SpaceX正推进代号“Starfall”的计划,利用其星际飞船(Starship)开展在轨药物研究,探索微重力环境下的商业制造潜力。这项计划将小型无人太空舱送入低地轨道,生产高质量药物、半导体和食品,目标2030年实现商业运营,市场规模或达数百亿美元。
SpaceX首席运营官格温·肖特维尔(Gwynne Shotwell)表示,Starfall将重塑制药与材料科学,巩固SpaceX在空间经济中的领导地位。
Starfall计划的核心是利用星际飞船的超大运力与低成本优势。星际飞船设计运载量超100吨,单次发射成本目标为100万美元,远低于猎鹰9号的6200万美元。计划将无人太空舱送入低地轨道(LEO),停留数周至数月,生产微重力环境下的高价值产品。微重力能生成更均匀的晶体结构,2024年国际空间站(ISS)实验显示,微重力制造的蛋白晶体尺寸增加40%,纯度提高20%,可提升癌症、阿尔茨海默病等药物的疗效。半导体晶圆在微重力下缺陷率降低15%,适用于AI芯片与量子计算。
SpaceX已与辉瑞、默沙东和台积电等洽谈合作,2026年计划首次试验发射,2028年实现小规模生产。
技术上,Starfall依赖星际飞船的Block 2与Block 3版本。2025年5月,星际飞船第六次轨道测试进入轨道但再入时爆炸,暴露热防护与姿态控制问题。SpaceX计划2025年完成12次测试,优化推进剂容量(增加25%)与Raptor引擎推力。太空舱设计借鉴Crew Dragon,配备自动对接与回收系统,回收成功率目标为95%。SpaceX利用Grok AI优化舱内实验环境,控制温度与辐射,2024年AI驱动的实验效率提高30%。然而,星际飞船的可靠性仍是瓶颈,2024年成功率仅60%,需2026年达到90%以支持频繁发射。电池续航也受限,舱内实验需8小时高强度运行,当前仅支持4小时。
市场前景广阔,空间制造被视为下一代经济引擎。麦肯锡预测,2035年空间制造市场规模达200亿美元,制药占40%,半导体30%。2024年,全球制药市场达1.6万亿美元,微重力药物可提高疗效10%,潜在收入超100亿美元。
半导体需求受AI热潮驱动,2024年全球AI芯片市场达900亿美元,2030年预计翻倍。SpaceX计划2030年每年发射50次Starfall任务,生产1000公斤高价值晶体,收入或达50亿美元。Starfall还探索食品与生物材料制造,2024年ISS实验生产高纯度胶原蛋白,适用于再生医学。
SpaceX的目标客户包括制药巨头、芯片制造商与NASA,2025年已获辉瑞3亿美元意向订单。
Starfall计划得到美国政府支持。2025年4月,特朗普政府放宽芯片设计软件许可,缓解SpaceX供应链压力。NASA与国防部(DoD)提供2亿美元资助,支持微重力实验,DoD还计划利用星际飞船进行全球货运,合同价值10亿美元。宾夕法尼亚州政府为SpaceX提供5000万美元税收优惠,鼓励其在兰卡斯特建设地面控制中心,创造200个就业岗位。
2024年,SpaceX电池产量仅满足猎鹰系列70%需求,Starfall需额外3亿美元投资电池研发。
全球竞争加剧。加州初创公司Varda Space利用猎鹰9号发射三枚太空舱,2024年回收抗病毒药物晶体,获彼得·蒂尔1亿美元支持。Varda的单次发射成本仅500万美元,低于Starfall的预期成本。中国天舟货运飞船2025年计划开展微重力制药实验,依托低成本长征火箭,单次发射成本300万美元。日本JAXA研发的Kibo模块已生产光学晶体,2024年出口额达5000万美元。SpaceX需凭借大运力与AI优化抢占市场,2024年其发射市场份额占全球60%,但Varda的灵活性与中国低成本优势形成威胁。65%用户看好Starfall,但35%担忧星际飞船的爆炸风险。
环境与监管挑战不容忽视。2024年8月,得州环保机构因星际基地水污染罚款SpaceX 15万美元,需解决排放问题以获批更多发射许可。微重力制造的废料处理要求高,2024年ISS实验废料回收成本占总预算20%。SpaceX计划2026年部署轨道回收机器人,降低成本15%。此外,Starfall需符合国际空间法,2025年联合国COPUOS会议可能收紧商业航天监管,增加合规成本10%。
对消费者,微重力药物可降低癌症治疗成本5%,但初期研发费用将推高药价3%。企业需优化回收技术,2024年Varda回收成功率70%,SpaceX目标为95%。投资者可关注SpaceX供应商如Lynas,2025年Lynas股价涨20%,但需警惕地缘风险。
Starfall计划是SpaceX从发射服务向空间经济的转型尝试。若2030年实现运营,可能重塑制药与半导体行业,创造50亿美元年收入。然而,星际飞船的可靠性、供应链瓶颈与全球竞争提示,SpaceX需在技术、政策与环境间找到平衡。2025年底的首次试验发射将是关键节点,若成功,SpaceX或领跑空间制造赛道;若失败,Varda与中国可能迎头赶上。