4月27日，美国智库大西洋理事会发布《新空间市场：资本、控制和商业化》的报告，指出天基技术的商业机会正在迅速扩大，从卫星通信和地球观测到太空旅游和小行星采矿，企业利用这些新兴技术的潜力是巨大的，被称为“新空间”（NewSpace）。NewSpace对政府来说很重要，因为太空的双重用途性质，特别是其日益商业化，将影响各国可能利用的天基技术类型，从而影响其国家安全范式。通过利用私营部门的灵活性并将其与公共部门所发挥的重要研究工作和客户作用相结合，新空间产业可以在通过公私合作开发应对当前和未来的国家安全挑战方面发挥关键作用。随着新太空产业的扩张，政府的角色正在从太空资产的主要开发商和运营商演变为促进其商业化，同时仍然优先考虑关键进展。美国和盟国政府可以通过在符合其国家安全目标的领域进行战略投资来利用这一竞争格局。事实上，蓬勃发展的新空间产业的好处不仅仅局限于美国。该领域的国际合作和竞争可以带来更快的技术进步和经济收益。全球新空间格局正在降低成本，增加进入太空的机会，并促进创新，这些创新不仅可以改善经济福祉，还可以影响国家安全模式。为此，该报告将审视太空市场的总体状况，讨论行业驱动因素，并为美国和盟国的政策制定者提出建议，因为他们考虑未来政府对那些支持更广泛的国家安全的天基活动进行投资。

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商业环境

近年来，航天工业经历了显着的商业化 (NewSpace)，政府与私营公司合作并向商业航天领域投入更多资金。NewSpace公司通常具有以下特征。

图1  NewSpace公司的特征

NewSpace与天基技术的历史方法形成鲜明对比，后者通常关注标准化以确保空间组件的可靠性和质量。这种标准化曾经且现在仍然对于载人航天的安全、系统的寿命和任务的整体成功至关重要。尽管公共部门和私营部门之间的合作有所加强，但2023年 1月在英国的维珍银河发射失败、2023年3月在日本发射的三菱H3失败以及2022年6月在美国发射的失败都清楚地提醒人们与NewSpace技术相关的挑战。

今天，在考虑谁在天基技术研究上花费了什么时，美国和盟国政府更多地被视为客户而不是创造者。这与美国前总统约翰·肯尼迪1962年启动阿波罗计划的著名演讲形成鲜明对比，后者将NASA置于推动必要技术和工程需求的最前沿。事实上，自人造卫星时代（1957 年）以来，美国政府相对于私营部门的研发 (R&D) 资本流动发生了显着变化，这种模式在许多盟国中也很明显（见图 2）。

图2 美国研发与国内生产总值的比率，按研发资金来源分列（1953-2021）

对于美国太空技术而言，鉴于2004 年美国太空探索总统委员会的调查结果，这种从公共部门向私营部门的财务转移可以说并不令人意外，该委员会建议：

NASA承认并实施更大范围的私营企业参与太空运营，其具体目标是让私营企业承担为NASA提供服务的主要角色。

根据委员会的调查结果，国会制定了商业轨道运输服务计划，旨在创造新的激励措施来支持上游和下游太空活动的私有化。简而言之，这项立法的目的是创造市场力量，在通过竞争降低成本的同时加强创新。

为此，开发了一种新方法来塑造 NASA 与其私人承包商之间的关系。NASA 不再是主管，而是成为这些公司的合作伙伴和客户。这种转变反映在合同类型的变化上，将成本加成采购替换为针对货物交付、处置或返回以及将机组人员运送到近地轨道 (LEO) 等通用能力的固定价格支付。结果，风险从 NASA 转移到了私营公司，导致政府对成本加成合同的监督力度减弱，并更加鼓励创新。

涟漪效应

近年来，欧洲航天局 (ESA) 也将商业化活动列为优先事项。这也是政治和经济压力的结果，要求重新考虑欧洲太空政策，为消费者提供产品和服务，特别关注下游太空活动。这种向更大程度商业化的政策转变部分是由美国 (NASA) 出现的那些结构性变化（即竞争）推动的。

同样，在印度——继 2020 年印度太空政策发生变化之后——私营企业不再只是政府的供应商，政府现在正在支持和投资它们，类似于NASA模式。公共政策的这些和其他转变塑造了我们今天拥有的大部分市场。

然而，这个市场可以说是对政府对新空间公司及其技术控制的挑战。与传统的政府主导计划相比，NewSpace 公司的运营更加敏捷和灵活。这种快速的创新和商业竞争可能使政府难以跟上监管框架和监督的步伐。此外，私营部门在太空活动中的作用越来越大，可以说导致国家控制权的扩散，使政府更难确保负责任地使用太空并管理与两用技术相关的潜在安全风险。因此，政府应该寻求与新太空公司合作、共同开发和投资，以此作为影响该行业的替代方式。这种方法不仅会影响公共部门的资本流动，还会影响国家安全范式。

