热门:从NASA到SpaceX：美国商业航天的隐秘往事

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作者|任意友好|熊文明、刘爱国数据支持|钛伏特加产业研究院世界透视no.10年11月16日，spacex使用猎鹰9火箭发射载有4名宇航员的载人龙宇宙飞船( crew-1任务)，进行国际宇宙测试 crew-1任务的圆满完成意味着美国终于结束了耻辱的岁月。 美国把宇航员送到国际空间站，终于不需要向俄罗斯人求助了。 在spacex完成crew-1任务的8天前，nasa局长吉姆·布里登斯坦宣布拜登进入白宫后将辞职。 吉姆·布里登斯坦不是特朗普的铁粉，也不是nasa局长第一次辞职。 他辞职的理由很简单，认为拜登政府不能为美国宇航局获得最大的好处。 背后的一个事实是表面风景无限的nasa，背后有不自然的情况。 从来没有美国总统表示停止对宇宙的投资，但会继续削减nasa的预算。 除了钱袋越来越紧以外，美国宇航局经常被人们质疑其存在的合法性。 政府投资锐减，宇宙机构只能自己成为“黄金之路”——找到——spacex的出现，这是nasa打开局面的关键。 被世人议论为nasa私生子、白手套、杀价鲱鱼的私营科技企业，以一目了然的姿态出现，本质上就像衣钵继承人。 无论如何，spacex可能是nasa现在找到的最好方案 更大范围的商业化是美国航天的迅速发展趋势，spacex只是抓住了这个机会。 nasa的诞生至今，从舞台中央到幕后，从行政机关陷入“半身海”、“声望陷阱”到制造“地球危机”，在spacex打开商业宇宙的突破口……在美国人宇宙飞行的迅速发展史上鲜为人知的秘密。 01在“面子超过一切”的nasa前最高史学家罗格劳尼乌斯博士眼里，权力和声望从nasa诞生之初就给这个宇宙行政机构蒙上了厚厚的阴影，“权力和声望使nasa卷入了一系列问题。 “nasa为什么会陷入权力和声望的陷阱，让我们从冷战开始吧。 1957年10月4日，苏联发射了世界上第一颗人造卫星sputnik 1号，拉开了美苏宇宙大赛的序幕。 在美国，苏联人既然有能力把卫星送入太空，就有可能随时把卫星变成核弹头撞击北美大陆，意味着美国国家的安全岌岌可危。 仅仅几周后，苏联人又发射了第二颗卫星Sputnik 2号。 这颗星是之前重量的六倍，更令人生气的是这次苏联把小狗带到了宇宙。 苏联把狗送到了宇宙推广这部史称“sputnic危机”的描绘，从美国媒体到民众、产业界到政府、科学家到工程师，举国上下都陷入了恐慌。 在艾森豪威尔总统的号令下，前纳粹科学家冯布朗领导的陆军弹道导弹局终于在1958年初发射了两颗美国卫星。 但是，美国人这样就不放心了。 冯布朗本人也说:“我们的小探险家1号和先锋1号只能在精神上对抗苏联人的卫星，但在火箭硬件上，我们更差。 “冷战中，精神平衡和实力竞争一样重要。 美国的决定者们担心，史泼尼克危机可能会受到美国人的心理打击，在苏联人开始攻击之前，美国社会可能会因恐慌而引起社会暴动。 宇宙危机引起美国社会骚乱的历史: 1938年，哥伦比亚频道“火星人入侵地球”乌龙事件 广播后，工厂紧急生产防毒面具，孕妇流产的报道激增，也有人自杀。 现在听起来有点荒唐，但为了稳定美国国民的感情而保持面子，在当时政府看来比科学技术的开发、技术的应用更为紧急。 国会认为有必要设立领导所有非军事宇宙行动的新政府机构。 1958年7月29日，在美国第一次国家太空战术公布一个多月后，当时的艾森豪威尔总统签署了美国85-568公共法案，成立了美国国家航空航天局，即美国宇航局。 