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瘋子or天才?伊隆·馬斯克和他的SpaceX

2018-02-07 09:20:54 作者:陳勝博

特斯拉是打發(fā)時間的副業(yè) SpaceX才是主業(yè)

  你們第一聽說馬斯克是什么時候?我想對車迷來說大多應該還是從特斯拉的崛起開始。如果再資深一點的車迷或許在2008年就聽說過當時特斯拉制造的第一臺跑車Roadster,也就是這次重型獵鷹丟上MTO的載重物。不過你們捫心自問,在那個大家都覺得電動車是戰(zhàn)五渣的時候,你們有幾個人能料到特斯拉能走到今天?甚至那時候也沒幾個人聽說過馬斯克其人,你們那時候更不知道他其實老早就有建立太空公司的打算。

馬斯克一家 馬斯克出生于南非,幼年也在南非度過。上圖中為兒時私房照,從左到右依次為弟弟Kimbal、妹妹Tosca、母親Maya和羞澀的小馬斯克。

  我們都知道馬斯克是美國人,但實際上他出生在南非,當然是出生在那個南非白人日子還比較好過的時代。不吹不黑,馬斯克的智無疑是過人的。10歲時、電腦都還不是特別普及的時代就會玩編程,12歲就賣出了第一款自己編寫的電腦游戲代碼,其大腦構(gòu)造必然有其驚奇之處。畢業(yè)后的馬斯克一開始搞起互聯(lián)網(wǎng)。他在上世紀90年代先后與人合伙創(chuàng)立了Zip2、PayPal等國外知名的互聯(lián)網(wǎng)公司。

馬斯克 馬斯克是PayPal創(chuàng)始人之一,也讓馬斯克得到第一桶金。當天的馬斯克真是標準的理工男Style。你們能看出來是哪個吧?

  對于絕大部分人來說1999年時的馬斯克已經(jīng)比“成功”還成功了。但他的那顆腦袋里面裝的到底是什么估計沒幾個人知道。但我們知道他的追求根本不是只滿足于商業(yè)上的成功。按我看,這個地球上的東西應該都已經(jīng)滿足不了馬斯克。

  反正當時肯定沒有人想到這個還在玩互聯(lián)網(wǎng)的“挨踢男”竟然把目標定在了大氣層外面,這個穿越實在有點厲害。他的第一個構(gòu)思是個叫“火星綠洲(Mars Oasis)”的計劃:把一個微型的溫室從地球送到火星,這個溫室可以在火星上種植各種農(nóng)作物,以后人類到了火星后就可以自給自足食物了。連傾盡美帝舉國之力建立的NASA都沒考慮這檔子事,作為一個私人老板來說,哪怕很有錢,在當時看來也無異于癡人說夢。

某種程度上 是戰(zhàn)斗民族造就了SpaceX

  固執(zhí)的馬斯克當然不在乎愚蠢的人類怎么看他。他似乎鐵了心要實現(xiàn)奔向火星的壯舉。于是來了一趟說走就走的旅程——當然沒這么快就上太空了,他那時在這一方面還是一片空白。他是跑到了戰(zhàn)斗民族的國度——俄羅斯。俄羅斯作為航天大國不容小覷,要知道美國航天飛機退役后,美國就連送人上太空的能力都沒了,現(xiàn)在要去國際空間站什么的,都得找俄羅斯幫忙,讓他們的聯(lián)盟號飛船把美國宇航員送上太空。

  不過俄羅斯人缺錢,只要你給錢,豬都可以幫你送上太空。馬斯克此行就是想財大氣粗砸錢玩兒,直接買下戰(zhàn)斗民族的火箭,試圖用俄羅斯人的火箭實現(xiàn)他的火星壯志(BTW:其實戰(zhàn)斗民族從蘇聯(lián)時代至今的一大堆火星任務幾乎沒有成功過的……)。

  但是俄羅斯人貌似對他的想法不感冒,據(jù)說他還和某個俄羅斯太空工程師吵了一架,大致情況是那名俄羅斯工程師覺得馬斯克就是半吊子渣渣,一個玩IT的裝什么逼去玩火箭。最后馬斯克從俄羅斯空手而回。然而,雖然表面來說,俄羅斯人什么都沒賣給馬斯克,但卻間接創(chuàng)建了SpaceX。

第聶伯號運載火箭 馬斯克最初看上并想購買的是俄羅斯第聶伯號運載火箭,是一種基于洲際導彈發(fā)展而來的中型運載火箭。LEO運載力為4.5噸,單次發(fā)射成本2900萬美。

  正是因為這次失敗的俄羅斯火箭購物旅,馬斯克開始萌生自己造火箭的念頭。他當時自己做過一個計算,自己制造一個類似于俄羅斯第聶伯號運載火箭的成本不過是其賣價的3%。他何不自己建立公司,制造物美價廉的火箭,一方面自己的夢想可能可以實現(xiàn),另一方面還可以用價格優(yōu)勢與國際上的航天大國同行抗爭,獲取衛(wèi)星或其它航天設備的發(fā)射訂單而盈利。

