SpaceX 20 周年生日這天,粉絲卻送上了一份火箭爆炸合集作為禮物?SpaceX 的 20 年歷史就是決心和堅持的最好例子。感謝你從未放棄,馬斯克!
事實上,自 2002 年成立以來,SpaceX 的火箭就一直與失敗如影隨形。最初三次火箭爆炸差點導致新生的 SpaceX 破產(chǎn),而后來的發(fā)射前爆炸、發(fā)射后不受控制、著陸問題等數(shù)次失敗經(jīng)歷,甚至讓人們將火箭發(fā)射的焦點一度集中在“這次會不會爆炸”上……
但到了今天,SpaceX 已經(jīng)成為了商業(yè)航天領域公認的 No.1。不僅是當前業(yè)內(nèi)唯一能做到火箭回收與復用的公司,創(chuàng)造了數(shù)個「多手」火箭的發(fā)射記錄,還擁有首次商業(yè)載人、全球最大衛(wèi)星運營商的名頭、甚至以一己之力帶火了整個商業(yè)航天領域……
△圖源馬斯克評論區(qū)粉絲 P 圖
就在今天,SpaceX 的獵鷹 9 號又成功進行了第 12 次發(fā)射并回收,一次將 53 顆星鏈互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星送上天,再次創(chuàng)造了 SpaceX 火箭可重復發(fā)射次數(shù)的新紀錄。
那么,在這 20 年內(nèi),SpaceX 是如何從籍籍無名到重塑世界的?
從獵鷹 1 號到星艦
如果說 SpaceX 是商業(yè)航天領域中的一座城堡,那么在建造它的 20 年中,獵鷹 1 號 (Falcon 1)、獵鷹 9 號 (Falcon 9)、龍飛船 (Dragon)、星艦 (Starship),它們逐步的成功發(fā)射便顯得極具標志性。
首先是獵鷹 1 號 ,可以稱得上是這座城堡的那塊基石。因為它是 SpaceX 制造的第一枚火箭,與此同時,也是世界首個由私人投資的軌道級液體燃料火箭。獵鷹 1 號于 2008 年首次成功發(fā)射,向太空送去了 165 千克的虛擬有效載荷。
這一次的成功,可以說是為 SpaceX 實現(xiàn)低成本商業(yè)火箭發(fā)射鋪好了道路。當時,據(jù) SpaceX 稱,推進器的研發(fā)和試驗共花費約 1 億美元,而未來的發(fā)射費用,就可能在 800 萬美元左右了。
至于獵鷹 1 號的第五次發(fā)射(也是最后一次),則是在 2009 年載著一顆馬來西亞衛(wèi)星成功上天。有了獵鷹 1 號的成功,便有更多公司對 SpaceX 產(chǎn)生了興趣,而他們的目標卻是需要更大的運載力。為此,獵鷹 9 號 (Falcon 9)便應運而生。
(名字從“1 號”直接跳到“9 號”,是因為相比于獵鷹 1 號的 1 個發(fā)動機,獵鷹 9 號配備了 9 個。)
它是一種二級火箭,可以將重達 13150 千克的有效載荷發(fā)射到近地軌道,其首次發(fā)射是于 2010 年的 6 月 7 日。
然而,隨著發(fā)射次數(shù)的逐步增多,SpaceX 所需要的發(fā)射費用也多了起來。因此,SpaceX 便開始了對“可重復使用火箭第一級”的開發(fā),如此一來,就可以大幅降低發(fā)射的成本。到 2014 年,SpaceX 在獵鷹 9 號的第九次發(fā)射時,終于實現(xiàn)了可控海上著陸。
這一步,便成為了其日后“第一級垂直回收并多次重復使用”的關鍵。而到了 2018 年 2 月,獵鷹系列運載火箭的重型版本 —— 獵鷹重型火箭,成功完成發(fā)射任務。據(jù)了解,獵鷹重型火箭是世界上現(xiàn)役推力最大的火箭,它還把一輛特斯拉成功送入了太空(不過宇宙輻射可能在 1 年將其毀掉)。
這也讓 SpaceX 成為了第一家向日心軌道發(fā)射物體的私營公司。除了運貨之外,SpaceX 還有一個目標,那便是載人,這個項目便是載人版“龍飛船”(Dragon)。
