【新興領域/2023.08焦點】太空產業與太空科技生態系之間：你應該知道的這些事

為強化臺灣新創的國際知名度，國發會在國家新創品牌Startup Island TAIWAN的基礎上，進一步推動NEXT BIG新創明日之星計畫，經由新創社群及業界領袖共同推薦指標型新創成為NEXT BIG典範代表。2021年獲選的創新應用領域涵蓋AI、SaaS、綠能、電商、旅遊、區塊鏈、B型企業等共9家NEXT BIG。依據2023年7月19日國發會產業處所發出的新聞稿指出，2023年獲推薦第二屆的13家新創企業其應用領域，則包括：教育科技、智慧健康、AI資安及信任科技、社群娛樂及預訂服務、金融科技、B2B軟體服務、能源永續科技及國防航太科技等。

兩次的NEXT BIG應用領域有高度的重疊，然而依據台經院所發布的臺灣新創企業獲投資訊，歷年來太空科技新創的交易金額與件數從未進入前十大熱門獲投領域；此次國防航太科技相關新創入選，是不是表示市場的風向或產業的發展可能出現變化了？本篇專文將從太空科技產業與生態系發展、重要發展趨勢以及近期太空科技新創獲投案例進行彙整與說明，以協助對該領域發展有興趣的讀者掌握相關重要資訊。

1.從太空科技產業到太空科技生態系

太空產業的誕生可回朔至二十世紀1955至1975年間美國和蘇聯在冷戰時期，為了爭奪航太實力而展開的競爭，也被稱為「太空競賽」(Space Race)。關於太空產業（Space industry；由於該領域中衛星相關的活動居多，因此也稱之為衛星產業/Satellite industry）。如進一步觀察，該產業的範疇指的是製造到外太空的設備（包含零組件）與將其運送到外太空的相關服務與經濟活動。狹義的定義則僅包含硬體提供商（例如：運載火箭、衛星相關），價值鏈則包括上游的設備製造（如零組件與材料、次系統與整機；而整機設備主要可分為衛星、發射載具、太空船及地面設備等四大類型），中游的發射營運（包括發射服務、仲介服務以及營運管理）以及下游的應用服務（如：通訊、影像遙測與導航定位）。

在二次世界大戰期間火箭與衛星的發展主要的意義還是在國防面，戰後則逐漸出現民用領域；雖然太空科技是上個世紀就開始發展，但至今仍被視為是早期的產業。然而，隨著技術的發展與民間的參與，逐漸出現更多新形態公司以及高度擴展的商業模式，這也使得太空科技產業走向太空科技生態系的發展模式。而所謂的太空生態系指的是從事太空相關創業和創新的公司、企業家和投資者的網絡。這個除包括太空產業的範疇外，也納入應用太空技術與衛星應用的解決方案，且有更多的利害關係人（Stakeholder）參與其中，形成新的太空經濟。

具體而言太空科技生態系主要參與者類型，除了過去參與太空產業的企業，例如將衛星、設備、物資和人員發射並運送到太空外，衛星與地面站的設計以及火箭、航空器的設計生產、維護等，還包括：太空金融（除科技外，太空科技產業也是資本密集型產業；隨著技術進步與產業發展，有機會吸引更多資金投入，如風險投資者、私募基金、創業加速器、太空商業設施的保險等）、聚落與研發中心、政府組織、太空製造（在太空中的衛星或小行星上生產或製造產品，減少地球上的生產行為，降低生產的汙染）、諮詢與服務（如能長期在太空中生活，可能衍生出餐飲、健身房等休閒娛樂及服務需求）、導航與圖資（收集地表相關資訊，用於天氣預報、災害管理、國防安全、商業情報、農業以及資源管理等）、太空醫學、自然資源（如：太陽能的開發與高效化、從小行星取得礦物資源）、太空旅遊與探索（允許人們付費制上太空進行生活與旅遊體驗）、太空教育與訓練、國防與資安、AI與數據解決方案（利用太空低溫環境布建數據中心，並以太陽能作為電力來源進行高效運算）、遙測影像、遙控感測器、太空科學研究（對太空環境的研究，在太空的環境中發現新的創新價值與商業模式，並在太空環境中實驗，而不會對地球環境產生影響）、機器人與無人機（極端環境，如無空氣、無水、極低/高溫的環境，機器人可使用豐富的太陽能以執行任務，如清理太空垃圾，減少軌道上危險物）、5G通訊、軟體與硬體整合、材料供應、衛星通訊等。

