在浩瀚的宇宙中,一场关于商业火箭技术的革命正在悄然进行。不同于传统认知,商业火箭的本质被视为物流行业的延伸,其核心在于满足货主——主要是卫星制造商的需求。美国太空技术公司SpaceX凭借其“星链”项目,已经发射超过7000颗卫星,平均每年发射数量超过1000颗,引领全球低轨道卫星市场。
面对SpaceX的强劲势头,中国也在积极布局。近年来,中国启动了“千帆星座”、“GW星座”和“鸿鹄-3”三大星座计划,计划部署总计3.8万颗低轨卫星。然而,截至目前,已发射数量尚不足200颗,与美国的差距显而易见。这一差距不仅体现在数量上,更体现在技术成本和发射频率上。据估算,若按照单星重量500公斤、发射价格4万元/公斤计算,中国的商业火箭市场潜力巨大,但目前的运力现状却难以满足需求。
在商业火箭领域,降低成本是行业发展的首要任务。SpaceX通过技术创新,成功将火箭运输成本降低到1500美元/公斤,并朝着100美元/公斤的目标迈进。相比之下,美国其他商业火箭公司的发射成本仍在2万美元/公斤左右,而中国的商业火箭公司则更远未突破6万元人民币/公斤的门槛。降低成本的关键在于技术创新,SpaceX通过扩大火箭规模、采用不锈钢材料和“筷子夹火箭”回收方案,实现了成本的大幅降低。
在中国,一家名为宇石空间的创业公司正在全面对标SpaceX。宇石空间由清华大学航天航空学院毕业的唐文博士创办,团队拥有全国首个实现不锈钢火箭技术路线的整建制团队。今年3月初,宇石空间完成了数千万元的天使轮融资,由麟阁创投领投,鹰潭航天、水木清华校友种子基金跟投。这笔资金将用于推动宇石空间的技术研发和市场拓展。
唐文博士在接受采访时表示,选择不锈钢作为火箭材料,是因为不锈钢具有优异的耐气动加热和耐气动作用力的能力,能够降低火箭回收时的能量消耗和运载成本。同时,不锈钢箭体在二子级回收工作中也能减少防热层的成本,进一步提升经济性。在发动机方面,宇石空间选择了液氧甲烷发动机,以解决液氧煤油发动机容易结焦和积碳的问题,延长使用寿命、降低维护频率。
在回收方案上,宇石空间同样采用了“筷子夹火箭”的方式。唐文博士表示,这种回收方式具有运力大、制造成本低和复用速度快的优势。通过减少着陆腿的使用,宇石空间为火箭节约了近4吨的运力,同时降低了单次使用成本。“筷子”捕获臂的使用次数不少于1000次,单次使用成本远低于着陆腿,且复用速度可达到小时级。
尽管中美在商业火箭领域存在一定的差距,但唐文博士表示,中国一定会赶上美国。他认为,商业火箭的发展已经转化为一个工程问题,比拼的是工业制造能力。中国拥有强大的工业化制造能力,只要找对了战略方向,就一定能够实现后来者居上。宇石空间的目标是通过技术创新和成本优化,推动商业火箭行业的普惠平权,为太空基建提供一流的服务。
据悉,宇石空间计划在2027年上半年实现自制火箭的首飞,并希望首飞火箭的价格能做到3万元/公斤以下。目前,宇石空间已经接到了首飞客户的诉求,希望将一个探测器送上探索火星的轨道。随着技术的不断进步和市场的逐步拓展,宇石空间有望成为中国商业火箭领域的一匹黑马。