早在 2015 年的時候,SpaceX 便對外展示了其艙內(nèi)的環(huán)境;時隔 4 年之后(2019 年),載人版龍飛船進行了首次無人駕駛試飛,成功往返國際空間站。
而在此一年之后,也就是在 2020 年的 5 月,SpaceX 成功將兩名 NASA 宇航員送到了國際空間站。這也讓它成為了歷史上第一家實現(xiàn)載人航天的商業(yè)公司。
不過,SpaceX 要做的還遠不止于此,它還要發(fā)射更大的火箭 —— 星艦 (Starship)。目的就是用它來進行載人繞月飛行、前往火星等太空探索。
它的模擬圖最初是由馬斯克于 2019 年,在社交媒體上曝光。不過經(jīng)過眾多實驗之后,星艦原型直到 2021 年 5 月,版本號都迭代到了 SN15,才取得首次的成功回收著陸。
……
現(xiàn)如今,縱觀 SpaceX 發(fā)展的這 20 年,它已經(jīng)具備了制造、發(fā)射、回收、復用運載火箭的能力,并且還能發(fā)射載人飛船以及衛(wèi)星系統(tǒng)進入各種軌道。在商業(yè)航天領域中,可以算得上是首屈一指的存在。那么接下來的一個問題便是,為什么 SpaceX 可以做到?
馬斯克:從未放棄
原因自然要從 SpaceX 的核心人物,馬斯克說起。2001 年,30 歲的馬斯克剛剛被迫結束他的第二段創(chuàng)業(yè)生涯 —— 一手建立的公司 X.com 正式更名為 PayPal,而他也被排擠離開了公司。
生活工作接連受挫的馬斯克,內(nèi)心有了更宏大的想法:他認為,火箭飛船和太空旅行是比設計互聯(lián)網(wǎng)服務更加偉大的使命。這一年,馬斯克提出火星綠洲(Mars Oasis)項目:計劃向火星發(fā)射一個小型實驗溫室并種植植物。在這樣的背景下,2002 年加利福尼亞州的一間倉庫中,SpaceX 誕生了。
然而,初期的 SpaceX 發(fā)展并不順利,最嚴重的時候甚至和特斯拉一同面臨倒閉的風險。成立之后,SpaceX 面臨的第一個窘境,就是缺錢。當時馬斯克已經(jīng)是億萬富翁,但他的財富對于航空航天領域來說不值一提。
私人火箭在彼時業(yè)界看來,就是一個毫無價值的燒錢項目,以至于馬斯克奔波數(shù)周后沒有找到任何一位投資人,最后只能自掏腰包投資 1 億美元,成為了 SpaceX 最初也是唯一的投資人。
馬斯克也曾嘗試直接從俄羅斯購買火箭,但因價格高昂而空手而歸。他那時便萌生了一個念頭:為什么不自己建立一家制造便宜火箭的公司呢?
接下來幾個月,馬斯克系統(tǒng)研究了《火箭推進原理》、《天體動力學基礎》、《燃氣渦輪和火箭推進的空氣動力學》等各種專業(yè)書籍,最終得出這樣的結論:
生產(chǎn)火箭的原材料價格僅是當時火箭售價的 3%。
他認為,如果重復利用這些火箭,通過垂直整合、自行生產(chǎn) 85% 的發(fā)射設備及軟件模塊,就能將火箭發(fā)射價格降至十分之一,且仍擁有 70% 的毛利率。
即使是擁有一位眼光獨到的天才老板,SpaceX 制造“便宜火箭”之路也充滿不確定性。馬斯克當初甚至認為:
90% 的可能性是價值為零。
這樣的想法,源于三次幾乎要將 SpaceX 和馬斯克逼入絕境的失敗發(fā)射:
2006 年 3 月 24 日,獵鷹 1 號在發(fā)射后 25 秒失火墜機;
2007 年 3 月 15 日,獵鷹 1 號在升空 5 分鐘后失控、解體,最后爆炸;
2008 年 8 月 2 日,獵鷹 1 號升空后在箭體分離時相撞,火箭最終在進入軌道之前就發(fā)生墜落。
三次失敗燒光了公司幾乎所有的財富,也引發(fā)了巨大的公關危機 —— 沒有投資機構和銀行愿意信任一家發(fā)射屢次延期和失敗的私人航天公司。
這也是 SpaceX 成立之后面臨的第二個窘境。為了向員工支付薪酬,馬斯克變賣了自己的跑車和其他私人財產(chǎn),向親朋好友借錢。最困難的時候,甚至面臨“拉不到這筆 400 萬美元的融資,SpaceX 再過幾小時就要宣布破產(chǎn)”的局面。
