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美国载人航天交给了私人企业,马斯克的Space X凭啥这么牛?!

2020-05-31 20:26全天候科技
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声明:本文由站长之家内容合作伙伴 全天候科技 授权发布,作者:曹泽熙。

时隔九年,美国再次启动载人航天。不过,这一次,送宇航员上太空的,不是大家熟知的NASA,而是硅谷钢铁侠马斯克的Space X.

北京时间 5 月 31 日凌晨 3 点 22 分,美国太空探索技术公司SpaceX旗下的龙飞船,载着两名宇航员成功上天了。

这次历史性的载人任务可谓是波折重重。先是由于天气原因被推迟了几天,而就在龙飞船升天前几个小时,Space X星际飞船原型机在美国得州研发基地进行测试后发生猛烈爆炸。

这让人们为Space X的首次载人发射能否成功捏了一把汗,好在Space X把这关键的一步扎实地迈了出去。

一个造电动车、玩线上支付的硅谷富豪,怎么就要接过美国载人航天事业的大旗?冷战期间,美苏两国在太空竞争中可是举全国之力,如今,美国载人航天事业,居然要交给一个私营企业。

不只是载人航天,马斯克在太空探索上的梦想可大着呢!

自从 18 年前创建Space X公司以来,他的终极目标就是要把人类送上火星,让人类成为多行星物种,在地球之外建立另一个家园。

野心勃勃的他,甚至还憧憬把荒凉无比、浑身如铁锈一般颜色的火星改造成地球一样适合生物生存、发展的蓝色星球。

这次的任务,对暂停了 9 年的美国载人航天来说,是一大步,但对马斯克和他的Space X来说,这只是最开始的一小步。

载人航天 马斯克 SpaceX

前奏:Space X的数次坠落

2006 年 3 月 24 日,马斯克的Space X第一次发射火箭猎鹰 1 号,在点火 25 秒后,凝聚了Space X团队多年心血的火箭就重重地砸在了发射场地上。

将近一年之后的 2007 年 3 月 21 日,猎鹰 1 号再次发射。这次发射比第一次坚持得久一些,火箭第二级进入轨道后五分钟,猎鹰 1 号开始像一个醉汉一般开始打转,随后燃烧、爆炸。

时间来到了 2008 年,Space X在 8 月和 9 月连续进行了两次猎鹰 2 号发射实验,终于,在 9 月 28 日进行的发射中,猎鹰 1 号成功发射。

对此,美国的军工巨头洛克希德轻蔑地称:

这不过是小屁孩儿过家家,发射个火箭和在耳边的蚊子嗡嗡叫没啥两样。

但是,洛克希德没有意识到的是,一个私营太空时代的大门正在由Space X打开。

私营太空时代

人类对太空探索的渴望,从未停歇。二战之后,航天技术迅速发展,并成为当时美苏两国全球争霸的关键环节之一。

上世纪五十年代及六十年代前半期,苏联在太空竞赛中处于优势地位,先后发射了人类第一颗人造卫星,并首次将人类送往太空。

当时的美国,倾全国之力奋起直追,终于在 1969 年首次将人类送上了月球,美国的优势逐渐展现。

尽管社会制度有所差异,但不可否认的是,当时的美苏两国都采取“举国体制”的方式来支持太空探索计划,并培养了庞大的航空航天和军工产业集群。

以美国为例,波音、洛克希德等厂商就长期为美国国家航空航天局(NASA)、五角大楼提供产品。

冷战结束之后,美国在太空探索上的投入占财政收入的比重逐渐降低。

载人航天 马斯克 SpaceX

2003 年,美国哥伦比亚号航天飞机失事后,时任美国总统小布什认为,航天飞机系统太过复杂、危险系数过高,由此决定逐渐退役航天飞机。

2011 年,亚特兰蒂斯号执行完最后一次任务后,美国的所有航天飞机均退役。此后的 9 年,如果美国人想要登上国际空间站,就不得不借道俄罗斯,并向俄罗斯缴纳高额的旅行费用。

但是,美国人从来没有放弃重现载人航空的梦想。 2014 年,NASA决定重启载人航天计划。

不过,和冷战时期的“举国体制”不同的是,NASA这一次采取了商业模式,选择了两个潜在的商业伙伴来研发下一代载人航天器——一个是NASA的老朋友波音,另一个就是初出茅庐的Space X。

 为什么是Space X?

在最近十多年,太空探索的初创公司并不少。不只是马斯克的Space X,还有亚马逊CEO贝佐斯在 2000 年创办的蓝色起源,大洋彼岸的英国富豪理查德·布兰森则在 2004 年创办了维珍银河,推销商业太空旅行计划。

在去年,维珍银河已经首度载客,实施商业太空飞行;蓝色起源也雄心勃勃地公布了在 2024 年重新将美国人送上月球的计划,而马斯克的Space X,则一举击败波音,接过了美国载人航天的接力棒。

是什么,让Space X超越波音,成为第一个把美国人送往太空的私营公司呢?

