2019年航天專題之美國(guó)：航天產(chǎn)業(yè)商業(yè)化程度最高

目前，美國(guó)穩(wěn)居世界航天第一梯隊(duì)領(lǐng)頭羊的位置。美國(guó)如此強(qiáng)悍的航天實(shí)力很大程度得益于其實(shí)施的航天模式，即公私合作模式 。美國(guó)航天局通過(guò)公私合作，對(duì)航天企業(yè)進(jìn)行資金和技術(shù)投入，培育商業(yè)月球探測(cè)力量快速崛起，而同時(shí)航天企業(yè)也為政府主導(dǎo)的探月活動(dòng)提供了有效支撐。

航天政策為行業(yè)商業(yè)化松綁

進(jìn)入21世界，美國(guó)開(kāi)始逐步通過(guò)刺激商業(yè)航天發(fā)展來(lái)提升國(guó)家整體航天實(shí)力，特別是奧巴馬政府上臺(tái)后推出的《國(guó)家航天運(yùn)輸政策》，進(jìn)一步鼓勵(lì)航天發(fā)射的商業(yè)發(fā)展及國(guó)際合作，使得如太空探索技術(shù)公司（space x）、藍(lán)色起源公司（Blue Origin）、SNC、Virgin Galactic、等私營(yíng)商業(yè)航天公司獲得了相應(yīng)的政策支持和技術(shù)、人力及物力的支柱，得到了蓬勃發(fā)展。美國(guó)商業(yè)航天市場(chǎng)由于國(guó)家政策的挑戰(zhàn)杯徹底激活，私營(yíng)商業(yè)航天公司以其創(chuàng)新意識(shí)受約束較少和扁平高效管理模式的特點(diǎn)，刺激和逼迫傳統(tǒng)航天公司不斷革新，從而提升了整個(gè)國(guó)家的航天綜合實(shí)力，實(shí)現(xiàn)了商業(yè)航天發(fā)展的正循環(huán)。

除了在《國(guó)家太空戰(zhàn)略》中一系列原則性的政策導(dǎo)向之外，美國(guó)政府與國(guó)家航空航天局（NASA）推出了一系列投資協(xié)議舉措，為包括太空探索技術(shù)公司在內(nèi)的商業(yè)航天公司研制商業(yè)空間運(yùn)輸系統(tǒng)提供了巨大幫助。其中，“商業(yè)軌道運(yùn)輸服務(wù)”（COTS）計(jì)劃主要正對(duì)航天器或運(yùn)載器的涉及開(kāi)發(fā)；而“商業(yè)補(bǔ)給服務(wù)”（CRS）計(jì)劃主要針對(duì)產(chǎn)品或服務(wù)的交付、“商業(yè)軌道運(yùn)輸服務(wù)”計(jì)劃包含了一批與“里程碑”計(jì)劃緊密相關(guān)的資金與合同；“商業(yè)乘員開(kāi)發(fā)”（CCDev）計(jì)劃僅涉及載人航天服務(wù)。這三類項(xiàng)目都由NASA的商業(yè)乘員和貨物項(xiàng)目辦公室負(fù)責(zé)管理。

登月模式：公私合作模式

由于美國(guó)商業(yè)公司的深空探測(cè)能力仍然有限，美國(guó)政府選擇通過(guò)公私合作，扶持商業(yè)深空探測(cè)發(fā)展。目前，美國(guó)航天商業(yè)公司自籌經(jīng)費(fèi)、全權(quán)負(fù)責(zé)探測(cè)器研制工作，而NASA可以免費(fèi)提供技術(shù)、設(shè)施設(shè)備等支持，雙方共享技術(shù)成果。

