Elon Musk lại tung ra "quả bom tấn": SpaceX có thực sự làm mới "Kinh tế học không gian" không?

Kể từ cuối 25 năm, sự chú ý của hàng không vũ trụ thương mại trên thị trường vốn đã tăng vọt và trong báo cáo này, chúng tôi cố gắng cung cấp một điểm khởi đầu cho việc nghiên cứu các cơ hội đầu tư hàng không vũ trụ thương mại bằng cách phân loại “nguyên nhân và kết quả”.

Nguyên nhân chính khiến vòng hàng không vũ trụ thương mại này thu hút sự chú ý của thị trường là tin tức SpaceX sắp tham gia thị trường vốn để tài trợ và cuộc cách mạng của SpaceX nằm ở việc giảm mạnh chi phí phóng vệ tinh do công nghệ tên lửa có thể tái chế mang lại, vì vậy trong báo cáo này, chúng tôi bắt đầu với SpaceX và chủ yếu thảo luận về các vấn đề sau:

1. SpaceX đã phát triển như thế nào và công nghệ tên lửa có thể tái chế của họ có thể giảm chi phí đến mức nào?

2. Sự háo hức niêm yết của SpaceX trái ngược hoàn toàn với việc Musk từ chối cho SpaceX công khai trước đó, điều gì đã xảy ra ở giữa?

3. Sức mạnh tính toán không gian dự kiến của Musk khả thi như thế nào và ngành công nghiệp hiện đang tiến triển ở giai đoạn nào?

Dưới đây là bảng phân tích chi tiết

1. Lịch sử phát triển của SpaceX: Falcon9 có thể tái chế Cấp độ 1 và Starship sẽ có thể tái chế hoàn toàn

1. Xây dựng công nghệ tên lửa và vệ tinh và giành được hợp đồng của NASA

Năm 2002, Musk thành lập SpaceX ở California, và ý tưởng thành lập công ty của ông được lấy cảm hứng từ các tác phẩm khoa học viễn tưởng, hy vọng sẽ lên sao Hỏa, bởi vì ông muốn biến con người thành một “loài đa hành tinh” càng sớm càng tốt, và ông tin rằng chỉ bằng cách này nền văn minh nhân loại mới có thể tiếp tục trong một thời gian dài hơn.

Ông tin rằng vào thời điểm đó, con người không thể lên sao Hỏa trong thời điểm hiện tại, không phải vì công nghệ, mà vì chi phí phóng tên lửa quá cao, vì vậy ông quyết tâm giảm chi phí phóng bằng cách biến tên lửa thành một tên lửa có thể tái sử dụng, “giống như một chiếc máy bay”.

Đồng thời, Musk cũng biết rằng nếu muốn lên sao Hỏa, trước tiên phải kiếm tiền trên quỹ đạo Trái đất. Vì vậy, ý tưởng của ông là tham gia vào các vụ phóng thương mại trước, giảm chi phí thông qua công nghệ có thể tái sử dụng tên lửa và kiếm tiền từ các dự án thương mại trước.

Nhưng làm chủ công nghệ tên lửa là chưa đủ (mặc dù công nghệ tên lửa ban đầu chưa được làm chủ), mà còn phải bố trí công nghệ vệ tinh. Vì vậy, vào năm 2005, SpaceX đã mua lại SSTL, chuyên về các vệ tinh nhỏ giá rẻ và giao hàng nhanh, đáp ứng nhu cầu của SpaceX.

Năm 2006, NASA gặp khó khăn, vụ tai nạn của tàu Columbia đã đẩy nhanh việc nghỉ hưu của tàu con thoi và Trạm Vũ trụ Quốc tế phải đối mặt với tình huống đáng xấu hổ khi giao hàng không người lái và giao hàng không người lái. Cùng năm đó, SpaceX bắt đầu phát triển tàu vũ trụ Dragon.

Năm 2008, lần phóng thứ tư của Falcon 1 cuối cùng đã thành công, và cùng năm đó, SpaceX đã được NASA trao hợp đồng cung cấp dịch vụ thương mại trị giá 1,6 tỷ USD.

2. Falcon 9 đạt được khả năng tái chế cấp độ đầu tiên

Dragon đã vào quỹ đạo thành công và phục hồi với chuyến bay đầu tiên của Falcon 9 vào năm 2010, và vào năm 2012, Dragon cập bến thành công với Trạm vũ trụ quốc tế và quay trở lại. Kể từ đó, SpaceX đã thực sự trở thành nhà thầu cốt lõi của NASA.

