星绘—2020年太空资源开采及天基制造行业研究报告


太空资源丨研究报告

全文字数:10059字  精读时间:25分钟

核心摘要:

《逍遥游》是我国道家大宗师,战国时期的哲学家、思想家庄周的代表作,此文主题是表现出一种绝对自由的人生观。所谓朝菌不知晦朔,蟪蛄不知春秋,想要获得绝对的自由,需要有垂天之云一般的羽翼,若泰山一般的膀背。而这种思想,亦是当今航天产业最顶端以深空探测、行星探测为代表的真实写照。

在普通人眼里,火箭升空的瞬间,卫星翱翔的瞬间,还有人类登陆月球的瞬间,才是最符合群众期待的航天。但实际上,航天是倾国之力甚至倾世界之力,才能取得成就的庞大产业。它不但是一项非常庞大的系统工程,也在商业上拥有自己独特的规律。民众所看到的高光时刻,不过是这些系统工程配合的自然结果。

每一个航天成就的达成,都是一系列细小的阶段性试验组合在一起推动的。这种工程系统的细致程度超乎普通民众的想象,以至于民众面对这件事时最直接的反应,就已经跳过或涵盖了很多高难度的航天任务,可以说航天产业目标远大,但达到这个目标的每一步都谨小慎微。

在当今商业航天的火热程度引领下,我们预计未来航天产业会有“缮、探、移”三个不同阶段,每一个阶段都可以带动一系列产业的发展,按照这种航天思维来思考,未来十年航天产业是最具投资价值的优质赛道,在理解航天规律的基础上,亦能带来巨大的商业和投资回报。

太空的资源和意义

新世界

全球航天产业进入第四阶段

1899年10月19日,一个17岁的少年爬上了一棵樱桃树,然后灵光一现。他刚刚读了赫伯特·乔治·威尔斯的《世界大战》,对于书中火箭可以载着我们探索宇宙的想法感到激动。他想象着,如果能够造出一个飞到火星并探索这颗红色星球为使命的设备,那该多么美妙。当他从树上爬下来的那一刻,他的生命被彻底改变了。在他生命余下的时间里,他都铭记10月19日这一天。他的名字是罗伯特·戈达德。他不断完善第一艘液体燃料多级火箭,让这项改变人类历史进程的项目运转了起来……这就是人类航天产业的原点。

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在消耗中发展的文明

切尔诺贝利改写了人类能源进程

19世纪50年代,热力学第一定律被多位物理学家验证,它的发现为人类重新审视文明发展道路奠定了科学基础。如今能源的消耗与文明的进程息息相关,可以说在过去漫长的人类历史中,我们的文明发展是以能源的消耗为代价的。所以在20世纪70年代,人类寻找永续能源的需求和欲望,使核能发电的占比迅速跃升。但1986年却尔诺贝利的灾难,让人类对永续能源的追求,在生存安全面前退缩了。自此,核能发电量占比连年下降,21世纪后,这一占比已低于10%。时至今日,核能都是一个很有伦理争议的问题。又经历将近20年的消耗性发展后,可再生能源的占比得到了显著提高。这一数据在背后反应出的社会思潮是非常深刻的,在极少部分科学家的视野中,对资源的发掘和应用关系着人类种族的延续,而这一问题在21世纪的今天,将更加尖锐。

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星辰大海的召唤

航天产业对人类生存本身意义重大

航天是一个承载了人类崇高理想的行业,不仅因为它对宇宙的探索,从哲学层面上就直接影响我们对自身生存意义的思索。

在现实层面上,航天对人类生存空间和生存资源的获取,对物种的延续起着至关重要的作用。

正如前文所述,一切能称之为资源的东西,在21世纪都面临着更严峻的情况。在地球上,实际上是在任何行星上,重金属元素矿藏的储量是有限的,在循环利用技术达到完美状态之前,任何一个行星的矿产资源都终将枯竭。从目前探明的储量和消耗量来看,金、锌和铅这三种重金属的储产比不足20。也就是说在20年内,除非循环利用,否则地球上就没这三类资源可以开采了。而诸如镍、铜、锰等工业生产主要使用的金属,在未来50年内,也将面临资源枯竭的状态。

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物种的勇气

新商业环境下的宇宙探索

冷战结束后,航天对国际竞争的重要性骤减,除了政治诉求被大幅削弱以外。以当时的视野和技术实现难度上看,对宇宙的开发是一件极其奢侈的事。太空的资源虽然丰富,但要想达到应用级别,地球上付出的资源要远高于得到的。无论是矿产、能源还是生存空间,在地球上的勘探和获取要比从太空获取更经济。并且动荡时期结束后,恢复全球经济秩序的总需求要高于对太空的探索。诸多要素综合在一起,航天产业放缓了脚步。

但随着商业航天的爆发,21世纪的商业环境给以工业制造为基础的传统产业带来了新的活力,这种活力不仅体现在技术可以大规模实践在工艺流程中,还体现在商业模式本身的变革,可以使一个崇高的目的在不考虑投入产出的情况下得到推进。主要目标与现金牛业务的分开,资本对新产业的兴趣,以及最重要的个人用户对航天产生了需求的萌芽,这些原因为人类这一物种探索宇宙,征服太空,注入了新的勇气。

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天基生态的三步走

“缮、探、移”三步走

每一步战略目标的达成,都将带动一系列产业的发展

人类探索宇宙的目标是走出地球摇篮,整体上会呈现出从近地到深空,从简单到复杂的产业发展趋势。所以在不同阶段会经历三个重要时期。分别是以太空资产运维和续航为主的第一阶段“缮”;以地外环境探索和复杂应用空间为主的第二阶段“探”;以及以星际旅行和移民为主的最终阶段“移”。

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未来航天图景中的庞大产业链

航天是未来5-10年内的投资主线

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