此外，商業(yè)公司自主開(kāi)發(fā)成熟產(chǎn)品和技術(shù)，NASA經(jīng)過(guò)嚴(yán)格認(rèn)證后，采購(gòu)商業(yè)公司的產(chǎn)品和服務(wù)。NASA在商業(yè)公司既有技術(shù)成果的基礎(chǔ)上，投入資金、技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施等資源，與商業(yè)力量合作開(kāi)展技術(shù)研發(fā)，加快研制進(jìn)度、共享創(chuàng)新成果。近年來(lái)，NASA與商業(yè)企業(yè)開(kāi)展了一系列合作，為實(shí)現(xiàn)商業(yè)月球探測(cè)奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

航天綜合實(shí)力TOP1

作為世界經(jīng)濟(jì)總量排名第一的超級(jí)大國(guó)，美國(guó)航天能力水平與國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高度契合，目前美國(guó)仍然穩(wěn)居世界航天第一梯隊(duì)領(lǐng)頭羊的位置，不存在明顯的航天能力短板，總體競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)仍然顯著。但其航天能力的發(fā)展出現(xiàn)“天花板”現(xiàn)象而趨于穩(wěn)定，因而相對(duì)其他國(guó)家的優(yōu)勢(shì)有所縮小。2017年據(jù)世界知名雜志《國(guó)際太空》（英文名space international）的綜合評(píng)估，美國(guó)航天能力評(píng)估總分94.22分，位列全球第一，并且在政府支持、技術(shù)能力、保障能力、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、創(chuàng)新發(fā)展等多個(gè)維度均具備優(yōu)勢(shì)。 

      從航天發(fā)射次數(shù)來(lái)看，2013-2018年，美國(guó)航天發(fā)射數(shù)量呈波動(dòng)上升的趨勢(shì)。至2018年，美國(guó)航天共計(jì)發(fā)射31次，同比上年增長(zhǎng)6.90%。

橫向?qū)Ρ葋?lái)看，2018年，全球航天發(fā)射共計(jì)114次，其中，美國(guó)航天發(fā)射次數(shù)占總發(fā)射次數(shù)的29.82%。

航天產(chǎn)業(yè)鏈商業(yè)化程度高

目前，美國(guó)航天產(chǎn)業(yè)鏈商業(yè)化程度較高，行業(yè)內(nèi)民營(yíng)企業(yè)較多。產(chǎn)業(yè)鏈上游主要是一些基礎(chǔ)材料和元器件，這一環(huán)節(jié)，主要以美國(guó)鋁業(yè)、美國(guó)鋼鐵公司、3M等企業(yè)為代表。

產(chǎn)業(yè)中游的主要工作是分系統(tǒng)進(jìn)行研制，這一環(huán)節(jié)中，火箭結(jié)構(gòu)主要以雷諾茲金屬、北美航空為代表；發(fā)動(dòng)機(jī)制造以洛克達(dá)因和道格拉斯飛行器公司為代表；電子設(shè)備以福特儀器和IBM為代表。

產(chǎn)業(yè)下游即主要負(fù)責(zé)航天設(shè)備的總裝與集成。其中，總體設(shè)計(jì)主要以ULA、軌道ATK等公司為代表；總體集成與測(cè)試主要以通用電力與藍(lán)色起源為代表。

從當(dāng)前發(fā)展看，美國(guó)已具備開(kāi)展商業(yè)月球探測(cè)的條件。一是美國(guó)商業(yè)公司的技術(shù)研發(fā)與運(yùn)行管理較為先進(jìn)，有能力掌握相對(duì)成熟的月球探測(cè)技術(shù)，在政府的有效監(jiān)管下參與探月活動(dòng)，可大大降低政府投入成本，企業(yè)也能獲得利潤(rùn)回報(bào)。二是從管理角度看，美國(guó)政府的航天基礎(chǔ)設(shè)施、試驗(yàn)設(shè)備、測(cè)控手段、技術(shù)成果等能夠提供給商業(yè)公司使用，保證商業(yè)任務(wù)實(shí)施。