全球太空市场

航天工业是一个快速增长的市场，可以带来商业和国家安全利益：2022 年该行业总价值为 4640 亿美元，预计到 2040 年将达到 1.1 万亿美元左右，预计复合年增长率约 7%。在当今的整个市场中，商业部门约占 75%。从这个角度来看，2021 年全球航空航天业前十大盈利公司的总收入为 4171.5 亿美元。进一步细分，美国目前是公共和私人太空活动的最大市场，占有32%的市场份额，而欧洲和英国合计占有23%。

然而，亚洲在过去五年中经历了该市场最显着的增长，目前占据了25% 的市场份额。在卫星发射方面，中国一直是该地区最活跃的国家，2022 年共发射了64次卫星，仅次于当年发射87次的美国。紧随中国之后的是印度，它在2022年的四次独立发射中部署了50多颗卫星。

在中国和印度，商业公司得到政府研发和为国家需求（包括必要合同）设计的公共项目以及需要先进卫星系统的成熟商业市场的支持。这意味着上游市场依赖政府资金蓬勃发展，而下游市场分布更均匀，不需要大量的前期投资或政府合同来维持自身。这个下游市场目前受到NewSpace对连接和基于位置的服务的需求的推动，其增长受到人口和区域经济趋势影响，以及政府为缩小数字鸿沟所做的努力，因为政府为卫星连接提供资金。

新空间产业发展的挑战和机遇

新空间行业增长面临的主要挑战是监管环境和融资渠道。欧洲新空间生态系统证明了这一点，在结构层面上，监管框架不利于扩大必要的金融资源（公共和/或私人）以匹配欧洲政治和商业所支持的政治和商业意图（需求）。尽管大量工程和创业人才居住在欧洲，但需求与财务之间的这种不匹配导致NewSpace的开发和利用机会放缓。图3显示了2020年至2022 年全球政府对空间技术投资的实际细分，图4显示了此类支出与GDP的关系，而图5显示了全球私营部门空间投资的细分，这突出了资本（VC）公司作为风险投资的重要作用。

美国几乎占全球可用风险投资基金的一半，而欧洲仅占13%左右，可见来自美国的庞大投资规模使NewSpace 能够在美国市场蓬勃发展，而许多盟友和合作伙伴努力获得私人资金。要让欧洲接受NewSpace模式，必须促进公共和私人金融与NewSpace机会之间的及时联系。尽管如此，鉴于 NewSpace的深厚技术性质，以及风险资本家看到回报的长远眼光，为这个行业提供大量资金仍是一个挑战。

图3 主要国家在2020年和2022年的太空计划政府支出（单位：十亿美元）

图4  选定国家和经济体的政府空间预算分配（以2020年占GDP的百分比衡量）

图5  2000年至2021年全球太空企业投资价值，按类型（十亿美元）

除了吸引资金外，NewSpace公司的商业模式还依赖于基础技术（通常由政府提供资源）到位。这些技术包括：获得低成本发射能力；空间制造和空间生产资源提取的条件；支持天基能量收集的基础研究，结合可靠的辐射屏蔽；以及在日益繁忙的轨道环境中减少碎片的努力。这表明政府在积极投资深度技术以帮助培育 NewSpace可以带来的商业市场方面发挥着持续作用。只有政府具有金融风险容忍度（一种超越风险并进入不确定性的容忍度）来进行此类努力。

虽然这些基础技术中的每一项都具有有限的盈利能力，但它们共同构成了一个自我维持的系统，当随后通过相对便宜的NewSpace技术加以利用时，具有巨大的利润潜力。事实上，人类太空活动的经济学往往意味着整体大于部分之和。为此，人们可以设想一个潜在的自我强化发展周期将如何支持太空经济，以更便宜和更频繁的火箭发射促进短期旅游业以及工业和科学实验，从而导致对商业太空栖息地的需求，然后创造对太空资源的需求。然而，如果没有政府的支持，这条道路能否轻易实现，值得怀疑。

除了传统的天基监测、观察和通信领域外，下列领域还提供了 NewSpace 可能会利用的更多商业机会。

图6  NewSpace公司的商业机会

新空间产业的合作与进步

虽然上表代表了一个广阔的前景，但许多美国盟友和合作伙伴已经处于聚合新空间技术以利用不断增长的市场的前沿。

在丹麦，政府和私营商业参与者正在开展BIFROST项目，计划于2024 年初启动。BIFROST是一种基于卫星的高级在轨图像和信号分析系统，旨在展示基于人工智能的太空监视。该卫星将搭载多功能有效载荷，为地球观测任务（探测船只、漏油等）提供有关太空应用人工智能的信息。该任务的主要目的是建立：“一个空间平台，用于使用多个机载传感器获得基于人工智能的监视和传感器融合的进一步经验。该卫星还将测试不同卫星之间的通信手段，以实现实时获取情报数据，并论证战术对地观测的可行性。” 此外，该任务将评估在其生命周期内改变人工智能模型以改进监视系统的能力。

