美国商业航天发射市场政府管理与启示

2018-08-21 09:15牟宇中国运载火箭技术研究院
国际太空 2018年7期
关键词:航天商业

牟宇(中国运载火箭技术研究院)

1 美国商业航天发射市场历程与现状

自20世纪90年代开始,随着冷战消退、海湾战争的结束,美国遗留下了规模庞大的航天及防务资产。由于不再有现实威胁,竞争急剧萎缩,导致行业内的创新动力严重不足。国防部开始针对整个国防工业,也包括航天领域进行了开支的有效削减,一方面逼迫企业进行结构调整,一方面则使得部分中小型企业难以生存,出现大量的行业并购行为,造成了航天行业遭遇了一轮寒潮:科技研发疲软、工业“生态环境”不利于创新、依赖于波音、洛马等少数巨头。

为了保持世界头号航天强国的地位,在技术引领和市场活跃程度上,美国意识到已有的航天政策无法满足要求。进入21世纪,美国的国家航天政策开始有所调整,逐步关注通过刺激商业航天发展来提升国家整体航天实力,特别是奥巴马政府上台后推出的《国家航天运输政策》,进一步鼓励航天发射市场的商业发展及国际合作,使得如太空探索技术公司(SpaceX)、蓝色起源公司(Blue Origin)、内华达山脉公司(SNC)、维珍银河公司(Virgin Galactic)等私营商业航天公司获得了相应的政策支持和技术、人力及物力的支助,得到了蓬勃发展。其中,尤以太空探索技术公司最为明显,从最初的小型火箭猎鹰-1(Falcon-1)到“猎鹰重型”火箭(Falcon Heavy),创造了多个私营航天公司的世界纪录:第一个实现“国际空间站”(ISS)货运补给的私营公司,第一个实现货运飞船返回的私营公司,第一个在轨道发射任务中实现箭体垂直回收的公司,第一个实现回收箭体再次发射的公司。在成立短短的十六年时间里,太空探索技术公司不仅实现了商业火箭的发射,更是通过箭体重复使用、火星殖民计划等成为了整个商业航天领域的引领者。

美国商业航天市场由于国家政策的调整被彻底激活,私营商业航天公司以其创新意识受约束较少和扁平高效管理模式的特点,刺激和逼迫传统航天公司不断革新,从而提升了整个国家的航天综合实力,实现了商业航天发展的正循环。

2 美国商业航天发射市场政策与管理制度

法律基础

作为头号航天强国,美国在航天商业化的发展道路上也走在了世界前列,早在1984年即颁布了《商业航天发射法》,建立了一整套成熟的商业航天发射基础法律,指导和约束企业与个人的商业发射行为。

《商业航天发射法》是美国商业发射服务的基础法律制度。在经过1988年、1998年、2004年三次修订之后,该法对于商业发射中许可证制度(包括发射授权许可、有效载荷许可以及私人运营发射场的许可等)、持证人及发射活动管理、政府职责以及保险制度进行了全面规范。

1984年,美国国会宣布:“美国的福利要求在最大的可能性范围内,寻求和鼓励充分发挥空间的商业用途。”自此,商业利用加入了民用和军用行列,成为法律认可的美国航天活动的第三个组成部分。同年,国会还通过了《商业航天发射法》,主要有两个目标:鼓励、推动、促进私营部门的商业航天发射;通过与其他政府机构磋商来发展许可要求。《商业航天发射法》规定了三个实质性领域:许可及监督,保险责任要求,以及通过私人公司获得政府发射设施。法规中针对航天发射具有的较高危险性,对故障可能造成的人身伤亡和财产损失赔付、保险机制及政府在其中承担的责任范围进行了明确,同时也对商业公司使用政府制造、资助、维护和操作的发射设施之间的协调关系进行了说明,涉及到发射活动的固有风险的分担等问题。

1.2.1 一般情况及饮酒情况的调查 调查员首先调查患者一般情况,包括:出生日期、职业、吸烟史、饮酒史,主要基础疾病包括:高血压病、心脏病、脑血管疾病、糖尿病等。通过访谈的方式调查每位入组对象的饮酒情况,包括每日饮酒量、每月饮酒量、累计饮酒量、饮酒年限、饮酒的种类,并用专门设计的调查表记录下来。凡饮酒每月≥l两白酒计为饮酒者(纯乙醇量320 g,l两=50 ml)[4]。酒精量(g/d)=日饮酒量(ml)×酒精含量×洒精密度(g/ml),大量饮酒:纯乙醇量>100 g/d,中量饮酒:纯乙醇量50~100 g/ d,少量饮酒:纯乙醇量<50 g/ d。

