你需要一个太空战略,就现在 【特写】

21世纪初,随着美国太空梭计划(space shuttle program)逐步结束,在太空政策方面,由美国国家航空航天局(NASA)和国防部(Department of Defense)提供全部资金与制定决策的模式,被美国政府摒弃。

取而代之的是,它开始允许私营企业竞争公共部门的合同。比如,商业轨道运输服务公司(Commercial Orbital Transportation Services)的项目(通常称为COTS)及其后续项目,在向国际空间站提供补给服务上,给予私营公司固定价格合同,而不是太空业通常使用的成本加成合同。

这一变化促进了蓝色起源(Blue Origin)、Sierra Space和SpaceX等火箭发射公司的发展,这些公司利用微电子和计算领域在过去几十年的进步,通过缩小卫星体积、减轻卫星重量、增大卫星动力,降低了将卫星送入太空(最常见收费载重)的成本。今天,使用SpaceX的“猎鹰重型”(Falcon Heavy)火箭发射一颗卫星的成本,不及2000年前发射一颗卫星成本的8%,当时私营公司还无法参与竞争。而SpaceX下一枚运载火箭“星际飞船”(Starship)的成本预计会在几百万美元左右。考虑到150吨的有效载荷能力,这可能会让每公斤的成本降低到100美元以下。

与此同时,智能手机及其他连接卫星设备的普及,推动了对这些卫星的需求。杰夫·贝索斯(Jeff Bezos)(创办了蓝色起源公司)和埃隆·马斯克(Elon Musk)(创办了SpaceX)依托技术进步开创的产业积累了个人财富,而这些财富现在开始为他们的太空初创企业提供充足、耐心的种子资本。

这个领域并不由亿万富翁们独享。根据太空咨询公司Bryce-Tech的数据,风险投资也已流入这一行业,从21世纪初不到10亿美元增加到2021年的150多亿美元,向100多家初创企业提供了创立资金。这些企业正在开发小型火箭,以提供定制的发射服务——比如将卫星放置到精确的轨道位置,并为发射需求不适合大型火箭“共乘”模式的客户,提供进入太空的途径。(共乘模式下,多个卫星分摊发射成本并一齐发射,然后各自航行到不同目的地。)数百家年轻的卫星公司正以这种更实惠的方式访问太空,每一家都在开发创新技术,以利用独特的太空机会和环境。

结果是,太空正在成为不同行业,包括农业、制药、旅游和消费品等行业的一个重要价值来源。苹果、亚马逊云科技、通用汽车、约翰迪尔(John Deere)、默沙东等企业已经采取行动。微软在2020年推出了“云上太空”(Azure Space),这是一个将“太空的发展潜力与云的力量”连接起来的平台。微软表示,它的每一家企业客户都可以从太空受益。

你的公司有何机会?要回答这个问题,请看一看可以利用太空创造价值的四种方式:数据、能力、资源和市场。对于大多数正在思考未来5到10年太空战略的公司而言,无论是作为太空服务的提供商还是其客户,数据将是最主要的焦点。不过,那些放眼长远的人也会希望通过其他几种方式获取价值。

数据:从太空获取数据

太空最为人所熟知的价值与数据有关——从太空收集地球实时数据,或通过太空将数据从一个地方传到另一个地方。这些方式早已成熟,但涉及范围正在扩大。

目前为止,太空为企业提供价值的经典案例,是全球定位系统(Global Positioning System),或称GPS。GPS的创建初衷是为了向美国军方提供定位、导航和计时数据,如今它对世界经济已变得至关重要。美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology) 2019年启动的一项研究发现,GPS服务自1983年向私营部门开放以来,已为美国农业、运输、能源和消费品在内的各行业带去约1.4万亿美元收益。约90%的收益是在过去10年实现的。此外,很多全新类型的企业,包括Uber和Lyft等共享出行服务公司,也是在GPS的基础上建立起来的。

GPS只是一个开始。今天,私营部门能以更划算的价格获得越来越广泛、多样和强大的太空相关数据与服务。以遥感卫星为例,它通过传感器几乎实时生成地球表面信息。企业越来越依赖遥感公司获取可以影响商业决策的数据。无论是跟踪商业区域的停车数量,还是侦测天然气井中代价高昂、破坏环境的甲烷泄漏,或者评估土壤类型及水分含量从而最大限度提高作物产量,太空数据的创造性用途层出不穷。

