在造火箭这件事儿上马斯克一直憋着一口气。
编译
王宇欣、RikR
来源
Quartz
作者
TimFrnholz
SpacX火箭工厂坐落在旧金山国际机场近郊,是一座巨大的白色机库式建筑。工厂的一座停车场内停满了新型的摩托车和Tsla电动汽车,还有一架曾经为波音公司制造的客机的巨大金属机身。当你穿过前门,通过安检,走过一个拉伸建筑宽度的小隔间之后:科幻片走入了现实,未来展现在了你的眼前。
在所有工人的前方,公司的两层餐厅正在开放,坐在餐厅可以俯瞰整个生产车间。设计师和会计员可以边吃午饭边观察技术人员建造太空舱和火箭。
这里有很多值得一看的地方:火箭就像一套优质的西装,需要手工定制。SpacX的导游介绍,机器人能够很精确地完成大部分装配工作。不过在这里,访客并不允许拍照——因为这项技术与国家安全牵扯,涉及敏感内容。巨大机器人环绕在火箭顶端卫星的碳纤维外壳周围,它们用声波来检测一些肉眼不可见的瑕疵。工人们将九个火箭发动机与八边形框架对齐,把它们安装在巨大的铝管之中;其他人则利用起重机吊起大型组装件在工作区之间移动。龙号太空舱首次离开大气层,返回地球回收之后像奖杯一样被高高悬挂起来。旁边则是一个仍在开发中的项目:一个巨大的金属弧,火箭起落装置的腿部支撑。年,NASA和SpacX签订了有史以来最大的一单合同,价值26亿美元,要将美国宇航员送往国际空间站。二者联手建造交通工具以取代已经终止的太空飞船计划,此举使美国又列入到了航天国家名单之中。另一方面,与SpacX公司针锋相对的竞争对手波音公司,也打算做同样的工作,但是预计花费比SpacX公司多了近乎一半,达到了42亿美元。事实上,SpacX公司曾有机会击败这个航空巨头成为第一家将人类送入轨道的私人公司。这是公司一个巨大的里程碑,也是公司迄今为止所遇到的最危险的任务。建造这个成本有效的太空飞行器给了SpacX公司一个机会,将美国太空领域从麻木中唤醒。尽管有好奇号漫游火星这样行星科学领域的成功,不过NASA的载人太空计划一直处于困境之中。首个取代太空梭项目的计划被取消了;将人类送入太空探索太阳系的新一轮努力也被推后,并且由于超出预算的问题有可能也被取消。即使是送宇航员进入国际空间站这样最基本的任务——美国在此投资了亿美元——也已经外包给俄罗斯。美国曾经是卫星发射的领导者,但是现在却落后于欧洲和俄罗斯等竞争者。洛克希德马丁公司和波音公司联合投资的联合发射联盟(ULA)直到年还在使用从俄罗斯购买的发动机。而如今,中国和印度则以空间站成本意识和自己的火星探测船展现了赶超发达经济的非凡能力,美国在商业太空公司的单方面投资已经成为了最有可能使美国走出当前困境的方法。八年前,NASA的官员首次与SpacX接触之时,他们认为与SpacX之间的合作充其量也就是雇个临时工干些杂活这种程度——在政府专注于更高的目标时候,这种活也就是所谓的「太空计程车」。但是现在这个商业项目却成为了NASA将人类送入太空的最大希望。
多星球的「面子工程」年,也就是ElonMusk最初创建SpacX的时候,他认为SpacX最多也就值百万。那时他刚从科技初创公司Zip2和PayPal起家,开创电动汽车公司Tsla也是两年之后的事情。Musk的设想是:殖民火星,让人类接受多星球文化。他把这视为应对人类灭绝的全球性灾难的一道保险。在他看来,宇宙唯一的明智策略就是实现重复性。现在他既有财富也有时间,所以制定了这样一个新的计划,以盛大的姿态把一个装满植物的温室送到火星。然而,哪怕有千万美元的预算,他都找不到一架高效的火箭来完成这个任务。不过,他找到了TomMullr这样的人。TomMullr是TRW航空集团一名郁郁不得志的工程师,出于爱好在车库建造一个火箭发动机。这也是火箭业余爱好者中所建造的最大的液体燃料发动机。这台发动机最后成为向SpacX火箭提供动力的梅林(灰背隼,Mrlin)早期版本。