郑永春:中国商业航天的创新困局与出路

3sNews2016-06-17 10:32:59

摘要: 十年后,民营商业航天将有大的发展。

        6月16日,第五届“地理信息开发者大会”(World Geospatial Developers Conference,WGDC)分论坛“中国太空经济论坛”在北京国家会议中心隆重开幕。大会由空间信息产业创新创业服务平台泰伯主办,秉承不断引领和促进空间信息技术创新与变革的宗旨,WGDC已走过五个年头,如今成为全球最具前瞻性的跨界创新风向标。

  在中国太空经济论坛上,中国科学院国家天文台副研究员郑永春作了精彩演讲,以下是演讲实录(尚未经本人核实)。

郑永春:中国商业航天的创新困局与出路

  郑永春:非常荣幸有这个机会到中国太空经济论坛跟大家分享我们对商业航天的一些看法。本人并不从事商业航天,本身是商业航天的拥护者,刚刚说未来航天领域民营企业有没有机会,一位嘉宾说没有,我们打个赌,十年之后到底有没有?

  观众:一百万。

  郑永春:本人在天文台,我对商业航天非常有信心,这是一个必然趋势,我们不走,我们会挨打,这个是事实,只有早走,才能以后有先机。我是站在一个比较忧虑的环境看这个问题。那么,在这个问题里面,正像我的主题词里面的这个图片,我们看到火箭刚刚点火的一刹那,上面还是阴云密布,周围还是烟雾弥漫,但是我们已经看到点火的一瞬间,只要穿破大气层和云层,外面一定是阳光灿烂。

  在50年前,我们就拍到这样的照片,从月球上拍到的地球从月球的地平线上升起,我们看到的不再是月亮升起,而是地亮升起,这是我们的雄心壮志。1969到1972年6次阿波罗登月,12名航天员登上月球,这是一个很重大的成就。我们也在我们的头顶,400公里的高度有一个非常庞大的一个国际空间站,最多的时候可以容纳13名航天员在那里面生存、生活。这样的一个很庞大的基础设施我们已经运营了10年左右。

  那么,在去年的时候,菲莱首次登陆到慧核的表面。我们也会看到2013年好奇号火星科学实验室,一个26亿美元的火星车,迄今为止最昂贵的火星车能够在地面实验室完成的所有化学分析的实验这个车都能自动完成,代表最集成的机械化和航天工业的水平,现在在火星上正在工作,每天都会将大量的火星图片发回来,每个人都喜欢干这样的东西,我们的航天有没有让我们每个人来分享航天的乐趣,是我们需要思考的。

  在过去进入航天时代的五六十年来,我们的航天器已经飞遍太阳系的每个角落,从最近的月球飞的最多,以前113次,现在数据又增多。火星和金星各有45次左右,其他的慧星、小行星、木星、太阳等,我们都有航天器飞到这些地方,并且发回了大量的第一手的资料,这些资料大大的更新了我们人类的视野,我们能够知道在这些星球上也有火山,也有山脉,也有河流,甚至可能还有一些最低的一些生命的信号,大大的改变了我们的世界观,改变了我们的宇宙观。那么还有比这个更重要的事情吗?

  我们再看未来的50年,或者未来一段时间我们会看到这样一张图,我们一定是从地球出发,先进入太空,然后在太空驻留,建立空间站,然后我们登陆月球,然后在月球居留,人类最终的目向要移民火星,并且在火星上长期居留。去年的一个影片《火星救援》,这个《火星救援》里面的火箭、航天器,相关的飞船其实都是在研发中的,那些场景都是在NASA的机构里面拍的,火星如果还认为这是科幻,可能已经过时了,希望大家能够了解这方面的一些最新的进展,能够看到一些更多的认识。然后,我们来看这样一个图里面,你会发现,如果我们要去火星,月球可能很难跳得过去,因为我们太空站里面,空间站里面是三四百公里的高度,一天就可以往返。如果我们要去月球,38万公里的距离10天左右往返,如果去火星,5500万公里的距离,500天左右才能往返,所以这个难度不是一下就可以跨越过去的,所以对中国来讲,我们绕不过去,中国一定会登陆月球,但是在美国不是这样,美国已经有6此阿波罗登月,如果美国航天员再登陆月球,可能在国内和国际会面临很大的阻力,所以美国人可能直接绕过这个领域,直接到火星,或者到小行星,这就是为什么他载人航天目的第一只在飘浮不定的原因,因为直接去火星对它来讲难度太大,但是如果不能去月球,一定要找一个另外的目标,可能是小行星,或者其他的一个中转的区域。

