【马斯克与火箭】被迫造火箭，因为更便宜

【马斯克与火箭】被迫造火箭，因为更便宜

一段12分钟的旅程，SpaceX足足等了12年。

美国东部时间，2020年5月30日，美国佛罗里达州卡纳维拉尔角的 NASA 肯尼迪航天中心，载人龙飞船和猎鹰9号准备发射升空，将两名NASA宇航员送入国际空间站。

点火发射，2分钟后，猎鹰9号顺利完成一级火箭分离;9分半后，一级火箭成功降落海上平台着陆回收。

第十二分钟，猎鹰9号按计划实现火箭二级分离，标志着首次商业载人飞船测试的成功。

经过十几个小时的飞行，载人龙飞船与空间站成功对接，两位宇航员甚至没感觉到任何撞击，“我们对它的表现非常满意”。

历经各种超乎想象的高压与失败，SpaceX终于创造了历史。与此同时，这也是美国版“新基建”一个重大的里程碑，通过促进低地球轨道空间生态系统的发展，增强美国民间力量进入太空的能力。

几乎所有的伟大都和自己的最初模样，相距甚远。

12年前，2008年的圣诞节，马斯克甚至没钱给自己第二任妻子买一份像样的礼物。猎鹰1号发射“三连败”，几乎烧光马斯克投进去的一个亿，特斯拉也面临资金链断裂。摆在他面前的，不仅仅是破产，而且负债累累。备受煎熬的马斯克会在睡着的情况下，爬到身边妻子身上开始尖叫。

2006年3月猎鹰1号首秀失败，马斯克初尝造火箭之艰难。一级燃料泄漏，导致发动机故障，火箭爆炸，搭载的卫星设备将车间的屋顶撞得粉碎。一群工程师在酒吧借酒浇愁，隔日清醒，立刻再战。2007年，第二次试飞虽开局良好，但仍以失败告终。不少工程师大受打击，他们知道老板的钱最多再支持一两次发射。而且，早期团队关键人物 Hollman 离开了 SpaceX，这位年轻工程师体现出马斯克渴望得到的那类人才所具备的品质，很多人甚至担心，少了他，公司会倒闭。

2008年，猎鹰1号发射第三次失败。这也是最为艰难的一年，马斯克经常半夜做噩梦，与2002年那位写过软件但对航空专业还是门外汉的富豪，判若两人。当时，马斯克天真以为3000万美元就能将植物温室送去火星。当被告知发射成本6000万美元到8000万美元时，他决定买一枚翻新的俄罗斯洲际弹道导弹来完成。

千里迢迢飞去俄罗斯谈生意，结果不欢而散。在机场，马斯克决定自己造火箭，他向同伴展示电脑里备好的成本报表，既然可以开着本田雅阁去太空，为什么非要坐法拉利？

一位叫 Tom Muller 的人在这份表格里增加了新型低成本火箭的性能和成本参数，并和其他早期成员一起完善了造火箭计划。他不仅是马斯克决心成立 SpaceX 的重要支持者，也是公司联合创始人和 CTO。

2008年9月，猎鹰1号火箭第四次升空，成功地将虚拟有效载荷送入了轨道。SpaceX 争取到NASA一份16亿美元救命合同。“我甚至不能拿着电话，我只是脱口而出，我爱你们！”马斯克回忆接到“中标”电话时的心情。

曙光乍现，SpaceX 进入一个新阶段。马斯克利用这笔钱飞速扩张，拓展新的发射能力。2014年5月29日，SpaceX举行载人龙飞船发布会，迈出了商业载人计划第一步;2019年3月2日，完成首次载人飞船无人验证飞行;2020年5月30日，完成首次载人火箭发射成功，缔造历史。

除了制造送飞船上天的猎鹰火箭，SpaceX 还制造龙飞船。高度垂直整合，几乎所有配件都在内部生产，成为火箭和飞船成本能降下来的重要因素。比如，龙飞船总成本3亿，其他公司飞船项目成本比这个数字高出10到30倍。

