如何解決生物的太空生存問題?「火箭派」打造空間生物載荷實驗平台與運載火箭解決方案

21世紀是生命科學的世紀,人類在太空中生存的最終問題也將是生命科學問題。建立太空藥廠和空間生物學實驗室,是生命科學未來發展階段的必經之路,也是定量生物學的發展的根本。然而,當前的商業航天企業在火箭設計製造時,主要考慮對像是傳統的通導遙衛星載荷,並沒有針對生物載荷的特性進行火箭設計。同時,當前的載人航天主要面向經過專業訓練的宇航員,未經過專業訓練的人類與生物很難適應火箭發射與太空生存環境。因此,缺乏適合運載生物樣本的火箭與載荷,無法在太空中進行生物學與生命科學實驗,是學界與產業界當前發展的痛點。

成立於2020年12月的「火箭派(湖州)航天科技有限公司」(下稱“火箭派”),計劃研製能適配生物樣本特性的空間生物載荷裝置與運載火箭,打造“空間生物實驗室”,為生物醫藥行業提供商業化空間技術產品與服務。後期隨著火箭發射成本的降低,將打造“太空藥廠”及其他空間應用項目。

圖片來源:火箭派

生物載荷今年首飛,運載火箭明年首飛

不同於傳統航天先製造火箭,再考慮載荷的發展思路。火箭派從公司創立,便從生命科學行業的需求出發,以“需求定義載荷、載荷定義火箭”的理念進行上下游產業鏈資源整合,計劃快速實現商業閉環。在2021年3月13日的發布會上,火箭派與上海埃依斯航天科技有限公司就1U的首型空間生物載荷裝置搭載服務簽約,與九州雲箭(北京)空間科技有限公司就“凌雲”10噸級液氧甲烷發動機配套簽約。按照計劃,火箭派空間生物載荷裝置“火種一號”將於2021年9月搭載長征系列運載火箭首飛。

發動機方面,火箭派商業運載火箭計劃採用10噸級液氧甲烷發動機和65噸級液氧甲烷發動機,逐步打造小型、中型、重型運載火箭,滿足空間生物載荷實驗平台不同階段的發射需求。搭載了九州雲箭液氧甲烷發動機的運載火箭“達爾文一號”將於2022年底首飛。後續計劃通過10噸級液氧甲烷發動機,採用“五機並聯+通用芯級”的模式構建CBC構型,打造中型液體運載火箭。

火箭派創始人、達爾文細胞生物科技有限公司董事長程巍告訴36氪,生物載荷裝置和首發火箭研發製造,預計總成本在1.5億元左右。火箭派希望聯合各個行業的不同群體組建新的協作網絡,共同發展,將傳統航天包攬上下游的重資產行業,拆解成不同小行業,通過各行各業的解決方案以降低總成本。以發射場為例,傳統的發射場只承擔航天發射功能,建設運營成本高昂,也較少通過其他行業創收。如果能與地產基建類、旅遊類、生產製造類的企業合作,那麼成本就可以有效降低。

目前,火箭派的研發中心位於北京,總裝和製造基地位於浙江湖州。湖州總裝和製造基地主要由當地政府支持,總計約3000平方米,具備首發箭的生產標准。目前,火箭派正在考慮與湖州當地的龍頭企業合作建造產業園,在基礎設施方面節省成本。

圖片來源:火箭派

低成本、速反應、航班化、可返回

為什麼會進入商業航天行業?為什麼選擇2021年這個時間節點?火箭派創始人程巍給出以下三點答案:

一、環境利好因素:經過2020年的疫情,許多能力不足,無法有效造血和融資的商業航天團隊解散了,留下來的團隊已經驗證過一些可行的解決方案。同時,隨著國際環境的變化,我國對於商業航天領域的扶持力度也逐漸加強,尤其是十四五規劃也給了商業航天從業者更多機會。

二、行業逐漸成熟:隨著前幾年的快速積累與發展,商業航天行業正在慢慢走向成熟。當前國內的工業級元器件供應鏈在逐漸完善,成本也在一步步降低。同時,相應的核心技術也在逐漸完善,已有兩家商業航天企業實現在軌驗證,已有數家企業多次完成液氧甲烷/煤油發動機的試車。此時進入行業正好趕在商業航天大浪潮的來臨之前。

三、生物發展特性:人類當前在太空的生存記錄是三百多天,還只是在近地軌道的空間站。如果人類未來希望走向火星甚至深空,生命科學的問題是必須要解決的。解決生命科學問題,必須要進行大量的太空生物實驗。固體火箭的過載太大,生物標本和小動物無法存活,因此只能使用液體火箭。要進行大量的生物學實驗,又必須符合快速反應、航班化、可返回等行業特點。因此,必須要有瞭解生物特性的團隊發展商業航天,通過星箭一體化的方式打造適配生物特性的火箭與空間生物載荷。制藥企業和生物企業對低成本、航班化的太空藥廠有巨大的需求,因此太空藥廠的商業模式也非常明確,只是當前成本相對高昂,阻礙了行業的發展。

火箭派計劃與制藥企業和生物企業建立長久的合作關系,提供空間微生物制藥、空間蛋白質結晶等不同研究方向的新應用。火箭派希望用“四步走”的方式打造空間生物實驗室,與地面生命科學研究機構、大學研究所、生物醫藥公司等合作,為泛生命科學行業提供商業化空間技術產品與服務。

圖片來源:火箭派

產業升級樞紐

成立至今接近四個月時間,火箭派正在持續招募工程師與研發人員。作為非傳統航天行業出身的團隊,程巍希望通過“農村包圍城市”的理念建設團隊。通過與更加廣泛的機構合作,以及更加大眾化的宣傳,讓更多人能瞭解火箭派的理念和思路,以此吸引更多工程師的關注與認可,逐步擴大團隊。

程巍認為,從事商業航天行業不一定是傳統航天行業出來的從業者。相反,非傳統航天從業者可能在發展思路和觀念上會有一定優勢。以SpaceX創始人馬斯克和維珍銀河創始人理查德布蘭森為例,兩位都不是傳統航天行業出身,卻給商業航天行業帶來了全新的思路。

“火箭並不是一個簡單的基礎設施與交通工具,而是天地之間產業升級的樞紐。”程巍表示,以低軌通訊衛星為例,衛星通訊就是對地面原有的通訊產業進行升級,覆蓋到地球的各個角落,空間生物學的發展也是如此。因此,不能把火箭單純看作是一個工具,應該通過人類發展樞紐的維度來看待它。

36氪過去報道過小行星采礦公司「起源太空」,在基本邏輯與火箭派有相似之處。看似離實現非常遙遠,但實際上所處產業都在逐漸完善。同時,無論是小行星采礦還是建立空間生物實驗室和太空藥廠,都是人類走向深空的必經之路。巨大的需求背景下,一定需要有團隊率先開拓市場。

火箭派目前正在融資,計劃融資9000萬元,資金主要用於首發箭的生產製造。

原創文章,作者:劉年華。

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