但在采訪中,當主持人問起“當經(jīng)歷了第三次發(fā)射失敗,你是否想過要放棄(pack this in)”時,馬斯克幾乎是不假思索地搖頭:
從來沒有。
就這樣,2008 年 9 月 28 日,馬斯克和他的 SpaceX 嘗試了第四次發(fā)射。這次,獵鷹 1 號一飛沖天。
這是歷史上“第一個由私人公司開發(fā)并實現(xiàn)入軌的液體燃料火箭”,幾乎立竿見影地解決了 SpaceX 的財政問題 —— 在年底,NASA 就直接將一份價值約 16 億美元的商業(yè)合同交予了 SpaceX。自此,SpaceX 終于真正開始了它的重塑世界之路。
其中最耀眼的成就之一,便是著名的獵鷹 9 號(Falcon 9),一款部分可重復使用的兩級入軌中型運載火箭。
怎么做到的?
這款火箭預先保留適量的燃料,使其不會給機體造成負擔,又能支撐火箭發(fā)動機重新點燃,再依靠精準的控制系統(tǒng)平穩(wěn)落地。這種思路徹底拋棄了“用空氣動力學的升力讓火箭回歸”的傳統(tǒng)做法,直接讓火箭靠自身動力回歸,稱得上是一次驚人的技術創(chuàng)新。
正是這次創(chuàng)新,使得獵鷹 9 號成為了世界上唯一一款可重復使用的運載火箭,已經(jīng)在過去的 12 年中重復發(fā)射了 147 次。
而在這么多年里,馬斯克作為一位身兼數(shù)職的老板,在推特上展現(xiàn)出了對不同職業(yè)的明顯“偏愛”—— 其頭像很長一段時間都是這個大火箭:
△starship 飛船
去年,他還透露道,自己目前的住所是位于 Boca Chica(也叫 starbase)區(qū)域的一間不到 40 平米(20 英寸 ×20 英寸)的出租屋內(nèi)。而 SpaceX 的航天和發(fā)射中心,博卡奇卡發(fā)射場(Boca Chica launch site),正好就是出租屋的所在地。
馬斯克要在火星退休
如今,馬斯克的“火星夢”幾乎已經(jīng)是廣為流傳。如果說 2001 年的火星綠洲計劃還只是一個雛形的話,他在 2007 年則正式宣布:
最終目標就是實現(xiàn)人類探索和火星定居。
承載他夢想的,就是 SpaceX。去年曝光的那份瘋狂的“39 頁火星計劃”的 PPT 中,馬斯克所描繪的理想中的火星基地,人類要成為“多行星物種”的目標,都依賴于 SpaceX 大火箭的實現(xiàn)。
今年 2 月份的那場重磅演講里,他再次提到,自己對“生命的未來”的考量,就是一直持續(xù)做 SpaceX 的原因之一。
為了長期生存,人類需要更多地了解除了我們的星球之外的事物。
比如,要讓火星能夠自給自足,至少要從地球運送 100 萬噸的物資過去。
就在馬斯克慶祝 SpaceX 成立 20 周年的評論區(qū)下方,還有粉絲將公司 2002 年剛剛成立時的一張照片 P 到了火星背景上,借以提醒馬斯克“不忘初心”:
以及就在最近,馬斯克對于人類登火星,給出了一個時間點 ——2029 年:
無論馬斯克是否真的能實現(xiàn)他那著名的“在火星退休”的宣言,至少此刻,就先祝 SpaceX 20 周年快樂吧。
參考鏈接:
[1]https://www.cnbc.com/2021/11/30/elon-musk-warning-not-first-time-spacex-has-risked-bankruptcy.html
[2]https://www.chron.com/news/space/article/elon-musk-texas-house-boca-chica-16278768.php
[3]https://twitter.com/SirineAti/status/1503327423097618434
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