  在刚才的人类宏大的一个火星的场景里面,我们的商业航天有没有契机,有没有机会?我们看国际的商业航天大事,SpaceX、Bigelow、Bule Origin等,我们看看他们做了什么事情。

  第一,火箭回收,火箭是不可能回收的,很多人说这是炒作而已,人家一次一次用成功来给你回应,前两天又有一次发射,又有一次成功,我们要看到一次一次的回收,不是在给我们烧钱,它的每一次发射其实是已经有它的一个主任务,发射卫星,然后进入轨道,它的成本已经回来了,顺便做一个回收实验,人家是私营企业,它不会浪费一分钱,每一分钱都是他们的钱。所以说,这样的一些回收之后,它就相当于什么?火箭回收的难度相当于我们旁边的奥运塔塔顶上的一支铅笔掉下来,掉到下面一颗橡皮上,难度就是这样,以前大家认为不可实现,现在已经都实现了。

  我们看现在马斯克回收回来的火箭,他造了好几个大仓库,就是要把这些火箭都放进去,他说这个仓库已经快放满了,可能以后要建新的仓库放他回收回来的火箭,而且回收回来的火箭还没有再次发射,如果真的实现再次发射,当然这里头要经过一些检测,到底能不能实现一个再次回收利用,但是它的主要的一些元器件,或者一些主要的部件能够回收利用,这点可能是不容怀疑的,整个火箭能不能实现回收利用,还存在一定的疑问。我相信这里面的一些技术困难总是能够解决,如果一旦能够解决,我们航天的发射成本将降低一个数量级,降低到90%,可能10%左右,甚至对我们是一个什么样的意味?当然这只是马斯克现在能够盈利的一个模式而已,他还会造一个人类载货的飞船,他的未来希望是要在火星上退休。我相信这个愿望他不太可能实现。

  另外一家公司叫Blue Origin,是一个亚轨道的可回收利用的火箭,而且也已经数次甚至于先于SpaceX实现了火箭回收。然后回收之后的火箭也已经这次投入发射,都已经成功了,也已经实现了亚轨道的太空旅游。所以,它的目的,这个太空旅游也只是他盈利的一个阶段,他最终的一些想法,最近提出来,就是要把所有地球上的重工业都移到太空里面,我们建的这么多化工厂,这么多钢铁厂,这么多重工业,对地球的环境造成很重大的负担,如果把这些重工业全部移到太空里面,太空里面多的是需要你这个都是,随便你拍,无所谓。所以,这些企业家是有梦想的企业家。最后也把这些梦想变成了一个现实。

  另外一个企业叫Bigelow公司,最近Bigelow太空舱已经跟国际空间站进行了对接,刚开始的时候打开有困难,因为仓库里面放的时间太久,纤维之间连接的压力有点大,充气的时候打开有困难,最近已经打开成功,航天员已经进入这个舱,测量一些参数,跟金属的太空舱来讲,防辐射和防撞击的性能其实并不是谁优谁劣,有些性能它还会更好一点,这样的太空舱给我们一些希望,我们未来要在太空上建一些太空旅馆,然后放到月球上,这是一个很好的月球基地,我们也可以在火星上建立我们这样的基地。大家说中国商业航天怎么发展,大家都在互换马云,我们为什么自己不可以产生马云,我们航天业内人士跳出来,自己就可以成立相关的公司,承揽航天的相关业务,现在主要的瓶颈在哪里?在政府监管。