Musk还在莫哈维沙漠的火箭俱乐部找到了HansKonigsmann——一名德国工程师,后来成为SpacX公司的第四名技术员工。「我的德国口音在我做演讲时很有用,」Konigsmann表示,「当我说『这会有用的』的时候,德国口音比其他口音听起来更容易让人信服。」在这之后,Musk决定创办一家公司,专门提供一些他在地球上无法寻找到的服务——一张通往火星的经济票。事实上,成功的科技企业家们都喜欢创办太空公司:JffBzos(亚马逊)、PaulAlln(微软)、LarryPag、EricSchmidt(谷歌)和RichardBranson(维珍集团)都参与到了致力于太空技术的公司中,而这些公司,在不同程度上都被视为「面子工程」。「他的很多朋友都建议他不要做SpacX。」LukNosk接受采访时说道,他帮助Musk建立了PayPal,现在是SpacX董事会的成员。基于漏洞寻找合作伙伴就像Musk的公司从零开始接触太空业务一样,NASA也是如此。太空梭项目(年到年将美国宇航员和太空货物送入轨道的计划)的终止期即将来临之时,美国太空机构对此也仅有零星的反应。年,布什政府推出了第一个后继项目,即星座计划,整个计划将包括一系列新的航天器、运载火箭以及相关硬件送入国际空间站以及月球,成本最初估计在亿美元左右。不过该计划最终在年被取消。也是在年,航空航天工程师MikGriffin开始担任NASA局长,他有些不一般的背景:MikGriffin曾是美国中央情报局内部,国家安全技术风险投资公司In-Q-Tl前任总裁。与Musk一样,他将太空旅行视为人类未来的关键,认为这只是NASA的工作,不属于任何私营部门。随着充足的资金注入星座计划,Griffin决定将其中的5亿美元投入商业太空计划。在传统的NASA承包方式之外,Griffin希望能够以更少的资金完成轨道分离,而NASA则将重点放在更大的愿景上。对于Griffin做出的这一决定,NASA高层很好奇他究竟是否了解国际空间站的实况——国际空间站是人类有史以来建造的最昂贵的单一物体,共花费亿美元,然而其科学和经济价值却相对有限,就像是「往无底洞中砸钱」。向Griffin提出劝告的是物理学家、风险投资家AlanMarty。他做的第一件事就是根据ClaytonChristnsn经典硅谷巨著《创新者的窘境》一书写了两页的报告,并将报告分发给NASA的高层。在Marty的坚持下,NASA的律师利用了该机构最初草草成立时遗留下的一个漏洞。当时,苏联首次将人造卫星送入太空之后引发了一阵恐慌,随后白宫要求民间太空机构加速项目的进展,为了不错失任何机会,一个年轻的律师在年NASA建立时的法律中增加了一条通用行动条款。年,Griffin和同事想出了一个方法,分别投资两家公司,SpacX和RocktplanKistlr进行太空运输的开发。在技术和财务达到一定要求之前,不分享股权或是知识产权,也不保证最终的付款。「我很了解联邦政府,我知道,如果你投入了资金却没有拿出相应成果,所有人都会很生气。」Marty说道,「但是事实证明,如果你投入了资金,并且资金翻了5倍回到了你的手里,他们还是会很生气,因为这样你就是在和私营部门竞争。」最终,RocktplanKistlr被踢出这个计划,没能从纽约对冲基金和最初定下的养老金投资者处筹集到足够的资金。和经济危机开始时一样,RocktplanKistlr以破产告终退出舞台。另一方面,SpacX从NASA处获得3.96亿美元,同时贡献4.54亿美元的外部资本,其中包括Musk在年自掏腰包投入的1亿美元。公司的外部筹款策略很简单:转向Musk在硅谷资金雄厚的朋友们,他们比起生存在强大压力下的纽约金融官们更愿意冒险尝试新鲜的事物。卫星发射业务还有一点很吸引人:客户预先支付建造火箭的费用。这意味着如果能够在一次成功的测试中证明其理念,那么公司就不需要筹集新一轮的营运资金,也保证了早期投资者的股份不会被稀释。SpacX到底做了什么?
