作者丨临风
编辑丨海腰
图源丨Apex Space
假如你要造一个卫星上天，需要它准确前往目的地发挥作用，卫星总线（Satellite Bus）和有效载荷（Payload）缺一不可。类比来看，卫星总线是出发时可靠的载具，而有效载荷是“任务装备”，来完成不同的太空任务。
图源：Apex Space
6月11日，专注于卫星总线的卫星制造商Apex Space获得了一笔9500万美元的融资用以扩展业务。
本轮投资由XYZ Venture Capital和CRV联合领投，跟投方为A16z、8VC、J2、Upfront 、Point72、Outsiders Fund、Shield Capital等，还有韩国VC Mirae Asset及Toyota Ventures，Robinhood联合创始人Baiju Bhatt也参与其中。
a16z、XYZ是Apex Space的早期支持者，连投3轮。A16z在公告称：“无论是商业客户还是政府国防部门都需要解决组建瓶颈并行动更快的太空制造商。”在Apex Space首颗卫星发射成功后，运行良好，证实了其商业可行性，引来更多资本的押注。
Apex Space成立于2022年，旨在将卫星总线的制造时间从数年缩短至数月，甚至数周。他们也给出了证明，在2024年3月的SpaceX的Transporter-10拼车任务中成功发射首个航天器Aries并有顺利进展。
来源：YouTube，内容为space X反馈给Apex Space的Aries脱离视频
创立者Ian Cinnamon和Max Benassi，前者是软件公司的成功的连续创业者，公司曾被Palantir、Zynga收购。后者曾在SpaceX工作6年，负责Raptor涡轮机械和动态平衡，是Astra的前工程主任。两人在软件、工程方面有丰富经验，在不到1年时间完成Apex Space首个卫星平台的组装、集成和测试。
据TechCrunch，今年Apex Space有望制造5艘Aries火箭，以及投资开发和生产Nova和Comet这两条更大的总线产品。
一颗卫星交付时间6个月
Mordor Intelligence数据显示，2024年北美卫星总线市场价值122亿美元，预计到2029年达到257.6亿美元，复合年增长率是16.12%。
图源：Mordor Intelligence
美国的卫星总线主要制造商是Lockheed Martin、Boeing、AirBus及Northrop Grumman，为美国空军、美国海军、DARPA、NASA等主要客户提供服务。在2022年，仅Lockheed Martin一家就占了24%的市场份额。
市场规模不小，但卫星总线是一个怎样的存在？
图源：Apex Space
任何卫星都可以被看做是两个独立的系统，即有效载荷和总线。其中总线有七个基本子系统，包括机械结构、电力系统、机载计算机、推进系统、姿态确定及控制系统、通信系统和热控制系统。
用Apex Space的CEO Ian Cinnamon的话来说，假如Space X把卫星/航天器发射到太空中，总会有某种摄像机或传感器在观察和联系着地球，而这个物体我们把它叫做有效载荷。它需要供电、通信，能自己指向发射天线。那么为了让这个有效载荷在太空中生存，需要给它加上一个物理外壳，它包含太阳能电池板、无线电、飞行计算机等，这就是卫星总线。
图源：new space economy
卫星总线的历史要追溯到第一个标准化卫星总线设计，1972年发射的HS-333，标志着可重复使用、支持不同有效荷载的开始。演进到现在，卫星性能和寿命取得改进，军工巨头们也造出了广泛使用的现代卫星总线，如波音702等。但是，从成本和需求上来看，卫星总线基本上没有以高产量产品化的方式制造。
“时间回到二三十年前，发射卫星是罕见、昂贵的（成本过亿美元）。即使是5年或10年前，你想发射一颗冰箱大小的卫星也需花费1000万美元，还要等几年才能送上轨道。”
而在近年，SpaceX、Rocket Lab等公司利用技术创新大幅降低发射成本，提高发射频率。据Space Impulse2023年报告，从热门的小型运载火箭价格来看，Rocket Lab的Electron每次发射价格为750万美元，印度的ISRO开发的SSLV预计发射价格为370万美元，也就是7400美元/公斤。
