2008年，Falcon 1第四次发射终于成功，同年SpaceX获得NASA的16亿美元的贸易补给办事合同。
2、SpaceX急于上市，与此前马斯克拒绝让SpaceX上市的立场形成了光鲜比较，这中心产生了什么？
不过，根据Google论文，他们应用其V6e Trillium cloud TPU搭配AMD办事器主机进行TID测试，仅HBM表示出了较高的TID敏感性，在2 krad（Si）的剂量下表示出掉序，但这个数字也达到了所请求的剂量下限的3倍。
3、马斯克所期望的太空算力可行性有多大年夜，今朝行业进展到什么阶段了？
以下是具体分析
一、SpaceX的成长史：Falcon9实现一级可收受接收，Starship将实现全部可收受接收
1、美国和中国从实验角度已经取得一些进展
1、构造火箭和卫星技巧，拿下NASA合同
2002年，马斯克在加州创建SpaceX，他创建公司的假想来自于科幻作品的启发，欲望能去往火星，因为想要使得人类尽早成为“多行星物种”，他认为只有如许，人类文明才能更长久地延展下去。
他认为，当时人类临时去不了火星，并不是受制于技巧，而是火箭发射成本太高，所以他立志要将发射成本降下来，手段就是将火箭改革成可反复应用，“像飞机一样”。
与此同时，马斯克也清楚，想要去火星的话，起重要在地球轨道赚钱。所以他的假想是，先搞贸易发射，经由过程分箭可复用技巧降低成本，先从贸易项目中赚到钱。
但仅控制火箭技巧是不敷的（固然刚开端火箭技巧也并没有控制），还要构造卫星技巧。于是2005年，SpaceX收购SSTL，SSTL善于低成本小卫星和快速交付，正好相符SpaceX的须要。
2006年，NASA正面对困境，哥伦比亚号掉事加快航天飞机退役，国际空间站面对无人送货、无人送人的难堪局面，借此契机，SpaceX获得NASA的COTS（贸易轨道运输办事合同）。同年，SpaceX开端研发Dragon龙飞船。
Falcon Family
2、Falcon 9实现一级可收受接收
Dragon在2010年随Falcon 9的首飞而成功入轨并收受接收，2012年，Dragon成功与国际空间站对接并返回。自此SpaceX真正成为NASA的核心承包商。
2014年，Starlink被正式立项。何为Starlink？我们后面再谈，核心是，SpaceX认为这个项目可以或许为公司供给经久现金流，当然它是以可收受接收火箭技巧为前提的，而之后，这个项目也确切成为SpaceX至今最重要的现金流来源。
the Location of Starlink in Orbit Around the Earth
2015年，Falcon 9火箭一级在发射后终于成功实现陆上收受接收。
Falcon与传统火箭的最重要差别在于一级可收受接收。
在火箭整体成本傍边，火箭主体的制造成本是占比较高的一部分，而燃料成本占比其实并不高。
从构造来看，主流液体燃料火箭一般采取二级推动构造，从上到下大年夜体可大年夜体分为整流罩、二级推动器、一级推动器几部分，个中一级推动器往往成本占比最高。
火箭在发射过程中，一级推动器先焚烧，待火箭被推动至远离稠密大年夜气层的高空中之后，一二级分别，二级发念头焚烧接替工作（此时整流罩也已脱落），最终将有效载荷（比如卫星）推动至预定轨道。
图片来自Gemini
火箭二级推动构造工作道理示意
为什么要采取这种分级架构呢？重要有两点：一是经由过程逐级削减重量来最大年夜化效力，比如一级推动器抛掉落后可大年夜幅降低火箭重量；二是可以使得发念头进行专门化设计，因为发念头在稠密大年夜气层vs真空情况中所合适的构造是不合的，简单来说，一级发念头的喷管要设计得相对短粗，而二级的真空发念头喷管则出现出长大年夜的钟形。
