小運載創企火箭實驗室從科研向市場的轉型之路

汪勇（中國長城工業集團有限公司）

2019年，新西蘭小運載創企火箭實驗室（Rocket Lab）開始了全面運營，目標是未來能夠每兩個星期提供一次商業發射服務。2019年12年6日，火箭實驗室從其自建的新西蘭火箭發射場發射了“電子”（Electron）火箭，為5 個國家發送了7 顆微小衛星。這是該公司的第十次發射，也是一次商業發射，為將來“電子”火箭一級重復使用打下了基礎。迄今，火箭實驗室已經完成了11 次發射。本文將以火箭實驗室CEO 彼得·貝克（Peter Beck）在公開渠道的發言為主線，回顧火箭實驗室在完成運載火箭研發后，從科研向市場轉型所作出的努力。

1 引言

火箭實驗室成立于2006年，總部設在美國加利福尼亞州，并在新西蘭擁有一個子公司和發射場。它的成立時間比目前大多數私營火箭創企都要早，在漫長的11年研發期間共發射了80 多枚探空火箭。2017年5年25日，火箭實驗室進行了首次發射，由于第二套測控系統的人為操作原因，火箭未能完全入軌。2018年1年20日，火箭實驗室進行了第二次發射，并且搭載了3 顆立方體衛星，此次發射完成后，火箭實驗室宣布開始商業運營。

此后，火箭實驗室放慢了步伐，開始為提供商業發射做準備，同時也為公司從科研向市場的轉變做工作。彼得·貝克稱，這段時間火箭實驗室實現了從科研公司到商業公司的巨大轉變。他說：“如果回顧過去，入軌真的很難，但是一旦你完成入軌了，事情并未結束。火箭入軌之前，你只需要考慮你自己，整個世界都在關注你的火箭的測試。但是，等到你為客戶發射成功了，世界全變了。”

火箭實驗室CEO 彼得·貝克

2 火箭實驗室為轉型做準備

建設發射場

火箭實驗室的發射頻次很高，而美國的發射許可審批程序是復雜而繁瑣的。并且從美國本土發射，也要協調很多事務。舉例來說，為了保障2018年年初太空探索技術公司（SpaceX）的“獵鷹重型”（Rock Heavy）火箭的發射任務，有562 次航班被推遲。

奧克蘭工廠員工合影

高頻率低成本發射是新西蘭火箭創企火箭實驗室的立身之本。為了避開美國繁忙的空間交通，火箭實驗室在新西蘭建設了1 號發射設施，并在距離發射場一百多千米的奧克蘭建設了火箭工廠。1 號發射設施目前已有1 座發射臺建設完成并投入使用，第二座發射臺也已開建，并計劃于2020年底投入使用。

2017年，火箭實驗室又開始在美國的中大西洋地區航天港建設2 號發射設施，作為新西蘭發射場的補充。2019年12年12日，2 號發射設施正式宣布啟用。同時，火箭實驗室的大股東洛馬公司（LM）也在考慮使用英國的蘇格蘭薩瑟蘭航天港來發射“電子”火箭。

為了建設這些發射場，火箭實驗室付出了艱苦的努力，彼得·貝克說：“建設發射場真的比我想象的復雜，現在我對混凝土成分都十分了解了。”

團隊建設

當前，火箭實驗室每星期為美國洛杉磯總部和新西蘭奧克蘭招聘3 ～4 名員工，位于奧克蘭的主要工作地點是“電子”火箭工廠以及馬伊亞發射場。盡管火箭實驗室的目標客戶市場并不與SpaceX 公司產生競爭，但是在人才的爭奪上，兩者是重疊的。為了吸引火箭專家到火箭實驗室工作，彼得·貝克將支付他們全家遷往新西蘭的費用。此外，火箭實驗室也在贊助新西蘭坎特伯雷大學的博士課程，以培養當地人才。

尋找資金

憑借硅谷和新西蘭的風險資本基金，加上洛馬公司的戰略投資，火箭實驗室自2006年成立以來，以不到1 億美元完成了“電子”火箭的設計和認證。截至目前，火箭實驗室已經完成E 輪融資，共獲得2.88億美元投資。

冷靜分析市場

在火箭實驗室的競爭對手向投資者宣傳小衛星發射的市場空間有多大時，彼得·貝克只是靜靜地看著。對于這個號稱萬億美元的市場，彼得·貝克說：“小運載發射市場預測數字好像越來越大，火箭實驗室是一個相對保守的團隊，我們不認為會有幾百次發射。小型運載火箭發射市場在18 個月內將進行整合。”

并行建造火箭

火箭實驗室在奧克蘭進行火箭的總裝，然后在馬伊亞火箭發射場用最簡化的流程進行測試、集成和發射，發射場工作包括發動機熱試車，靜態全子級試車，星箭對接和發射操作。為了使生產瓶頸得以緩解，火箭實驗室正在進行火箭一子級重復使用的研究。