SpacX猎鹰9号旗舰
火箭是一种很奇妙的技术。你看它们发射时的起飞姿态是那么庄严神圣,但是为了要达到轨道,它们必须要达到7.7公里/每秒或者,英里/每小时的飞行速度,大概是音速的25倍。而人类所制造的任何其他东西,都无法在载人情况下达到这样的速度。SpacX公司将大部分资金都消耗在火箭上面,价值,美元的煤油和液氧——脆弱的金属表层,其中大部分是铝。Musk曾经要求投资者想象他64米(英尺)高的火箭缩小到可乐罐大小:这种微型炸药的表层可要比你手中的饮料瓶外壁薄的多。使用固体燃料发动机更容易也更方便。这使得固体燃料发动机成为公司主设计师的首选,Musk当然也不例外。但实际上固体燃料一旦被点燃就很难控制,为了安全起见,更复杂的液体燃料火箭就成为了人们进入太空的标配。发动机上缠绕着金属毛细管,这些毛细管使用火箭本身的冷却燃料作为冷却剂,保持3D打印喷嘴不会在火箭排气管内融化。Musk同事表示,肉身飞行一直是Musk所渴望的标准;因此,自20世纪90年代以来,梅林就成为美国第一台新型液体火箭发动机。火箭进入太空通常会经历两个阶段。第一阶段为火箭提供巨大的推力进入太空;随后运载火箭分离脱落,第二阶段,载荷将滑送至轨道上的最终目的地。一架装有定制碳纤维整流罩的卫星,或是满载货物的龙号太空舱——未来将会满载乘客——火箭发射时在静静地待在火箭顶部。在公司主要产品猎鹰9号火箭中搭载了9台发动机。而设想中,用于承载大量货物前往火星的重型猎鹰将搭载27台发动机,现在这一目标还未实现。猎鹰、梅林、红隼和龙号。这些名字既不是来源于维多利亚时代取名的传统,如进取号、奋进号、发现号,也不像NASA传统的阿特拉斯、猎户、阿波罗和萨图恩等名字。SpacX的机器是由孩童时期读过幻想小说的人建造的,Musk在南非比勒陀利亚的童年也是饱读平装科幻小说。成本至上
SpacX火箭搭载了9台发动机
无论灵感如何,SpacX都被迫去适应一个平凡的初始目标:以比今天至少便宜10倍的价格制造一架火箭。在做到这一点之前,哪怕多么节约,无论是花还是人都去不了火星。对于火箭技术,Musk也表示:「要想对技术加以改进,只剩下一个关键的参数需要评判——成本。」SpacX目前每次发射火箭的花费都在万美元。在低地球轨道上每公斤货物的运行成本为美元,远远低于主要美国竞争对手,联合发射同盟给出的报价14美元到39美元不等。而其他提供商则通常每次发射会收取2.5亿到4亿美元不等的费用;为了让宇航员搭乘3人联盟号飞船,NASA支付给俄罗斯7万美元/人。SpacX的成本还不能像Musk和投资者期望的那样低到足以改变太空发射的经济,不过他们已经有了计划。低成本的秘诀相对来说还是挺简单的,至少在原则上是这样:在火箭内部做尽可能多做改变,在集成制造设施中尽可能多使用现代组件;修改原有的设计、避免笨重的供应链、承包商层次结构以及像SpacX竞争对手的「成本加成」收费,许多早期员工都因为想避免传统航空集团的官僚主义,而被公司所吸引。「我想我会把那些集团叫做官僚整合体,人们处于一个整合他人技术的大实体中。」ScottNolan说道,他从大学毕业后作为早期员工加入了SpacX,现在是创始人基金的合作伙伴。「SpacX是这个领域第一家真正意义上的科技初创公司,从头开始开发整个平台,他们会质疑一切。」事情这样展开是有原因的,一些主要的航空航天承包商在文本工作上进展缓慢是因为他们的主要客户是政府,实际上这也是整个太空领域的主要客户。从SpacX的视角来看,很多责任在于成本加成承包,在于政府雇佣公司工作的一般政策,不仅支付费用还要保证利润率。「当你这样做的时候,你的工程团队基本就陷入了脑死亡。」Nosk说道,「激励结构破坏了他们创新的能力。」