NASA JPL NASA的噴氣推進實驗室JPL里人才濟濟,馬斯克從這里挖到了不少制造火箭的專家。

  這想法在那時看來真是無比奇葩。但他居然真的開始這么干了。在從戰(zhàn)斗民族的國度回來后的第二年(2002年),馬斯克招來各路人馬。畢竟美國是個超級航天大國,當然不缺航天人才。從NASA挖來了一票以NASA噴氣推進實驗室JPL(Jet Propulsion Laboratory,看過《火星救援》的應該印象深刻)的工程師邁克·格里芬(Mike Griffin) 為首的團隊后,馬斯克在美國加州正式成立了SpaceX航空航天公司

Millennium Falcon 電影《星球大戰(zhàn)》中的宇宙船Millennium Falcon是獵鷹(Falcon)系列名稱的由來。

  公司成立后的當務之急就是趕緊研發(fā)新型運載火箭。而SpaceX的效率也是驚人得高,在公司成立后15個月的2003年11月,就完成了第一支火箭的試射。首支火箭定名為獵鷹1號(Falcon 1)。喜歡軍事的朋友會知道F-16戰(zhàn)機的代號就是Falcon,國內(nèi)把F-16代號翻譯為戰(zhàn)隼。本文使用目前流行的譯名“獵鷹”。實際上Falcon名字的由來其實是著名科幻小說/電影《星球大戰(zhàn)》中虛構(gòu)的走私宇宙貨船千年隼號(Millennium Falcon)。

獵鷹火箭全家福 目前為止獵鷹火箭系列全家福。從最初的小不點獵鷹1號、只有1級火箭的獵鷹9號v1.0、發(fā)展到成熟的使用2級火箭的獵鷹9號 v1.1和v1.2系列,可以見到帶或不帶回收架、放置不同載荷物的整流罩版本,以及目前最強大的重型獵鷹。

  獵鷹1號研發(fā)成功后,SpaceX先后又研發(fā)了多種型號的獵鷹火箭,包括獵鷹1e、獵鷹9 v1.0、獵鷹9 v1.1,v1.2一直到今天的重型獵鷹。取名字的方式儼然是工科宅+程序猿風格,終于還是暴露了馬斯克的職業(yè)出生……獵鷹系列火箭為SpaceX立下了汗馬功勞,基本是SpaceX目前的主要營收來源。SpaceX接到的各種航天器發(fā)射合同都由獵鷹家族運載火箭完成。

SpaceX和NASA是好基友

  說道這里,我得要噴一下網(wǎng)絡常見的“舉國之力發(fā)展的航天不如一家私人公司”的論調(diào)。無疑馬斯克是個奇才,但靠他自己就能造火箭無疑是癡人說夢。沒有其背后舉國之力發(fā)展而來的NASA提供的人才和技術(shù),SpaceX不可能造得出火箭。應該說馬斯克的天才能力是發(fā)揮在管理和運營SpaceX公司上。讓NASA的人才技術(shù)得到最低成本下的最大化發(fā)揮。如今的SpaceX,種意義上類似于一個精簡而高效化的NASA火箭部門。

COST SpaceX最早和NASA的合作項目商用太空軌道運輸服務COST,足見兩者的關(guān)系是合作而不是相互競爭。

  SpaceX和NASA也并非競爭關(guān)系,而是妥妥的合作關(guān)系,甚至應該說NASA就是SpaceX的最大靠山。2006年時SpaceX就拿下了NASA的商用太空軌道運輸服務(Commercial Orbital Transportation Services,簡稱COTS)合同,用于將物資送往國際空間站,以及未來可能的用“龍”號(Dragon)飛船讓NASA的宇航員得以往返于ISS國際空間站,而不必依賴俄羅斯。

SpaceX Dragon 用于COST項目的龍?zhí)栵w船。目前該飛船由獵鷹火箭發(fā)射并運送物質(zhì)前往ISS國際空間站。目前并無載人能力,SpaceX正在開發(fā)具有載人能力的V2版本。

  SpaceX的獵鷹系列火箭,此前的獵鷹9還是重型獵鷹也好,都是基于NASA的模塊化火箭技術(shù)發(fā)展二來,其隼式發(fā)動機、火箭箭身技術(shù)也與NASA現(xiàn)有的宇宙神、德爾塔系列火箭有許多相似之處。可以說獵鷹系列更像是NASA現(xiàn)有火箭的大推力低成本化版本,背后NASA的技術(shù)儲備功不可沒??狂R斯克一個人能搞定重型運載火箭的話,他干嘛不在自己南非老家搞要去移民美國?因此“僅僅一家私人公司干掉其它國家航天機構(gòu)”這種暴露智商問題的蠢話某些人還是少說為妙。

Delta IV NASA目前最重型的德爾塔4號火箭,其3根模塊化并列式1級火箭的結(jié)構(gòu)和重型獵鷹有異曲同工之處。然而SpaceX厲害之處在于,重型獵鷹運力比德爾塔4號大1倍有余,單次發(fā)射成本卻僅為后者的1/3。