SpaceX 80-90%的制造工作都是自己完成，包括火箭、发动机、电子设备和其他部件。相比之下，从俄罗斯和乌克兰进口核心部件的竞争对手（比如 Orbital Science ）更像是组装商。ULA（联合发射联盟，也是波音和洛克希德·马丁合营公司）有1200多个供应商来帮助他们制造产品。

不光自己完成制造，SpaceX 还自己设计了主板、电路、探测震动的传感器、飞行计算器和太阳能板。不同于其他公司对“太空级别”设备的孜孜以求，SpaceX的设备往往由现成的消费类电子产品制成。他们甚至发现，仅仅是一个精简后的无线电装置，不仅可以将重量减少20%，自产成本节省程度也让人惊讶。如果一些工业级设备由传统航天企业生产，成本在5万美元到10万美元之间，而在SpaceX的制造成本则只有5000美元。

“以现有载人飞船搭载的星载计算机和控制器举例，单个控制器价格为500万元人民币左右，一共14個系统，为了追求高可靠性，每个系统1+1备份，一共28个控制器，成本总计约1.4亿人民币！而SpaceX的龙飞船主控系统的芯片组仅用了2.6万人民币，成本相差5348倍！”我国民营卫星公司九天微星的九天粒波（笔名），也曾撰文探讨SpaceX在主控系统的芯片组上极强的成本控制能力。

即使针对供应商，马斯克也有办法说服对方压低成本。比如，波音花费5年和一亿美元造出涡轮泵，SpaceX供应商被要求将成本控制在100万美元，时间是一年。最后，这位涡轮泵供应商花了13个月做出来了。

除了高度的垂直一体化，还有对新技术的开放和大胆采用以及工程师文化。龙2飞船使用的超级德拉科引擎（SuperDraco），是有史以来第一个完全采用3D打印技术造出来的航天引擎，因为是由计算机控制点机械会用高强度镍铬铁合金直接打印而成，不需要经过人工焊接，强度和性能达到了前所未有的水平。对自动化的追求也体现在 SpaceX 工厂里。他们用一台古怪的两层楼高的机器，实现巨型金属板焊接流程自动化，并成为竞争对手纷纷效仿的对象。

无论是在特斯拉还是SpaceX，都可以感受到浓浓的工程师文化。就连马斯克自己都说，他的生活90%由工程师组成。在SpaceX，毕业于常青藤大学的计算机科学家，负责机器设计的工程师和负责硬件制造的电焊工、机械师，都可以坐在一起。这在业内算是一个重大突破，因为传统的航空公司都会让工程师和机械师分开工作，在便宜的地方设立工厂，工程师和机械师往往相隔千里之外。

在商业模式上，马斯克追求“薄利多销”，从来不指望发射一次大赚一笔，宁愿每次只赚一点儿并通过多次发射，用规模效益和持续的技术改进，大大降低成本。

虽然2008年是马斯克最艰难的一年，但是，转机也在悄然酝酿，那一年奥巴马当选为美国总统。没有奥巴马政府的推波助澜，以及NASA在整个项目过程中的全方位支持，仅凭马斯克一家公司，不可能實现这样的壮举。

美国虽然在冷战时期，创造出世界上最先进、最复杂、可以重复使用的航天飞机，也曾嘲笑俄罗斯载人飞船的粗糙，时过境迁，自己的航天飞机却成为NASA最为沉重的成本负担。除了旧式设计给宇航员带来的安全隐患，虽然航天飞机可以重复使用，但是，作为最为复杂的航天器，每更换一个零部件，特殊加工设备和维护保养人员的高昂成本，越来越让美国政府不堪重负。当然，还有天价的发射费用，一次发射费用大约需要四五亿美元。