其实最开始,Space X也不招NASA待见。和NASA合作多年的洛克希德把Space X当做小屁孩,NASA在最初也没太把这家初创公司太当回事儿。

但是,可能让NASA态度发生变化的是Space X在控制成本上的能力。

我们刚刚提到,NASA每年从美国政府得到的经费支持虽然在连年上升,但是占财政预算的比例却不断下降。

和冷战时期举全国之力、力排众议进行太空探索不同,如果现在NASA还这么烧钱,肯定会引来不少反对的声音——更何况在 2008 年金融危机以来,美国社会深层次问题逐渐暴露在人们面前,就在不少美国人连最基本的医疗保险都买不起的时候,政府如果花巨资再去登月甚至探索火星,必然招来骂声一片。

因此,NASA选择了商业合作的路径。选择波音,的确是因为波音有过硬的技术、全美最好的工程师队伍,以及数十年来在合作中不断磨合的经验。

但是Space X让NASA眼前一亮的是,马斯克拥有出色的成本控制能力。

公司组建之初,马斯克就对员工说,Space X就是航天界的西南航空,也就是说,维持低成本,将是Space X成功的关键。

在成本控制方面,最典型的就是Space X研发的猎鹰 9 号火箭——这是人类首个可以重复使用的火箭。

猎鹰 1 号火箭完全是马斯克自己花钱研发的,当他提出可重复使用火箭这一概念后,NASA表示出很大兴趣,并且开始对这一项目进行投资。

Space X没有让NASA失望。在仅仅花了四年半时间、 3 亿多一点美元之后,猎鹰 9 号就进行了首次发射。

NASA随后评估,如果和传统的伙伴合作,如果研发出猎鹰 9 号这样的火箭,耗资将达到 36 亿美元,而且根本不可能在 4 年半中完成研发。

可以和猎鹰 9 号横向对比的是,美国空军研发的同类型EELV火箭,单是研发就花了 35 亿美元。

随后猎鹰 9 号在多次试验和实际应用中越来越成熟,对NASA来说,一个便宜、好用的产品,自然是充满了吸引力的。

问题来了,马斯克是如何把研发费用砍到只有NASA或者美国空军的10%的呢?

马斯克控制成本有这样几个秘诀:

第一是产品通用化,避免反复投入。

Space X在动力系统选择、箭体设计、导航控制等方面都尽力做到通用。例如,猎鹰 9 号、重型猎鹰等火箭都采用的是灰背隼 1 号发动机。

这是很多公司维持低成本的秘密。例如很多廉价航空就只采购同一家公司的同一型号飞机,因为同一型号飞机的零部件通用,维修技术相通,后期的维护成本和人工成本就会大幅降低。

第二是尽可能使用已经成熟技术和现成设备。

在零部件和工艺设备的应用上,Space X尽一切可能使用成熟的技术和现成设备。

还是以Space X的主力发动机灰背隼 1 号为例,发动机中至关重要的喷注器,采用的是上世纪六七十年代阿波罗计划中登月舱发动机上的同种产品。燃料箱壳体的 2195 铝锂合金,也是在航天飞机外置燃料箱中使用过的成熟材料。

马斯克深知,成熟的技术与产品,代表着更低的价格与更稳定的表现,太多新材料、新零部件,对风险极高的航天产业来说,未必是好的选项。

第三,就是力争做到可重复使用。

不只是猎鹰 9 号火箭,从零部件到整个系统,Space X都力争做到可重复使用。在最初研发猎鹰 1 号的时候,这家公司就在设计时考虑了重复使用80%的零部件。

尤其是昂贵的火箭箭体。传统火箭一旦发射,无论成败,箭体就无法回头。但是猎鹰 9 号不一样,一级火箭箭体能够返回以供再次使用,这一切都有效降低了成本。

马斯克的秘诀

低成本并非是Space X成功的唯一因素。

马斯克独特的个人魅力、来自硅谷的创业文化等等都是Space X成功的关键。

在硅谷,马斯克可以说是拥有外号最多的企业家:花花公子、钢铁侠、偏执狂……不论是他的梦想、公司还是个人生活,都能成为人们茶余饭后的谈资。

个性张扬的马斯克,毫无疑问是个魅力型的领袖,仅仅凭借着他的梦想,就招揽到了一大批为他不分昼夜工作的员工。

对于美国的理工科高端人才来说,当他们踏出名校大门之后,最主流的职业发展路径就是进入波音、洛克希德这样的“大厂”,领着丰厚的薪水,过一辈子中产阶级的生活。

但是,这对尚存有冒险精神的年轻人来说,难道人生就这样了?毕业之后就能看得到退休的样子?

