生物的太空生存问题?「火箭派」打造空间生物载荷实验平台与运载火箭解决方案

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21世纪是生命科学的世纪,人类在太空中生存的最终问题也将是生命科学问题。建立太空药厂和空间生物学实验室,是生命科学未来发展阶段的必经之路,也是定量生物学的发展的根本。然而,当前的商业航天企业在火箭设计制造时,主要考虑对象是传统的通导遥卫星载荷,并没有针对生物载荷的特性进行火箭设计。同时,当前的载人航天主要面向经过专业训练的宇航员,未经过专业训练的人类与生物很难适应火箭发射与太空生存环境。因此,缺乏适合运载生物样本的火箭与载荷,无法在太空中进行生物学与生命科学实验,是学界与产业界当前发展的痛点。

成立于2020年12月的「火箭派(湖州)航天科技有限公司」(下称“火箭派”),计划研制能适配生物样本特性的空间生物载荷装置与运载火箭,打造“空间生物实验室”,为生物医药行业提供商业化空间技术产品与服务。后期随着火箭发射成本的降低,将打造“太空药厂”及其他空间应用项目。

图片来源:火箭派

生物载荷今年首飞,运载火箭明年首飞
不同于传统航天先制造火箭,再考虑载荷的发展思路。火箭派从公司创立,便从生命科学行业的需求出发,以“需求定义载荷、载荷定义火箭”的理念进行上下游产业链资源整合,计划快速实现商业闭环。在2021年3月13日的发布会上,火箭派与上海埃依斯航天科技有限公司就1U的首型空间生物载荷装置搭载服务签约,与九州云箭(北京)空间科技有限公司就“凌云”10吨级液氧甲烷发动机配套签约。按照计划,火箭派空间生物载荷装置“火种一号”将于2021年9月搭载长征系列运载火箭首飞。

发动机方面,火箭派商业运载火箭计划采用10吨级液氧甲烷发动机和65吨级液氧甲烷发动机,逐步打造小型、中型、重型运载火箭,满足空间生物载荷实验平台不同阶段的发射需求。搭载了九州云箭液氧甲烷发动机的运载火箭“达尔文一号”将于2022年底首飞。后续计划通过10吨级液氧甲烷发动机,采用“五机并联+通用芯级”的模式构建CBC构型,打造中型液体运载火箭。

火箭派创始人、达尔文细胞生物科技有限公司董事长程巍告诉36氪,生物载荷装置和首发火箭研发制造,预计总成本在1.5亿元左右。火箭派希望联合各个行业的不同群体组建新的协作网络,共同发展,将传统航天包揽上下游的重资产行业,拆解成不同小行业,通过各行各业的解决方案以降低总成本。以发射场为例,传统的发射场只承担航天发射功能,建设运营成本高昂,也较少通过其他行业创收。如果能与地产基建类、旅游类、生产制造类的企业合作,那么成本就可以有效降低。

目前,火箭派的研发中心位于北京,总装和制造基地位于浙江湖州。湖州总装和制造基地主要由当地政府支持,总计约3000平方米,具备首发箭的生产标准。目前,火箭派正在考虑与湖州当地的龙头企业合作建造产业园,在基础设施方面节省成本。

图片来源:火箭派

低成本、速反应、航班化、可返回
为什么会进入商业航天行业?为什么选择2021年这个时间节点?火箭派创始人程巍给出以下三点答案:

一、环境利好因素:经过2020年的疫情,许多能力不足,无法有效造血和融资的商业航天团队解散了,留下来的团队已经验证过一些可行的解决方案。同时,随着国际环境的变化,我国对于商业航天领域的扶持力度也逐渐加强,尤其是十四五规划也给了商业航天从业者更多机会。

二、行业逐渐成熟:随着前几年的快速积累与发展,商业航天行业正在慢慢走向成熟。当前国内的工业级元器件供应链在逐渐完善,成本也在一步步降低。同时,相应的核心技术也在逐渐完善,已有两家商业航天企业实现在轨验证,已有数家企业多次完成液氧甲烷/煤油发动机的试车。此时进入行业正好赶在商业航天大浪潮的来临之前。

三、生物发展特性:人类当前在太空的生存记录是三百多天,还只是在近地轨道的空间站。如果人类未来希望走向火星甚至深空,生命科学的问题是必须要解决的。解决生命科学问题,必须要进行大量的太空生物实验。固体火箭的过载太大,生物标本和小动物无法存活,因此只能使用液体火箭。要进行大量的生物学实验,又必须符合快速反应、航班化、可返回等行业特点。因此,必须要有了解生物特性的团队发展商业航天,通过星箭一体化的方式打造适配生物特性的火箭与空间生物载荷。制药企业和生物企业对低成本、航班化的太空药厂有巨大的需求,因此太空药厂的商业模式也非常明确,只是当前成本相对高昂,阻碍了行业的发展。

火箭派计划与制药企业和生物企业建立长久的合作关系,提供空间微生物制药、空间蛋白质结晶等不同研究方向的新应用。火箭派希望用“四步走”的方式打造空间生物实验室,与地面生命科学研究机构、大学研究所、生物医药公司等合作,为泛生命科学行业提供商业化空间技术产品与服务。

图片来源:火箭派

产业升级枢纽
成立至今接近四个月时间,火箭派正在持续招募工程师与研发人员。作为非传统航天行业出身的团队,程巍希望通过“农村包围城市”的理念建设团队。通过与更加广泛的机构合作,以及更加大众化的宣传,让更多人能了解火箭派的理念和思路,以此吸引更多工程师的关注与认可,逐步扩大团队。

程巍认为,从事商业航天行业不一定是传统航天行业出来的从业者。相反,非传统航天从业者可能在发展思路和观念上会有一定优势。以SpaceX创始人马斯克和维珍银河创始人理查德布兰森为例,两位都不是传统航天行业出身,却给商业航天行业带来了全新的思路。

“火箭并不是一个简单的基础设施与交通工具,而是天地之间产业升级的枢纽。”程巍表示,以低轨通讯卫星为例,卫星通讯就是对地面原有的通讯产业进行升级,覆盖到地球的各个角落,空间生物学的发展也是如此。因此,不能把火箭单纯看作是一个工具,应该通过人类发展枢纽的维度来看待它。

36氪过去报道过小行星采矿公司「起源太空」,在基本逻辑与火箭派有相似之处。看似离实现非常遥远,但实际上所处产业都在逐渐完善。同时,无论是小行星采矿还是建立空间生物实验室和太空药厂,都是人类走向深空的必经之路。巨大的需求背景下,一定需要有团队率先开拓市场。

火箭派目前正在融资,计划融资9000万元,资金主要用于首发箭的生产制造。

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