史泼尼克的危机，不仅是darpa (见前言)，nasa也感到吃惊。 1958年nasa成立后，1915年出生的naca (美国航空咨询委员会)也解散了。 在随后的20年里，nasa继承了naca的人才、预算、实验室和信息。 nasa诞生之初，军事和民间之间摇摆不定。 艾森豪威尔对这个问题表现出前瞻性，决定分别进行军事宇宙活动和民间宇宙活动，让nasa首要负责民间空间的探索。 关于美国人将军事宇宙活动和民间宇宙活动分开的决定，前苏联宇宙研究所的萨格德耶夫主任也表示赞赏。 因此，前苏联向静止轨道发射第一颗通信卫星的时间比美国晚了10年。 “前苏联没有这样的政府机构，民间宇宙一直是军事宇宙计划的弟弟，影响着民间宇宙技术的迅速发展。 “艾森豪威尔现在做出了明智的决定，但在当时的大环境中，nasa越来越多地需要争夺作为战争产物的冷战产物nasa，其诞生和存在的主要价值依然是美国人在世界航天行业的领先地位 前苏联人想赶上后，家人赶上了，被夺走预算的美国空军也在nasa诞生后紧紧地盯着。 第二局长詹姆斯·韦伯( james webb )明确了nasa的使命，认为nasa的主要任务是维护美国人的荣誉。 “我对宇宙没意思。 在宇宙中烧钱的唯一理由是打败苏联。 “这个烧钱的超级机构成立后，全国全力着手进行水星计划、双子星计划、阿波罗计划三个项目。 美国宇航局成立后的三大项目水星和双子星两个计划使美国没能赶上苏联人民的步伐。 到了阿波罗计划时期，当时的肯尼迪总统下令将宇宙科学技术提高到“国家威望的象征”，谋求迅速发展，不仅使美国马上成为世界第一，而且是持续的、唯一的世界第一( first but、first and、first if 超过30万人，花费了255亿美元的阿波罗登月后，nasa终于完成了“世界第一”的使命。 冷战结束后，太空竞争至此告一段落，美国宇航局也陷入了另一个不自然。 荣誉之争是nasa在冷战中迅速发展的第一动力，但后来却妨碍了nasa的艰难变革。 以总统科学顾问委员会( psac )为首的美国政界和学术界认为nasa陷入了“新闻陷阱”。 成立以来，nasa只以第一姿态存在。 陷入“持续第一”的声望陷阱，nasa在宇宙探测中的姿势、做法、角度、推广用语，甚至技术也被拖累，实用价值也排在声望之后。 翻译成通俗的话，死了让面子负罪，让后冷战时代的nasa背负了重担。 02被迫下海的nasa年，亚特兰蒂斯号回到肯尼迪宇宙中心后，美国人退出了所有的航天飞机。 在随后的九年里，美国宇航员只能乘坐俄罗斯联盟号宇宙飞船进入国际空间站。 这种讽刺现象的根源不是技术，而是因为nasa存在的合法性受到民众的质疑。 美国宇航局的生存危机、预算危机源于此 在阿波罗登月后的太平日，美国宇航局预算开始大幅崩溃。 根据1969年美国哈里斯民意调查，56%的美国人认为阿波罗计划的消费太高，64%的人认为nasa预算太多---美国人开始一团糟，nasa陷入了严重的资金不足。 阿波罗计划持续了11年，消耗了美国政府天量资金的很多美国人认为，既然登月成功成为世界第一，为什么还要继续把纳税人的钱投入美国航天局呢？ 用这些钱处理更紧急的医疗、教育、基础设施问题不好吗？ 在民主投票机制中，每次总统当选或连任，都有必要转向民意，在nasa的预算中挥舞大镰刀。 但是总统们也知道迅速发展宇宙技术的意义不仅仅在眼前。 尼克松不得不切断美国宇航局预算后说:“我知道美国宇航局的战术意义远远超过了预算。 “美国宇航局为了使政府和民众同意增加预算，试图构筑一点合法性。 