主要商業(yè)公司月球探測(cè)項(xiàng)目最新進(jìn)展

近年來(lái)，NASA與商業(yè)企業(yè)開(kāi)展了一系列合作，為實(shí)現(xiàn)商業(yè)月球探測(cè)奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。在向商業(yè)公司購(gòu)買(mǎi)相關(guān)月球數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上，2014年1月，NASA發(fā)布“月球催化劑”（LunarCATALYST）計(jì)劃信息征詢書(shū)，與美國(guó)企業(yè)合作開(kāi)發(fā)“可靠和經(jīng)濟(jì)劃算的商業(yè)性無(wú)人月球著陸器”，最終選擇月球快車公司、太空機(jī)器人技術(shù)公司、馬斯騰太空系統(tǒng)公司三家企業(yè)，共同開(kāi)發(fā)“商業(yè)無(wú)人月球著陸器”，聯(lián)合發(fā)展月球有效載荷運(yùn)輸技術(shù)，促進(jìn)商業(yè)企業(yè)月球運(yùn)輸能力提升。2016年8月，美國(guó)聯(lián)邦航空管理局（FAA）批準(zhǔn)月球快車公司向月球表面發(fā)射著陸器，開(kāi)創(chuàng)了商業(yè)公司開(kāi)展深空探測(cè)的先例。

在NASA“月球催化劑”計(jì)劃的資助和扶持下，一批美國(guó)企業(yè)具備了開(kāi)展商業(yè)月球探測(cè)的初步能力，正在實(shí)施多個(gè)月球探測(cè)項(xiàng)目。美國(guó)NASA于2018年9月公布了“商業(yè)月球有效載荷服務(wù)”（CLPS）的最終招標(biāo)文件，美國(guó)月球快車公司、宇宙機(jī)器人公司和馬斯騰空間系統(tǒng)公司均提交了投標(biāo)方案。2018年11月，NASA宣布有9家公司獲得了CLPS競(jìng)標(biāo)資格，除了包括上述3家公司外，另6家公司是深空系統(tǒng)公司（DeepSpaceSystem）、德雷珀公司（Draper）、超越軌道公司（OrbitBeyond）、直覺(jué)機(jī)器公司（IntuitiveMachines）、螢火蟲(chóng)宇航公司（FireflyAerospace）和洛馬公司(LM)。NASA表示，首批CLPS月球任務(wù)預(yù)計(jì)將在2020年發(fā)射?？梢灶A(yù)見(jiàn)，在未來(lái)空間探測(cè)活動(dòng)中，商業(yè)民營(yíng)公司、非政府機(jī)構(gòu)的空間探測(cè)活動(dòng)將呈現(xiàn)活躍和快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。

深空探索與空間運(yùn)行為NASA未來(lái)發(fā)展主要方向

從近些年的數(shù)據(jù)來(lái)看，美國(guó)在航天領(lǐng)域的預(yù)算一直穩(wěn)定在195億元左右。據(jù)NASA官網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，2018年，NASA的預(yù)算金額為195.198億美元，2019年預(yù)算略有增加，為198.922億美元。未來(lái)幾年，航天預(yù)算預(yù)計(jì)不會(huì)有太大波動(dòng)。

從NASA預(yù)算的用途來(lái)看，未來(lái)美國(guó)航天的研究方向主要在深空探索以及空間飛行兩岸面。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019財(cái)年NASA預(yù)算分配給“深空探索系統(tǒng)”領(lǐng)域45.59億美元，占比達(dá)21.29%；“低地球軌道與空間飛行運(yùn)行”領(lǐng)域46.25億美元，占比達(dá)25.15%；“科學(xué)”領(lǐng)域58.95億美元，占比達(dá)29.32%。

2018年9月，NASA發(fā)布了《國(guó)家太空探索活動(dòng)報(bào)告》，規(guī)劃了從近地軌道到月球再到火星的載人探索路線圖。該報(bào)告提出了美國(guó)未來(lái)太空探索的5個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo)： 

以上數(shù)據(jù)來(lái)源參考前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)前瞻與應(yīng)用前景預(yù)測(cè)分析報(bào)告》。

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