Rocket Lab (RKLB) 聚焦:SpaceX 的新挑战者?
Rocket Lab (RKLB) 聚焦:SpaceX 的新挑战者?
Rocket Lab是太空探索领域的一颗新星,其Electron火箭和Neutron火箭在小型卫星发射市场占据重要地位。作为一家集火箭制造、卫星生产和相关技术开发于一体的"端到端"太空公司,Rocket Lab不仅在技术上不断创新,更在商业模式上展现出独特优势。本文将深入解析这家公司的核心竞争力及其在太空竞赛中的战略地位。
新太空竞赛
自1972年阿波罗17号最后一次登陆月球以来,人类尚未踏上近地轨道以外的太空之旅。这也可以视为太空技术进入长期停滞时期的标志。在美苏太空竞赛取得显著进展后,多个因素导致了这种相对的倒退。
一是太空竞赛的结束。由于美国登月成功,进一步的技术突破变得困难,两个地缘政治对手都削减了资金,缩减了各自的太空雄心。另一个原因是1989年苏联解体,导致太空探索的竞争环境更加严峻。最后,NASA和其他航天机构日益严重的官僚主义也是一个不容忽视的因素。没有了竞争对手的催促,太空旅行变成了一项常规、不太雄心勃勃的事业。NASA变得保守,从未真正考虑过更换退役的航天飞机。波音等承包商虽然继续提供火箭发动机和发射服务,但缺乏推动新产能或承担重大风险的动力。
直到2002年,科技企业家埃隆·马斯克创立了SpaceX,重新点燃了人们对太空探索的兴趣。SpaceX证明了可重复使用火箭的可行性,并大幅降低了进入轨道的成本。这一突破不仅为航天领域注入了私营企业和竞争的新鲜空气,还向投资者证明了这确实是可行的,航天是"科技"企业的一个完全合法的全新领域。这也引发了新的太空竞赛,这次是美国和中国之间的竞赛,刚刚开始升温。
虽然SpaceX尚未公开上市,另一家公司正在迅速赶上马斯克的创意:Rocket Lab。
美国火箭实验室公司(RKLB-3.22%)
火箭实验室历史
Rocket Lab成立于2006年,比SpaceX晚4年。2009年,该公司从新西兰发射了Ātea-2亚轨道火箭,迅速成为南半球第一家进入太空的私营公司。2013年后,该公司迁至美国加利福尼亚州亨廷顿海滩。
Rocket Lab总体上采取了比SpaceX更为谨慎的发展策略,可能是因为它依赖定期融资来保持增长和改进技术,这需要非常定期地展示成果。因此,早些年该公司专注于小型、不可重复使用的火箭。直到2018年,SpaceX开始开发自己的可重复使用技术时,Rocket Lab才明确证明这是一种可行的技术选择,而且实际上很可能是唯一一种从长远来看具有商业可行性的技术。
Rocket Lab于2021年通过SPAC进行IPO成为一家上市公司。该公司在其历史上发射了203颗卫星。它还是一家卫星零部件制造商,共有1700多颗卫星采用Rocket Lab技术在轨道上运行。
火箭实验室发射器
电子
Rocket Lab的主要资产当然是其火箭。在其历史上,该公司共发射了56次Electron火箭,使Electron成为美国发射频率第二高的火箭,也是2024年全球发射频率最高的火箭(仅次于中国的国家火箭长征二号)。
Electron火箭的第一级可重复使用,落入海洋后由专门的Rocket Lab船只回收。
Electron让该公司非常重视小型发射,因为其有效载荷为300公斤/660磅,而SpaceX在开发猎鹰9号和猎鹰重型火箭后基本上放弃了这一领域。这也反映在该公司的定价能力上,自2017年首次发射以来,Electron的平均售价从5万美元上涨至8.4万美元。
该火箭和Rocket Lab的设施因一些特点而引人注目,这些特点使得该公司本身就具有非凡的创新能力,而不仅仅是SpaceX的克隆版:
- 先进的卫星在大倾斜轨道和交错部署能力。这使得Electron的发射能力在其他火箭难以到达的特殊轨道上相当独特。
- 包括新西兰在内的多个发射场创造了强大的发射灵活性,并创下了业内从预定发射到完成发射的最短时间(每18天可建造一个新的Electron)。
- 3D打印火箭发动机(卢瑟福发动机),使用重达90吨、长30米的3D打印机。
中子
Electron不是Rocket Lab的最终产品,而是迄今为止最轻的火箭。下一代火箭名为Neutron,目前仍在开发中。
Neutron可将13,000公斤的有效载荷送入低地球轨道(LEO),其载荷比Electron多43倍。它甚至可以将高达1,500公斤的有效载荷送入火星或金星,使其成为NASA将探测车和实验设备送入最近行星的可靠选择。
Electron使用LOX(液氧)/煤油,而Neutron将使用LOX/甲烷,这是一种与SpaceX用于其星际飞船的燃料类似的燃料,总体而言,这似乎是最新一代火箭的发展方向。