從太空產業發展到太空科技生態系的發展過程，可謂是由單一科技產業變成百花齊放的多樣化經濟活動；有鑑於其蓬勃的發展，以下彙整總體面與重要趨勢，並針對近期值得關注的太空科技新創進行簡要介紹。

2.近期太空科系相關的重要趨勢與獲投新創

依據美國市場研究公司Grand View research在2023年6月所發布的太空科技市場研究報告指出，2022年全球太空科技市場估計為4,202億美元，到2030年，市場規模預計將達到7,318億美元，年均複合成長率（CAGR）為7.5%。在科學研究進步、技術突破和民間企業參與度不斷提高下，太空科技市場出現顯著成長。支持市場出現快速成長的因素之一，包括衛星發射成本的下降以及SpaceX等新創公司的出現，這使得太空科技解決方案更容易被需求者獲得並負擔得起。這為大量衛星的布建鋪平了道路，強化了全球連動性、導航系統的優化並擴大地球觀測能力；此外，對電信、廣播、天氣預報和遙測等衛星服務需求不斷成長，成為需求面推動的因素，而需求面的推動也進一步誘發解決方案的供給，例如：地球觀測、通訊網絡和科學研究增加，形成對小型與微型衛星的需求增加，在互為因果下，使得相關商機成長快速。

總部位於奧地利、專注於全球科技新創公司商業的研究機構Startus Insights針對太空科技趨勢和新創企業進行深入研究，在分析了2,162企業後，Startus Insights提出2023年影響全球太空科技10大創新趨勢，以下進行簡要說明。

