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SpaceX,商业的力量和人类的浪漫

SpaceX所承载的,是人类对太空的探索和关于星际旅行的浪漫幻想,它作为一家商业公司本身的经历也充满离奇色彩。

of course I still love you.——这是埃隆·马斯克涂印在SpaceX海上回收船坞上的话。

美国东部时间2020年5月30日,带着这浪漫一句的海上火箭回收平台等候在佛罗里达州大西洋附近。15时22分,SpaceX的载人火箭DM-2(Demo-2)搭载乘坐着NASA宇航员的龙飞船,从佛罗里达州肯尼迪航天中心39A发射台点火升空。

这句话源自伊恩·班克斯(Iain Banks)的科幻小说《The Player of Games》,班克斯是马斯克最喜欢的科幻作家之一。2016年,SpaceX实现首次海上火箭回收,当时漂在大西洋上距离卡纳维拉尔角650公里处的那条回收驳船上涂印的,也是这句话。

5月30日,SpaceX的龙飞船升空。| 图片来源:SpaceX官方Flicker

必须承认,SpaceX与其创办者埃隆·马斯克的浪漫一面紧密相关。从2002年成立至今,这家太空探索技术公司已经多次创造历史,但5月底的这次发射仍有非凡意义。

发射后8分58秒,第一级火箭安全抵达回收平台;12分钟后飞船顺利进入近地轨道,朝国际空间站进发;19 个小时后,龙飞船与国际空间站成功对接,飞船上的两名美国宇航员与三位已在国际空间站的宇航员正式见面。

国际空间站上的宇航员与龙飞船上的宇航员相聚场景。 | 图片来源:视觉中国

在NASA官网,这项任务被称为“发射美国(Launch America)”,是美国近10年来最重要的一次航天任务。它意味着美国载人航天可以不再受俄罗斯联盟号的限制,同时它也是首次由商业航空航天公司将人类带入太空。

发射前夕,SpaceX宣布完成了新一轮近3.5亿美元融资,公司的最新估值约为360亿美元。

从0到360亿美元,SpaceX和埃隆·马斯克一直是受到全球关注的商业明星,其高光时刻和黑暗时刻都曾被无限放大。SpaceX所承载的,是人类对太空的探索和关于星际旅行的浪漫幻想,它作为一家商业公司本身的经历也充满离奇色彩。

SpaceX的缘起是马斯克的太空梦,梦想的起点是小时候看过的《银河系漫游指南》。马斯克酷爱《星际迷航》,很早之前就萌生了移民太空的念头,火星是他最中意的目的地。

1995年大学刚毕业,马斯克就和弟弟创办了一个类似于百度地图和大众点评综合版的软件Zip2,1999年2月PC 制造商康柏(Compaq)出资 3.07 亿美元收购了Zip2。同年,马斯克又投资1200万美元创办在线金融支付公司X.com,2000年与推出了在线支付产品PayPal的Confinity公司合并,新公司以“PayPal”命名,并于2002年2月在纳斯达克上市。

PayPal上市5个月之后,作价15亿美元卖给了eBay,马斯克因此获得了价值1.65亿美元的eBay股票,当时他31岁。

有了钱的马斯克开始把太空梦提上人生议程。

当时,马斯克已经有了一个名为“火星绿洲”的在火星建立生命支持系统的计划,但需要用到的运输工具火箭的价格昂贵。在美国国内能找到的最便宜的 “Delta2号”运载火箭,发射一次也要5000万美元。

于是,马斯克三次前往俄罗斯,希望购买退役的洲际导弹将其改装成火箭,最终也因俄罗斯报价过高而放弃。

买火箭太贵,手里又有了点卖PayPal的钱,这促使马斯克开始了自己的第三次创业。2002年,马斯克以1亿美元作为启动资金创立了SpaceX,2004年又以650万美元投资电动汽车公司特斯拉,成为特斯拉最大的持股人和董事长。