  此外SpaceX也接過美國以外國家的發(fā)射訂單,比如2012年12月時成功幫來自盧森堡的SES公司發(fā)射了一顆通訊衛(wèi)星。而SpaceX的最大秘訣在于其成本控制手段。由于Falcon系列火箭部分是可回收的,因此單次發(fā)射成本非常有競爭力。以獵鷹9 v1.1為例,單次將商業(yè)通訊衛(wèi)星發(fā)射進入GTO軌道(Geosynchronous Transfer Orbit,地球同步轉(zhuǎn)移軌道)的成本比我國國家航天局價格已經(jīng)頗有競爭力的長征3B號火箭還要低1500萬美元(約9500萬人民幣,長征3B類似任務的成本大約為7000萬美元,約4.45億人民幣)。當然,前段時間把臉書的衛(wèi)星給炸了之后,不知道臉書老大會有點后悔沒多花這1500萬美元。

  SpaceX成功的商業(yè)運營范例這里就不在多舉了,我們回到馬斯克的太空夢想上。如今的馬斯克已經(jīng)不是十多年前那個被認為是癡人說夢的門外創(chuàng)業(yè)者了,現(xiàn)在再談的太空事業(yè)夢想,相信很多人都會表示認同可行。2010年時馬斯克曾自己算了個數(shù),他成功說服自己并認為人類殖民火星從成本上來看是可能的。他相信人類在未來10-20年間將能踏足火星,到了2035年前后,將有數(shù)千枚運載火箭將人類送往火星,并在火星建立擁有百萬人口的殖民地!

地球太危險了 馬斯克鐵了心想要去火星

  到此,我們才說到馬斯克真正的夢想:踏上火星的紅色土地。在現(xiàn)階段美國連載人航天能力都沒有,只有俄羅斯和中國還保持著近地軌道載人任務,美國重返月球計劃都還困難重重的情況下,一個私人航天公司想完成人類登陸另一顆行星的壯舉,這可比用火箭發(fā)射衛(wèi)星還難得多。這么看來馬斯克還真是個瘋子!

  可馬斯克真不只是在YY,他一直以來確實都在著手著火星任務。他的SpaceX曾一直在研發(fā)由“龍”號太空艙進化而來的“紅龍(Red Dragon)”太空艙,并將由同樣在研發(fā)中的Falcon Heavy重型運載火箭送上太空并進入前往火星的軌道。馬斯克預期“紅龍”飛船最快在2022年飛向火星,先期將會是無人任務,“紅龍”號到達火星后將會尋找火星上生命存在的證據(jù),并可能將一些火星樣本送回地球,為之后的載人任務打下基礎。

  紅龍與可回收獵鷹火箭都有一個共同目標——節(jié)省成本。馬斯克曾說過希望太空旅行的成本將會降低到幾十萬美元。而“紅龍”號火星任務的成本將會控制在4億美元以內(nèi),發(fā)射成本和在火星的著陸器成本分別控制在1.5億和1.9億美元。整個任務不超過10億美元,相比起來NASA未來的火星計劃使用的SLS(Space Launch System,太空發(fā)射系統(tǒng))火箭僅單次發(fā)射成本就高達50億美元的預算來說,紅龍的成本效益可謂非常誘人。

SpaceX Red Dragon SpaceX最初的火星計劃設想使用紅龍?zhí)栵w船登陸火星,目前已因各種原因而取消。概念圖展示了從火星水手大峽谷上空進入火星大氣的紅龍飛船。

  不過關(guān)心SpaceX的Geek粉們大概也聽說紅龍計劃已經(jīng)取消的事情。其實在此之前筆者就不大看好紅龍計劃,原計劃要再2020年前后的發(fā)射窗口開始任務,最早計劃在2018年——眼下獵鷹重型火箭才剛剛試射,紅龍不過還是個概念狀態(tài)。對于動輒要耗時數(shù)十年計的太空探索任務,這未免顯得太急功近利了。

  當然表面上,馬斯克宣布紅龍計劃之所以取消是因為和NASA的合同沒續(xù)簽下去,沒有資金來源等等。但實際上誰都明白,讓人類前往火星的壯舉是舉國之力運行的NASA都覺得困難重重的事情,SpaceX再厲害也不可能在短短幾年內(nèi)攻克。相信大部分人都認同:拋棄不切實際的幻想,讓SpaceX繼續(xù)干老本行——以低廉價格發(fā)射商業(yè)衛(wèi)星,才是正確的運營之道。

Mars Colony 紅龍計劃的取消并非是馬斯克火星之夢的終結(jié)。相反,他已經(jīng)開始謀劃更為龐大的火星計劃……

  然而,如果你以為那個腦子里面不知道裝著啥的馬斯克會乖乖地只專注玩廉價火箭,那你就大錯特錯了。只要他還活著,就永遠不會忘記火星這個神秘的星球。

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