图源：Space Impulse
SpaceX官网上提供拼车服务，专用拼车低至30万美元，额外重量6000美元/公斤，经重复使用技术升级，发射成本将进一步降低。
图源：SpaceX
Ian认为，如果是在5年前做卫星总线的业务，反而没有发射渠道进入太空，直到近两年瓶颈才真正转移到卫星总线上来。现在，市面上航天器的需求大幅增加，速度快到每天都在更新。麦肯锡预测，到2030年底，在轨卫星数量将大幅度增长至2.7万颗。
图源：CNBC，截至6月18日
“几乎所有卫星总线公司已经用完了产能”，相应地，他指出了当前卫星总线制造的两大矛盾点。一是新型非重复性工程（Non-Recurring Engineering）定制卫星总线有2到4年的交货期，以适应发射成本昂贵和频次低的时代的节奏，而今需要快速生产。二是卫星总线未标准化，小型卫星成本在数十万美元到百万美元不等，因工程设计原因，制造平台少有创新设计。
“尽管现在太阳能电池板转向（总线构造之一）有创新，但没有从根本上改变总线的功能。”
所以，Apex Space的建立目标就是针对主要瓶颈，要将卫星总线产品化，实现标准化制造和销售。而且，既然SpaceX将发射成本降低了90%，那他们也要大幅降低卫星成本，将大量卫星送入太空，然后提升将有效载荷送入轨道的能力。
图源：Apex Space
其中，低轨卫星（LEO）在商业领域应用比例较高。据数据，2020年至今，低轨卫星都是最大的价值份额市场。低轨卫星大多属于小型、微型卫星（200至800公斤），而且成本实惠、延迟更低。由此，Apex Space选定了百亿美元市场中的微型卫星赛道。
图源：Mordor Intelligence
批量化生产有利于降低卫星成本，Apex Space透明定价，一颗卫星的售价是345万美元，交付时间6个月。相较市场价最低的几十万美元，他们的价格并不算低，但发货速度却颠覆了行业以往的节奏。
图源：Apex Space
为什么做得这么快？
Ian将快速制造的成果归功于团队。他们的团队融合了3种核心技能的人才，航天器建造师、快速制造和软件前沿知识。他的联合创始人兼CTO Max Benassi在过去职业生涯中坚持制作给定组件，曾在SpaceX负责超过500个不同子组件的生产工作。航天器总监Thomas Salzman曾是Millennium（波音旗下子公司）的首席航天器机械工程师，带过多项Rocket Lab的航天器项目。以及热工程师Chuck曾在JPL（NASA的喷气动力实验室）担任25年顶级热工程师。
据Spacenews，Aries是Apex Space当前的旗舰卫星总线，Aries SN1（序列号1）在SpaceX今年3月Transporter-10共享发射任务升空，其承载的是53个有效载荷之一。发射后，Aries SN1完成了自主部署序列。Aries是ESPA级卫星总线，重100公斤，可以容纳额外的150公斤有效载荷。
图源：spacenews，Aries SN1正在 Transporter-10任务中，从猎鹰 9 号上面级发射
Aries从卫星总线设计到首次发射用时不到12个月。Apex Space称，他们是同类卫星中，从设计到完成ESPA级火箭中进展最快的公司。起初，Aries SN1仅被安排做演示任务，任务名为“召唤冒险”，Apex Space搭载了一台“自拍相机”，可以拿来拍摄以地球为背景的图像。他们用此来展示卫星的端到端功能。
图源：X，在照片中，他们放置了最初完成Aries的团队合照。
后来Apex Space安排了数名客户的有效载荷搭在了飞船上。Ian的说法是，其中包含3家主要国防承包商的项目，用于通信、边缘计算和空间感知等应用。Quality Mag指出，其中确认有一家是美国政府钦点的咨询顾问公司Booz Allen。
关于这一点，Ian觉得是互惠共利——客户们不想直接购买整颗卫星，那就让他们给钱放个小型有效荷载测试几个月。当Apex Space第一颗卫星Aries要完成测试任务时，留出空间“练习”搭载客户任务，而从客户那获得的额外收入可以缓解尚在初创阶段的公司资金压力。若是成功，还能提升市场信誉，何乐而不为。