Năm 2014, Starlink chính thức được phê duyệt. Starlink là gì? Chúng ta sẽ nói về nó sau, cốt lõi là SpaceX tin rằng dự án này có thể cung cấp dòng tiền dài hạn cho công ty, tất nhiên, nó dựa trên công nghệ tên lửa có thể tái chế, và sau đó, dự án này thực sự đã trở thành nguồn dòng tiền chính của SpaceX cho đến nay.

Năm 2015, tên lửa Falcon 9 giai đoạn 1 cuối cùng đã thành công trong việc thu hồi đất sau khi phóng.

Sự khác biệt chính giữa tên lửa Falcon và tên lửa thông thường là giai đoạn đầu tiên có thể tái chế.

Trong tổng chi phí của tên lửa, chi phí sản xuất thân tên lửa là một phần tương đối cao, trong khi chi phí nhiên liệu thực sự không cao.

Từ góc độ cấu trúc, tên lửa nhiên liệu lỏng chính thống thường áp dụng cấu trúc đẩy thứ cấp, có thể được chia thành bộ phận bảo vệ, bộ đẩy thứ cấp và bộ đẩy sơ cấp từ trên xuống dưới, trong đó bộ đẩy chính thường chiếm chi phí cao nhất.

Trong quá trình phóng tên lửa, bộ đẩy giai đoạn đầu tiên được đốt cháy trước, và sau khi tên lửa được đẩy lên độ cao lớn cách xa bầu khí quyển dày đặc, giai đoạn thứ nhất và thứ hai được tách ra, và động cơ giai đoạn thứ hai bốc cháy để tiếp quản công việc (lúc này tấm chắn cũng đã rơi ra), và cuối cùng đẩy tải trọng (chẳng hạn như vệ tinh) vào quỹ đạo định trước.

Tại sao lại có kiến trúc phân cấp này? Có hai điểm chính: một là tối đa hóa hiệu quả bằng cách giảm trọng lượng từng bước, chẳng hạn như trọng lượng của tên lửa có thể giảm đáng kể sau khi bộ đẩy giai đoạn đầu tiên bị vứt bỏ; Thứ hai, động cơ có thể được chuyên dụng, vì cấu trúc phù hợp với động cơ trong môi trường khí quyển dày đặc so với môi trường chân không là khác nhau, nói một cách đơn giản, vòi phun của động cơ chính nên được thiết kế tương đối ngắn và dày, trong khi vòi phun của động cơ chân không của giai đoạn thứ hai có hình chuông dài.

Từ đó, chúng ta có thể hiểu rằng ý nghĩa giảm chi phí của việc tái chế động cơ đẩy chính nhiều lần là đáng kể (chúng tôi sẽ tính toán sau).

3. Hướng tới khả năng tái chế hoàn toàn

Năm 2016, Falcon 9 giai đoạn 1 đã được thu hồi thành công trên một giàn tàu không người lái ngoài khơi. Tầm quan trọng của việc thu hồi trên biển là làm tăng đáng kể tính linh hoạt của việc thu hồi tên lửa, đặc biệt là đối với các vụ phóng quỹ đạo cao và các nhiệm vụ tải trọng nặng.

Năm 2017, SpaceX lần đầu tiên phóng thành công vệ tinh bằng tên lửa cũ tái chế và việc tái sử dụng tên lửa bước vào giai đoạn ứng dụng kỹ thuật thực tế. Cùng năm đó, SpaceX trở thành công ty lớn nhất thế giới về số lần phóng vệ tinh thương mại.

Vào năm 2018, tên lửa Starhopper, nguyên mẫu của tên lửa mới nhất, Starship, bắt đầu sản xuất và thử nghiệm tầm ngắn quy mô nhỏ.

Starship nhằm mục đích tái sử dụng hoàn toàn, tức là không chỉ cấp độ đầu tiên mà cấp độ thứ hai cũng phải có thể tái sử dụng, đồng thời tăng đáng kể khả năng chuyên chở, mục tiêu là giảm chi phí phóng quỹ đạo thấp của Trái đất xuống còn 100 đô la / kg, điều này có thể giảm chi phí phóng tên lửa theo thứ tự độ lớn một lần nữa.

Vào năm 2020, tàu vũ trụ Dragon đã chở hai phi hành gia lên Trạm Vũ trụ Quốc tế, đánh dấu việc hiện thực hóa khả năng có người lái của SpaceX.