  第三,像太空采矿,这个太空采矿业已经不是说说的。美国最近国内立法已经通过,商业公司进行小行星的太空采矿是符合美国的国内法律的,我们的国际立法还滞后于这个领域,中国还没有立法。这样给我们一个什么启示?以后我们国际立法的时候可能要先遵循美国的国内立法,因为它已经把这个法律建立起来了,我们以后可能要再突破,或者绕过这样的法律,可能也会存在一定的困难。所以,这些东西都是值得我们思考的。当然这里面有一些炒作的契机,但是这里面确实是存在很多商机,因为这个相关技术有很大的发展潜力和应用前景。

  那么,我刚才前面都在批评,实际上不应该这样,中国航天事业今年60周年,其实取得的成绩举世瞩目。我想中国每一个老百姓都为我们航天的事业的成就感到高兴。但是,从另一方面来讲,我们也确实需要在商业航天领域有所作为,要向这个领域,要面对国际竞争的时候我们要有足够的危机感,也要有足够的前瞻性,在六七十年代,两弹一星的时候,邓小平说,如果没有两弹一星的伟大成就,可能中国就不能叫有影响力的大国,就没有今天这样的国际地位,当然今天这样的国际地位,与小平同志那个时代的国际地位又有很大的提升。中国航天事业60周年,我们有一大堆的卫星航天器,发射任务就在我们的头顶,在改善着我们每一天的生活。我们有科学实验卫星,科学卫星系列,像量子卫星这样的系列都已经发展起来,每年有20次以上的发射任务,总共200多次的发射任务,这个成绩放到全世界都是值得骄傲的,这点毫无怀疑。未来火星车2020年要登陆火星,能够实现环绕火星的探测,能够实现火星的着陆和在火星上开中国人的火星车,我们还可以在2020年左右建立中国人自己的空间站,那个国际空间站已经可能退役,我们中国空间站是比较有优势的业务。

  我们也看到北斗导航卫星,今天国务院新闻办发布中国北斗产业的白皮书,气象卫星每天给我们提供气象数据,这都得益于中国航天60年的成就。我们来看从中国的商业航天的发展来讲,我去年写一篇文章,2015年中国商业航天元年,去年有一些商业航天的论坛,也有吉林一号的发射,还有一系列的事件,说明去年我们中国在商业航天领域已经启动了,这是去年卫星发的地面的影像图,人家只是一个中科院一帮年轻人闯出来的一条路,现在他们自己可以造卫星,而且国内像这样自己能造卫星的单位可能有8到10家,已经都能够独立生产卫星。我上次跟航天里面的一个专家聊天,他告诉我说,我们除了火箭的发动机还没有掌握,其他航天的东西民营企业都可以生产。再回过头来,为什么民营企业都可以,民营企业航天里面没有机会了?因为政府的订单给谁了,对不对?

  所以,我刚才跟领导聊天的时候说,如果明年中国政府宣布一个订单10亿人民币,看民营企业能不能做成。所以,机会要给他,他才能成长。另外,中国商业航天的现状是什么?我们今天在开中国太空经济论坛,也是商业航天的一个领域。我们来看商业航天高峰论坛,商业航天国际化论坛,很多高峰论坛,经常在开会。开会要有效果,才叫开会。

  商业航天这个概念大家都认可,这个前景大家都看好,但是看的多,做的少。我们主要还是一些信息情报机构在建,我们真正造飞行器,造火箭的,掌握一些基础技术的机构,研究所还没有介入这个领域,大家都在观望。所以,我们现在是喊的做,做的少。

  有一个数据,2014年的时候商业航天市场全球规模已经达到2400亿美金,已经有上千家商业航天公司在掌握了细分领域的独门秘籍。像刚才一个可回收火箭、货运飞船,还有亚轨道的旅行,飞行任务,这样的东西都在做。然后,我觉得是这样,航天是大国行为,小国家不需要做航天,卢森堡很有钱,它不需要发火箭。但是其他国家也有航天需求,所以从这两个方面来讲,未来的航天一定是个全球市场,全球市场一定是个少数几个国家,少数几家公司把这个市场给瓜分了,那么在这个瓜分的过程里面,中国航天的核心竞争力在哪里?波音、SpaceX,这样的航天企业在全球航天市场竞争的时候怎么竞争?