该公司计划快速行动,已预定2024年和2026年发射两次Neutron。这些发射将为一家未公开的卫星星座运营商进行,该运营商可能是SpaceX Starlink太空互联网的未来竞争对手。总体而言,Neutron有望比同类任何火箭更快地进入市场,2024年2月完成阿基米德发动机的首次热火试验阿基米德也是一台3D打印的发动机。
美国政府对中子火箭的开发非常感兴趣。值得注意的是,政府为该公司提供了800万美元用于其发动机的开发,这是太空部队NSSL Lane 1计划(五年内5.6亿美元)的"下一个入口",并且有资格竞争OSP-4(一份价值986亿美元的IDIQ合同)下的任务。
中子将通过目前正在建设的3号发射台发射。这将增加长滩生产资产(如机械和设备),这些资产是2023年2月从维珍轨道破产程序中收购的。
急速
该首字母缩写代表高超音速加速器亚轨道测试电子。电子火箭的这种特殊版本专用于测试高超音速系统。这种改进型火箭具有改进的更大有效载荷700公斤,可达到亚轨道高度。
高超音速是军事技术的新前沿,事实证明俄罗斯和中国在该领域比美国领先,这可能会造成战略脆弱性。
通过提供廉价且可重复使用的发射能力,它可以帮助美国军方加快其高超音速开发计划。它还为有效载荷提供可定制的高度、体积和形状,使其在实验设计方面更加灵活。
响应空间
该计划的使命是"通过按需快速调用发射和敏捷卫星解决方案加速进入轨道"。
当客户想要安排发射时,Rocket Lab可以充分利用其极快的周转时间。如果现有卫星发生故障或被摧毁,Rocket可以结合以下措施:
- 通过垂直整合的卫星部门快速制作替代品的原型(见下文)。
- 通过电子火箭快速发射。
火箭实验室超越火箭
虽然火箭是Rocket Lab最受关注的业务,但从收入来看,该公司目前的主要收入来源是卫星制造公司。
它拥有10,000平方英尺的卫星洁净室和40,000平方英尺的生产和测试设施,可大规模制造卫星。
这使得Rocket Lab成为寻求同时获得卫星和发射服务的公司的"一站式商店",或者如其管理层所言,成为"端到端太空公司"。
该公司目前正在生产价值720亿美元的航天器项目,这些项目来自与NASA和美国政府签订的多个合同,价值515亿美元的军事卫星合同和Globalstar价值143亿美元的民用合同。
旅行箱配件
如上所述,Rocket Lab不仅是整颗卫星的制造商和设计者,也是该行业其他部分的关键部件供应商。
这些产能中有很多是通过一系列收购获得的,从而引发了行业整合的趋势,而此前该行业非常分散,大量采用定制设备,而不是垂直整合的供应链。在很大程度上,这一战略复制了SpaceX和Rocket公司在卫星生产方面的做法,将之前由小众制造商生产的昂贵得多的系统纳入内部并进行整合。
其中包括星跟踪器、推进器、反作用轮、飞行和地面软件、无线电、航空电子设备、复合结构和油箱以及分离系统。
然而,Rocket Lab可能更胜一筹的一个领域是太阳能电池和太阳能电池板。
太阳能
Rocket Lab的太阳能制造源自2022年收购SolAero Technologies,其中有1000多颗卫星由这些电池板供电,未来几年计划使用Rocket Lab太阳能硬件发射500多颗卫星,总共制造了4MW太阳能电池。
这些太阳能电池效率最高,可达34%,而且重量极轻,耐用性好。再加上自动化装配,降低了成本,提高了产量。
火星和金星任务
尽管现在已经清楚,任何即将到来的载人火星任务主要将由SpaceX的超重型火箭Starship执行,但Rocket Lab在探索这颗红色星球方面也不甘落后。
值得注意的是,它在短短2年内为NASA建造了3.5艘用于ESCAPADE任务的航天器,该任务原定于2024年3月搭载蓝色起源新格伦火箭发射,但由于火箭尚未准备好而被推迟。
这是Rocket Lab在过去几年中为几乎所有主要火星机器人任务做出的贡献,其中包括"毅力号"火星车和"机智号"直升机。
与即将到来的火星样本返回任务相比,所有这些任务都显得微不足道。火星样本返回任务希望将火星矿物样本带回地球。好奇号在2021年收集的样本自那以后就一直滞留在火星。
这是NASA最优先的项目之一,但因成本严重超支(目前预计超过11亿美元)和项目延期(2040年之前无法完成)而遭遇损失,导致NASA不得不招标私营公司来完成这项工作。
Rocket Lab已获得美国宇航局的合同,以探索此次任务的新概念,并提议使用中子火箭执行2亿美元、2次发射的任务,截止日期为2031年。
Rocket Lab也对金星感兴趣,并正在建造一个名为"金星生命探测器"(VLF)的小型探测器。VLF搭载电子火箭的目标发射日期是2025年2月。