正是在这一背景下，上任于美国财政赤字和金融危机等加深之时的奥巴马，力主把烧钱的各种航天计划予以停止，这使得新的航天飞机建造计划被撤销，并提倡与商业太空公司合作。

于是，就有了 NASA 的 Commercial Crew 项目，一个类似 PPP（政府与社会资本合作）的模式变革。其主要目标之一，就是让私人企业（而不是NASA）制造出下一代航天器，将美国宇航员送上轨道。航天器制造完成之后，这些私人企业可以通过运营航天飞行服务来实现盈利。有观点曾分析指出，美国正在开展的这项基础设施建设，一方面有利于加速人才流向美国已然成熟的民营航天产业。只要人才“藏富于民”，国家的航天科技人才的可持续增长，就有第二个更为稳定的基础。另一方面，也只有美国人才敢利用纯民间资本做大太空旅游等产业，蛋糕之大，能吸引人才和就业人员之多，也是超出估量的。从2010年开始，项目第一轮投资约5000万美元，第二轮NASA资助2.7亿美元，SpaceX首次出现在名单中。

所以说，没有NASA的全方位支持，马斯克徒手难以创造奇迹。

比如火箭人才方面。SpaceX 优势之一在于拥有几位经验丰富的员工，他们都曾在波音这样的公司参与过火箭项目，或者本身就是前宇航员。在技术层面，通过直接派驻技术人员和通过专利转让等方式，NASA 帮助 SpaceX 等合作伙伴发展和验证了关键技术。NASA开放了“阿波罗”计划中的部分技术，支持新兴商业航天企业参与空间活动，如“猎鹰”系列火箭的“灰背隼”（Merlin）发动机，就是采用了“阿波罗”计划登月舱下降级发动机的喷管技术。

SpaceX 还通过与NASA达成协议，买到了PICA隔热材料的生产工艺。所谓PICA是指Phenolic Impregnated Carbon Ablator，即酚醛浸渍碳烧蚀材料，是NASA阿姆斯研究中心为航天器从深空返回而研发的高性能烧蚀隔热材料，可谓该中心几十年的科研结晶。这种材料甚至在阿姆斯研究中心的测试中短暂承受了7000°C、4.9千米/秒的高温高压气体灼烧（这一温度甚至比太阳表面还要高1500摄氏度），被选为星尘号彗星探测器返回舱的底部隔热材料。

“如果到了因为死亡或者其他问题迫使你交出接力棒的那一天，但是，你的计划还一直处于想象之中，你能否平静地接受这个现实？” 几年前，《万古》（Aeon）杂志记者曾问马斯克这个很有趣的问题。“当然要平静接受，我已经考虑很久了。”马斯克回答，“我一直试着构造一个世界——当我不在的情况下，SpaceX依然能够继续它的使命。”“你会把接力棒交给他们吗？”记者看着办公室里马斯克儿子的照片问。

马斯克曾计划把这项事业交付给一个或者几个机构，但他对记者说，家族影响力也许更加稳固，“我只是不想让这项事业被那些利欲熏心的私募股权控制，那将很可怕。”

好个“家族影响力”，马斯克的最初计划也是在变的，事业接力棒莫非要传给儿子？

今天凌晨，现役最强大的运载火箭——SpaceX旗下“重型猎鹰”火箭首飞成功，我们的太阳获得了一颗新卫星。在发射成功后，SpaceX完成了史上从未有过的壮举，重新将多个火箭核心带回地球，其中两个助推器在SpaceX着陆区（LZ-1和LZ-2）着陆，中心推进器则计划降落在大西洋的一架无人驾驶船上，这艘船的名字叫“Of Course I Still Love You”。