SpaceX诞生时,各国面向太空的大航空时代刚刚拉开帷幕。

2003年,美国哥伦比亚航天飞机失事,飞机在高空解体以及7位宇航员的丧生打击了美国人对航空事业的热情,NASA捉襟见肘的财务状况浮出水面。它和1986年挑战者号失事暴露了同一个问题:太空事业由政府全盘控制难以健康发展,这为政府与私营公司合作打开了大门。

2004年,小布什政府宣布“美国航天发展计划”,提出“先返回月球,再登陆火星”,力求重振美国人对航空事业的信心。但是美国宇航局的预算逐年削减,加上金融危机,奥巴马上任后重新评估美国的航天事业发展进度,在“火星优先”“月球优先”和“灵活途径”中选择了“灵活途径”,这等于放弃了小布什时期的计划,鼓励私营公司参与,既能避免美国航天事业停摆,也可以解决航天飞机退役可能带来的大量失业问题。

政府的态度转变是关键。于是,新的力量进入了。差不多同一时期,亚马逊CEO贝佐斯创办了蓝色起源,英国富豪理查德·布兰森创办了维珍银河。

马斯克成立SpaceX的目的很简单,就是殖民火星,为此他需要研发出一款便宜可靠的火箭。SpaceX选择的方式是开发可回收利用的大型火箭,成为“太空行业中的西南航空公司”。这吸引了一些来自波音公司、喷气推进实验室(JPL)和天合集团(TRW) 的优秀工程师和管理者。

SpaceX的第一批员工只有13个人,如今已经成长为拥有 7000 名员工的巨擘。但早期由于没有政府资金支持,搞火箭又是一个特别费钱的游戏,没有多少人相信他能成功。很多为Space X工作的普通工程师都是刚刚毕业的小伙子,马斯克会亲自打电话邀请这些年轻人,用梦想激励,标准的“我们的征途是星辰大海”。

SpaceX发射场。| 图片来源:SpaceX官方Flicker

然而,火箭的研发并不顺利。2006年3月24日SpaceX的猎鹰 1 号火箭首次发射失败,2007年3月20日第二枚火箭也没能顺利进入轨道,2008年8月2日在第三次火箭发射期间,搭载着三颗NASA卫星和James Doohan(在《星际迷航》原初系列中饰演 Scotty)骨灰的火箭爆炸了,猎鹰一号三次试发射全部失败。

此时,公司经费见底,SpaceX和马斯克跌入低谷。与此同时,特斯拉也一直没有成型的产品用于兑现订单,两家公司都快撑不下去了。如果第四次发射继续失败,SpaceX可能宣告死亡。

在第三次发射失败之后的一个月,2008年9月28日,SpaceX又迅速开始了第四次发射,终于成功。SpaceX因此成为世界上第一个实现火箭发射入轨的私营商业航天公司,而且发射成功还为SpaceX带来了一个续命丸——NASA的订单。

NASA的商业轨道运输服务(COTS-Commercial Orbital Transportation Services)是美国航天事业商业化的里程碑事件,目的是为国际空间站发展商业补给服务。在此之前,美国的太空发射业务一直是被波音和洛马公司垄断,2006年两家公司还合资成立了联合发射联盟(ULA,United Launch Alliance),包揽了美国军方、NASA和政府机构的火箭发射任务,火箭发射成为暴利行业。

2006年,为了解决这个问题,NASA应政策倾向寻找商业化合作出路,商业轨道运输服务(COTS)应运而生。

2008年底,经过招标,NASA选择了与SpaceX及轨道科学(Orbital ATK)两家公司合作,其中与SpaceX签署了16亿美元的合同,后者提供向太空站运送货物的服务,SpaceX因此还获得2.78亿美元投资,此时终于算是走过了脆弱的早期成长期,更多可能性出现了。

2014年,SpaceX对NASA的轨道实验室做商业补给时使用的Falcon 9火箭。| 图片来源:SpaceX官方Flicker

与此同时,SpaceX的火箭研发和发射回收试验仍在推进当中。

猎鹰1号发射成功之后,SpaceX就开始升级,将原本仅有1台梅林(Merlin)发动机的猎鹰1号升级为由9台梅林发动机组成的猎鹰9号。2010年6月4日猎鹰9号完成首次发射,2011年SpaceX又拿到了追加至3.96亿美元投资,用于研发猎鹰9号和龙飞船。