1. Miniaturized Satellites（小型化衛星）趨勢重點：實現更便宜的成本設計，並能實現大規模生產；此外小型衛星非常適合用於專屬無線通訊網絡以及結合GPS進行科學觀測、數據收集、地面遙測等應用。代表性新創如：丹麥的Space Inventor（小型為行模組化開發商）以及保加利亞新創EnduroSat（安全通訊解決方案）。
2. Advanced Space Manufacturing（先進太空製造）趨勢重點：太空科技常結合創新技術來改良相關產品或服務，例如先進機器人3D列印等，以製造大型空間與可重複使用的運輸火箭。代表性新創如：Momentus（開發可重複使用火箭）以及Equatorial Space Systems（商業亞軌道火箭開發商）。
3. Advanced Communication（先進通訊）趨勢重點：簡單來說，太空通訊最關鍵的設備就是發射器和接收器。發射器將資訊編碼到電磁波上，將其發射出去，由接收器進行接收。因此大容量天線、地面站以及低軌道衛星的應用大大強化了太空通訊的發展。Thorium Space Technology（開發超扁平無干擾天線）以及Arctic Space Technologies（地面站的資料處理分散化）便是相關領域的佼佼者。
4. Space Traffic & Transportation Management（太空運輸與管理）趨勢重點：地球低軌道的環境中充滿太空垃圾，這包括火箭推進器、廢棄衛星，以及因為碰撞和爆炸產生的微小碎片；這些碎片對未來太空探索和旅行造成安全上的威脅。為了解決這種情況，碎片回收和太空交通管理的解決方案將越來越受到重視；ClearSpace以及OrbitGuardians即致力於廢棄衛星與太空碎片的清除。
5. Smart Propulsion（智慧推進）趨勢重點：對於太空任務來說，推進系統是至關重要的。考慮到太空任務帶來的成本和環境影響，開發可持續性的解決方案就成為重要議題；例如透過電力、水到以碘作為火箭推進劑的推進系統（法國新創ThrustMe），為的是實現下一代太空潔淨火箭以降低環境負荷（紐西蘭新創Dawn Aerospace開發的推進器以一氧化二氮和丙烯取代了有毒的聯氨）。
6. Space Based Activity Management（太空活動管理）趨勢重點：該領域包括旅遊、特定產業任務、衛星服務、糧食生產、廢棄物處理太空站優化；如美國新創Leviathan Space Industries，就投入空間站聚落的建置，該聚落由14個空間站組成，以實現太空旅行、貿易等經濟活動。加拿大新創Obruta Space Solutions則開發加油與升級的服務以提高衛星使用壽命。
7. Space Mission（太空任務）趨勢重點：透過解決太空探索相關的挑戰，人類在礦物資源、材料科學和生命科學的研究產生更大的機遇，同時也激勵更多的人才（如：學生、教師和研究人員等）投入相關領域。例如：為了方便任務管理美國新創Lunar Station就開發了月球環境可視化3D系統，以色列新創Helios則開發氧化物分離轉化器，可將火星和月球表面上發現的豐富氧化物轉化為氧氣、鐵、鋁和鈦等各種金屬。
8. Space Mining（太空採礦）趨勢重點：民營企業透過對小行星進行遙測與影像探索找出礦產可能的蘊涵量與精確位置；一旦找到就可以針對這些天體提取鉑、金、鐵甚至水等物質。英國新創Asteroid Mining Corporation與澳洲新創High Earth Orbit Robotics就利用衛星進行圖像的定位觀察，以找尋蘊含重要礦產的行星。
9. LEO Satellites（低軌道衛星）趨勢重點：低軌道通常指的是高度低於1,000公里的環境；此外，低軌道衛星並不總是沿著地球的特定路徑運行，可以擁有很多航線，相關的通訊與數據管理就是關鍵挑戰議題。例如：法國新創SpaceAble開發了低軌道衛星檢查解決方案，並提供相關數據；日本新創WARPSPACE則致力於開發低軌道衛星的光通訊服務。
10. Space Data（太空數據）趨勢重點：由於衛星數量的激增，使得大量數據得以被收集，後續則需要對這些資訊進行處理、分析和管理。總部位於盧森堡的新創公司Kleos即透過API提供太空數據，以滿足客戶需求；而美國新創LeoLabs則透過其軌道服務產品與精準雷達追蹤衛星與太空碎片，以提供相關數據做為服務。

3.近期太空科技新創獲投案例

除了上述創新趨勢外，透過早期投資交易概況也可掌握市場對太空科技產業的接受度。以下依據Crunchbase資料庫為基礎，篩選出2023年1至7月間（截至7月25日）太空科技領域中成立時間不超過十年（2013年以後成立）且獲投金額達上億美元的案例進行簡要介紹。