1988年,国会大幅修改了发射法案,进一步明确商业发射的法律制度。授权美国政府为第三方空间商业运输提供责任赔偿,并且要求按每次发射的“最大可能损失”为标准进行保险。这些政府风险分担机制的修订一直延续到2004年。此后国会两次延长了对第三方责任的赔偿,第一次延长至2009年,第二次延长至2012年。

2004年,面对新兴商业发射市场的调整,国会通过了《商业航天发射修正案》,对“空间旅游”进行了调整。该修正案授权私人和商务旅客进行太空旅行,并建立私营部门开展相关服务的许可制度。

2010年,《美国法典》调整增加第51编“国家航天和商业航天项目”,这是自1926年由50编组成的《美国法典》问世以来的80多年间,第一次就一个特定项目增设一个专编,标志着美国空间法在《美国法典》中获得了一个独立的重要地位。《航天发射法案》被编入该部分第5分编的509章。

政策指导意见

自艾森豪威尔政府起,每届美国政府出台一份《国家太空战略》,界定任期内航天发展的原则、目标、方针,并对商业航天、民用航天、空间碎片、出口政策等专题性内容给出指南,是美国航天活动的纲领性文件。

奥巴马政府在2013年推出《国家太空战略》(特朗普政府上台后,于2018年2月提出了“美国优先”的《国家太空战略》)。相较于2004年的运输政策,该政策一方面更加细化提出了民用、军用以及商业部门空间输运能力发展的指导原则,另一方面则将以往“构建、强化进入空间的能力”的发展重点变为“竞争力的培育以及国际合作的促进”。整体上,该政策秉承了奥巴马政府国家空间政策鼓励商业发展以及国际合作的方针,是国家空间政策在航天运输领域的延伸。

2013年《国家太空战略》中强调,应当尽可能购买和使用市场上提供的商业航天能力和服务来满足美国政府需求,积极开发创新型、非传统途径获取的商业航天产品和服务,给予私营公司技术支持,以有偿、不干涉和公平为基础最大限度地确保美国政府航天技术和基础设施保障商业航天活动的发展。明确除涉及国家安全利益的发射任务不可私营化外,寻求一切机会将日常的航天任务转至可带来高效费比的私营公司。

实施协议

除了在《国家太空战略》中一系列原则性的政策导向之外,美国政府与国家航空航天局(NASA)推出了一系列投资协议举措,为包括太空探索技术公司在内的商业航天公司研制商业空间运输系统提供了巨大帮助。其中,“商业轨道运输服务”(COTS)计划主要针对航天器/运载器的设计开发,而“商业补给服务”(CRS)计划主要针对产品/服务的交付。“商业轨道运输服务”计划包含了一批与“里程碑”计划紧密相关的资金与合同。“商业补给服务”计划包含有责任合同,即承包商违约要承担一定法律责任。“商业乘员开发”(CCDev)计划仅涉及载人航天服务。这三类项目都由NASA的商业乘员和货物项目办公室负责管理。

(1)“商业轨道运输服务”计划

“商业轨道运输服务”计划于2006年1月18日正式宣布,旨在促进私人航天公司面向“国际空间站”提供载人、载货的航天运输系统及研制资助。

(2)“商业补给服务”计划

“商业补给服务”计划开始于2006年,旨在向“国际空间站”提供货运补给服务。这些货运航天器的开发都是在基于固定价格的“里程碑”计划下开展的,也就是说每个获得资金的公司都有一批与资金绑定的“里程碑”研制要求必须完成。例如2008年12月28日,NASA将总额高达35亿美元的“商业补给服务”合同授予太空探索技术公司和轨道科学公司(OSC),其中太空探索技术公司合同金额为16亿美元,计划向“国际空间站”提供12次飞行,总计运送货物20t。值得注意的是,此种项目将合同完成目标聚焦于完成该项运输补给服务,而非实现该项任务的具体航天产品。这种模式赋予了企业更灵活的运营模式:承包商可以利用火箭的富余运载能力搭载部分其他载荷获取收益(事实上,不管是太空探索技术公司还是轨道科学公司,均在此次任务中进行了多次搭载),也可以通过对箭体的重复使用降低成本而获取更大的收益。