第一次尝试是渲染地球危机。 地球不是人类最终的故乡，而是因资源枯竭、小行星冲突和太阳衰退而被破坏。 因此，人类必须成为“多行星种”，必须探索宇宙。 这个论断的第一推手是美国著名天文学家、科幻作家卡尔·萨根( carlsagan )。 受到科幻作家的煽动，好莱坞的编剧们也默许，以地球灾害为主题的电影风靡一世。 nasa也不失时机地借用美国殖民地史的光辉提出了“宇宙殖民地”一词。 卡尔·萨根的论述看起来很科学，人们承认，但不买账。 在太遥远的危机中，遥远的回报显然无法打动民众为此增加数亿的预算。 nasa在构建合法性方面所做的第二个尝试是让航天技术进入民间行业，安抚人们的不满，获得越来越多的舆论支持。 20世纪60年代，阿波罗月球计划总共获得了3000多项专利，美国高新技术产业迅速发展受益。 在载人航天衍生的技术的基础上，诞生了3万多种民间科技产品——计算机、人工智能、遥感作业等技术的民间转换带动了工农业整体的繁荣。 从宇宙技术派生的民生产品，圆珠笔、果珍饮料、魔术胶带、特氟隆不粘锅，到用宇宙涡轮泵技术和精密控制技术制作的人工心脏、透析机……本世纪初NASA的专家估算，在美国的载人航天中 第二项努力看起来比第一项合理得多，但依然很难说服美国国民。 人们提出最普遍的疑问是:“我们需要派人去月球，以免粘在锅上吗？ “从阿波罗计划开始，民众对nasa的疑问一直在持续。 其中有三次比较有名的冲突。 第一次冲突发生在尼克松连任的总统选举期间。 20世纪70年代的这个时期，美国国民的反战感情很高，为冷战而生的nasa当然成为了大众的箭矢。 尼克松为了缓和民众的感情，首先雇佣了宇宙特辑小组，研究了调查将来的计划。 但是当时的nasa局长佩恩和尼克松也没有默契，继续火上浇油，顽固地说服这个小组，支持nasa的空间站，使航天飞机和火星计划得以再利用。 总之，佩恩必须大胆建立尖端的宇宙交通系统。 这是nasa和民众矛盾最激烈的一次，也是nasa和总统矛盾最激烈的一次。 佩恩的计划被总统顾问团否决了 在削减预算之前，尼克松特意向佩恩打招呼。 “不管你对你的部下说多少不情愿的话，都要削减预算。 我相信空间探索是一项长时间的事业 “结果，不甘心的佩恩在1970年辞职了。 尼克松从“人类留下一面，今后见面”的想法上也做出了一点让步，批准了nasa可重复的航天飞机项目。 事实上，尼克松的顾问约翰·埃里希曼( john erlichman )后来明确表示，尼克松不仅被要求削减预算，还被要求解散nasa派遣宇宙英雄。 第二次冲突发生在苏联解体后 冷战的结果表明，苏联人在宇宙中赢了好几回合，但完全输给了国运。 1993年，俄罗斯总统叶利钦宣布中止暴风雪号航天飞机计划，美国国民也激起了对美国宇航局的批评——冷战结束了，为什么死了还要丢脸？ 苏联帝国的轰鸣崩溃，似乎把宇宙竞争变成了“劳动人民伤财”的罪状。 第三次冲突的导火索是2003年美国哥伦比亚事故 这是美国宇航局史上最大的丑闻。 由于政治声望没有报告故障，最终有7名宇航员在宇宙中丧命。 这次事件以美国国民对nasa的不满为高峰，放水通常涌出:他们呼吁剥夺nasa的载人航天权力。 结果，当时的布什总统向美国宇航局的航天飞机宣布了死缓。 他宣布2004年美国宇航局将于年底退役，开发新的载人飞船。 打开“星座计划”，通过阶段性推进nasa的月球和火星等宇宙探测项目，弥补nasa存在的必要性。 布什勉强维持了nasa最后的尊严，继任的奥巴马总统踢了nasa“下海”的最后一脚。 