競相研制液氧甲烷火箭發(fā)動機的激烈角逐中率先成功，標志著我國運載火箭在新型環(huán)保液體推進劑應用方面取得重大突破。今年5月17日發(fā)射的改進型朱雀二號首次采用全過冷加注技術(shù)，實現(xiàn)500公里太陽同步軌道4噸級運力，而6月份即將首飛的不銹鋼箭體朱雀三號，預計實現(xiàn)20次一子級復用，可將發(fā)射成本降低一個數(shù)量級。

引力一號

全球首型全固體捆綁火箭

東方空間的引力一號中型固體火箭于2024年1月11日首飛成功，創(chuàng)造了全球首型全固體捆綁火箭、全球起飛推力最大固體運載火箭等多項紀錄，500公里太陽同步軌道運載能力為4.2噸，出色的一箭多星快速組網(wǎng)能力開創(chuàng)了固體火箭在星座建設應用中的新局面。

在全球競爭中攻堅技術(shù)難題

雖然國內(nèi)民營火箭科技發(fā)展取得了長足進步，但隨著全球航天技術(shù)的競爭日趨激烈，仍面臨著巨大的壓力。技術(shù)的國際流動和合作受限，特別是在高科技領(lǐng)域的技術(shù)封鎖都可能對中國航天的發(fā)展構(gòu)成影響。要想穩(wěn)步發(fā)展，民營火箭還需在以下幾個技術(shù)難題上下功夫。

發(fā)動機被譽為火箭的“心臟”，占據(jù)火箭總成本的30%以上，其研發(fā)是商業(yè)航天的第一重門。固體發(fā)動機受制于不可復用、燃料成本困境、燃燒穩(wěn)定性控制挑戰(zhàn)，難以滿足高性價比的商業(yè)需求。液體發(fā)動機則需突破燃燒控制、精密加工等關(guān)鍵技術(shù)。以液氧甲烷發(fā)動機為例，既要解決推進劑分層、冷卻通道結(jié)焦等技術(shù)難題，又要攻克推力深度調(diào)節(jié)、熱防護系統(tǒng)等工程難關(guān)。若性能指標稍有偏差，輕則運載能力打折，重則箭毀星亡。

可重復使用技術(shù)則是商業(yè)航天降低發(fā)射成本的關(guān)鍵，其核心在于回收系統(tǒng)的精妙控制。當火箭一子級從高空折返時，需在巨大啟動壓力與數(shù)千攝氏度高溫中保持結(jié)構(gòu)完整，更要動態(tài)調(diào)整推力以“太空芭蕾”般的精準姿態(tài)軟著陸，落點誤差需控制在米級，相當于“從十層樓投筆入筒”。即便成功著陸，還要經(jīng)受發(fā)動機余焰炙烤與著陸緩沖的雙重考驗。更棘手的是復用經(jīng)濟性難題：若每次回收后需大量維修改造，成本優(yōu)勢將蕩然無存。這要求民營火箭企業(yè)在材料科學、結(jié)構(gòu)設計、控制算法等方面實現(xiàn)系統(tǒng)性突破。

在技術(shù)創(chuàng)新與成本控制的天平上，安全性與可靠性更需精準把控。從總體設計到零件制造，每個環(huán)節(jié)都牽系成敗。這要求企業(yè)構(gòu)建覆蓋全生命周期的質(zhì)量管理體系，在追求技術(shù)突破的同時守住安全底線。如何在風險容忍度與技術(shù)創(chuàng)新間找到平衡點，是商業(yè)航天的必修課。

當技術(shù)攻堅遭遇市場考驗時，資金壓力巨大。SpaceX的獵鷹1號前三次發(fā)射失敗耗盡公司資金，第四次嘗試才扭轉(zhuǎn)乾坤。這種“不成功便成仁”的生存法則，也正在我國商業(yè)航天領(lǐng)域重演。持續(xù)的技術(shù)驗證需要巨額投入，而資本市場耐心有限，企業(yè)必須在技術(shù)迭代與商業(yè)回報間走出精妙舞步。