Vào năm 2021 và hơn thế nữa, nguyên mẫu Starship SN, Starship V1 và Starship V2 tiếp tục tiến hành thử nghiệm, và cho đến nay, “đũa” tên lửa đẩy cấp một đã được thu giữ và tia nước biển thẳng đứng của tên lửa đẩy cấp hai đã được thử nghiệm.

Hiện tại, phiên bản V3 đã hoàn thành thử nghiệm trên mặt đất và chuyến bay thử nghiệm đầu tiên dự kiến vào tháng 3 năm 2026, và phiên bản V3 chủ yếu vượt qua công nghệ phục hồi, cũng như thử nghiệm tiếp nhiên liệu quỹ đạo, và tiếp nhiên liệu quỹ đạo là cơ sở kỹ thuật quan trọng để khám phá không gian sâu.

4. Falcon 9 và Starship có thể giảm chi phí lần lượt bao nhiêu?

Ở đây chúng tôi thực hiện một phép tính:

Xem xét việc thiếu thông tin chính xác được tiết lộ công khai về chi phí tên lửa, các ước tính trên chủ yếu là ước tính và chỉ mang tính chất tham khảo.

Chúng ta có thể thấy rằng lợi thế về chi phí của Falcon đến từ việc giảm chi phí toàn diện do thị trường hóa và tự nghiên cứu và sản xuất toàn bộ chuỗi ngành mang lại, mặt khác từ việc tái sử dụng sơ cấp, nhưng hiệu quả giảm chi phí do giảm chi phí do tái sử dụng sơ cấp mang lại đã không mang lại sự thay đổi về chi phí theo thứ tự độ lớn, và trong tương lai, nếu việc tái sử dụng hoàn toàn Starship và số lần tái sử dụng cao hơn được thực hiện, thì chi phí phóng tên lửa sẽ giảm thêm theo thứ tự độ lớn.

Nhu cầu hạ nguồn cho các vụ phóng tên lửa là gì? Đối với SpaceX, nó có thể được chia thành nhiều loại: Starlink của riêng SpaceX, đơn đặt hàng vệ tinh thương mại, đơn đặt hàng của chính phủ và quân đội Hoa Kỳ, là những thành phần chính trong các đơn đặt hàng hiện tại của SpaceX; Ngoài ra, có những thứ có thể xảy ra trong tương lai, chẳng hạn như sức mạnh tính toán không gian, đang được thảo luận sôi nổi trên thị trường.

2. Thảo luận về động lực cho việc niêm yết SpaceX

Chúng tôi không quét toàn cảnh các nhu cầu được đề cập ở trên, nhưng chúng tôi muốn tìm một dòng chính và suy nghĩ về nguyên nhân và kết quả của mọi thứ.

Tin tức gần đây về việc niêm yết sắp tới của SpaceX đã khiến thị trường vốn đặc biệt chú ý đến hàng không vũ trụ thương mại.

Điều này sẽ đặt ra câu hỏi, Musk đã nhiều lần nói trước đó rằng ông không muốn SpaceX được niêm yết, bởi việc thị trường vốn theo đuổi lợi nhuận ngắn hạn sẽ buộc SpaceX phải từ bỏ sứ mệnh dài hạn của mình, vì vậy những rủi ro này vẫn chưa thay đổi ở thời điểm hiện tại, nhưng Musk đang lo lắng để SpaceX lên sàn nên khả năng cao là một số yếu tố thực tế khác đã thay đổi.

Để tìm ra điều này, điều quan trọng nhất là nhìn vào những gì bản thân Musk nghĩ.

Thông qua một số tuyên bố công khai gần đây của Musk, về cơ bản chúng ta có thể hiểu logic của Musk:

1. Thay đổi lớn nhất đến từ nút thắt cổ chai về sức mạnh tính toán

(1) Tích hợp công nghệ: Khám phá vũ trụ đòi hỏi AI

Trong kế hoạch chi tiết công nghệ tương lai của Musk, công nghệ thông tin, bao gồm cả AI, có thể cải thiện hiệu quả của “phần mềm” con người, trong khi các công nghệ như robot hình người có thể cải thiện hiệu quả của “phần cứng” trong sản xuất vật liệu, mà ông tin rằng sẽ tích hợp trong tương lai gần, và sau đó có thể đẩy nền văn minh nhân loại lên một giai đoạn mới.