由于NASA采用固定价格承包(Fixed Price Contracting)合作模式,预算是有限的,SpaceX如何降低火箭发射成本就变得很关键,它不仅影响SpaceX这家公司的命运,也对后来的太空生意有决定影响。

一般情况下,火箭发射升空后,第一级推进器就会被废弃,马斯克认为这是火箭发射成本高的主要原因,若能将其回收将有效降低成本。从2012年9月到2013年10月,SpaceX陆续做了8次火箭回收试验。最终在2015年12月21日,猎鹰九号安全在陆地软着陆,这也是人类发射火箭历史上的第一次助推器回收。2016年4月,猎鹰九号搭载着龙飞船顺利升空,一级火箭助推器分离之后,稳稳降落在海上回收平台,实现了首次海上回收。

SpaceX的另一个海上回收坞,涂装“Just Read The Instructions”(请阅读指示),取自伊恩•班克斯的《文明》系列。 | 图片来源:图片来源:SpaceX官方Flicker

根据当时媒体报道,通过采用航天超强度铝锂合金材料制造和增加挡热板等措施,回收后的一级火箭无需经过太多整修便能重复使用,可降低30%的发射成本。

而且,SpaceX在这期间还抓住了另一个机会,就是NASA的宇航员运输。

2011年,美国决定放弃“航天飞机”计划,在亚特兰蒂斯号退役后就失去了运输宇航员进太空的能力,只能购买俄罗斯联盟号的服务,每个座位收费一度高达8600万美元。

为了不一直有求于人,2014年9月,NASA正式售出价值68亿美元的商业乘员运输能力(CCtCap)合同,波音公司和SpaceX分别赢得了42亿美元和26亿美元的商业合同,NASA负责出钱出宇航员,波音和SpaceX各自研制一种新型商业载人飞船,重建美国的载人航天发射能力。本次龙飞船的发射就是NASA与SpaceX当时签订合同的组成部分。

波音总体上的进度稍落后于SpaceX。2019年年底,波音公司制造的“星际航班”(Starliner)飞船在不载人试飞中未进入预定轨道,被迫取消原定前往国际空间站的计划。有媒体报道波音将在今年10月再补一次星际航班飞船的无人测试发射,目标仍然是国际空间站。

当然,SpaceX的进展也并非一帆风顺。

2016年,SpaceX经历了被马斯克称为“最困难最复杂”的一次失败。当年9月1日,猎鹰9号在发射前的测试中爆炸了,事故造成Facebook价值2亿美元的Amos-6卫星完全摧毁,SpaceX也由此陷入了4个月的停滞,直至次年1月才重新开始发射试验。

在无数次的爆炸和失败中,现在的猎鹰9号逐渐成为SpaceX最为成熟的火箭,担负了SpaceX的主要发射任务,每次发射报价为6000万美元,而其他供应商的报价则高达2.5亿美元到4亿美元不等。

2019年底, SpaceX还开始了新项目,着手建造下一代星际飞船Starship。Starship飞船长50米,直径9米,由合金钢制成,发射载荷为150吨,可重复使用,用于火星飞行,可容纳100人。

今年1月,马斯克在Twitter上对移民火星的时间表做了预测:“我们每年将建造100艘星际飞船,10年内数量就可以达到1000艘,这也就意味着每年的运力可达1亿吨。每当地球和火星轨道同步时,就可以同时把大约10万人送往火星。”当时,马斯克再次被网友们调侃成了“疯子”。但4个月后,美联邦航空局颁发许可证,允许SpaceX对Starship飞船展开亚轨道飞行测试。

马斯克是疯子吗?关于他的各种形容词层出不穷,5月底的这次发射之后想必又会增加。无论人类最终是否以及何时才能殖民火星,他对梦想的执行力令人钦佩。

这注定是一个不断失败、不断前进的故事。就在龙飞船发射的前一天, SpaceX星际飞船SN4原型机在得克萨斯州的测试场测试时发生了爆炸。

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到底啦