海平面版与真空版火箭发念头的差别
由此我们可以懂得，将一级推动器多次收受接收应用，降本意义是明显的（具体我们会在后文进行测算）。
3、向彻底的可收受接收迈进
2016年，Falcon 9一级在海上无人船平台成功收受接收。海上收受接收的意义在于大年夜幅进步火箭收受接收的灵活性，尤其实用于高轨道发射和重型载荷义务。
Falcon 9一级在海上无人船平台实现收受接收
2017年，SpaceX初次应用收受接收的旧火箭成功发射卫星，火箭复用进入实际的工程应用阶段。同年，SpaceX的贸易卫星发射次数成为全球第一。
2018年，今朝最新火箭Starship的原型机Starhopper火箭开端临盆并进行小范围短距离实验。
Starship对准的是可完全复用，也就是说，不只是一级，二级也要实现可复用，同时大年夜幅进步运载才能，目标是将近地轨道发射成本降低至100美元/kg，这可以使得火箭发射成本再次实现数量级的降低。
2020年，龙飞船输送两名宇航员达到国际空间站，标记住SpaceX载人才能的实现。
2021年及之后，Starship SN原型机、Starship V1、Starship V2持续推动测试，到今朝为止，已经实现一级助推器“筷子”捕获，并且对二级助推器垂直海上溅落进行了测试。
今朝V3版本已经完成地面测试，2026年3月估计将进行首飞测试，V3版本重要霸占收受接收技巧，以及测试轨道加油，而轨道加油是实现深空摸索的重要技巧基本。
Starship一级进行“筷子”收受接收
4、Falcon 9、Starship分别可降低若干成本？
这里我们做个测算：
我们可以看到，Falcon的成本优势一方面来自市场化和全家当链自研自产所带来的综合降本，一方面来自一级反复应用，不过，一级反复应用所带来的降本所产生的降本后果并未带来成本在量级上的变更，而将来假如Starship的全部可复用以及更高的复用次数实现，那么火箭发射成本将进一步实现量级上的降低。
按照Google论文的计算，假如将卫星输送到LEO（近地轨道）的火箭发射成本降低到200美元/公斤以下，那么太空数据中间在经济大将可行。根据其测算，假如发射成本在200美元/公斤以下，那么经由过程Starlink V2卫星的整体成本在810-7500美元/kW/年，与之相对应，美国地面数据中间能源成本在570-3000美元/kW/年，两者在量级上相当。
全收受接收火箭发射和收受接收过程示意
火箭发射的下流需求有什么？对于SpaceX而言，可以简单划分为几类：SpaceX本身的Starlink、贸易卫星订单、以及美国当局和军方订单，这是今朝SpaceX订单的重要构成部分；除此之外，还有将来可能会有的，比如市场热议的太空算力。
二、SpaceX上市念头的商量
这里我们纰谬上述提到的这些需求做全景式的扫描，但我们想寻着一条主线，把工作的前因后果想清楚。
近期SpaceX即将上市的消息使得本钱市场对贸易航天尤为存眷。
这里会让人产生疑问，此前马斯克多次讲过，他并不想让SpaceX上市，因为本钱市场对短期盈利的追逐会迫使SpaceX放弃本身的经久任务，那么这些风险在当前不曾变更，但马斯克却焦急想让SpaceX上市，那么大年夜概率是某些其他的实际身分产生了变更。
想搞清楚这一点，最重要的是看一下马斯克本人是怎么想的。
经由过程马斯克比来在公共场所的一些表述，我们根本可以懂得马斯克的逻辑：
太空光伏的应用效力远高于地球，理论大将光伏组件构造在地球同步轨道上，可以实现24小时持续发电，与之相对应，地面光伏的每日有效发电时光可能不到4个小时，同时，在太空中因为无大年夜气减弱，可获得的太阳辐照强度也相对更强，并且，很重要的一点，太空数据中间不会受到美国电网扶植的掣肘。