Trong lĩnh vực kinh doanh của Musk, ông đã đưa ra lái xe thông minh và sau đó chuyển trọng tâm sang robot hình người; giao diện não-máy tính được bố trí; Ông đồng sáng lập OpenAI và sau đó là xAI; mua lại Twitter; và sau đó thành lập SpaceX trong lĩnh vực vũ trụ, v.v. Sau khi Musk đặt cược vào những lĩnh vực quan trọng này, mục tiêu chính trong tương lai là cố gắng hợp nhất chúng.

Thông báo gần đây của SpaceX về việc sáp nhập xAI phản ánh sự tích hợp này.

(2) Làm thế nào để hiểu sự tích hợp này? Để đưa ra một ví dụ đơn giản -

Lấy cảm hứng từ các tác phẩm khoa học viễn tưởng, mục tiêu đầy tham vọng của Musk là biến nhân loại thành một loài xuyên hành tinh. Khái niệm như vậy được lấy cảm hứng từ nhà thiên văn học Liên Xô Kardashev, người đã đề xuất khái niệm “nền văn minh loại I, loại II và loại III”, trong đó “nền văn minh loại I” có thể kiểm soát năng lượng hành tinh, “nền văn minh loại II” có thể kiểm soát năng lượng sao và sự tồn tại xuyên hành tinh có nghĩa là con người có cơ hội đạt được “nền văn minh loại II” (mặc dù “nền văn minh loại I” vẫn chưa được thực hiện).

Tại sao Musk muốn con người trở thành loài xuyên hành tinh càng sớm càng tốt? Ông tin rằng điều này sẽ cho phép nền văn minh nhân loại mở rộng lâu hơn. Thật dễ hiểu rằng một nền văn minh bị mắc kẹt trên một hành tinh trong một thời gian dài tự nhiên rất dễ bị tổn thương, và một khi trái đất phải chịu một thảm họa tàn khốc, nền văn minh nhân loại sẽ biến mất.

Đồng thời, các tác phẩm khoa học viễn tưởng cũng mang đến cho Musk khát vọng sâu sắc về kiến thức, anh muốn tìm ra những bí mật của vũ trụ, vì vậy nếu con người bị mắc kẹt trên một hành tinh nhỏ, đương nhiên sẽ khó đạt được những bước nhảy vọt về công nghệ và sự thật của thế giới có thể luôn xa vời.

Sau đó, bạn có thể hiểu tại sao Musk lại coi trọng việc thám hiểm sao Hỏa đến vậy. Như đã đề cập ở trên, một trong những nhiệm vụ chính của SpaceX trong việc phát triển Starship là lên sao Hỏa. Trong tầm nhìn của ông, để đạt được “nhập cư sao Hỏa”, khả năng của Starship là bắt buộc.

Đồng thời, theo quan niệm của ông, để robot hình người lên sao Hỏa trước là một giải pháp khả thi hơn là để con người đi trực tiếp, tất nhiên, robot hình người như vậy phải có khả năng AI.

Do đó, SpaceX, robot hình người và AI có mối liên hệ chặt chẽ với nhau.

(3) Sự phát triển nhanh chóng của AI và nút thắt nguồn điện gặp phải

Một trong những thay đổi đáng kể trong thế giới loài người trong những năm gần đây là sự phát triển nhanh chóng của công nghệ AI, và từ mô tả trên, chúng ta có thể thấy AI quan trọng như thế nào đối với Musk.

Musk đã nhiều lần nhấn mạnh trong những dịp khác nhau rằng AI đang phát triển nhanh hơn ông tưởng tượng, vì vậy ông quyết tâm giành chiến thắng trong cuộc chiến AI này và ông biết rất rõ rằng một trong những yếu tố quan trọng để giành chiến thắng là triển khai các tài sản sức mạnh tính toán hiệu quả hơn so với các đối thủ cạnh tranh.

Sau đó, điều này liên quan đến việc đầu tư và xây dựng các cơ sở sức mạnh điện toán AI ở Hoa Kỳ, đây không phải là trọng tâm của phân tích bài viết này, nhưng một điều cần hiểu là:

Hiện tại, nút thắt cổ chai lớn nhất trong việc xây dựng các trung tâm dữ liệu ở Hoa Kỳ là năng lượng, bao gồm cả Huang Renxun, người đã nhiều lần nói về nút thắt cổ chai năng lượng hiện tại ở Hoa Kỳ. Nói một cách đơn giản, các trung tâm điện toán là những người sử dụng điện lớn, nhưng Hoa Kỳ đang tụt hậu nghiêm trọng về lưới điện truyền tải, cơ sở phân phối và xây dựng cuối cùng phát điện và khó bù đắp trong ngắn hạn.

