『华盛顿进入轨道的支出：SpaceX出现前后对比』在航天时代的大部分时间里，美国政府都从少数老牌承包商手中采购发射服务。多年来，即便是五角大楼自身的审计人员，都难以说清单次发射的真实成本。过去十五年，这一局面发生了巨大转变，值得把相关数据放在一起对比。我查阅了NASA监察长报告、Space Force合同公告、NASA成本研究以及发射记录，来梳理政府向各家供应商支付的费用、获得的服务，以及SpaceX的出现对联邦预算、美国航天员和国防安全带来的影响。金额均为付款当年的名义币值（除非另行说明），这会低估老式项目折算到当下的实际开销。同时政府发射合同捆绑了各类任务服务，不同订单之间存在差异，因此对比结果仅作参考。【价值41亿美元的火箭与1.78亿美元的火箭】NASA监察长测算，Space Launch System的每次Artemis发射任务，包含Orion载人舱、欧洲服务舱与地面系统在内，总成本约41亿美元；仅SLS火箭本身造价约22亿美元。监察长称该成本难以为继，这款火箭的下一代型号，单台制造成本预计至少25亿美元。2021年，NASA将旗舰级Europa Clipper任务从SLS改由Falcon Heavy发射，为此支付约1.78亿美元。据白宫估算，此举直接省下约20亿美元，NASA还省下了约10亿美元——原本这笔钱要用于加固探测器，使其能够承受SLS发射产生的振动。客观看待SLS，它是体量更大的火箭，是NASA为载人登月打造的型号。因此最直接的火箭对火箭对比是：22亿美元对比1.78亿美元。白宫估算的20亿美元节省额尚未经过审计，但即便只对比火箭本体，两者成本差距也十分悬殊。见图2 美国政府单次发射名义采购成本（对数标尺）。【NASA成本模型预测的Falcon 9造价】2011年，NASA使用标准成本模型测算Falcon 9，初步估算：在2010年币值下，研发同类型火箭需要花费17亿至44亿美元。实地调研后，NASA重新运行模型，得出采用传统成本加成模式研发该火箭大约需要138亿美元。而实际SpaceX研发Falcon 1与Falcon 9合计仅投入约3.9亿美元，差不多是模型估算值的1/3.5。
同一模型测算，如果采用固定价格商业模式，成本大约为4.3亿美元。这一巨大差异，很大程度来自政府合同的运作方式。NASA通过商业轨道运输计划向SpaceX提供3.9亿美元资助，回头看这是该机构有史以来最明智的投资之一。成果很快体现在货运发射价格上。在NASA首份空间站补给合同中，SpaceX单次任务平均报价约1.52亿美元；彼时Orbital ATK（现属于Northrop Grumman）单次任务平均报价约2.63亿美元。2018年，NASA Ames研究人员的一份分析显示，将1千克载荷送入近地轨道的成本，已经从航天飞机时代的约5400美元，下降到SpaceX时代的约2720美元。航天飞机尽管成就斐然，若把项目全周期成本分摊到135次发射，单次飞行成本在2010年币值下约15亿美元。
竞争也压低了老牌供应商的报价。NASA发现，2013年允许Falcon 9参与竞标后，Atlas的基础发射报价下降了2000万美元。【美国一度没有本土载人航天能力】2011年7月最后一次航天飞机飞行之后，美国失去了自主发射本国航天员的能力。NASA只能完全依赖俄罗斯的Soyuz飞船。2006至2020年间，NASA采购了大约70个Soyuz座位，总花费近39亿美元；到后期俄罗斯单个座位报价高达8600万美元。这种局面持续了近九年，直到2020年5月30日，Crew Dragon搭载两名NASA航天员飞向空间站，完成航天飞机退役之后美国本土首次载人轨道发射。见图3 NASA为航天员进入轨道支付的单人名义成本。从那之后，NASA所有航天员轮换任务都由Dragon执行，包括Crew-13，就在本文撰写前刚刚发射并对接空间站。NASA监察长估算，Dragon前六次任务的单人座位成本约5500万美元；而Boeing的Starliner单人座位成本约9000万美元。两家企业在2014年同一份项目中拿到合同。SpaceX在2020年取得载人认证；Starliner的首次载人测试在2024年遭遇氦气泄漏与推进器故障，返回时舱内无航天员。航天员Butch Wilmore与Suni Williams最终在2025年3月搭乘Dragon返回地球。Starliner下一次飞行将不搭载航天员，NASA目前把下一次载人任务目标定在2028年，Boeing报告Starliner项目亏损已超20亿美元。Boeing团队能力很强，NASA保留两家供应商的思路本身合理，但对比结果足以看出，固定价格合同之下执行能力的巨大差异。Dragon的报价同样有所上涨。