与此同时,该项目也同样降低了政府的投入风险。例如,轨道科学公司于2014年10月利用公司自身研发的“安塔瑞斯”(Antares)火箭在执行其第二次正式货运任务(CRS-2)时发生了爆炸。虽然NASA损失了向空间站补给的多种货物,但根据合同协议,其并不需为此次爆炸的“安塔瑞斯”火箭买单,但轨道科学公司则不得不采购美国联合发射联盟(ULA)的宇宙神-5(Atlas-5)火箭来发射“天鹅座”(Cygnus)货运飞船,从而确保在事故排查期间货运补给合同的执行。

(3)“商业乘员开发”计划

由于现在飞往“国际空间站”只能依靠俄罗斯的运载工具,且俄罗斯飞船的价格过于昂贵,NASA把空间运输飞船项目作为首要目标。“商业乘员开发”计划是NASA管理下的多阶段项目,旨在刺激私人载人航天项目的发展。该方案预期选择不少于2家私人承包商,以实现“国际空间站”载人飞行服务。与以往的航天项目不同,“国际空间站”项目合同清晰地表达了NASA的目标,合同经费里只包含了一个项目中需要关注的分系统技术研发项目,其余成熟技术由承包商自行筹资研制。在“商业乘员运输能力”(CCtCap)阶段,各参与企业必须完成从航天飞机、发射装置、发射服务、地面控制任务运维、应急恢复等各项项目计划。

美国部分商业太空协议投资情况

许可制度

美国关于商业航天的许可主要包括空间发射许可和卫星运营许可两大类,本文主要关注空间发射许可方面的相关制度。

1984年《商业航天发射法》规定了两种空间活动的许可制度,即私人发射运载火箭和运营发射场。1988年《商业航天发射法修正案》对商业发射活动中的责任保险作了详细规定,试图通过强制保险来化解发射活动的巨大风险,并通过政府承担额外风险的方式鼓励私人从事商业空间发射活动。1998年《商业空间法》修订了商业空间发射活动的许可制度,增加了有关空间物体“再入”的规定。

具体而言,接受、审查和批准空间商业发射许可申请的职权由美国运输部下属的联邦航空局(FAA)主管商业空间运输的副局长(AST)行使。一般而言,在美国境内从事发射活动或经营发射场的任何个人、在美国境外从事发射活动或经营发射场的美国公民或受美国法律管辖的实体需要获得发射许可。由美国政府从事的或代表美国政府从事的空间活动不受AST的管辖,其安全问题通过其他途径解决。由私人在自有领地内从事的涉及小型火箭的发射活动也不在需要获得发射许可的范围之内。

AST发放的许可证分为“发射许可证”和“商业发射场许可证”。“发射许可证”又进一步分为“特定发射许可证”和“发射经营者许可证”,主要根据任务特点进行发射许可授权,相应的有效期也有所差异。

根据美国法律,“商业发射场许可证”的持有者应对公众安全负责,必须表明其商业发射活动将不会对公众产生不可接受的威胁。为此,申请者必须对下列各项进行足量的可靠性及功能测试:关键的安全系统以及与硬件相关的可能危害。这些危害包括对发射场附近以及发射轨迹线范围内的公众财产及个人、卫星和其他在轨航天器可能造成的风险。申请者还需详细地通报申请者的组织状况,如发射安全政策及程序、通讯联络、关键岗位人员的素质、重要的内部和外部接口等。

小结

可以看出,在商业航天发射领域,美国政府一方面通过建立全面、清晰的政策法规规范和约束商业航天发射市场的各个主体单位职责与权利范围,确保整个市场具有统一的行为准则;另一方面则尽可能地通过政策导向和具体的商业航天合同协议,向商业航天公司,特别是缺乏技术、资金的私营商业航天公司提供资助,帮助其在初期实现产品的研发和试验,利用基于服务的合同标定方式和严格的“里程碑”式付款模式,约束企业研发周期,降低研发投入风险,同时刺激商业公司为获取更大利益而不断创新与变革。由于航天发射的特殊性和高危性,通过严格的发射许可证制度,确保执行轨道发射任务时的安全性和可行性满足整个航天行业安全性的客观评估标准,保证了各个商业航天公司的发射行为得到有效约束。