1、最大年夜变更来自于算力瓶颈
在马斯克的将来技巧蓝图之中，包含AI在内的信息技巧可以晋升人类的“软件”效力，而人形机械人等技巧可以晋升物质临盆的“硬件”效力，他认为这两者在不久的将来会融合，然后可以或许将人类文明推向一个全新的阶段。
在马斯克的贸易疆土傍边，他构造了智能驾驶，此后把重心转向人形机械人；构造了脑机接口；曾介入创建OpenAI，后来又创建xAI；收购了Twitter；再者就是在太空范畴创建了SpaceX，等等。马斯克在这些关键范畴下注之后，将来的重要目标就是测验测验将他们融合起来。
比来SpaceX宣布归并xAI，恰是表现了如许的融合。
（2）若何懂得这种融合？举个简单的例子——
受到科幻作品的启发，马斯克的宏伟目标是使人类成为跨星球物种。如许的概念启发自苏联天文学家卡尔达舍夫，他提出“Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型文明”的概念，个中“Ⅰ型文明”可以或许掌控行星能源，“Ⅱ型文明”可以或许掌控恒星能源，跨行星生计意味着人类有机会实现“Ⅱ型文明”（尽管如今“Ⅰ型文明”都还没有实现）。
推敲到火箭成本缺乏公开披露的精确材料，以上测算以估测为主，仅供参考。
为什么马斯克欲望人类尽早成为跨星球物种呢？他认为这可以或许使得人类的文明可以或许更长地延展下去。这很轻易懂得，一个经久困在一颗行星上的文明，脆弱性天然很高，一旦地球遭受息灭性的灾害，人类文明就将烟消云散。
那么也就能懂得，为什么马斯克如斯看重火星摸索。上文谈到，SpaceX开辟Starship的重要义务之一就是前去火星。在他的构思里，要实现“火星移平易近”，须要Starship的才能。
与此同时，在他的构思里，让人形机械人先行前去火星，比拟于让人类直接前去，是一个更可行的筹划，当然，如许的人形机械人必须具备AI才能。
SpaceX筹划打造的“火星文明”
由此，SpaceX，人形机械人，AI就慎密地接洽起来了。
（3）AI的快速成长和遭受的电力瓶颈
（1）技巧的融合：太空摸索须要AI
近几年人类世界的明显变更之一就是AI技巧的快速成长，而从以上描述我们可以看到，AI对马斯克而言是若何重要。
马斯克在不合场合多次强调过AI以超出他想象的速度快速进化，那么他志在博得这场AI战斗，同时他很清楚，赢的关键要素之一，是要比竞争敌手更高效地构造算力资产。
那么这就涉及到美国AI算力举措措施的投资和扶植了，这不是本篇文章的分析重点，但须要懂得的一点是：
今朝美国数据中间扶植的最大年夜瓶颈是能源，包含黄仁勋在内也在多个场合，多次谈过今朝美国的能源瓶颈。简单来说，算力中间是用电大年夜户，但美国从输电网、配电举措措施到发电端扶植都严重滞后且短期内难以弥补。
1、SpaceX是若何成长起来的，其可收受接收火箭技巧可以降低若干成本？
（4）于是，可以或许率先破解能源瓶颈的，天然有机会弯道超车
那么马斯克提出了如许的构思：在太空构造数据中间。因为太空数据中间可以有效废除能源瓶颈。
想象一下，假如可以或许在太空布设大年夜量光伏面板，看起来是不是有点像美国物理学家弗里曼·戴森所假想的，通向卡尔达舍夫Ⅱ型文明的“戴森球”！
这须要极大年夜范围的本钱开支，我们认为这是SpaceX当前急于融资的最重要原因。
当然，原因可能并不仅限于此。
2、从外部情况来说，SpaceX自身也面对诸多压力
辐射散热器经由过程巨大年夜面积可以补偿辐射散热的低效力，但这会增长成本。同时流体回路相干相干技巧也有诸多瓶颈须要进一步霸占。
（1）先看Starlink项目：本钱开支撑续扩大
根据市场信息，Starlink供献了SpaceX约50-80%的收入。