(4) Do đó, những người có thể dẫn đầu trong việc phá vỡ nút thắt năng lượng đương nhiên sẽ có cơ hội vượt ở các góc cua

Sau đó, Musk đề xuất ý tưởng triển khai các trung tâm dữ liệu trong không gian. Bởi vì các trung tâm dữ liệu không gian có thể phá vỡ các nút thắt năng lượng một cách hiệu quả.

Hiệu quả sử dụng của quang điện không gian cao hơn nhiều so với trái đất, về mặt lý thuyết, các mô-đun quang điện được đặt trong quỹ đạo địa đồng bộ, có thể đạt được khả năng phát điện liên tục 24 giờ, tương ứng, thời gian phát điện hiệu quả hàng ngày của quang điện mặt đất có thể dưới 4 giờ, đồng thời, do thiếu sự suy yếu của khí quyển trong không gian, cường độ bức xạ mặt trời có thể thu được tương đối mạnh hơn, và rất quan trọng, các trung tâm dữ liệu không gian sẽ không bị hạn chế bởi việc xây dựng lưới điện của Hoa Kỳ.

Hãy tưởng tượng nếu bạn có thể triển khai một số lượng lớn các tấm quang điện trong không gian, nó sẽ trông hơi giống “quả cầu Dyson” mà nhà vật lý người Mỹ Freeman Dyson tưởng tượng, dẫn đến nền văn minh Kardashev Loại II!

SpaceX cũng đã bắt đầu di chuyển nhanh chóng, Musk lên kế hoạch SpaceX bắt đầu phóng vệ tinh trí tuệ nhân tạo trong 2-3 năm tới và các tài liệu ứng dụng gần đây của SpaceX cho FCC tiết lộ rằng họ đang lên kế hoạch xây dựng một “hệ thống trung tâm dữ liệu quỹ đạo” bao gồm 1 triệu vệ tinh. Đồng thời, SpaceX cũng đang triển khai mạnh mẽ ngành công nghiệp năng lượng mặt trời quy mô lớn, hướng đến công suất sản xuất 100GW.

Điều này đòi hỏi chi phí vốn cực kỳ lớn, mà chúng tôi tin rằng là lý do chính khiến SpaceX hiện đang vội vàng huy động vốn.

Tất nhiên, lý do có thể không giới hạn ở điều này.

2. Dưới góc độ môi trường bên ngoài, bản thân SpaceX cũng đang phải đối mặt với rất nhiều áp lực

(1) Trước tiên, hãy nhìn vào dự án Starlink: chi phí vốn tiếp tục mở rộng

Theo thông tin thị trường, Starlink đóng góp khoảng 50-80% doanh thu của SpaceX.

Nội dung cơ bản của dự án Starlink là xây dựng một mạng băng thông rộng vệ tinh bao phủ toàn thế giới bằng cách dựa vào một số lượng lớn vệ tinh được triển khai trên quỹ đạo thấp của Trái đất. Sau đó, vai trò của các vệ tinh Starlink này tương tự như các nút chuyển tiếp, nút chuyển mạch và trạm gốc của mạng thông tin liên lạc mặt đất truyền thống.

Ưu điểm của nó là không bị hạn chế bởi điều kiện địa lý của mặt đất và dịch vụ liên lạc này có thể được sử dụng ở bất kỳ đâu trên trái đất, vì vệ tinh có thể bay trên quỹ đạo thấp của Trái đất trên bất kỳ vị trí nào trên mặt đất.

Điều này có những lợi thế độc đáo mà băng thông rộng mặt đất không có đối với các vùng sâu vùng xa, tàu thuyền đi trên biển và các máy bay khác nhau mà băng thông rộng mặt đất không phổ biến.

Vậy Starlink khác với các mô hình liên lạc vệ tinh truyền thống như thế nào?

Điểm điển hình là có số lượng lớn, phiên bản V1 có hàng nghìn chiếc, và V2 cần hàng chục nghìn, vì vậy nếu áp dụng chế độ phóng tên lửa truyền thống, chi phí phóng quá cao để được coi là tài khoản kinh tế, và một tên lửa có thể tái sử dụng như SpaceX có thể giảm đáng kể chi phí phóng tên lửa, để mô hình kinh doanh của Starlink có thể chạy qua.