奥巴马总统任期内的财政预算一方面是2008年金融危机带来经济疲劳和加剧阿富汗战争的财政赤字，另一方面是前总统布什星座计划挖掘的预算大坑。 奥巴马头疼时，美国宇航局的老朋友洛克希德·马丁企业首席执行官诺姆·奥古斯汀的报告唤醒了国会。 本报告中提到的一个重要观点是，将许多杂乱可重用的航天飞机返回更简单、更小型的宇宙飞船，将宇宙运输交给市场化企业，以商业方式展开竞争。 报告指出，虽然不是没有技术和项目风险，但可以降低系统的运营价格，有可能使美国进入近地轨道的时间加快1年左右。 我们建议为这项服务建立新的竞争机制，让大企业和中小企业参加。 “年，奥巴马在演讲中正式承认商业航天企业的努力:中止星座计划，宣布以民营企业为主力，迅速发展低轨道载人航天和国际空间站计划。 结果都是大喜。 政府没有必要再烦恼预算了。 私营宇宙企业正式从灰色区域登上大厅，nasa从“声望陷阱”中解放出来，民众对商业企业更接地气的经营模式表示赞赏。 史泼尼克危机62年后，美国政界、商界、民众终于再次在宇宙问题上达成协议。 03顺流上的spacexnasa改革向濒临破产的埃隆·马斯克送了甘霖。 除了发射订单外，美国宇航局的许多技术、人才和政策纷纷开始支援这家民营企业。 美国航天局也很乐意协助私营公司的商业故事 从贝索斯的“重返月球”到面具的“火星殖民地”，公司和nasa之间的双簧戏往往是背后的原因。 美国宇航局主流科学的监护人时间在媒体上和面具一起唱歌。 “火星有一天会成为家，有可能成为观光圣地。 “nasa和商业航天公司的交流由商业船员和货物项目办公室( c3po )运营。 政府、nasa、spacex三者关系不好，民众和舆论关注发射的成败。 nasa一直为端平政府、军队、商业、民众四杯水而心碎。 “商业宇宙”这个词令人兴奋，但很容易忽视幕后政府的力量。 宇宙行业的商业化大潮越过了浪潮，整个局面依然掌握在政府手中。 到目前为止，美国民营企业也基本上只参与了低轨道( leo )部分的卫星互联网建设。 深空探测依然掌握在nasa手中，以其主导推进“人类探测和宇宙快速发展( heds )计划”。 nasa的“人类探索和宇宙快速发展( heds )计划”的四步在商业航天行业中，nasa依然是美国公司的大家之长。 除了订单以外，美国商业航天公司的技术和人才大多来自nasa，政策也需要咨询nasa。 现在的nasa基本上是“半身入海”的舒适姿态，一只脚在商业宇宙的海里，另一只脚在国家宇宙的岸边。 这种状况很难。 因为美国航天商业化的道路铺得很长。 从1958年nasa诞生到整个火箭、全球跟踪互联网、火箭分系统的研究开发，小电池、潜望镜都外包给过商业企业。 1984年，美国政府后来颁布了影响深远的《空间商业发射法》，向商业企业开放了火箭发射业务。 当时的里根总统说:“我最重要的目标之一是迅速发展商业宇宙。 “但是，直到2003年，美国才迅速发展商业宇宙作为重要系统而不是部分开放。 2005年，商业船员和货物项目办公室( c3po )成立，成为nasa的直接分机构。 c3po的宗旨是支持商业航天公司，刺激航天经济的迅速发展。 美国商业航天三级c3po的团队由nasa很少的员工和很大一部分外部合作者组成。 这些外部合作者来自不同的行业，包括律师、风险投资、政府专家和公司高管。 c3po主要负责的业务由两个块组成:向国际空间站送人和配送，从而扩展了三个计划。 礼物的计划是商业船员项目( ccp )。 商业船员项目( ccp )的配送计划是商业轨道运输服务( cots )和商业补给服务( crs )。 