Starlink项目标根本内容是，依附构造在地球近地轨道的大年夜量卫星，来建立一个覆盖全球的卫星宽带收集。那么这些Starlink卫星的感化，就类似于传统地面通信收集的中继节点、交换节点以及基站。
它的优势是不受地面的地舆前提制约，在地球的随便率性地位都可以应用这个通信办事，因为卫星可以在地面随便率性地位上方的近地轨道飞翔。
这对于没有普及地面宽带的偏远地区、航行在海面上的船舶、各类飞翔器等，都具备地面宽带所没有的独特优势。
那么Starlink与传统的卫星通信模式有什么不合呢？
典范的一点就是数量浩瀚，V1版本有几千颗，V2要几万颗，那么假如采取传统的火箭发射模式，发射成本太高，算不过来经济账，而SpaceX如许的可复用火箭可大年夜幅降低火箭发射成本，就使得Starlink的贸易模式得以跑通。
从实际情况来看，美国的通信收集滞后，一方面地广人稀区域缺乏基本举措措施扶植，一方面光纤等通信举措措施基建成本高，几大年夜运营商的垄断导致宽带费用较为昂扬，这也就是为什么相对于中国，卫星通信收集在美国显得更有价值。
太空算力还远，所以Starlink是今朝实其实在的现金流来源，并且Starlink的成熟也是一种背书，更有助于SpaceX未往来交往拿美国当局和军方的订单。
这里我们做个测算：
今朝Starlink项目在役卫星重要为V1版本（主如果V1.5和V2 mini），正在面对大年夜量用户涌入之后带宽降低，体验变差的问题，从而克制用户增长。
将来SpaceX将发射V2卫星。从以上测算来看，V2可使Starlink容量大年夜幅晋升，但同时也须要巨额投入，例如V1.5版本的卫星造价15亿美元，但V2版本可能将飙升到600亿美元以上。
以上测算基于理论假设，但实际情况是，Starlink将来将面对竞争，并不会保持一家独大年夜的局面，那么上述V2的盈利预期可能偏乐不雅。
SpaceX全球互联营业正受到贝索斯挑衅，同时中国也在加快进度；同时公司在构造的D2D手机直连（通信卫星直连手机）营业则受到AST SpaceMobile等的挑衅。
而频谱资本和轨道资本都是有限的，且在俄乌冲突中，Starlink已经展示了贸易价值背后巨大年夜的军事价值，所以轨道和频谱资本的争夺不止关乎贸易价值，还关系到各国的国度安然。是以当前争夺频谱资本和轨道资本具有紧急性。
关于行业的竞争状况和竞争敌手的构造与进展，我们放鄙人篇进行评论辩论。
（3）当局订单的不稳定性，以及潜在的政治身分
与NASA的合作存在不稳定性：此前美国总统特朗普与马斯克产生抵触后，特朗普曾威逼终止SpaceX价值数十亿美元的“当局补贴与合同”，并撤回马斯克提交的NASA局长提名。此后Starship多次测试掉败导致NASA的Artemis筹划推迟，于是NASA代理局长从新向Blue Origin等竞争敌手开放月球着陆器合同。
别的，SpaceX在推动Starship项目时，持续面对着来自FAA和其他监管机构的严格审查。而SpaceX上市之后可以或许强化叙事，加倍大年夜而不克不及倒，也许也是其考量之一。
同时，科幻作品也付与了马斯克深刻的求知欲，他想要搞清楚宇宙的机密，那么假如人类困在一颗小小的星球上，天然也更难以实现科技的跨越，距离世界的本相可能始终保持遥远。
三、那么太空算力真的可以或许实现吗？
今朝有部分企业和主体已经进行了前期构造，根本上都是在实验阶段和技巧验证阶段，重要集中在美国和中国：
（2）从竞争角度，SpaceX并非没有竞争压力
2、假如要实现太空算力，会见临什么瓶颈呢？重要有以下几个难点：
（1）发射成本问题
这是SpaceX正在出力解决的问题。
（2）辐射防护问题