例如,国际保险企业瑞士再保险公司(Swiss Re)与地球观测初创企业Iceye签署了一项协议,作为其完成缩小保险保障差距任务的一种方式。瑞士再保险公司高级主管普拉纳夫·帕斯里查(Pranav Pasricha)表示:“使用Iceye,我们可以快速准确评估洪灾程度测算损失,帮助保险客户分配资源。”

数十年来,卫星一直是监测气候变化的重要工具。世界气象组织(World Meteorological Organization) 约60%的基本气候变量(对地球气候至关重要的物理、化学或生物变量)纳入了太空相关数据,并且有几个变量只能从太空测量。今天,新一代商业卫星可以提供一系列有针对性的环境数据,对企业领导来说很有价值。从测量温室气体排放(GHGSat公司、Bluefield公司),到优化太阳能电池板的使用(Solargis公司),到测量热浪费(Satellite Vu公司),再到为测量环境、社会与治理(ESG)风险提供信息[行星实验室(Planet Labs)与穆迪公司(Moody’s)],商业卫星正在帮助企业测评其环境影响,以实现可持续目标。地球观测公司Spire运营着一系列小型卫星,提供复杂的天气预测,帮助企业做出运营决策。正如太空资本(Space Capital) 在气候报告中的判断,“全球对于监测和协作的持续需求将[使]明天的每家公司……成为太空公司。”

据遥感行业领先公司行星实验室的产品与业务总裁凯文·韦尔(Kevin Weil)所言,随着遥感公司的成熟,产品已从原始数据发展为“易于使用的极致产品”。这些地球观测公司面临的最大障碍是什么?“认知,”韦尔表示,“人工智能和机器学习的进步、其他数据源的整合,以及卫星技术本身的改进只会增强太空数据的影响。如果有更强的认知,来自行星实验室和地球观测行业其他公司的数据及其影响可能是现在的100倍。”

卫星也越来越多地用作数据传输的中继站。虽然陆基网络的速度通常更快,因为数据不必在太空中往返,但扩展地面基础设施的高成本以及对移动宽带的需求,大大提升了人们通过太空连接互联网的兴趣。

彭博社2019年的报道称,苹果公司正在考虑打造自己的卫星群,为其设备提供广泛的互联网覆盖;9月,苹果公司宣布iPhone 14的卫星紧急求援功能。SpaceX则表示,其星链(Starlink)卫星云一旦完成,可以为全球任何地方提供互联网。星链及亚马逊的凯珀项目(Project Kuiper)等其他基于卫星的宽带服务可以大幅扩展高速互联网的接入。随着配套基础设施和产品的开发,比如卫星芯片公司SatixFy近期宣布为航司乘客提供配备高可靠性宽带的机载终端,基于太空的互联网将为消费者和企业提供颇具吸引力的新可能。

能力:利用太空的独特属性

高管们还应该问,我的公司能在太空活动中创造什么价值?虽然这听起来更像是科幻小说而非商业现实,但许多在未来会塑造陆地产业的实验已在进行当中。

比如,太空的低重力真空特性正在被制药公司用于支持尖端研发。百时美施贵宝(Bristol Myers Squibb)就是一个典型例子。自1995年以来,该公司与生物技术公司BioServe合作,在国际空间站开展真菌与细菌发酵、药用植物生长以及X射线晶体学的外太空实验。同样,默沙东自2014年以来一直在向国际空间站发送装载货物,研究药物中晶体的发展,希望进一步改进药物的制造和储存。

制药企业并不是唯一利用太空能力进行研发的公司。在地球轨道微重力环境中的实验,促进了我们对流体物理学、凝胶和糊剂(胶体)结构、肌肉萎缩和骨质疏松、燃烧学等事物的了解,并被应用于医疗保健、制造业及许多其他行业。太空生物学的实验令我们获得植物在微重力下生长、发芽方面的洞察,比如它们对光的反应。这类研究未来对农业和食品行业具有商业价值。

除研发之外,许多企业正通过利用太空的独特环境,开创制造业的新时代。太空3D打印公司Made In Space(太空基础设施集团Redwire的子公司)和太空制造公司Varda计划在太空中进行制造,因为绕过了剧烈的发射过程,所以不再需要设计卫星和其他太空基础设施。这样做将为太空资产的状态、功能和成本开辟全新可能。