Một mặt, thiếu xây dựng cơ sở hạ tầng ở những khu vực dân cư thưa thớt, mặt khác, chi phí của các phương tiện thông tin liên lạc như cáp quang cao, và sự độc quyền của một số nhà khai thác lớn dẫn đến chi phí băng thông rộng cao, đó là lý do tại sao mạng thông tin vệ tinh ở Hoa Kỳ có giá trị hơn Trung Quốc.

Sức mạnh tính toán không gian vẫn còn xa, vì vậy Starlink hiện là một nguồn dòng tiền thực sự, và sự trưởng thành của Starlink cũng là một sự chứng thực, điều này sẽ giúp SpaceX nhận lệnh từ chính phủ và quân đội Mỹ trong tương lai.

Ở đây chúng tôi thực hiện một phép tính:Hiện tại, các vệ tinh đang phục vụ dự án Starlink chủ yếu là phiên bản V1 (chủ yếu là V1.5 và V2 mini), đang phải đối mặt với vấn đề giảm băng thông và trải nghiệm kém sau một lượng lớn người dùng, từ đó kìm hãm sự tăng trưởng của người dùng.

Trong tương lai, SpaceX sẽ phóng vệ tinh V2. Ví dụ, phiên bản V1.5 của vệ tinh có giá 1,5 tỷ USD, nhưng phiên bản V2 có thể tăng vọt lên hơn 60 tỷ USD.

Các tính toán trên dựa trên các giả định lý thuyết, nhưng thực tế là Starlink sẽ phải đối mặt với sự cạnh tranh trong tương lai và sẽ không duy trì tình trạng thống trị, vì vậy kỳ vọng lợi nhuận của V2 nói trên có thể là lạc quan.

(2) Từ quan điểm cạnh tranh, SpaceX không phải là không có áp lực cạnh tranh

Hoạt động kinh doanh kết nối toàn cầu của SpaceX đang bị thách thức bởi Bezos, trong khi Trung Quốc đang đẩy nhanh tiến độ của mình; Đồng thời, hoạt động kinh doanh kết nối trực tiếp điện thoại di động D2D (điện thoại di động kết nối trực tiếp vệ tinh liên lạc) của công ty đang bị thách thức bởi AST SpaceMobile và các công ty khác.

Tài nguyên phổ và tài nguyên quỹ đạo bị hạn chế, và trong cuộc xung đột Nga-Ukraine, Starlink đã cho thấy giá trị quân sự to lớn đằng sau giá trị thương mại của nó, vì vậy sự cạnh tranh về tài nguyên quỹ đạo và phổ không chỉ liên quan đến giá trị thương mại mà còn liên quan đến an ninh quốc gia của các quốc gia khác nhau. Do đó, sự cạnh tranh hiện nay về tài nguyên phổ và tài nguyên quỹ đạo là cấp thiết.

Chúng ta sẽ thảo luận về tình trạng cạnh tranh của ngành cũng như cách bố trí và tiến độ của các đối thủ cạnh tranh trong bài viết tiếp theo.

(3) sự bất ổn của trật tự chính phủ, cũng như các yếu tố chính trị tiềm ẩn

Hợp tác với NASA không ổn định: Sau cuộc xung đột giữa Tổng thống Mỹ Donald Trump và Musk, Trump đe dọa chấm dứt “trợ cấp và hợp đồng của chính phủ” trị giá hàng tỷ USD của SpaceX và rút lại đề cử của Musk cho vị trí giám đốc NASA. Kể từ đó, nhiều lần thất bại trong thử nghiệm của Starship đã làm trì hoãn chương trình Artemis của NASA, vì vậy quyền quản trị viên của NASA đã mở lại hợp đồng tàu đổ bộ mặt trăng cho các đối thủ cạnh tranh như Blue Origin.

Ngoài ra, SpaceX tiếp tục phải đối mặt với sự giám sát chặt chẽ từ FAA và các cơ quan quản lý khác khi họ thúc đẩy dự án Starship của mình. Sau khi SpaceX niêm yết, nó có thể củng cố câu chuyện và đó có thể là một trong những cân nhắc của nó.

3. Vậy sức mạnh tính toán không gian có thể thực sự được thực hiện?

1. Hoa Kỳ và Trung Quốc đã đạt được một số tiến bộ từ góc độ thử nghiệm

Hiện nay, một số doanh nghiệp, đơn vị đã tiến hành sơ bộ bố trí, cơ bản trong giai đoạn thử nghiệm và kiểm tra công nghệ, chủ yếu tập trung ở Hoa Kỳ và Trung Quốc:2. Bạn sẽ phải đối mặt với những nút thắt cổ chai nào nếu bạn muốn đạt được sức mạnh tính toán không gian? Chủ yếu có những khó khăn sau:

(1) Vấn đề chi phí khởi chạy

Đây là một vấn đề mà SpaceX đang giải quyết.