太空中有大年夜量的宇宙射线和高能粒子，会产生TID总剂量效应和SEEs单粒子效应，导致数据缺点。
假如想要解决以上问题，就须要给芯片增长抗辐射设备，那么这会增长成本。别的，以前为了减小辐射影响，卫星平日只采取较为传统的芯片制程（制程越大年夜，受辐射影响越小），算力远不克不及知足需求，而假如采取先辈制程芯片，必须配备严格的容错架构，那么这又会影响计算效力。
现有抗辐射处理器与成熟的地面COTS的机能表示比较
芯片及散热器构造在光伏面板的背阴侧以削减太阳辐射的影响
除此之外，端到端计算始终可以或许保持正常工作。
而在SEEs测试中，HBM以及计算机整体的表示也与TID测试类似。总之，根据测试，搭配其TPU的办事器在太空情况中可以或许经受得住辐射冲击。
（3）真空散热问题
我们知道太空中是没有空气的，只能靠热辐射散热，这个散热效力极低，今朝看相对可行的解决筹划是设备流体回路和辐射散热器。
太空数据中间热治理体系示意
SpaceX也已经开端快速行动起来，马斯克筹划SpaceX在将来2-3年内开端发射人工智能卫星，近期SpaceX向美国FCC提交的申请文件，泄漏出它正在筹划涵盖100万颗卫星的“轨道数据中间体系”。与此同时，SpaceX也在大年夜力构造大年夜范围太阳能家当，产能对准100GW。
（4）能源供给问题
固然在地球同步轨道设备太空光伏，理论上可实现24小时不间断发电，且发电效力高于地面，但在太空中安排大年夜范围的光伏阵列难度很大年夜，且太空中所需的光伏组件与地面完全不合，须要可以或许适应太空情况，今朝主流筹划是采取GaAs，因为其实用高温、真空、辐射强的情况，将来可能采取p型HJT或者钙钛矿，但成本显然仍会高于通俗地面光伏组件。
（5）数据传输问题
今朝Starlink卫星已经可以或许设备达100Gbps传输速度的激光链路，中国也在推动100Gbps激光通信链路技巧，但仍无法知足算力集群所需带宽（可能须要10Tbps甚至100Tbps），假如大年夜幅增长激光终端又会增长卫星重量和成本。
不过，根据Google论文，经由过程应用COTS DWDM收发器技巧，是可以或许实现每条链路聚合带宽达到10Tbps的，但它不合适长距离，于是一个可行的筹划是应用卫星近距离编队的方法（卫星之间距离数百公里或更短），以降低成本。
Google论文中关于晋升卫星间传输带宽筹划的带宽与距离的关系
（6）在轨保护问题
今朝太空机械人保护技巧还在实验阶段，所以对于故障，重要只能依附卫星配备自我诊断和修复才能，不然就要频繁调换；别的卫星安排后也不克不及像在地面那样改换算力芯片，只能调换全部卫星，这又会增长成本。
总结来说，对于今朝面对的问题，在理论上根本都有可能实现的解决筹划，但一方面假如要实际应用，有大年夜量具体的技巧问题须要解决，另一方面，或者说最大年夜瓶颈，照样成本问题，也就是说能不克不及算得过来经济账。
四、总结
从需求角度，对于贸易航天及卫星家当，Starlink实现了一个可行的盈利模型，而太空资本的掠夺和占位付与了行业增长切实其实定性；在此基本上，太空算力具备可行性，从而在电力供给缺乏背景下付与了贸易航天一个实值期权。是以，我们整体对行业需求增长保持乐不雅预期。
从家当内介入者的角度，我们认为SpaceX为可收受接收火箭模式趟出了一条可行的路线：经由过程可收受接收的方法大年夜幅降低成本，从技巧和贸易模式上是可以或许实现的。
那么，这一方面为行业带来了增长切实其实定性，另一方面也代表其他企业有机会循着这条门路，依附后发优势快速取得进展。鄙人篇中，我们将重点梳理行业玩家和竞争格局。
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