比如,Made In Space和其他公司正在研究ZBLAN等产品,这是一种氟化玻璃纤维,其效率可能是传统光缆的20倍。ZBLAN在地球上难以生产,但它在太空中的在轨生产可能是其实现大规模制造的第一步。或者来看生物技术公司LambdaVision,该公司正致力于在轨制造合成视网膜,还有Maana Electric公司,正在开发一种可以在月球上使用的地面太阳能电池板制造工艺。此外,将近有十来家公司正在合作设计商业空间站——其中四家已经分别从NASA获得了超过1亿美元的资金,计划在未来十年的晚些时候完成。这些新空间站旨在吸引私人研发、制造以及游客之类的其他需求来源。一旦完成,它们将使太空运营比以往任何时候都更容易且更具价值。

将太空制造视为目标,已有几十年的时间。不过,随着原材料的发射成本大幅下降,加上为太空制造设计的空间站效率提升,这一目标在经济方面的可行性得到提高。成本降低和功能增强曾刺激了卫星行业的突飞猛进,如今也开始在太空能力方面发挥作用。

资源:为太空资产找到用途

随着太空业务的扩大,人们将越来越多地寻求使用太空资源的机会。这一领域最早的探索可能会瞄准月球;未来10年已规划有70项月球商业任务。比如,Orbit Fab公司正在建立一个“太空推进剂供应链”,可以利用月球上的水资源为其“太空加油站”提供储备,用于卫星和卫星服务系统的燃料添加和重新定位。

添加剂制造专家相对论空间(Relativity Space)把目光放得更远,它预见到可以使用其尖端技术(目前该技术用于制造火箭)在火星上建造一个“工业基地”。杰夫·贝索斯甚至从更广义的角度表示,蓝色起源公司背后的部分愿景是“将所有重工业和污染工业都搬到太空,让地球继续保持现在美丽的宝石星球模样”。

我们尚在太空经济兴起的初期阶段,因此很难预测资源就地利用会以多快的速度发展。行星资源公司(Planetary Resources)和深空工业(Deep Space Industries)等初创企业曾提议在小行星上开采有价值的金属、水和矿物。由于市场发展不够迅速,这些企业的早期光芒逐渐消退,但巨大的矿产资源规模会继续吸引人们的兴趣。2022年5月,初创公司AstroForge筹集了1300万美元,它笃定让小行星采矿成为现实的时间已到。

市场:满足新太空时代的需求

长远看来,企业开启太空运营,不仅仅是因为成本已经下降,更是因为会有更多人在太空中更长时间、更频繁地驻留,产生在太空消费商品和服务的需求。

部分市场会随公共部门的项目而来,比如NASA的阿尔忒弥斯(Artemis)计划旨在帮助在月球上建立持续的活动。不过,这方面最好的例子莫过于人们对太空旅游迅速产生的兴趣——这一市场规模预计在未来十年将达到约4亿美元。蓝色起源和SpaceX已经将付费乘客带入太空。随着成本下降以及技术基础设施在轨道上组装完成,旅游行业其他类型的企业将开始探寻机会。谁将为太空游客提供住宿?他们会对什么样的活动感兴趣?

紧随其后的将是商业地产开发商、律师、建筑公司,以及专注于打造旅游接待和经济繁荣地面环境的其他参与者。建筑师、设计师和艺术家将被要求赋予新空间人性化特征。事实上,有些企业已经这样做了:Axiom Space公司在为其规划的空间站构想居住舱时,咨询了工业建筑师菲利普·斯塔克(Philippe Starck),他的设计唤起了一种滋养、安乐窝式的感觉(当然还有令人惊叹的景观)。建造公司Icon和建筑事务所Bjarke Ingels Group最近与NASA合作,帮助规划了阿尔忒弥斯登月任务的建筑系统,并创建了一个名为“火星阿尔法沙丘(Mars Dune Alpha)”的结构,模拟在火星上生活的感觉。

如果从长远看,商业栖息地激增,甚至可能达到埃隆·马斯克预测的,在2050年创建火星城市的程度,那么人类就会希望享受在太空中的时光。他们将带去人类在地球的所有生物舒适性需求,以及只有在太空中才有可能获得的新体验需求。这正是市场擅长提供的那种需求。“太空空间”经济的大幅增长,将为所有类型的企业创造类似于新地域市场的机会。虽然人们有时会感叹,全球品牌向世界各个角落的扩张让体验变得平淡,但全球品牌的卓越运营和可靠质量将为严酷的太空环境提供可喜的安慰。