ElonMusk与美国国家航空航天局局长CharlsBoldn起初,与政府机构合作的伙伴总是习惯于支付政府给出的的任何账单,初创公司决心从任何可能的角落里削减开支。SpacX用门闩制作了卫生间的舱门把手,为此节省了美元,还发现使用赛车安全带固定宇航员比定制的安全带既经济又舒适。他们没有用计算机模拟宇航员,而是在全尺寸的模型中使用了真人进行测试,以确保宇航员能够在货仓内移动。SpacX的高层对NASA在缩略词和文件方面的热爱不屑一顾,员工们非常自豪在周五的深夜继续工作。「他们会说,『好吧,我们可以从供应商那买这个,但是要将近50美元,这也太贵了吧,简直太可笑了,我们只需要2美元就能造一个出来』。」NASA官员MikHorkachuck说道,他是与SpacX公司的主要联络人。「我几乎从来没听过NASA的工程师讨论零件的成本问题。」NASA的确很看重SpacX,其他太空初创公司似乎就缺乏SpacX这样的精神。很重要的一点是,SpacX这样的做法带来了早期的收入。「SpacX从当初仅有个人的小公司带到了今天的规模。」Horkachuck说道,「早些时候,NASA对于SpacX的成功运转至关重要。相比于成为一家模型店,他们发展成了一家真正生产火箭的航空公司。」不过,SpacX一直认为自己是一家科技公司,与NASA的矛盾也经常出在计算机开发员上。SpacX遵循迭代设计流程,不断改进模型对测试作出反应。传统的产品管理需要完整执行稳健的计划,这也是成本超支的一个原因。SpacX工程师DavidGigr说:「我们可不是仅仅坐在那里长年累月的分析一个东西。SpacX是建立在不断测试的基础上。我们在试飞时会进行测试。」SpacX还能失败几次?夸贾林环礁位于马绍尔群岛,是美国海军的火箭测试基地。「我认为世界上没有一个地方比那里更加腐败。」Musk如此评论道。「它基本上就是一个顶着一张帐篷的小岛。」Gigr也这样说道。
位于马绍尔群岛测试基地的的猎鹰1号
夸贾林环礁约公里长,起点为范登堡空军基地,SpacX曾预想于年在那里举行猎鹰1号火箭的首次发射。但最终,空军方面中断了与SpacX之间的合同,使得数百万美元的投资和数月的努力打了水漂。
这是因为,一架由洛克希德·马丁空间系统公司生产的火箭正在附近进行发射准备,而军方官员担心初生牛犊SpacX的首次发射任务可能会失败,并摧毁了他们的秘密计划。事实证明,他们很有先见之明。
年,猎鹰1号火箭的首次发射失败了,火箭在夸贾林环礁的发射台上爆炸了。其罪魁祸首是一根受腐蚀的燃油管线。7年,第二枚火箭也没能顺利进入轨道。「火箭实际上飞得很远,没有进入轨道,但至少它飞出了视线。」SpacX的德国工程师Konigsmann谈到第二发射时说,「火箭返回到发射场然后你可以收集到碎片,与它飞走消失在某处,这二者是有区别的。这对结局没有什么影响,但对于个人来说却是另一种感觉。」尽管两次发射都失败了,Nosk和Musk的另一个PayPal合伙人PtrThil仍通过风险投资公司FoundrsFund为SpacX出资了2万美元。NASA的投资使他们相信,Musk懂得如何制造火箭。即便如此,对于一家刚刚起步的公司来说,这种接连的失败使处境变得十分艰难。GwynnShotwll是一个经验丰富的航空工程师,也是SpacX的总裁兼首席运营官,她把自己的许多时间用来为襁褓中的火箭招揽生意。「我没有机会去做我所喜欢的工程学工作,而是得不断说服客户投资SpacX,购买我们的火箭,并承担相应的风险。」她说道,「我致力于让公司活下去,给员工发工资,度过艰难时期。」FoundrsFund的合伙人发现,在资金耗尽以及失去顾客的信任之前,该公司还可以承受三次失败。如果真的失败了,那么不仅意味着SpacX的结束,也使得基金在当时的最大一笔投资付之一炬。「我知道那会彻底摧毁(Musk)。」Nosk说道,「我也知道,我们最后不得不面对的问题是,我们愿意花多少钱?」