  举个例子,SpaceX的猎鹰9号火箭,所有发射成本都是在网上公布的,每一次发射火箭像中国办春节晚会一样的,猎鹰重型甚至能把人送到火星上大型的火箭,它的发射任务现在标价一亿美金,如果波音来做,至少3倍以上。猎鹰9号火箭的研发成本4亿美金,如果是NASA的下属机构研发,他们说过一个报价,至少13亿美金。所以,我们从价格来看,政府该把合同给谁?它4亿美金就可以做,另外一个可能要13亿。而且SpaceX现在已经执行了18次的发射任务,可靠性已经完全得到验证。它的发射的成功率一点不比政府机构低。另一方面全世界现在已经拿了58个发射合同,这个发射合同的用户里面有军方,有美国的军方,有政府机构,有全球其他的商业公司,有美国、有日本,有其他欧洲的机构都找他来发射,以后全球的商业发射市场,中国航天怎么能抢到我们的订单?所以,我觉得是这样的。

  还有一个趋势,以后我们的商业卫星里面,不仅可以搭载我们的商业载荷,也可以搭载军方载荷,军方载荷又可以把这样的订单给商业公司,所以来做这样的事情。所以可能技术不是问题,刚才讲技术已经不是问题,人更不应该是问题,中国有的是人才,高手都在民间。

  所以,我觉得要给大家一些启发。我们中国航天60周年,国家很认可,老百姓很认可,世界上很有地位。那么我们再来想想看,航天有几个形象。第一,航天是作为国家名片,我们中国的国家名片是什么?高铁、核电,大家都认可,大家说航天是中国的第三张名片。作为第三张名片,我们怎么“走出去”。我们不是往其他小国家发几颗卫星就叫“走出去”,我们要给其他公司提供我们整套的航天服务,这样才叫“走出去”,这样才叫国家名片,我们还有很长的路要走,在这个“走出去”的过程当中,民营企业可能更有优势,因为它没有政策门槛,国外也不会太敏感,所以这样的东西可能适合来做。所以,其实中国航天“走出去”过程里面要借助民间的力量,这两个事情不是对立的,政府办的航天和民营的航天不是对立的,你“走出去”不方便,要让他“走出去”。

  第二,航天作为国民经济的重点领域,我们要带动国家经济的增长,我们现在航天的一些很多的投入可能主要还是国家人员,是政府投的,怎么产生经济价值。当然这方面有很多数据,我们在日常生活的方方面面,我们喝的水,坐的座椅,各种各样的方面航天大有可为,我们还有大量的技术在实验室里面,在档案馆里面都没有走向民间,我觉得这个东西要逐步的走向民间,然后使得航天在日常生活里面都能够见到,这样航天的地位自然会更高。

  第三,航天作为高技术的代表,航天是最高技术的代表,高在哪里?我们的芯片,我们的结构、材料,还是什么?要把这些东西落实到具体的细节上。到底我们说的芯片,华为手机芯片已经做了,航天高技术代表,不是高在轨道上,是高在一个个具体的技术细节说,这样的技术细节我们要切实的感受到。作为央企,航天在确保核心竞争力的同时,如何促进国家经济发展,如何促进国家创新转型。现在中国经济遇到瓶颈,未来只能靠科技创新,这个科技创新里面我们怎么样服务创新,我们航天的大量的技术在国民经济的各个领域怎么样发挥作用?我觉得希望大家来思考。所以,会要开的有成效。

  那么,中国商业航天面临的困境是什么?第一,人才困境。上回说,基本上我们国家航天系统的人才都在我们的航天科技集团,航天科工集团,以及他们的机构里面,中国科学院有一些,当然人才不是问题,我们每天有大量的航天专业的毕业生,我们航天内部也有一些人从这个机构跳出来创业。这是一个问题。

  第二,技术不是问题,造飞行器,造火箭大量的关键技术可能都集中在两大航天集团,但是这个里面可能也不是太大的问题,但是要有一个问题,就是它向外输出的过程里面,怎么样保证航天的股份比例,或者它的技术保密怎么样做到?所以,我觉得技术保密不是我们可以拒绝开放的理由。SpaceX猎鹰火箭每次做的都很风光,也很开放,但是它的核心机密你从来都拿不到,NASA每次发射的任务,全世界大家都觉得很开心,但是NASA很多机密我们什么时候能拿得到?所以,这个事情不是问题。