在瑞典和德国，OHB（一家总部位于德国的欧洲技术公司）正在与瑞士初创公司ClearSpace SA合作，执行其空间碎片清除任务ClearSpace-1。OHB将提供推进子系统并负责完整的卫星组装、集成和测试。该任务旨在展示清除空间碎片的能力，并为未来在轨服务建立新市场。该任务将瞄准太空中的一个小型卫星大小的物体，并于2025年发射。携带捕获系统有效载荷——由欧空局和欧洲工业界开发的“太空机器人”——它将使用人工智能自主评估目标并匹配其运动，在欧空局的监督下通过机械臂进行捕获。捕获后，合并后的物体将安全脱离轨道，以最佳角度重新进入大气层燃烧殆尽。

在比利时，诸如Interuniversity Microelectronics Centre（又名 imec）之类的实体在开发用于太空商业化的纳米技术方面处于领先地位。Imec的Lens Free Imaging系统是一种新型显微系统，不依赖于传统的光学技术和易碎的机械部件。相反，它通过数字全息原理运作，允许在软件中以任何焦深重建图像。这消除了对机械聚焦和延时图像采集过程中发生的平台漂移的需要，使其成为适合在太空中使用的更坚固和紧凑的系统。30Imec还在利用微重力完善太空制造，它可以最大限度地减少“重力，并能够生产出地球上无法生产或质量上乘的商品。这与药物化合物生产等应用特别相关、目标受体发现、在溶液中生长更大、更高质量的晶体、以及使用逐层沉积工艺制造硅晶片或视网膜植入物，所有这些都在微重力中得到增强。

在英国，农业和太空部门之间的合作旨在通过更高效和自我维持的作物生产来增强社会弹性。林肯农业食品技术研究所等研究实体正在将LEO卫星技术商业化，以改善机器人在农业中的空间定位，从而增强其精准除草、养分分配和高分辨率土壤采样能力。此外，Horizon Technologies 等英国初创企业已经开发出新颖的方法来创建专注于电磁频谱特定部分的信号情报，从而使公司能够为商业和政府客户利用元数据。Horizon 成功的一个重要组成部分是生产成本的降低以及太空发射的可及性。

在整个欧洲，ESA正在进行研发，以利用太空中的太阳能并将该能量分配给地球。在Project Solaris下，天基太阳能是从地球静止轨道上的太阳能卫星收集太阳光，然后将其转化为微波，并发射到地球以发电。为了成功，卫星需要很大（大约几公里），并且地球表面整流天线也需要具有类似的规模。实现这样的壮举将增强地球的能源弹性，但首先需要在太空制造、光伏、电子和波束形成方面取得进步。

美国还与联盟公司合作支持上下游新空间技术的基础研究。美国国防高级研究计划局 (DARPA) 的天基自适应通信节点 (BACN) 是一个将围绕地球运行的激光军事互联网。Space-BACN 将创建一个网络，搭载多颗无论如何都会发射的私人和公共卫星，使用能够与 5000公里内的对应方通信的激光收发器。如果一个节点被禁用，卫星网络将能够提供高数据速率和消息的自动重新路由，并且几乎不可能拦截传输。DARPA正在与德国公司 Mynaric合作，该公司为Space-BACN设计头部，以及爱尔兰承包商 MBryonics，后者使用电子信号改变光的相位。

虽然美国的盟友和合作伙伴提供了大量特定的太空商业机会，但成功开发的标准仍然不变：多种技术的结合、生产和维护成本的降低以及安全进入太空。考虑到这一点，美国政府可以发挥两个作用来帮助进一步扩大这个市场：

• 充当可以快速签发合同的可靠、精明的客户（许多 NewSpace 公司没有大量营运资金，因此不能等待数月才能确认合同）。

• 继续投资于深度技术并开发NewSpace 将寻求利用的那些基础上游构建模块。

然而，值得注意的是，一些美国高管故意在盟国司法管辖区注册公司，并在那里进行所有研究和申请专利，以避免处理美国国际武器贸易条例 (ITAR) 的官僚挑战，特别是与相关的严格控制出口NewSpace军民两用产品用于商业用途。这表明了两点：第一，虽然盟友可能缺乏财力，但他们拥有可以吸引新太空公司到岸的管辖权优势；第二，需要更新影响两用技术的美国ITAR控制，以使新太空公司能够蓬勃发展。如果这些公司被禁止向联盟和合作伙伴市场销售，那么双重用途的模式就会被削弱，政府将无法从这种商业环境溢出到公共部门的竞争和迭代技术开发中获益。美国政府目前在与私营部门相关的技术方面的投资不足，无法在NewSpace的背景下实施如此严格的出口管制计划。这两项政策是不协调的：有限的政府研发支出和过度的出口管制。