發(fā)射需求激增支撐“太空新基建”

很多人好奇，民營火箭到底要做什么？為什么發(fā)射需求還會“爆單”？民營火箭的業(yè)務范疇主要包括小型衛(wèi)星發(fā)射服務、商業(yè)載荷發(fā)射服務、亞軌道飛行體驗、太空旅游等，其中小型衛(wèi)星發(fā)射服務是目前的主要業(yè)務。

首先，隨著“星鏈”模式席卷全球，通信、導航、遙感和物聯(lián)網(wǎng)等低軌星座建設催生了爆發(fā)式發(fā)射需求——單家企業(yè)的衛(wèi)星部署量動輒以千計數(shù)，為民營火箭提供了廣闊的市場空間。其次，越來越多的商業(yè)公司、科研機構(gòu)和高校需要發(fā)射小型衛(wèi)星進行技術(shù)驗證、科學實驗和商業(yè)應用，國際上對太空探索和衛(wèi)星應用的需求也在不斷增加。此外，亞軌道旅行、太空實驗等新興業(yè)務初現(xiàn)曙光，為行業(yè)注入無限想象。

相較于專注國家任務的傳統(tǒng)航天體系，民營力量展現(xiàn)出獨特的市場穿透力。當國家隊受制于高可靠要求與垂直架構(gòu)時，商業(yè)公司憑借靈活的運營模式和成本優(yōu)勢，快速響應市場。這種錯位競爭是一件好事，不僅釋放了規(guī)模巨大的經(jīng)濟產(chǎn)值，更倒逼全產(chǎn)業(yè)鏈向高效集約轉(zhuǎn)型。

商業(yè)航天研發(fā)的火箭主要集中于中型可重復使用液體火箭和小型固體運載火箭。其中，小型固體運載火箭適合發(fā)射小型衛(wèi)星，研制簡單、存儲便利、成本低、響應快，尤其在軍用領(lǐng)域意義重大?？蓮陀靡后w火箭是航天運載領(lǐng)域的重中之重，通過回收和重復使用火箭部件，可大幅降低發(fā)射成本，具有較高的運載能力和靈活性。特別是采用液氧甲烷燃料的火箭，因其燃燒低積碳、高比沖、來源廣泛、成本低廉等優(yōu)勢，成為主流火箭型號的首選方案。SpaceX的獵鷹9號火箭已經(jīng)實現(xiàn)了多次成功回收和重復使用，一級復用記錄達28次，單次發(fā)射成本降至約2000萬美元，單公斤發(fā)射成本降至約2000美元。據(jù)悉，正在研制中的星艦擬實現(xiàn)完全復用，最終目標是單公斤發(fā)射成本降至10美元。國內(nèi)的民營火箭企業(yè)也在積極開展可復用火箭技術(shù)的攻關(guān)，如藍箭航天的朱雀三號、天兵科技的天龍三號等，都在探索一級可重復使用技術(shù)，有望在今年實現(xiàn)首飛。

總體來看，航天技術(shù)正處于從科研為主的技術(shù)應用向滿足政府、軍事、民用、商業(yè)四維需求擴展的重要轉(zhuǎn)變時期。我國商業(yè)航天在推動航天技術(shù)創(chuàng)新、帶動產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展、促進經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整、創(chuàng)造社會經(jīng)濟價值等方面發(fā)揮了重要作用，同時通過參與國際合作項目、承接國際商業(yè)發(fā)射任務、推動衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈國際化等，不斷提升國際競爭力和影響力。未來，隨著可復用火箭成熟、星座組網(wǎng)加速，我國商業(yè)航天將深度融入國民經(jīng)濟，成為“太空新基建”的中堅力量。

（作者單位：中國科學院文獻情報中心）