这时候,一个花花公子跳出来和这些高材生们说:

嘿!我有一个梦想,这个梦想可能完全失败,但是我会给你相当多的股权,一旦成功,我们的梦想将改变整个世界。

这种宣言,吸引了非常多的人才——他们为自己的梦想而活,并且在发现,现实中也有志同道合的人,为什么不为了这个梦想拼一把呢?

马斯克十分欣赏年轻人身上的拼搏精神,为Space X工作的普通工程师几乎都是刚刚毕业的小伙子。

马斯克经常会去顶尖大学亲自打听那些成绩最棒的孩子,甚至亲自打电话给他们,邀请这些年轻人和他一起实现梦想。

在Space X成立的第一年,几乎每周都有一两个新人加入这个团队。面试之后,这些年轻人甚至要自己置办办公用品,每天至少工作 12 个小时,不少人说,这种工作是“对生理和心理的双重折磨”。

即便如此,很多年轻人依然在短时间内适应了这种工作节奏,并难以自拔。

马斯克固执的个性,让他成为一个很难对付的老板。甚至不少员工对他产生了恐惧情绪。

有Space X的员工说,马斯克经常质疑那些比他经验更丰富的工程师们提出的意见,经常问:“为什么要这样做,而不是那样做?”

霍尔曼是谁呢?这位工程师在艾奥瓦州立大学拿到航天工程本科学位后,在南加州大学拿到了航天工程的硕士学位。之后加入波音,并在波音做了好几年的测试工程师,负责喷气机、火箭和航天器的测试。

在波音,霍尔曼干得并不舒服,大型公司中的条条框框让他觉得束手束脚。在波音,他的上司一面要求所有人努力节省一分一毫,另一方面又把每一个项目都搞得极为庞杂,一直像无底洞一样烧钱。

所以,当马斯克带着他的梦想来游说霍尔曼的时候,霍尔曼认为,这个机会可不能错过。

本来意气相投的马斯克和霍尔曼,却因为猎鹰 1 号首次发射失败分道扬镳。

在猎鹰 1 号首次发射失败之后,马斯克对外宣称,这一次发射失败是因为在发射前一名工程师没有做好火箭的检查工作,燃油管上的一个配件没有拧紧导致了爆炸。

负责这些配件的,正是霍尔曼。霍尔曼知道,他肯定拧紧了这个配件,NASA的观察员也检查了他的工作。

负责这一工作的工程师是霍尔曼,当看到这样的声明后,气得霍尔曼直接飞到洛杉矶,和马斯克对质,并在马斯克的办公室里大吵了一架。对霍尔曼来说,过去几年时间中没日没夜地位马斯克工作,他可受不了这样的诋毁。

2007 年,霍尔曼还是离开了Space X。在创立没几年的Space X,很多人当时都认为,霍尔曼的离开对公司损失巨大——想要找到这样的人才,并不容易。

后来,Space X很多高管认为,当时把发射失败的责任归咎于霍尔曼,主要是为了给世人一个交代,而非真的是霍尔曼的错。

霍尔曼离开之后,马斯克的脾气一点没改。

一些工程师发现了火箭的缺陷,或者提出一些让火箭研发进展更快的建议,马斯克通常不予理会,甚至还会用更恶劣的态度对待员工。

这些工程师虽然年轻,但是他们也把自己视作公司的重要资产。马斯克的恶劣态度让很多人受不了,很多优秀的工程师完全因为和工作不搭边的事儿离职,还有一些则被直接开除。

尽管如此,更多的人选择留下来,选择继续实现马斯克和他们自己的梦想。

殖民火星,还有多远?

在太空探索方面,马斯克的终极目标是,让人类成为多行星物种。换言之,人类不能只有地球一个家园。

于是,靠近地球、和地球有诸多相似之处的火星就成了马斯克的目标。

殖民火星,在很长一段时间里都是科幻小说、电影的主题。但真正认真想把这件事儿做成的,马斯克恐怕是第一个。

Space X开发出的一系列产品,包括可回收的猎鹰 9 号火箭、龙飞船等,都是为了殖民火星。

马斯克还在年初谈及了把 100 万人送到火星上的计划,他的目标不仅仅是登上火星那么简单,而是要让百万人长期居住在火星上,甚至,将火星的环境改造得和地球类似,这样人类就有了第二个家园。

马斯克的殖民火星梦想能否成真,还需要时间验证。

但是大家不要忘记,十年前,几乎没有人看好私营企业能扛起航天业的大旗,如今Space X就要把NASA的宇航员送往太空。

对我们来说,一个充满梦想的马斯克,看到的,可能真的是人类的未来。


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