在第三次火箭发射期间,搭载着三颗卫星和JamsDoohan(在《星际迷航》原初系列中饰演Scotty)的骨灰的火箭爆炸了。原因在于,第一级发动机中的少量燃料在分离后被点燃,使其与第二级火箭相撞。只剩下两次发射机会了。但每一次飞行都比上次飞得更远。公司的工程师们确信他们了解第三次失败的原因。
「我们在第三次和第四次飞行之间更改了一个数字,没别的了。」Konigsmann说道,「我们把两个发射阶段分开了。」这就够了。8年8月,火箭将一枚仿制负载送入了轨道。一个月后,另一艘猎鹰1号将代表马来西亚政府发射该公司的第一颗合同卫星。
SpacX证明了自己是可行的,NASA与其签订了一份价值16亿美元的合同——在年前把20吨货物运到国际空间站(NASA将另一份合同签给了老相好OrbitalScincs,取代了之前的RocktplanKistlr)。
年,SpacX推出了其第一个猎鹰9号火箭,取代了现已停产的猎鹰1号,在位于佛罗里达州的NASA的测试基底卡纳维拉尔角进行发射。不久之后,在龙飞船(Dragonspaccapsul)完成其处女飞后,SpacX成为第一家把飞船送入低地球轨道并使它安全返回的民营公司。
龙号宇宙飞船与国际空间站对接但仍然需要SpacX证明的是,处于遥控飞行中的龙飞船能够安全降落在空间站中。
想象一下,把你的车停在几千英里一个世界上最昂贵的车库里,即便是一个小小的错误就能毁掉一切。
有了首次飞行成功后的信心,公司向NASA建议,打算将龙飞船的两次最终发射测试(抵达国际空间站并与之对接)合并到一个任务中,以节省成本。NASA官员也曾忐忑不安。由于雷达出现问题,龙飞船的传感器被迫在飞行涂中被重新编码,冒着撞毁的风险延续任务,不过连接过程很成功。到目前为止,该公司已经成功完成了三次补给任务,并在第四次任务中将飞船停靠在了空间站中。NASA赌赢了。政治的代价Musk的性格是多面的。他是一个的笨拙的表演者,发布产品时表现得很不乔布斯。接受采访时,他语言温和,声线紧张,像个木讷的科技宅。与此同时,他开始越来越多地参与政治。他向佛罗里达州参议员BillNlson介绍了一个荷载七人的飞船,后者擅长为该州的航天工业领域筹集资金,经验丰富。国会成员们争相露脸,假装若无其事。
这些政治密探多由SpacX安插,反对众议院多数党领袖EricCantor对航空事业资助提案的意外否决。EricCantor认为,即使是较为节省的SpacX对于他来说也太挥霍了。没有迹象表明政府将增加航空资金援助,而这对于SpacX及其更为耗费的竞争对手来说可能不是什么好事。
未来驾驶舱的触摸屏控制对于这个有着类似iPad的控制面板和3D打印引擎的新太空舱,围在Musk身边的记者很少表示出兴趣,他们更想知道SpacX与美国空军之间的诉讼情况。
此前,美国空军授予了NASAUnitdLaunchAllianc(ULA)一份亿美元的合同,且没有开放给其它的投标者。Musk则提出了一个很好的报价,并一直在批评ULA对于俄罗斯发动机的依赖。之后,法官下令美国空军和SpacX进入调解程序,SpacX的高管们则会如愿分摊到一笔合同金。年9月,NASA宣布与两家公司签订合同,将宇航员送入空间站——42亿美元给了波音,26亿美元给了SpacX。由于NASA称这两份合同所针对的是同一组任务,其巨大的价差还没有得到令人信服的解释。
波音公司代表认为这或许反映出波音更值得信赖,微妙地表达出了对不成熟的太空飞行器的挖苦。但是据披露,NASA官员称SpacX的进度比波音要快,但负责评级工作的官员却表示,波音以6%险胜SpacX,这大致就是「超棒」和「很棒」之间的区别。不过,由于波音的方案要贵62%以上,这家老牌公司将面临缩减成本的压力。ULA已经开始进行一个彻底的成本削减计划,并与BluOrigin公司建立了合作关系,后者由亚马逊的JffBzos投资,是Musk公开质疑的另一个目标。