3 我国商业航天发射发展模式的启示建议

建立“宽进严出”的商业航天法规,规范航天市场行为

当前我国航天事业正处于快速发展机遇期,但主要仍然集中在政府投入的国家重大工程项目等任务领域。从美国商业航天发射市场的发展可以看出,全面、清晰的商业航天法规是整个市场健康有序发展的前提。通过制定清晰、合理的法律法规营造宽松的商业开发与运营环境,一方面,指导原属于“国家队”的国有企事业科研单位利用其自身技术优势,在保护知识产权的同时,通过融资手段实现航天技术的商业化发展;另一方面,最大程度地规范和引导民营航天企业开展航天技术和产品研发行为,给予其相应的政策扶持。最终还应根据航天发射的特殊性,从产品设计可靠性、过程质量控制、发射安全性、故障处理全面性等多方面制定严格的发射许可制度,确保整个商业发射市场全生命周期得到有效的监督和管理。

结合我国航天领域特点,提出适合国情的商业航天指导政策

从美国商业航天市场的发展和近期我国军民融合政策的持续推进可以看出,通过鼓励民营资本进入航天领域,引入竞争机制激发市场活力,推进我国航天技术水平整体进步将是我国航天政策调整的方向。但是,通过对美国与我国在工业基础和航天技术方面的比较可以看出,我国与美国当前的工业和航天技术基础相比仍有差距,简单地鼓励更多民营企业进入商业航天市场开发航天运输整体产品并不现实,存在较大的研制风险。应当将更多的政策支持向基础工业技术研究领域倾斜,推进原材料、元器件及工艺等技术发展,鼓励并给予政策支持民营资本进行航天领域内包括箭体部件、电气产品、动力关键部件等产品的设计与制造,发挥民营企业创新意识,推进航天领域工业基础与核心技术在更大领域范围内全面进步,在此基础上适度降低航天测控、地面发射保障领域准入门槛,才能在不久的将来孕育出更多的航天运输系统一体化解决方案供应商,促进航天产业健康良性发展。

积极探索社会资本投资模式,构建商业航天多元化局面

当前,我国航天项目资本投入渠道普遍比较单一,主要依靠政府财政拨款,取得了“集中力量办大事”的良好效果。同时也存在着项目决策周期缓慢、经费投入有限导致的项目发展顾此失彼、经营机制不够灵活等问题。

我国航天要在当前国家大力推进国有企业改革、大力发展多层次资本市场的背景下,充分借助资本市场力量发展壮大航天事业。可以预见,政府与社会资本合作(PPP)模式将是政府、企业、投资人比较认可的一种投资模式:一是将一批运载产业化型号(项目)打包上市,筹集资金支持产品技术改进、提升产能和扩大市场份额;二是采取股权众筹、引入风险资本投入等方式,组建专业化公司,支持面向未来商业化发展需求的新型航天运载器的研发。通过市场化机制多渠道募集资金,加速航天创新型项目的研发,从而提升我国航天运载市场竞争力。

此外,在政府财政支持项目上加强工程预算能力,尝试发布基于发射服务模式的项目协议,鼓励企业在完成规定的服务范围内实现方案自主决策,激发企业开展重复使用技术研发、产品化设计、搭载服务等降低产品研发及发射费用的积极性,进一步降低发射市场门槛,不断扩大市场份额,吸引更多资本进入后实施更多创新活动,从而营造多元化的商业航天市场,提升国家航天整体实力。

全面深化改革,探索适应我国国情的航天科研生产组织体系

美国商业航天公司的发展深深地打上了私营企业的烙印,其市场化的政府与企业关系、扁平化的组织架构、充分有效的经营激励明显区别于以国家(政府)为主导的航天发展模式。我国商业航天的发展,需要以简政放权、放管结合为突破点,进一步明确政府、航天科研单位、用户和供应商的市场化角色定位,进一步理顺大系统总体之间、总体与产品承制方等各方关系,进一步优化管理层级,提高企业化运营效率。在航天战略发展规划、牵引论证、项目实施评价中,进一步发挥政府部门的主导作用。在项目实施层面,深入推进以企业为主体、以合同制为基础的总体承包经营制。政府(客户)进一步减少对项目实施微观层面的干预,在任务分工定点、经费使用、元器件配套等方面给予企业更大的自主权和决策权。重点发挥总体单位在项目技术方案设计、经济性分析与评价等方面统筹策划与经营管控作用,建立利益共享机制,确保总体及各方的经营收益,充分激发航天企业内生经营动力和活力。

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