考虑到有迹象表明金星大气中可能存在微生物生命(见"火星和金星上的生命迹象可能会改写我们对宇宙的看法"),以相对较低的成本证明这一点对于Rocket Lab来说可能是一个重大的营销噱头,同时也是一项历史性成就。
软件
通过2021年收购Advanced Solutions, Inc (ASI),Rocket Lab已成为飞行软件、任务模拟以及制导、导航和控制(GNC)。
通过将软件方面与硬件和发射方面进行整合,这为公司提供了实现卫星业务盈利的额外角度。
其它
除了可重复使用的3D打印火箭、卫星制造以及火星和金星任务外,Rocket Lab还在探索可能成为未来火箭发射基础的新领域。未来太空经济。
这包括一个,到利托那韦晶体,一种常用于治疗艾滋病毒和丙型肝炎的抗病毒药物。
它还计划在2025年初与Astroscale-Japan (ADRAS-J)合作开展"Astroscale轨道碎片检查演示任务"。这颗重150公斤的ADRAS-J卫星将接近轨道上一个老旧废弃的火箭级,以近距离观察它,了解它的行为,并确定未来辅助脱离轨道的潜在方法。
考虑到太空垃圾越来越令人担忧并需要解决建造前任何重要的太空基础设施,这是一个有前途的新市场。如果我们永远无法获得在轨道上产生电力并将其传回地球。
Rocket Lab财务状况
该公司在2024年积累了可观的订单积压,首次突破10亿美元的门槛,预计其中一半将在12个月内确认。
然而,该公司尚未盈利,现金流也未达正值。这在很大程度上是由于对Neutron及其相关发射设施的开发投入巨大。如果说有什么不同的话,那就是该公司的现金流在2023年第三季度进一步下滑至负值区域(-3.419亿美元),同期的现金和现金等价物为2024亿美元。
SpaceX竞争
出于显而易见的原因,Rocket Lab经常被拿来与SpaceX比较。Rocket Lab也是一家开发可重复使用火箭的私营公司,在资本效率、开发速度和总体效率方面远远超过NASA和大型航空航天公司的项目。
然而,这种说法有点误导,因为Rocket Lab目前主要是一家卫星制造商,但作为火箭公司,其潜力巨大。如果Rocket Lab无法与SpaceX竞争,这很有可能,但它仍将是一家非常高效且重要的卫星公司。
另一种可能性是,它不会直接与SpaceX竞争,而是专注于市场上服务不足的领域。例如,SpaceX目前忽略了时间安排灵活、轨道偏心的小型发射,而正忙于用Starship进军更大、更庞大的超重型运载火箭领域。
在这样的背景下,Neutron的到来很可能正值SpaceX专注于大规模生产用于月球和火星殖民的星际飞船之际,从而逐步放弃目前由猎鹰9号火箭占据的市场。
太空太阳能机遇
在之前的两篇文章中("太空能源解决方案带来无尽的清洁能源"和"永不落日——反映Orbital颠覆太阳能的宏伟计划"),我们讨论了太空太阳能如何成为强大的可再生能源,并解决地面太阳能存在的一些问题。
Rocket Lab在卫星太阳能电池板领域的领先地位对此类项目来说可能是一个巨大优势。与几乎所有可能的竞争对手不同,它将能够以成本价用自己的火箭运输卫星。
这可能证明,与其他被迫向SpaceX或Blue Origins提供丰厚利润的公司相比,该公司在发展该领域具有决定性的优势。
这也可能被证明是Rocket Lab发射的自我维持应用,就像Starlink之于SpaceX一样:更频繁的发射意味着更便宜的单次发射,有助于赢得更多合同,而闲置的火箭时间可用于发射自己的卫星,在发射和卫星生产上创造规模经济。
即使动力卫星业务勉强实现收支平衡,它也能帮助该公司大幅削减卫星成本,从而成为行业内占主导地位的卫星制造商,同时获得增加发射量的回报。
这一制造优势随后可被利用成为生产轨道和月球栖息地的关键贡献者。
结语
电动汽车制造商和火箭公司都从惨痛经历中吸取了教训,那就是要成为埃隆·马斯克的直接竞争对手非常困难。这并不意味着不可能,正如比亚迪在电动汽车领域取得的全球成功所表明的那样。
Rocket Lab的情况也一样,其在与SpaceX保持同步方面有着令人印象深刻的记录,而波音公司和杰夫·贝佐斯的蓝色起源等资金更雄厚的公司却很难做到这一点。
除了火箭业务线之外,Rocket Lab还是一家出色的卫星公司,在一个历史上一直缺乏适当竞争力的行业中,积极推行垂直整合和整合的道路。
总而言之,Rocket Lab凭借其独特的技术优势和商业模式,正在太空探索领域开辟一条与众不同的道路。其在小型卫星发射、卫星制造和相关技术领域的布局,使其成为SpaceX之外最具潜力的太空探索公司之一。