对于两个商业航空项目以及NASA自己的缩减成本后的载人探索项目Orion(在年取代了Constllation),国会拨款委员会已经对其成本产生了质疑。内华达州的一家公司SirraNvadaCorporation在投标失败后,尤其就波音的额外成本问题,已正式对NASA的决定发起了挑战。大胆前进在接下来的4年内,SpacX完成33次商业发射任务,并在年前完成一项载人航天计划。同时接受德州政府的补贴,在那里建立自己的航天发射场,摆脱多年来对政府设施的租赁依赖。现在,SpacX已成为航天领域一个不容忽视的参与者。这是NASA在政企合作方面的一个验证,这种伙伴关系的重点是发展一项业务,而非一个产品。但对Musk和他的投资者来说,现在的问题是,除了造出更好的火箭,他是否还有其它的可能。他们想要揭开一个更具挑战性的市场:一种太空经济,让人类可以在太空中的这个小世界里大幅提高生产力,即使还没有人知道具体该怎么做。
FoundrsFund的Nolan将这种充满希望的不确定性与互联网的出现进行了比较。他说:「目前还不清楚,究竟什么样的业务能够带来真正高效的信息交换。」例如,如果耗资不那么高的话,投资者会在较低的轨道上再安装几百颗新卫星,使其通讯和成像能力更加强大。由于发射费用高,目前卫星并不怎么进行升级换代,且距离地球相对较远,这样能够存在更长时间——卫星越靠近地球,其轨道衰减速度越快——直至最终消亡。因此,卫星所使用的电子技术都已上了一定的年代。廉价的发射方式也能达到第一宇宙速度,从而使陆地飞行脱离大气层,将原本需要24小时的旅程缩短到数小时之内。太空旅游经常被认为是一种可能的收入来源,但如同商业研究甚至小行星采矿一样,要使其可持续,就需要更低的成本。NASA就因过高的成本预算而未能赢得政府对商业航天事业研究的支持。那么,万美元或者更低的价格,能否取代6万美元的发射成本?解决这个问题的方法,就是不要使用一次性火箭;毕竟,一只火箭的成本与一架波音相当。重复利用能够大幅降低成本:SpacX称,一只火箭的成本是万美元,而其燃料费的成本只有20万美元。因此,该公司的研究重点首先就是Grasshoppr,一款猎鹰9号的同比例模型,用于试验垂直起飞和着陆。
现在,SpacX几乎每次发射的卫星都使用这种配备了巨大着陆支架的火箭,公司试图海上「降落」。到目前为止,海上着陆计划还没有取得成功,但据该公司的内部人士称,他们正在收集相关数据,且离急速迫降的目标越来越近了。那将是杀手级的应用。体制硬化与狂妄的双重风险有一些观察家担心,SpacX正在失去其灵活性,失去其相对大型军工承包商的优势。由于现在的员工人数已经上千,Musk再也无法亲自面试每一位员工,不过其标准仍然很高公司曾解雇了大约名员工,并引发了一场官司。尽管如此,Horkachuck在他为SpacX工作的最后阶段,还是担心该公司将表现得越来越像那些为它所不屑的传统承包商。与此同时,前NASA内部风险投资家Marty则担心,该公司已经不再仅仅专注于做一条鲶鱼并提高整体的市场生产力,转而开始在商业航空领域构建起另一个大型官僚组织。其精力分散情况还表现在融资以及投资者关系方面,并随着资金的增加而变得日益复杂。据报道,Musk身边的每个人都说,尽管他身兼Tsla的CEO以及SolarCity的董事长,但他正一心投入到SpacX以及火星移民的长远目标中。正如Musk所言,火箭不好对付。但他的目标是在自己70岁前,即年之前,把成千上万人送往火星。那么问题来了,你相信他能把你送到区区英里以外的一处空间站吗?
机器之能开年对话
8位AI行业局内人讲述对过去、对未来的看法
点击下方,阅读更多
周明
王海峰
王坚
张潼
景鲲
姚颂
王翌
吕昊
预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇转载请注明:http://www.biletuoliyaa.com/zyjr/6699.html