商业航天是个长跑项目

未来两年依然是成果集中亮相的冲刺期

7月12日9时整，中国民营航天企业蓝箭航天自主研制的朱雀二号遥二运载火箭，在酒泉卫星发射中心升空，顺利入轨并完成了飞行任务。这是全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭，标志着中国运载火箭在新型低成本液体推进剂应用方面取得重大突破。

今年，关于液氧甲烷火箭入轨，全球已有过两次尝试。4月20日，美国太空探索技术公司(SpaceX)的新型运载火箭“星舰”首次发射，以解体爆炸告终;更早的3月23日，美国相对论空间公司的“人族一号”火箭尝试首发，因二级点火失败而无缘入轨。7月10日，SpaceX创始人马斯克在推特上设想了“火星移民计划”：平均每3天发射50枚“星舰”，每年将超过100万吨有效载荷送入轨道，足以在火星上建造一座自给自足的城市。

2015年被视为中国商业航天发展元年。中国科学院国家空间科学中心研究员周炳红对《中国新闻周刊》分析说，中国商业航天还需在火箭回收和重复使用、高运载系数、规模化生产和发射这三个方面进行提升。中国与大规模批量交付火箭所代表的商业航天2.0时代间，还有一定距离。

技术上从0到1

2015年7月11日，中国第一个民用商业遥感卫星项目——“北京二号”遥感卫星星座，在印度孟加拉湾，搭乘印度太空研究组织的极地轨道运载火箭升空入轨。同年，《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025年)》出台，蓝箭航天、零壹空间等中国第一批商业火箭公司相继注册成立。

2016年11月，“丽水一号”商业遥感小卫星星座，搭乘长征-11火箭，实现一箭多星入轨，为首次国家发射场与民营卫星公司的搭档发射。2021年12月，星河动力成功发射谷神星一号遥二固体运载火箭，将5颗商业卫星送入预定轨道，国内民营火箭公司开始独立探索连续发射、一箭多星的道路。

到2023年的朱雀二号遥二运载火箭发射成功，中国企业已实现中型液体运载火箭的完全自主研发。该箭箭体直径3.35米，总长49.5米，起飞质量219吨，起飞推力268吨。一级采用4台天鹊80吨液氧甲烷发动机并联;二级发动机采用单台天鹊80吨液氧甲烷发动机和天鹊10吨级游动液氧甲烷发动机(下称游机)。

蓝箭航天CEO张昌武在采访中称，朱雀二号承载着中国商业航天从0到1的过程。他介绍称，“从0到1”的门槛很高，企业需独立完成设计、工艺、制造、测试、发射等一系列链条，突破关键技术瓶颈，通过前期方案验证，向市场批量化交付，从而形成商业化回报。这一步即使迈过，未来还有可重复使用的门槛。朱雀二号此次完成了液氧甲烷火箭技术上的从0到1，而关于商业上的从0到1，蓝箭航天计划于2024年面向市场进行小批量交付，年产3至4发，2025年翻倍。将要进行的遥三火箭试验，将搭载有效载荷;可重复使用火箭项目也已启动，将在2025年试飞。

去年12月14日，朱雀二号遥一运载火箭试飞，过程中火箭二级飞行异常，未能达到入轨速度，最终再入大气层，发射任务失败。故障诊断为二级管路破裂，造成游机关机异常。

到今年3月，经蓝箭航天专项工作组多项措施的改进，通过地面试验、发动机试车等验证改进措施的有效性，火箭实现故障归零。张昌武表示，火箭天然地需要更长周期去验证产品方案，因此蓝箭的目标是通过遥一至遥三，三发以内验证产品的成功。

千域空天咨询有限公司创始人蓝天翼曾在航天一线工作多年，近年来从事商业航天市场调研。他向《中国新闻周刊》强调，朱雀二号的首要贡献在于，它证明了液氧甲烷推进剂的可行性。国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光表示，相比固体燃料，以及最为普及的液氧煤油、液氧液氢燃料，液氧甲烷技术的从0到1，意味着未来火箭大规模批量交付有了可能。

杨宇光分析说，首先从性能角度，固体燃料虽然有密度高、耐储存、推力强等优势，但单位燃料提供的动力(即比冲)太低，不适于轨道飞行。至于液氧煤油，其比冲与液氧甲烷相差无几，但由于煤油在发动机纷繁复杂的管路中燃烧，很容易积碳，难以清理，与可重复利用的目标相去甚远。液氧液氢虽然比冲更优、燃烧干净，但成本问题限制了其发展。

从成本角度，固体燃料开采成本远高于液体。煤油和甲烷都易得，但航天级别的煤油需提纯制备，比只需液化的天然气成本高。液氢的成本问题有两点，一是和液氧沸点相差悬殊，难以共同储存;二是密度太小，容积需求大，变相增加成本。同为可重复利用火箭燃料，液态甲烷相较液氢的优势为，其与液氧沸点近似，装配时可以共同储存，节约成本。

美国SpaceX的猎鹰9号系列火箭采用液氧煤油发动机，起飞质量549吨，运载系数(有效载荷占火箭起飞总质量的比例)超4%，每公斤载荷发射成本2700美元。中国长征5号运载火箭主发动机采用液氢液氧，起飞质量859吨，运载系数近3%，每公斤载荷报价3万元人民币，折合超4100美元。在运载相同卫星入轨的前提下，前者成本缩减超过50%。

朱雀二号的每公斤载荷报价还没有公布，但此前有媒体预测，该数字有望低于猎鹰9号。而SpaceX公司的“星舰”，一级使用33台液氧甲烷猛禽发动机驱动，二级使用3台猛禽和3台猛禽真