  第三,政策和法律的问题。政策可能需要开放,政策的制定者可能需要在这方面进行一个鼓励。比方说,我们政府的航天任务的订单,订单是不是要招标,也要招投标,也要竞争,这样能够使得一些航天机构,然后我们航天机构里面得到的一些订单,一些任务里面的一些零部件,或者一些相关的分析系统也可以进行招投标,这样鼓励一部分人站起来。因为从长远看,发展商业航天,发展民营航天是必须要做的,如果不做我们怎么样参与国际竞争?所以,我觉得这个事情是要做的,然后是法律层面的一些问题。然后市场,商业航天在中国要发展,不能说一开始就想造火箭,就想造载人飞船,那是不切实际的。我们要在航天的细分领域来分析问题,解决需求。航天领域有哪个问题,哪些需求,我们要找准需求一个一个去供应。前面一个频率资源的公司做的很好,一个里分领域里面,要找到这样的细分领域,然后做精,做深,做的比现在的航天机构还要好,你的市场地位才能立足,所以要在这方面做一个探索。

  最后我给一个建议,这是我的另外一篇论述,航天商业化与商业化航天。名字有点拗口,意思很直白,就是现在的中国航天要进行一个商业化的引进和改造。不能把它评比在那里头,只有这样才能契合市场的需求。到底我们民间,或者我们国家,或者世界上,全球市场里面对航天的需求是什么,我们一定要响应这个需求,如果是政府机构办的航天,可能这方面响应需求的不够太灵活,需要做这个事情。

  第二,商业化航天,就是民间的一些企业和机构,要来能够承担原来由政府部门航天承担的一些任务,然后以更低的价格,更深的技术,这样承担这一部分的一些任务。所以,这个东西是民营航天,政府航天,最后的目的其实就是想把航天这个市场做大,做大了,大家都有饭吃,如果做不大,其实大家都是等死。所以,我觉得以后有两个思维一定要引进,一个是互联网的思维,马斯克就是一个互联网大王,所以他每次火箭发射,都不是遮遮掩掩,他说随便看,全世界直播,大家都觉得他做的很厉害。所以,互联网思维一定是个共赢思维,一定是个分享思维,你赢我也赢,你赚钱我也赚钱,我有什么东西跟你分享,你有什么东西跟我分享,如果是一个封闭的思维,大家都是死。所以,第一个是分享,互联网思维要引进到商业航天里面。第二个领域,这两个里面都有商业化,商业化思维是什么?商业化思维就是一个响应需求,民间的需求,政府的需求,国家的需求,国家现在要向科技创新型国家转型,在这里面我们的需求,航天怎么来满足。第二,是低廉的成本和价格,现在我们都说航天太贵了,一个元器件,中关村可能几百块,一进入航天系统,可能五六千,一个数量级的一个价格,这样的成本能不能降下来。如果一直是高成本,政府的投入也会下降。如果你主动把这个成本降下来了,你的订单就做不完。所以,我觉得低廉成本这个事情必须要考虑。

  第三个商业化的思维就是批量化制造。我们所有的东西都是一个研发,每一个任务都要从设计图纸开始做,这个东西可能不是很那个。一定要实现像我们造冰箱、造洗衣机、造彩电,它是怎么造的?流水线化的生产,然后很多元器件都可以采购,批量化的生产,这样的一些思路我们必须要引进,单个成本肯定很高。

  第四,扁平化的研发模式。我们现在层级太多,一个一个设计图纸,一个文件档案,上面签字的领导要十几个,十几个签字就能够保证它的可靠性吗?不是,签字多了,可能反而降低可靠性。扁平化的思路就是中间有个核心,周围是各种服务和货币的供应商,最后能把这个事情做完。所以,我想商业化的思维、互联网的思维,引入我们的航天领域,然后政府的航天机构要敞开大门,然后来给大家提供机会。然后政策上要把一些订单向民间开放,要用招投标的方式,让他们有机会来参与。十年之后,你来看看,商业航天、民营航天到底有没有发展,如果没有发展,我们要反思了,谢谢大家!

[责任编辑:张林]
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