在發射場方面，火箭實驗室在新西蘭的1 號發射綜合體建設了兩個新的潔凈廠房，配備了吊裝和翻轉設備，安保以及客戶休息室，實現兩次發射并行操作。

“電子”火箭

在運載火箭方面，火箭實驗室在新西蘭的奧克蘭啟動建設了7500m2的生產廠房，以便擴大生產規模。火箭實驗室的生產理念是能夠以前所未有的速度建造火箭，目前，火箭實驗室每30天能夠生產一枚“電子”火箭，主要受制于一些關鍵部件需要20天的研制期。為了突破這一瓶頸，火箭實驗室向數控機床生產廠商定制了一臺前所未有的運載火箭的自動化生產設備—機器人“羅西”。最近，這臺設備已經交付，并在奧克蘭工廠安裝測試完畢。彼得·貝克在接受采訪時表示，目前火箭實驗室正在準備實現“電子”火箭一子級的重復使用，但是，火箭二子級和整流罩以及許多部件仍然需要重新制造。當“羅西”加入以來，火箭實驗室便想要嘗試每7天生產一枚“電子”火箭。

2019年8年，在火箭實驗室宣布準備一子級重復使用時曾經聲稱，他們的目標是實現運載火箭的生產速度快于車輛的生產速度。

為客戶考慮

火箭實驗室的小型運載火箭瞄準的目標客戶是小衛星創企，火箭實驗室通過其公司網站就可以幫助小衛星用戶以比較便捷的方式選擇搭載發射還是專享發射，并提交簡單的需求。

但是，小衛星創企也面臨著生存的壓力，會對價格更加敏感，對發射時間要求更高。克洛斯航天公司（Kleos Space）在火箭實驗室推遲了發射時間之后表示，他們有足夠的資金儲備來承受延遲發射的影響，這足以證明小衛星創企生存的艱難。

即使商業化程度最高的歐洲“阿里安”（Ariane）火箭，其政府訂單也要占到一半，政府訂單的價格往往比商業市場價格更高，這對于運載創企來說是致命的吸引，火箭實驗室也不例外。彼得·貝克說：“我們的商業客戶中有許多創企，我明白火箭實驗室在為這些企業完成發射任務的活動中所扮演的角色，他們所有的商業計劃都建立在我們的發射時間表上。”2019年年初，火箭實驗室重新調整了發射項目清單，盡量保證政府項目和商業項目比例為1:1。

協助政府簡化監管流程

彼得·貝克在接受采訪時說：“火箭實驗室采用了前人未用過的材料和技術，在一個沒有任何空間技術傳承的新西蘭開始創業，這需要制定單邊和多邊的管理框架。”

2016年6年，新西蘭經濟發展部和外交部與美國政府簽署了關于美國火箭在新西蘭發射的保障措施協議，并加入聯合國《關于登記射入外層空間物體的公約》。2016年，新西蘭設立了國家航天局。2017年，新西蘭政府通過了《外層空間活動法》，健全了申請流程和管理規定，向發射企業頒發許可證，并收取管理費。為了避免過度監管，申請人已經獲得的美國和歐洲的許可證，也可以作為在新西蘭申請的有效副本。

3 結語

2018年11年11日，火箭實驗室將7 顆衛星送入軌道，這是它的第三次發射，也是首次商業發射。此次發射任務命名為“It’s Business Time”（意為“這是商業時間”）。從第二次到第三次發射，火箭實驗室用了10 個月，從第三次到第四次也只用了不到4個月。彼得·貝克表示，火箭實驗室的發射和操作日趨常規和精簡。

2019年3年28日，火箭實驗室用“電子”火箭為美國國防高級研究計劃局（DARPA）發射了一顆“射頻風險降低部署演示”（R3D2）衛星，衛星質量150kg。這是“電子”火箭的第五次發射，也是最重要的一次商業發射。它向美國政府表明，火箭實驗室已經成為一個完全商業化的小型衛星發射服務提供商，成為全球129 家小型運載火箭創企的領頭羊。

2020年3年17日，美國國家航空航天局（NASA）對連續發射10 次的“電子”火箭進行深入評估后，將“電子”火箭列為用于發射高價小衛星的火箭。彼得·貝克說：“NASA 的認證是我們團隊的一項重大成就，這也證明了我們堅定不移地致力于為小衛星提供可靠和低成本發射的做法是正確的。‘電子’火箭計劃于2021年將NASA 的‘地月自主定位系統技術操作和導航實驗’（CAPSTONE）衛星送入月球軌道。我們很榮幸的被NASA 選中去執行這個重要任務，這將為未來的月球探索鋪平道路。”