2011 年 4 月份，马斯克曾向世界宣告“他想要造出重型猎鹰火箭”的疯狂想法。

只需要两发重型猎鹰火箭，人类就能实现登月——一枚将宇航员送上月球，另一枚运送返回载具。这样日积月累一段时间之后，人类完全有能力建立起一个理想中的月球基地。

7年后，重型猎鹰搭载他本人的一辆樱桃红色特斯拉 Roadster 跑车成功成为万众瞩目的焦点。

它将进入一条进动椭圆轨道，椭圆的一端在地球轨道，另外一端在火星轨道。

马斯克说，这款跑车将会在地球和火星的轨道之间循环。

虽然它不是第一款进入太空的电动车型（阿波罗时代的月球车已得此殊荣），但是它肯定是最快的，从猎鹰重型的有效载荷整流罩分离到太空后，它将以每秒12公里运行。

所以本质上说，它将往返于地球和火星之间，我们估计它会在这条轨道上运行数亿年，甚至超过10亿年。有时候，它将会特别靠近火星，还有很小很小的可能性，它会撞在火星上。

马斯克的老对手、亚马逊和蓝色起源公司的创始人贝索斯在社交网络上发来祝福：

贝索斯祝福重型箭鹰火箭发射顺利，马斯克回复感谢

马斯克的公司证明了什么

南加州大学教授Greg Autry称赞道，

这家私营公司的表现甚至比任何政府都要好。

重型猎鹰火箭的整体表现出乎意料的顺利，这表明，火箭发射业务正在发生全面的变化。SpaceX的竞争对手可能很快就会被迫以低廉的价格提供类似的空气动力学技术，以免失去更多的市场份额，特别是在商业和军事领域，地球上空的同步轨道能带来丰厚的利润。

我认为马斯克用重型猎鹰火箭向太空发射重量较高的载荷成功向 NASA 和其它的科研机构证明自己有能力向太阳系内的任何一颗星球发射探测仪器。

Greg Autry 这样说到。而The Planetary Society 太空政策主任 Casey Dreier 表示，

目前，NASA 进行太阳系内科学探索的项目往往超过数十亿美元，这些任务规模庞大、流程复杂且数量稀少，很多科学家在其职业生涯中只能经历一次这样的科学任务，这样所带来的后果就是科学数据不易收集，科研工作进展缓慢。而要想改变现状，可行的办法就是依靠廉价的运载火箭发射更多的低成本探测器。

Dreier 评论到，

如果重型猎鹰这样的火箭可以执行批量化的发射任务的话，那么 NASA 对其它的行星进行探索的庞大任务将有可能会被分割为数个小任务同时进行，那整个计划的周转周期将会得到极大地压缩，现在十几年甚至数十年的任务可能在几年之内就得以完成。

对于空间科学和探索来说，复兴似乎正在出现，由于发射成本大大降低，大量的卫星，人类会建造和发射更多的太空望远镜和星际探测器。马斯克说：

我们试图三次取消猎鹰重型项目，因为这比我们想象的要难得多。“我们的总投资超过五亿，全部来自内部。

XCOR、Agile Aero 公司的创始人 Jeff Greason 评论道，

SpaceX 价格透明的做法为业界做出了持久而重大的贡献，这也是其杰出的地方之一。事实上，人们总会不由自主地忽视掉定价的重要性，没有了价格的决定因素，市场将会混乱，任何一件商品的价值都将难以衡量。

此次试飞成功后，马斯克将可就此开展付费业务。马斯克周一表示，第一次应该在3至6个月内进行。马斯克表示，

SpaceX很快就会准备好再次进行一次猎鹰重型飞行。

由于进入空间的成本暴跌，获利机会继续攀升。美银美林（Bank of America Merrill Lynch）最近的一份报告预测，未来三十年，空间产业的规模将至少达到2.7万亿美元。

“十亿年”可能只是个传说

哈佛-史密森天体物理中心的宇宙飞船跟踪天文学家乔纳森·麦克道尔（Jonathan McDowell）说，“在行星受到太阳辐射的不良影响之后，太阳辐射会产生不同程度的热效应，它很可能会落入太阳，不太可能长期受到行星的影响，它也可能会被转移到火星上的特斯拉汽车博物馆。”

这意味着它不可能持续十亿年，在那之前，它的轨道可能会被打乱，或者已经去了其他地方，甚至可能回到地球。如果未来的天文学家想要寻找威胁行星运行的小行星，那这辆车可能成为一个干扰，但这也意味着有难以察觉的机会，例如，这种未经消毒的有效载荷，可能仍然承载着存活的微生物，最终可能会被捕获到火星周围的一个腐烂的轨道上，在那里，它很可能会在火星稀薄的大气层中幸存下来。

也许在遥远的未来，马斯克的努力取得了丰硕的成果，人类不仅殖民了火星，还创造了一个奇异的世界，一个曾经的红色星球越来越像地球，充满绿色的生机和蓝色的希望，这将使地球衰竭的担忧变得没有意义。