Theo tính toán của bài báo Google, nếu chi phí phóng tên lửa để đưa vệ tinh lên LEO (quỹ đạo thấp của Trái đất) giảm xuống dưới 200 USD/kg, thì các trung tâm dữ liệu không gian sẽ khả thi về mặt kinh tế. Theo tính toán của họ, nếu chi phí phóng dưới 200 USD/kg, tổng chi phí đi qua vệ tinh Starlink V2 là 810-7500 USD/kW/năm và chi phí năng lượng của trung tâm dữ liệu mặt đất của Mỹ là 570-3000 USD/kW/năm, tương đương về đơn đặt hàng.

(2) Các vấn đề về bảo vệ bức xạ

Có một số lượng lớn tia vũ trụ và các hạt năng lượng cao trong không gian, chúng sẽ tạo ra hiệu ứng tổng liều TID và hiệu ứng hạt đơn SEE, dẫn đến lỗi dữ liệu.

Nếu bạn muốn giải quyết các vấn đề trên, bạn cần thêm cấu hình chống bức xạ vào chip, điều này sẽ làm tăng giá thành. Ngoài ra, trước đây, để giảm tác động của bức xạ, các vệ tinh thường chỉ sử dụng các quy trình chip truyền thống hơn (quy trình càng lớn thì càng ít bị ảnh hưởng bởi bức xạ) và sức mạnh tính toán còn lâu mới đáp ứng được nhu cầu.

Hình: Hiệu suất của các bộ xử lý cứng bức xạ hiện có so với COTS mặt đất trưởng thành

Nguồn: Máy tính trên không gian: Tình trạng, Thách thức và Cơ hội, Yaoqi Liu và những người khác, Dolphin Research

Hình: Chip và tản nhiệt được đặt ở mặt sau của tấm quang điện để giảm tác động của bức xạ mặt trời

Nguồn: Kiến trúc dựa trên Tether cho các trung tâm dữ liệu AI quỹ đạo chạy bằng năng lượng mặt trời, Igor Bargatin và những người khác, Dolphin Research

Tuy nhiên, theo bài báo của Google, họ đã sử dụng TPU đám mây V6e Trillium với máy chủ AMD để kiểm tra TID và chỉ có HBM cho thấy độ nhạy TID cao, cho thấy không theo thứ tự ở liều 2 krad (Si), nhưng con số này cũng đạt gấp 3 lần giới hạn dưới cần thiết của liều.

Ngoài ra, điện toán đầu cuối luôn hoạt động bình thường.

Trong bài kiểm tra SEEs, hiệu suất của HBM và máy tính nói chung cũng tương tự như bài kiểm tra TID. Tóm lại, theo các thử nghiệm, máy chủ với TPU của nó có thể chịu được tác động của bức xạ trong môi trường không gian.

(3) Vấn đề tản nhiệt chân không

Chúng ta biết rằng không có không khí trong không gian, và chúng ta chỉ có thể dựa vào bức xạ nhiệt để tản nhiệt, cực kỳ thấp, và giải pháp tương đối khả thi là cấu hình các mạch chất lỏng và bộ tản nhiệt bức xạ.

Tản nhiệt bức xạ có thể bù đắp cho sự kém hiệu quả của việc tản nhiệt bức xạ qua một khu vực rộng lớn, nhưng điều này làm tăng chi phí. Đồng thời, có nhiều nút thắt cổ chai liên quan đến mạch chất lỏng cần được khắc phục thêm.

Hình: Sơ đồ hệ thống quản lý nhiệt của trung tâm dữ liệu không gian

Nguồn: Máy tính trên không gian: Tình trạng, Thách thức và Cơ hội, Yaoqi Liu và những người khác, Dolphin Research

(4) Vấn đề cung cấp năng lượng

Mặc dù cấu hình của quang điện không gian trong quỹ đạo địa đồng bộ về mặt lý thuyết có thể đạt được khả năng phát điện liên tục 24 giờ và hiệu suất phát điện cao hơn mặt đất, nhưng rất khó để triển khai các mảng quang điện quy mô lớn trong không gian, và các mô-đun quang điện cần thiết trong không gian hoàn toàn khác với mặt đất và cần có khả năng thích ứng với môi trường không gian.