现在让我们来看看,那些有兴趣利用以上四大太空价值的企业,应该如何开始。

做好很快失败的准备

传统上,开发科技领域的新市场机会需要潜在供应商成为先行者,集中技能、资源和能力,创造新的产品和服务。太空是否也是如此?为了回答这个问题,让我们回顾第一波太空商业项目的历史。

1998年秋天,为消费者和企业提供全球电话服务的铱星公司(Iridium)宣布推出商业服务。在此前十年中,铱星公司开发并发射了75颗卫星(66颗用于运营,9颗备用),耗资超过50亿美元。这是一个耀眼的成就。以前从来没有人在近地轨道上组织过如此庞大的卫星阵列。而且,铱星公司的卫星具有其他卫星所不具备的能力——它们在以每小时17000英里的速度围绕地球呼啸而过时,还能相互通信。

然而,该服务在推出时就面临技术层面的质疑,特别是在城市和建筑物内拨打和接听电话的能力。更严重的是,市场增长不及预期。五个月后,只有1万名用户签约注册。随着现金枯竭,客户数量过少难以覆盖运营成本,该服务推出不到10个月,铱星公司就申请了破产。

让我们将这种方式与Lynk公司进行对比。Lynk是一家具有类似目标的企业:它为客户的现有设备提供“补充式”的全球移动电话覆盖。尽管实现Lynk的计划最终需要数百颗卫星,但他们先以一系列的实验作为开始。每一次实验都为Lynk提供了更多有关整个项目可行性、可取性和生存能力的信息,以及更多用来规划下一次实验的信息。2020年,Lynk测试了手机是否可以接收轨道上单一卫星发出的短信,并确认了该系统的技术可行性。然后,在2022年,通过第五颗卫星,它在全球五个地点测试了太空与地面设备间的双向连接。那次测试中,公司收到了传统信号塔范围外,数千台普通用户设备的服务请求。这表明了潜在需求的存在。没人能确切知道Lynk是否会在一个日益拥挤的领域取得成功。但是它“边试边行”的理念给予了最大限度的灵活性,可以随着时间推移改进和调整。

灵活的方式开始占据主导地位。在太空工业的早期,政府着手实施数十亿美元的项目,并制定了管理风险的详细程序;人们几乎不惜一切代价避免失败。现在,SpaceX和其他初创企业已经采用了快速失败的方法,这种方式在科技行业十分常见。正如在看到“星际飞船”系统测试以爆炸结束时,一位高管对一群MBA学生说的那样:“想想看,他们在测试中学到了多少东西。如果试图消除这种风险,需要花费更多年时间和数百万美元。”当我们准备进入新的太空时代时,信息已十分明了,未来的太空企业无法避免风险。他们必须接受风险,并将其变为学习动力。

低轨道发射成本

找到合适的团队

太空业不仅是一个昂贵的行业,并且是一个高度复杂的行业。正如旅行者空间控股公司(Voyager Space Holdings)共同创始人及CEO迪伦·泰勒(Dylan Taylor)所言,“你在太空业获取价值的方式,是通过[拥有]能力A,将其与能力B相结合,解锁食物链上更高级的新能力C。”这就是为何该公司进行了一系列收购,购买了许多涵盖发射、机器人、太空制造与研究、旅行等太空相关公司的多数股权。

当然,不是所有企业都有财力用并购追求太空机会。这种情况下,最好的办法是合作,你会找到很好的伙伴。2021年12月,NASA为开发商业空间站准备了超过4亿美元的合同。三个赢家都是结对的公司:蓝色起源公司与Sierra Space公司、波音公司、Redwire公司、创世工程公司(Genesis Engineering)和亚利桑那州立大学合作;Nanoracks公司与旅行者空间、洛克希德-马丁(Lockheed Martin)公司合作;Northrop Grumman公司与Dynetics公司合作,还有更多合作伙伴有待宣布。