他很乐观：“对我们利好的趋势是，大多数客户不仅仅满足于购买一颗卫星，而是多颗，随着时间推移，这种购买行为会扩展成建立一个卫星星座的计划。”
因此，他们正在开发质量是Aries两倍的Nova卫星总线及质量500公斤的Comet，并计划在2024年生产另外5艘Aries以扩大标准化卫星总线的生产。
图源：Apex Space
总花费不到1000万美元
Ian Cinnamon一家是移民至洛杉矶的犹太人，他的姓氏Cinnamon意为“肉桂”，比较少见。Ian解释：“大家对我的名字印象深刻，或许我该拥有一家面包店，但实际上我开了一家卫星制造公司。”
“我只是喜欢太空和火箭，”他自小时候就开始自制火箭发动机，跟父亲去沙漠中部发射模型火箭。Ian很庆幸自己没有引发过森林火灾，十个手指也完好无损。
后来Ian进入麻省理工学院学习，在那里他接触到了军民两用技术。原本在国土安全部资助的研究室工作后，对Ian来说最好的选择是顺利地进入主要国防承包商公司工作。不过，老牌承包商的气氛与想要灵活创新的Ian格格不入，但他也不是亿万富翁，无法直接创办太空公司。
于是毕业前后，他去了Apple实习，暂时离开了航空航天行业，去往硅谷创业。在2014年的YC W14中做了HIV疫苗的非盈利项目，紧接着又加入了知名游戏开发商前CEO Mark Pincus创办的Superlabs做产品总监，直到被Zynga收购，他带领团队继续做社交游戏，技能叠加到42项。
图源：Ian Cinnamon领英
他读了斯坦福大学的MBA，并在2016年担任了斯坦福大学Wall Lab的商业化顾问。那时，他利用在麻省理工学院学到的知识创办了一家AI安全平台Synapse，他能用基于人工智能的X射线扫描来严密监控机场安检。Palantir看中了这门技术，在2020年收购了他的公司，将他的团队和技术收入囊中。
工作多年后，Ian在Palantir和航天梦再次相遇。他的AI项目技术被应用于商业和下游卫星系统，并获得美国陆军签发的超9亿美元合同。那时候他才后知后觉，原来2020年后的卫星行业已处于大爆发时期，航空航天正向外界开放。行业内正出现融资金额与Synapse不相上下的航空初创。
Ian进入Village Global担任投资者，在和100位来自政府、商界的客户的谈话里，他意识到卫星总线制造的瓶颈以略微不同的方式影响着每个环节。他认为，地缘政治是航空航天工业发展最大的因素之一，太空的生意在混乱和变化中加速发展。
Ian的眼睛一亮，发现卫星总线高效制造和快速交付的需求：“对我来说，几乎所有的童年记忆都回来了，没有什么比把卫星送入轨道这个行业更有前途。”
他去拜访好友时，遇到了从SpaceX离职的Max Benassi，此前他正担任高级推进工程师，做Raptor涡轮机械和动态平衡，推进系统是火箭发射的核心，他的工作涉及测试和优化涡轮泵，确保极端条件下的稳定运作，工作内容与制造设计、生产规模化相关。
图源：SpaceX招聘信息，内容为猎鹰推进工程师工作需求
“他负责将一个航空航天组件从试制变成量产，让其如何做到每月一个，每周一个，甚至每天一个。”Ian发现，Max之后在Astra的工作也是专注于大规模生产卫星和卫星组件的推进器。他与Max持续保持联系，想要与他合作。
2022年，Ian在洛杉矶成立了Apex Space，致力于制造卫星总线，做从100公斤到500公斤的标准卫星总线模型。
关键人物Max就在那年8月加入公司，用他的工程能力设计了一套卫星总线并将它放在了生产线上量产。这完全契合Ian的想法：在卫星种类和大小类型激增的浪潮里做一套标准化总线，这样，想把东西送上太空的人可以更轻易地设计、发射设备。
图源：CNBC，左Max Benassi，右Ian Cinnamon
造卫星需要钱，Ian最先收到的就是老东家Village Global的资金支持，又在9个月后再次获得A16z和Shield Capital等机构的融资。此外，Apex Space尽早争取到了客户，拿到预付款维持现金流付给供应商。
2023年2月，他们开始设计首款产品卫星总线Aries，200公斤重的ESPA级火箭，测试于2024年初结束。为了缩短交付时间，Apex会在签合同之前订购零件并规划组装。