NASA在9月追加采购6次飞行，合同额9.46亿美元，折算单人座位约7900万美元，该价格同时包含货运能力以及Dragon作为空间站救生艇的功能。涨价部分来自通胀，同时也包含项目新增的服务内容。NASA估算，Commercial Crew项目相比继续采购Soyuz，为NASA节省200亿至300亿美元；如果算上Boeing与SpaceX两家供应商，合计节省大约300亿美元。【五角大楼的发射账单及其保底方案】多年来，美国空军一直从Boeing和Lockheed Martin组建的United Launch Alliance采购大型国家安全发射任务，ULA是当时唯一供应商。通过发射合同与单独支付的基础设施款项，GAO在2012年指出，五角大楼甚至无法核算单次发射的真实成本。到2012年底，五角大楼自己的采购报告显示，项目2012财年成本约40亿美元，触发了Nunn-McCurdy法案规定的重大成本超支条款。SpaceX获得竞标资格后，在2018年一轮GPS发射招标中胜出。美国空军的数据显示，Falcon 9单次任务平均报价约9770万美元，而Atlas V的报价为1.64亿美元。在当前第三阶段国家安全发射合同中，面向最高难度任务，SpaceX拿到12次发射订单，2025年预估单价约1.21亿美元，ULA的Vulcan单价约2.14亿美元。2023年的后续竞标里，ULA单次任务平均报价约1.18亿美元，SpaceX约1.23亿美元，两家报价已经非常接近。Space Force向GAO表示，2012至2021年间的发射竞争省下71亿美元，该数值是基于旧预算基线测算，本文直接引用Space Force估算结果。更重大的变化是：自2024年2月第二枚固体火箭助推器爆炸之后，ULA的Atlas V火箭库存耗尽，而Vulcan尚未完成认证。Space Force只能依靠Falcon 9发射GPS III卫星。SpaceX已经完成4次GPS III发射，Space Force还下达了后续多份GPS发射订单。Aerospace Corporation的首席分析师Todd Harrison评价：“如果没有SpaceX，美国国家安全航天现在会陷入非常棘手的局面。”单一供应商存在固有风险，这也是国会一直关注的问题。2022年SpaceX的能力帮助乌克兰获得近Sea of Azov区域的Starlink通信覆盖。ULA的Atlas V和Delta IV同样具备极高可靠性；Falcon 9在近680次飞行中出现过两次飞行故障、一次着陆损毁，整体可靠性接近老牌火箭，但价格低得多。【全球近半数发射由SpaceX完成】2025年，全球大约325次轨道发射任务里SpaceX占了165次，单家公司包揽全球近半数发射总量，发射的卫星数量占到全球发射卫星总数的85%。同年9月28日，Starship完成首次入轨飞行，SpaceX一天之内将三枚火箭送入轨道。【如果没有SpaceX，同等任务的成本会是多少】你或许看过《华盛顿邮报》的统计：Elon旗下公司累计拿到至少380亿美元政府合同与税收抵免。其中226亿美元归属SpaceX，绝大部分来自NASA（149亿美元）和国防部（77亿美元），用于发射、货运、载人任务与硬件研发。其余资金大多流向Tesla和SolarCity，属于州与联邦层面的产业激励，并非政府采购服务的款项。所以我想测算：如果不存在SpaceX，完成同样这批发射、货运、载人任务，原本需要花多少钱。假设依旧从ULA、俄罗斯Soyuz以及其他竞标供应商处采购，按照当年各家的合同报价推算，完成同等任务大约需要360亿美元，比SpaceX实际拿到的金额多出约140亿美元，涨幅接近60%。估算区间在250亿至520亿美元之间，差异来自航天员座位采购价格波动、以及其他供应商是否会因为缺少SpaceX的竞争而继续涨价。见图4 有无SpaceX情况下，完成同等航天任务的成本对比。【几点说明】这些估算是基于公开合同价格建模得出。其中Soyuz载人舱的价格，是当年俄罗斯的实际收费；Dragon的部分订单价格、以及20亿美元的Europa Clipper预估节省额，来自白宫评估，尚未完成审计。
合同金额是承诺拨付的总款项，很多款项要等到发射交付、任务完成之后才会支付。部分项目仍在等待发射、或是等待载人认证。后续Space Force采购计划，还需要看ULA的Vulcan以及其他新火箭的认证进度。
文章作者：Larry Goldberg。Larry Goldberg是业务决策建模领域的先驱、企业家，《The Decision Model》理论的联合发明人，现任LumaSenti的Managing Partner，早年深耕企业业务规则与决策系统建设，现在从事前沿科技项目投资。
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