给美国和盟国政策制定者的建议

考虑到上述所有因素，美国和盟国的政策制定者应将重点放在加强监管和财政资源上。政府需要通过扮演灵活的客户和深度技术投资者的角色，继续为新空间市场的繁荣创造条件，使新空间公司能够快速获得政府合同，同时也帮助成熟的下一代天基技术。这有助于这些公司成长，变得有竞争力，并增强该行业。具体而言，美国和盟国政府应考虑以下事项。

建议 1：美国和盟国政府必须继续为新航天产业提供稳定和进步的监管环境。这包括为商业太空活动提供清晰且可预测的法律框架，以及确保法规灵活并适应行业快速变化的技术和商业模式。考虑到许多新空间技术的双重用途，ITAR是一个需要紧急改革的领域。根据对行业参与者的采访，美国人才在欧洲建立下一代太空公司以避免过度控制和过时的ITAR限制就是一个例子。鉴于ITAR的交叉性质，美国国家安全委员会应审查ITAR规则及其对影响NewSpace的两用技术的效用，从涵盖国防、贸易和经济的整体角度评估此类规则。

建议 2：美国和盟国政府应最大限度地与行业在研发方面进行共同投资，以支持公共和私营部门共同开发新技术和能力。这包括为新推进系统以及材料和纳米技术的研究提供资金，这些材料和纳米技术将使进入太空的通道更具成本效益和更可靠。为了支持此类资金——并注意到私人投资向盟友企业家和工程师转移的挑战——美国政府应考虑与盟友和合作伙伴建立一个新的多边贷款机构 (MLI)，专注于空间技术，以提供资金和其他形式的支持商业航天行业的公司。MLI 或“太空银行”可以提供贷款、赠款、贷款担保、保险、以及向从事商业太空活动的公司提供其他形式的财政援助，帮助减轻与太空冒险相关的高成本和风险。这可以效仿美国已经加入的任何多边工具。

建议 3：此外，美国政府可以根据支持更广泛的政府目标（例如制造地点、供应网络参与者和预期的劳动力市场影响）的某些规定，向 NewSpace公司（美国和盟国）提供税收抵免和补助。

任何此类信贷和赠款都应通过利用合适的金融工具进行直接投资以获取国内外新空间公司的股权来补充。至关重要的是，这应该在政府不拥有任何知识产权的情况下进行，因为这会影响出口机会，从而破坏军民两用模式。这样的努力将在某种程度上最大限度地减少风险的社会化和奖励的私有化，并且可能成为 In-Q-Tel 和/或国防部新的战略资本办公室的角色。

建议 4：为了进一步支持这种方法，美国政府可以创建一个国家太空联合研发卓越中心，让政府和工业界携手合作，推动突破性技术的共同开发，从概念上类似的英国模式中汲取灵感设计政府合同以解决具体问题并将其授予有能力的小公司。

结论

NewSpace在为公共和私营部门客户开发具有成本效益的创新技术方面取得了重大进展。这很重要，因为它可以推动经济增长，并可以通过提供具有成本效益和弹性的新技术来增强国家安全。事实上，新空间市场无疑正在增长，包括美国及其盟国在内的各国政府作为新空间公司的客户和共同开发者，在塑造这个市场方面发挥着关键作用。这种方法允许政府在不限制其创造力的情况下对该部门施加一定程度的影响。然而，这种工作方式可能对军民两用技术和公私伙伴关系方面的国家安全范式产生更广泛的影响。

虽然 NewSpace的用例几乎是无限的，但多个美国盟友和合作伙伴已经在打造可以带来一定程度比较优势的NewSpace卓越领域。为了充分利用这些机会，美国应该：

• 尽可能保持市场开放，以鼓励竞争，从而推动创新。

• 在不占用任何知识产权的情况下，为联合学术界、政府和工业界之间的共同开发提供特定的程序和位置。

• 充当灵活的客户。

• 确保保护美国太空利益的法规（即 ITAR）与释放创新双重用途努力的法规之间存在务实的平衡。

• 通过MLI银行与盟友一起创建新的金融工具，以支持帮助私营部门将下一代突破性天基技术商业化所需的金融投资。

本报告仅代表作者观点,不代表中咨智库立场。原创编译。