这两个项目的区别在于cots负责交通工具的开发，crs负责实际运输。 商业轨道运输服务( cots )商业补给服务( crs )除了向空间站配送以外，月收入载荷商业服务( clps )也在计划中。 从上面的三张图表可以看出，无论是送人还是送货，spacex都是其中最大的胜者。 口罩不仅获得了入场券和资金，还获得了nasa极其慷慨的资源共享、经验、知识、技术、供应链、渠道、专家团队、政策支持等。 当然，这些资源也根据需要收取相应的费用。 布什和奥巴马发表一系列政策法案后，nasa重点从垄断组织迅速发展到科学研究和深空探测行业。 最接近“钱”的低轨道业务与市场带技术一起转让给民营企业，当然有很多社会资本蜂拥而至。 站在nasa肩上的spacex通过下游获得了其中最大的蛋糕，口罩因此获得了数十亿美元的贷款。 目前，spacex是nasa业务项目的主要承包商。 除了nasa，美国还有——darpa、国防部等机构也向spacex伸出橄榄枝，利用SPCEX的平台迅速发展下一代航天技术，包括军事用途的航天技术。 年10月6日，美国国防部宇宙快速发展局( sda )授予SPacex 1.491亿美元的合同，迅速发展了starlink的导弹跟踪功能。 通过开放系统撬动社会资本，处理资金问题保证持续竞争力，反防卫——nasa正在使美国航天系统进化成新的军需复合体，成为darpa之后美国军民融合实践的另一个典范。 4口罩怎么接棍子？ 在nasa以前传达的承包关系中，政府的支付是个大包。 在这个无形中承包商养成了低效率和徒劳的学习的坏习惯总之政府为项目延期和超预算买东西。 但是，在c3po的管理下，nasa将原来的不重复投标改为里程碑式投标。 这相当于打破了承包商的“铁饭碗”。 另外，在以前传达的承包关系中，nasa是购买整个产品系统的所有权，这项支出确实是巨大的。 在新的承包关系中，产品的所有权利依然保存在公司中，美国宇航局只购买服务，例如一张票或一次货物运输。 这一转变使美国宇航局在与供应商谈判时能够游得绰绰有余。 12月2日，中国嫦娥5号在月球表面成功“挖土”。 一天后，nasa宣布雇用lunar outpost等四家企业采集月球土壤。 合同总额是25001美元。 lunar outpost企业本来就计划月球挖土，所以nasa支付的费用是1美元。 这一美元还需要分三期支付。 合同后支付10%，着陆器发射后支付10%，正式收到样品后支付80%的最终金。 即使是这样的合同，投标人也备受关注，nasa收到了世界上至少16家企业的22份申请提案，竞争的激烈程度是显而易见的。 nasa改革后的管理模式本质上是面向结果的精细化过程管理 nasa打破了传统的“大锅饭”管理机制，以商业为导向，重新集成为更精密的谜题。 以cots为例，nasa为spacex和轨道科学企业制定了预研、检测生产、飞行展示三个阶段，还有多个“里程碑”指标。 nasa也会预付一点费用，但承包商完成里程碑任务后，nasa会支付越来越多的钱，并将最终的大宗订单作为奖励发送给承包商。 spacex也谴责cots投标升级，完成了30多个“里程碑”任务，赢得了最后一次大订单。 为什么spacex能赢得美国宇航局的心？ 答案是五个词和一个词 五个词分别是效率、价格、资本、创新和信任。 效率:灵活高效是新兴科技企业的杀机，也是nasa寻求商业合作的主要原因。 spacex压缩决策和制造周期，尽可能简化团队的管理规模，最大限度地减少管理级别。 spacex向nasa就国际合作说:“为什么日本航空航天局的人必须用小的决定磨练一个多月？ “价格:这是洛克希德·马丁和波音企业出局的主要原因。 洛克希德·马丁和波音结成了垄断联盟，多年来一直在敲nasa竹竿。 与spacex合作后，nasa发现火箭开发的价格降到了原来的10%-40%。 商业船员项目的里程碑计划——在——cpc 2中，spacex以5500万美元/座位的价格获得了nasa数百亿的最终订单。 除此之外，spacex的同行竞争对手波音企业的报价是9000万美元/座位，比俄罗斯航天局的8000万美元/座位还高。 资本:这是rpk企业淘汰的原因，也是美国迅速发展商业宇宙的首要目的。 宇宙政策的首席解说员约翰·m·罗格斯顿( john m. logsdon )评价过nasa。 “多年来，人民和政府一直想继续载人航天事业，他们支付的预算足以维持研究机构的勉强生存。 “美国宇航局的预算有限，他们当然不想成为钱袋。 美国宇航局给自己的定位是种子基金，以此为杠杆撬开社会资本入局。 在cots项目中，nasa将项目的政府出资比例压缩到40%左右。 虽然加入了rpk，但被解约是因为没有筹集到足够份额的商业资金。 创新:由于没有历史负担，spacex可以轻装进行研究开发。 在nasa难以支持数字设计的年份，spacex团队实现了设计全过程的无纸化。 另一方面，nasa受到美国国防法的严格限制，因此在国际交流方面很难展开。 spacex体制束缚少，容易推进越来越多的国际合作。 可靠:这是蓝色起源出局的主要原因。 虽然是互联网背景出身的创新者，但面具比贝索斯更具有超级产品经理的稀有品质。 跑马必须付钱，工作。 根据美国宇航局的文件，蓝色起源企业曾经多次任务不符合时间和质量的要求。 与此相对，spacex的完成度和可靠性很高 口罩看起来像科技狂人，但美国政府的担心最少 1986年，挑战者号航天飞机发射爆炸，直接刺激了同年《美国宇宙商业货物禁令》的发布。 这件事给后来的商业宇航员也留下了很大的阴影。 口罩可以一边融资一边找钱完成任务。 这样为国家担心，能吃到自己力量的公司家，政府当然喜欢。 效率、价格、资本、创新、可靠性被总结为“听国家的话，把工作做好”的话。 “参考文献: [1]晓雨，nasa40年史回顾，1999[2] kimberly amadeo，nasa budget，current funding，history 2007[6] roger launius，IMPrisonedinatesseract:NASA ' Shuman:spaceFlighteFFortandthePrestigetrap，[7] Historical Guidetonasant jsc oral history，文案作者的个人观点并不意味着钛伏特加产业的注意是赞同或支持观点的。 请联系转载主编许可证( id:taizhubian )商业宇宙是钛伏特加智囊团继续关注的重要课程。 从当天开始，钛伏特加智囊团发表了“苍穹-变革浪潮下的中国宇宙飞行”年度的大型选题。 在深入领域的研究报告中，将近年来中国的商业航天作为融合排头兵、创新领袖甘的破局求变和创新得失而复原。 选题以决定内参、深度报告复印件等的形式同步进行，预计2021年与国内知名出版社合作出版。 版权声明《钛伏特加产业注意》继续报道中国尖端科学技术和高端制造领域的生态，提供核心科学技术产业的第一手信息。 原创很难。 不要模仿。 转载请与许可白名单联系。 非法转载、盗用者保留追究其法律责任的权利 喜欢这个复印件的人喜欢读原标题《nasa到spacex :美国商业宇宙飞行的秘密往事》也喜欢读原文。