(5) Vấn đề truyền dữ liệu

Hiện tại, các vệ tinh Starlink có thể được cấu hình với các liên kết laser với tốc độ truyền lên đến 100Gbps và Trung Quốc cũng đang thúc đẩy công nghệ liên kết truyền thông laser 100Gbps, nhưng nó vẫn không thể đáp ứng băng thông yêu cầu của các cụm sức mạnh tính toán (có thể mất 10Tbps hoặc thậm chí 100Tbps), và nếu thiết bị đầu cuối laser được tăng lên đáng kể, nó sẽ làm tăng trọng lượng và chi phí của vệ tinh.

Tuy nhiên, theo bài báo của Google, có thể đạt được băng thông tổng hợp 10Tbps trên mỗi liên kết bằng cách sử dụng công nghệ thu phát COTS DWDM, nhưng nó không phù hợp với khoảng cách xa, vì vậy một giải pháp khả thi là sử dụng hình thành vệ tinh gần (hàng trăm km hoặc ít hơn giữa các vệ tinh) để giảm chi phí.

Hình: Mối quan hệ giữa băng thông và khoảng cách trong bài báo của Google về cải thiện băng thông giữa các vệ tinh

Nguồn: Google, Dolphin Research

(6) Các vấn đề bảo trì trên quỹ đạo

Hiện nay, công nghệ bảo trì robot vũ trụ vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm, vì vậy đối với các lỗi, chúng ta chỉ có thể dựa vào các vệ tinh được trang bị khả năng tự chẩn đoán và sửa chữa, nếu không chúng sẽ được thay thế thường xuyên; Ngoài ra, sau khi vệ tinh được triển khai, chip sức mạnh tính toán không thể thay thế như trên mặt đất mà chỉ có thể thay thế toàn bộ vệ tinh, điều này sẽ làm tăng chi phí.

Tóm lại, đối với các vấn đề hiện nay, về cơ bản có những giải pháp khả thi về mặt lý thuyết, nhưng một mặt, nếu muốn áp dụng vào thực tế thì có rất nhiều vấn đề kỹ thuật cụ thể cần được giải quyết, mặt khác, hoặc nút thắt lớn nhất, hay vấn đề chi phí, tức là có thể tính được như một tài khoản kinh tế hay không.

4. Tóm tắt

Từ góc độ nhu cầu, đối với các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ và vệ tinh thương mại, Starlink đã đạt được mô hình lợi nhuận khả thi, và việc nắm bắt và chiếm dụng các nguồn tài nguyên không gian mang lại sự chắc chắn cho sự phát triển của ngành; Trên cơ sở này, sức mạnh tính toán không gian là khả thi, do đó mang lại cho hàng không vũ trụ thương mại một lựa chọn giá trị thực sự trong bối cảnh thiếu nguồn cung cấp điện. Do đó, chúng tôi vẫn lạc quan về sự tăng trưởng của nhu cầu ngành nói chung.

Từ quan điểm của những người chơi trong ngành, chúng tôi tin rằng SpaceX đã thực hiện một lộ trình khả thi cho mô hình tên lửa có thể tái chế: giảm đáng kể chi phí thông qua các phương pháp có thể tái chế, điều này có thể đạt được về mặt kỹ thuật và mô hình kinh doanh.

Một mặt, điều này mang lại sự chắc chắn tăng trưởng cho ngành, mặt khác, nó cũng là cơ hội cho các công ty khác đi theo con đường này và dựa vào những người đến sau để đạt được tiến bộ nhanh chóng. Trong bài viết tiếp theo, chúng tôi sẽ tập trung vào việc sắp xếp các công ty trong ngành và bối cảnh cạnh tranh.

Nguồn bài viết này: Nghiên cứu cá heo

Cảnh báo rủi ro và tuyên bố từ chối trách nhiệm

        Thị trường có nhiều rủi ro và đầu tư cần thận trọng. Bài viết này không cấu thành lời khuyên đầu tư cá nhân và không tính đến các mục tiêu đầu tư cụ thể, tình hình tài chính hoặc nhu cầu của người dùng cá nhân. Người dùng nên xem xét liệu có bất kỳ ý kiến, ý kiến hoặc kết luận nào trong bài viết này phù hợp với hoàn cảnh cụ thể của họ hay không. Đầu tư phù hợp với rủi ro của riêng bạn.