在他人看来，制造微型卫星需要5000万美元启动资金、至少投入20-30人团队及3年周期，Apex团队在12个月内交出成果，不到20人的团队夜以继日工作，最终花费不到1000万美元。
今年，他们在洛杉矶租了一间4300㎡的制造工厂，用以量产卫星总线，目标是在2025年交付20个卫星总线。
跟客户说“不”
Ian在造Aries的初期就列出了3个核心要点，来克服卫星总线事业发展的困难。
首先是向客户的定制需求说“不”，专心地做标准化生产。
图源：Apex Space
在小型卫星、微型卫星赛道中，York Space和Terran Orbital拥有重要的市场地位。York Space靠政府合同起家，去年一笔6.15亿美元的合同让它成为SDA（Space Development Agency，美国国防部下机构）最大的卫星供应商，Terran Orbital也一样，会承担Lockheed Martin的分包合同。
Ian认可这两个超级玩家的发展，又分析：“他们已经发展得很好，走向上市，但他们无法拒绝客户的特殊制作要求。这意味着，他们的运营方式受限于财报公布压力、股东要求，很难投资研发可扩展的产品。Apex如果遇到这类情况则会婉拒合作。”
Apex是一家接受VC投资的卫星总线公司，政府是他们的大客户，商业公司也是。他们决定不走死板的路径。
Ian提到的情况，也体现在国防部采购文化和SDA采购计划的矛盾中。2023年10月，五角大楼的会计办公室会要求SDA提交未来20年的预采购计划，而SDA已经转变思路，试图在几个月至几年内部署新技术。“如果你必须提前20年把所有计划安排妥当，那你就别指望能突出对手。”SDA主任Derek Tournear感慨。
其次，Apex Space在设计制造上想办法加速生产。去掉了差异化和高度定制化的要求，Apex团队预定义所有配置包。这样方便在生产线上制造时，人们只需要更换不同的太阳能电池板、反应轮，以确保每次安装不同的有效载荷时，不需要经过新的工程流和新的非经常性工程。
“我们曾幸运地与SDA的成员多次对话，了解他们是否愿意采用灵活的办法，得到了非常积极的反馈，”Ian说，“但这不会马上实现。”
最后的核心绝招，Ian没有明确透露合作对象，但他表示Apex Space的DNA是软件，“航天器失败的最大原因之一是软件，当你更换新硬件时必须重新编写所有嵌入式代码，这非常复杂。但当我们能利用市面上前沿的软件技术，我们将真正实现大规模制造。”
据Spacenews，他们为Aries开发了软件，使其初始运行尽可能自主，包括自行定位和部署太阳能电池板发电，以及打开超高频新表来传输遥测数据。Ian称，此前预计需要30分钟至1小时的自主程序，在实际过程中花费仅10分钟。
他笃定Apex Space出售的每一颗卫星都能赚钱。Mark Suster推测，售价350万美元的Apex Space卫星材料和劳动力成本在100至200万美元之间，这也是投资者选择他们的理由。
此外，Ian还想打破传统的卫星寿命认知，Apex Space这样的初创做出的量化产品完全能够满足客户需求。
他解释：“之前，人们发射昂贵的卫星在轨道上运行20年之久，如果这是一颗‘相机卫星’，那么技术老化不可避免。现在发射成本下降，行业的想法也在转向‘发射可分布、可替代的小型卫星系统’，频繁更新来保持技术先进性。”
此外，随着近地轨道卫星增多，他看到了卫星补给燃料的市场，也就是太空加油技术。由于卫星总线技术基本稳定，可以通过补给燃料延长其使用寿命，从5年延长到10年。据报道，Northrop Grumman研发的“被动加油模块”已被指定为美军用卫星做“太空加油”的首选接口。
相比卫星总线，有效载荷的进步更快。例如，地球观测卫星的摄像头技术进步很快，频繁更新卫星有利于获取最新技术；而通信有效载荷的技术变化相对较慢，可以通过定期补给燃料来延长其在轨时间，以降低成本。
“随着卫星发射成本下降和频率上升，越来越多的商业模式都开始变得有意义”，Ian列举了地球观测、太空药物制造及小行星采矿等无意义的商业项目，将在未来变得很酷。
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