1. Astranis：總部位於加州的美國新創Astranis公司，成立時間為2015年，主要致力於建造小型低成本通訊衛星，為偏遠地區提供連網服務。2023年4月14日宣布獲得知名創投Andreessen Horowitz (A16Z)高達2億美元（Venture Round）的投資，累計獲投資金額達5.53億美元。
2. Isar Aerospace：Isar Aerospace致力於開發新一代火箭，用於中小型衛星或人造衛星系統（Satellite constellation；由數個衛星共同運作的系統），並提供低成本的發射服務。該公司成立於2018年，總部位於德國慕尼黑，2023年3月28日Isar Aerospace宣布獲得近1.6億美元C輪的投資，主要投資者為7-Industries Holding、Bayern Kapital via its Scale Up Fund Bavaria、Earlybird Venture Capital、HV Capital、Lakestar、Lombard Odier Investment Managers、Porsche Automobil Holding SE (Porsche SE)、UVC Partners和Vsquared Ventures。資金用途將用於擴大Isar Aerospace所開發之Spectrum運載火箭的生產規模。
3. Ursa Major Technologies：總部位於美國科羅拉多州的新創Ursa Major，為一家推進系統開發商，主要用於太空發射、高音速與國防用途。該公司成立於2015年，2023年4月26日其宣布獲得1億美元D輪的投資，pre-money達4億美元，投資者為BlackRock以及Space Capital。Ursa Major不做太空產業常見的垂直整合，而是致力於推動系統的開發，而這正是火箭開發中最為棘手的部分。
4. Voyager Space：Voyager Space為一家致力於太空探索的新創公司，成立於2019年，總部位於美國丹佛；2023年2月3日其宣布獲得來自NewSpace Capital計 8,020萬美元的投資，累計獲投資金額達1.778億美元。2023年5月5日Voyager Space進一步完成對ZIN Technologies, Inc.的收購（致力於太空工程、設計和整合公司，擁有數十年的經驗，為美國太空總署、國家安全機構以及各大航空和國防公司提供航空系統、監控解決方案、推進系統等）以進一步推進其星際實驗室（Starlab，能夠載人自由飛行的商業太空站）的開發工作。
5. Astroscale：Astroscale為一家日本新創，公司成立於2013年，主要提供軌道碎片清運、軌道上太空站與飛行器的維修等服務；2023年2月26日Astroscale宣布獲得7,600萬美元G輪投資，累計募資金額達3.829億美元。新一輪的投資者包括：Yusaku Maezawa（前澤友作，日本富翁、知名服飾電商ZOZOTOWN創辦人；首位使用SpaceX服務完成太空旅行的日本人）、Mitsubishi Electric、Mitsubishi UFJ Bank、Mitsubishi Corporation、 Development Bank of Japan以及FEL Corporation。

4.結語

依據自由時報2023年5月29的報導，國科會在召開第5次委員會議時，提報「臺灣太空科技發展」的相關規劃內容，將鎖定衛星製造、發射服務、地面設備、應用服務4大市場。市場方面目前國內太空產業相關產值2,158億元，2025年產值將再增800億元達3千億元，2029年太空產業產值有機會上看兆元。

目前我國的太空產業尚處於發展中階段，但須注意的是，當前國際產業的發展趨勢，已不再單純以舊產業思維進行布局，除專注於產業上、中、下游以及零組件代工或設計製造等合作模式；更應該注意的是整個太空科技的利害關係人，與市場需求。由於太空科技已不再專屬於國家的重點項目，如能積極鼓勵民間參與者（例如：新創公司、創投或企業創投等）投入太空科技相關事業，較有機會形成一定數量的商業化太空科技公司，進而出現太空產業的生態系，相關應用與服務也才能更多元。

資料來源

1. Grand View Research Inc. (2023), “Space Technology (SpaceTech) Market Size, Share & Trends Analysis Report By Type (Space Vehicles, Deep-space Communication, In-space Propulsion), By Agency Type, By Application, By Region, And Segment Forecasts, 2023 - 2030”, 2023-06,  https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/space-technology-market-report
2. John Spacey (2019), “24 Examples of the Space Industry”, 2019-10-05, https://simplicable.com/technology/space-industry
3. 國發會(2021)，「國發會與指標型新創NEXT BIG攜手合作 向國際傳達臺灣創業能量」，2021-08-04，https://www.ndc.gov.tw/nc_27_35156
4. 國發會(2023)，「國發會力挺新創 新一波NEXT BIG成軍」，2023-07-19，https://www.ndc.gov.tw/nc_27_37156
5. 自由時報(2023)，「國科會提4大市場策略 太空產業產值2029年拚兆元」，2023-05-23，https://news.ltn.com.tw/news/life/breakingnews/4316912