太空商业化:对21世纪淘金热的四大预测

太空商业化:对21世纪淘金热的四大预测

厂商 / 2017-05-26 16:57117425

欧特克高级副总裁与首席营销官Andrew Anagnost

本文原载于欧特克公司面向设计师、工程师、建设人员和创客群体打造的信息分享平台Redshift。Redshift每日分享极具启发性的创新故事,提供实用的商业建议,旨在探索设计与制造的未来,助力企业赢得商业成功。

提到“太空商业化”,人们通常第一个想到的就是理查德•布兰森的维珍银河公司。该公司的太空旅游引起了媒体的极大关注,绝大多数的媒体报道都充满着溢美之词和赞叹之声,但这项事业背后的故事却鲜有人知。

在经历多次延期和挫折后,去年12月,维珍银河公司的 VSS Unity航天飞机完成了它的第二次自由飞行测试。为参加太空亚轨道飞行之旅,大约有700人预付了25万美元,其年龄从10岁到90岁不等,其中不乏莱昂纳多•迪卡普里奥等热衷于太空探索的富豪。不过,要想进入太空去体验那短短几分钟的失重感,他们还得再多等上一阵子。

从更广阔的视角来看,太空商业化意味着NASA之类的政府机构已不再是太空行业的唯一主宰。随着私营企业加入竞争(包括埃隆•马斯克的SpaceX和杰夫‧贝斯的Blue Origin),无论是在地面还是太空,这个行业的发展都将依赖于新型制造方式的产生。太空行业将开辟全新的产业,发掘有待利用的资源,并促进制药、能源、制造和建筑等各行各业实现重大突破。下面,来看看我们对太空行业的几个预测吧。

太空采矿将成为现实

矿物开采是地球上最大的污染源之一。所以设想一下,如果有朝一日人类可以到小行星、月球以及其他星球上采矿,那么,不堪重负的地球就能得到喘息。实现小行星采矿仍有待时日(因为地球采矿与太空采矿的成本差仍是天文数字),不过一旦实现,这项产业就能自给自足。企业如果能建造飞船,飞往太空中的小行星进行采矿,它们就既能养活小行星采矿业,又能把原材料带回地球。

 Planetary Resources和Deep Space Industries等企业已经在探索小行星采矿的可能性。不过,企业家更有可能先在月球上进行实验——建立商业基地,在那里从事采矿,并利用这些矿物维持基地的运转。

商业企业可能会抢在政府机构之前完成这一壮举。我曾担任过NASA的博士后研究员,就我对政府机构的了解,那些石破天惊的设想(如NASA的小行星转向任务)未必能存活下来,因为此类设想不符合政府机构的成本预算,或被认为风险边际过高。

政府机构往往希望将风险降到最低,而商业机构则愿意承担更大的风险,它们不那么担心会陷入财务投资的“无底洞”,行动速度也更快。
3D打印机将在太空中开展制造活动

另一项未来产业是在太空中建造、部署卫星,而无需从地面上发射。人们目前正在研制微型卫星——如旧金山的Planet,这是一个由88个地球成像卫星组成的卫星群。那么,可不可以不从地球上发射卫星,而是直接在太空中建造卫星呢?3D打印机能够实现这一点。

想象一下,公司向月球发射一台先进的金属3D打印机,然后就地采集原材料作为打印机的打印用料。这样,公司就不再需要三轴机械、铣床和钻孔机,也不需要从地球上运送零部件,就可以利用与周边原材料兼容的3D打印机直接在月球上生产零部件。

很多公司(如Made in Space)正在实施这些设想。直接使用在太空中制造的替换部件和新部件,而不必再从地球运载到太空——对新太空经济的所有参与者来说,这都是更好、更划算的选择。

要想以最轻盈、最高效的设计来解决这些问题,轻量化就是关键所在。人们可以通过衍生式设计来创造各种外形古怪、重量轻、可3D打印的形状,这对于最大限度地“精简”各种材料的使用具有切实的价值。

谈到“精简”,微重力是太空领域另一个能够催生新产业的概念,尤其是在制药行业。通过微重力,细胞形成时将更为纯净,药物杂质更少,材料将更为坚固,结构更为一致。例如,瑞士/以色列公司SpacePharma正在通过其卫星实验室在轨道中开展医学实验,以推动干细胞研究、蛋白质结晶化、3D细胞培育和微生物学研究。


1960年4月14日,NASA向美国约翰逊总统和参议员展示TIROS卫星及其电路。
(来源:美国国会图书馆/Warren K. Leffler)

机器人将成为卫星上使用的机械

太空环境异常严酷。用于执行采集、机械加工和维修等任务的机器人可以减少人类面临的危险,在无人类辅助的情况下建造设施。

此外,机器人一方面不会夺走人类在太空的工作岗位(因为太空中根本没有所谓的“人类工作岗位”),另一方面又能凭借其辅助人类工作的能力创造新的就业机会。如果商业企业将机器人送入轨道去维护卫星,那会怎么样?这些在太空中维持运转、执行作业的机器人将由谁来设计?这些机器人必须轻盈、牢固,并具有移动性。如此一来,一个潜在的新行业便呼之欲出——太空机器人行业。

如果太空飞行成本降低到一定程度,商业企业就可以将太空机器人发射到轨道,让其负责维护卫星和更换零件。这样,工程师就可以减少卫星退役的频次,不必频繁地让卫星在地球大气层中烧掉,或让其坠入太平洋的“飞船坟场”。卫星寿命的延长、升级改良费用的减少会带来明显的经济优势。

新的供应链将应运而生

埃隆•马斯克希望能拥有往来火星的飞船船队。这有何价值呢?答案就是,他可以随时装运货物并送回地球。一旦这个行业建成了这样的基础设施,其作为将不可限量。

我确信,未来50年内,月球上或近地轨道中一定会出现商业化的太空企业。而关键就在于要大幅降低轨道发射成本。所以像SpaceX之类公司在做的工作是非常重要的。SpaceX为将飞行器送入太空所付出的代价令其他太空企业惊诧不已、望尘莫及。但只要能不断降低造价,太空商业化就会推广开来。

这也就是马斯克努力尝试将第一节火箭回收到地球的原因。鉴于火箭造价高昂,如果公司能够实现对火箭反复利用的话,那么就可以将发射太空飞船或卫星的成本降低几千万美元。

洛克希德•马丁和诺斯洛普•格鲁门也是私营公司,但它们是巨头企业——就像只喂不饱的巨兽,从这些公司获得供应往往代价极大。而新进入供应链的初创企业则没有必要遵循同样的成本结构,所以,各种不同的供应链将应运而生,以满足它们的需求。

马斯克一直在做一件事,那就是垂直整合——也就是建立他自己的一套体系。因为大型国防制造商在某种意义上承担着政治职能,往往把业务分散部署在全国各地。而马斯克的目标是尽可能制造出最可靠、最经济的产品,因此他选择通过私人合约来发射卫星,使用另一条供应链上的少数供应商,并进行垂直整合。

 一旦太空旅行成本降低到一定程度,精明的企业家会成为太空机器人的原材料供应商。这将是一条全新的大宗商品供应链——以太空为基地的供应链。

与此同时,太空旅行仍将是一件了不起的事,有朝一日,富豪会在地球以外的地方度假。如果你口袋里有几百万美元,那不妨到月球上住一周——酒店业大亨罗伯特•毕格罗已经在研究这门生意了,等到他的太空酒店真的建成,客房窗外必定是一番震撼人心的神奇景象。


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