中信證券：星艦三飛蒼穹一躍，星際航海時代啓幕
2024年3月14日，SpaceX在位於德克薩斯州的星艦基地（Starbase）進行第三次星艦（Starship）集成入軌測試，測試完成大部分既定發射目標實現入軌，但未能實現一級超重助推B10可控濺落和二級星艦SN28降落海面。星艦是目前世界最大運力火箭，在完全回收情況下能將150噸的有效載荷運送到LEO，一次性使用情況下LEO運載能力爲250噸。我國的民營火箭公司已完成獵鷹1號形式的液體火箭首飛，下一階段有望研發出對標獵鷹9號的可回收中型運載火箭，2024-2025年將是中國商業火箭技術突破的關鍵節點；同時，商業航天發射場的建成和投入使用，也爲未來大規模的發射試驗和商業發射打下基礎。
▍星艦三飛達成裏程碑突破，完成入軌但未實現降落回收。
根據中新社休斯敦，北京時間2024年3月14日21時25分，SpaceX在位於德克薩斯州的星艦基地（Starbase）進行第三次星艦（Starship）集成入軌測試，測試完成大部分既定發射目標實現入軌，但未能實現一級超重助推B10回收和二級星艦SN28降落海面。此次發射全程所有發動機正常工作，約2分40秒時一二級正常分離；後續一級超重助推B10順利完成掉頭和發動機關機，但軟着陸點火減速失敗，未實現回收；二級星艦SN28成功入軌，順利完成开關載荷艙門、儲箱推進劑轉移測試，但二次點火測試被放棄，隨後在重入大氣層時失聯。馬斯克於21時40分在X平台發文，向星艦團隊表達祝賀，稱星艦“已達到環繞速度”。我們認爲，如果把此次星艦發射作爲一次火箭發射看待，發射任務圓滿成功，實現人類太空史裏程碑的突破。此次發射一二級火箭均未能實現再入大氣層降落，之後發射過程中真正實現完全回收值得期待。
▍廣闊場景復興大火箭，星艦成就世界最大運力。
根據SpaceX官網，星艦（Starship）是SpaceX研制的一種完全可重復使用的重型運載火箭系統，完全回收情況下能將150噸的有效載荷運送到LEO，一次性使用情況下LEO運載能力爲250噸。除了將有效載荷運送到地球軌道、月球、火星及深空之外，星艦也能用於洲際旅行，實現一小時內前往世界任何地方，極大拓展大運力火箭的使用場景。此外，火箭推力的增加可以大幅降低運力的單位成本，據馬斯克在接受Everyday Astronaut採訪時表示，未來星艦每千克的運輸成本可能會低於200美元。在巨大的運力、成本優勢下，星艦將用於發射Starlink V2.0衛星，也有望成爲NASA的Artemis計劃（美國重返月球計劃）以及登陸火星計劃的主要運載火箭。
▍選用迭代設計开發路线，試錯優化星艦方案。
構建火箭這樣復雜的系統一般可以採用线性設計或迭代設計。前者是完成各部分設計後再進入开發階段，但在後期修改參數中費時費力。迭代設計是快速從概念設計進入制造和測試階段，針對漏洞早做調整，其優勢在於开發效率高，劣勢則是需要企業容許失敗。SpaceX選用了迭代設計的开發路线，着眼於滿足最高級別的需求，同時更強調每一次完整迭代之後產生的經驗，在降低整體成本的同時提高長期可靠性。2023年4月20日星艦首次發射失敗，主要是因爲尾部發生推進劑泄漏引發了火災，導致一級有多台發動機工作不正常；2023年11月18日星艦二次發射失敗，主要是因爲沒有攜帶有效載荷而進行了一次液氧排放的操作，最終導致了火災和爆炸。此次發射在吸收一年內兩次發射經驗完成入軌，進一步驗證迭代設計的高开發效率。
▍國內火箭公司迎關鍵節點，航天基礎設施逐漸完備。
現階段，我國的民營火箭公司已完成獵鷹1號形式的液體火箭首飛，同時在固體火箭的研發上取得全球領先的進展，在小規模發射和星座補網具備優勢；下一階段有望研發出對標獵鷹9號的可回收中型運載火箭。根據各家民營火箭公司官網，數家民營火箭公司計劃在2024-2025年進行中型運載火箭的首飛測試，其中天兵科技的天龍三號、星河動力的智神星一號計劃在2024年首飛，藍箭航天的朱雀三號、中科宇航的力箭二號、東方空間的引力二號計劃於2025年首飛，我們認爲2024-2025年將是中國商業火箭技術突破的關鍵節點，若民營航天公司火箭試驗成功，將有望參與到中國星網+G60星座的發射服務中，火箭運力和發射成本瓶頸或將迎來突破。此外，海南商業航天發射場1號發射工位主要用於長徵八號火箭發射，已於2023年12月29日正式竣工；2號工位是液體通用型發射工位，預計2024年9月底完成建設；3號工位已在2023年6月13日开工。根據《環球時報》2023年7月26日新聞，海南商業航天發射場計劃於2024年上半年進行首次火箭發射。隨着商業航天發射場的建成和投入使用，我們認爲商業航天發射的“排隊”情況將得到緩解，爲未來大規模的發射試驗和商業發射打下基礎。
▍風險因素：
我國衛星互聯網星座建設低於預期，我國衛星發射計劃低於預期，我國衛星地面設施和運營服務建設不及預期，我國商業航天發展速度不及預期，國外衛星發射技術有更快的突破。
▍投資策略：
發展航天事業，建設航天強國。我國航天產業已進入發展“快車道”，衛星互聯網等新興星座的建設、大運力低成本趨勢正引領商業航天开啓新時代。萬億市場規模的新賽道即將揚帆起航，爲相關產業鏈帶來巨大的發展契機。建議關注以下細分領域：1）衛星制造；2）商業火箭；3）地面設備；4）運營服務。
注：本文節選自中信證券研究部已於2024年3月15日發布的《商業航天行業跟蹤點評—星艦三飛蒼穹一躍，星際航海時代啓幕》報告，分析師：付宸碩S1010520080005、陳卓51010521010004、劉意51010522050004
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