组队的不仅仅是专注于太空的公司和航天局:新进入者也在利用合作关系发掘自身潜力。T-Mobile公司已与SpaceX合作,允许用户在手机没信号的情况下通过卫星发送短信或拨打电话,从而消除了美国的“盲区”。通用汽车公司正在与洛克希德-马丁公司合作开发月球车,这是阿尔忒弥斯计划的一部分。卡特彼勒公司(Caterpillar)已与NASA合作升级技术设备,利用在火星发现的材料实现太空栖息地的远程3D打印。

此外,无论参与程度的深浅,你都可以构建相应的合作关系。你也许会想先对太空经济中可能需要你公司能力的活动进行简单监测。比如,成为某一专注于太空的基金的有限合伙人,打开了解这个行业的窗口,获得帮助你搭建知识和关系的网络。

如果某一关键的合作关系一旦形成,公司就能在太空生产某种商品或提供某种服务,那就合作吧,与从事太空业工作的公司开展探索性讨论,确定使双方获益的合作关系,你甚至值得花一些时间,与那些你推测可能很快转向太空的公司谈一谈。Axiom、Nanoracks、Spire及其他许多公司都渴望与潜在客户和合作伙伴建立联系,以确保其能力有新的用途。

最后,让我们从财务、组织和技术层面分析世界各个航天机构的资源投入情况。NASA、欧洲航天局(European Space Agency)、日本宇宙航空研究开发机构(Japan Aerospace Exploration Agency)、印度太空研究组织(Indian Space Research Organisation)和其他机构可以成为强大的合作伙伴和商业合作的促进者。在SpaceX获得的第一笔10亿美元投资中,约90%来自NASA的合同,这为存在固有风险的项目带来一定程度的可预测性。今天,航天机构正在扩大与商业领域的往来,在太空和地球上创造有趣的商机。比如,为了开发月球车,NASA正在与通用汽车和固特异(Goodyear)合作,而日本宇宙航空研究开发机构已分别与丰田和日产建立了合作关系。在美国申请的专利中,约有三分之一的专利来自公共资金资助的研发,这些专利比没有公共资金资助的专利要有价值得多。企业,特别是刚开始涉足太空的企业,最好能与这些公共部门以及国家安全部门的人员接触。他们可以提供有价值的种子资金、驾驭复杂监管环境的建议,以及来之不易的太空经验。

历经近一个世纪的时间,汽车才成为运输领域的主导,而汽车技术在这期间经历了许多变化。第一批汽车只不过是美化了的电动卡丁车,尽管开发了铅电池,但行程和速度都很有限。直到内燃机出现,汽车的潜力才变得明晰。太空工业会以类似的方式发展——进展不会一帆风顺,技术会遭遇意想不到的曲折。

和所有行业一样,太空业会经历起伏。在短期内,随着各经济体努力应对衰退,风险投资和其他基金的投入肯定会减少。太空泡沫随时会破的言论已经出现了。随着较弱的参与者退出或被竞争对手收购,太空行业肯定会经历整合和紧缩的时期。

然而,一旦达到转折点,企业家在解决既有挑战的同时,私人参与会推动太空业快速发展。诚然,有些成果可能要在几十年甚至几百年后交付。可是现在,这个价值3000亿美元且不断增长的卫星产业,通过数据和连接,利用发射成本下降和技术进步带来的设计和规模,已准备好彻底改变一系列行业。面对如今的巨大机会,是时候开始考虑你公司的太空战略了。

马修·魏因齐尔是哈佛商学院工商管理学约瑟夫及杰奎琳·埃尔布林教席教授(Joseph and Jacqueline Elbling Professor),普里特维拉杰(拉杰)·乔杜里是该学院卢姆里家族教席副教授(Lumry Family Associate Professor),塔伦·康纳是该学院乔治·保罗·莱曼教席教授(Jorge Paulo Lemann Professor),艾伦·麦科马克是该学院工商管理学1949级MBA兼职教授,布伦丹·罗索是该学院的研究助理与教学研究员。

马修·魏因齐尔(Matthew Weinzierl)

普里特维拉杰(拉杰)·乔杜里[Prithwiraj (Raj) Choudhury]

塔伦·康纳(Tarun Khanna)

艾伦·麦科马克(Alan MacCormack)

布伦丹·罗索(Brendan Rosseau)| 文  

永年 | 译   孙燕 | 校   廖琦菁 | 编辑

点赞

发表回复

电子邮件地址不会被公开。必填项已用 * 标注