SpaceX 迎来 20 岁生日,马斯克收到一份特殊礼物“火箭爆炸合集”

量子位 2022/3/19 13:10:08 责编:长河

SpaceX 20 周年生日这天,粉丝却送上了一份火箭爆炸合集作为礼物?SpaceX 的 20 年历史就是决心和坚持的最好例子。感谢你从未放弃,马斯克!

事实上,自 2002 年成立以来,SpaceX 的火箭就一直与失败如影随形。最初三次火箭爆炸差点导致新生的 SpaceX 破产,而后来的发射前爆炸、发射后不受控制、着陆问题等数次失败经历,甚至让人们将火箭发射的焦点一度集中在“这次会不会爆炸”上……

但到了今天,SpaceX 已经成为了商业航天领域公认的 No.1。不仅是当前业内唯一能做到火箭回收与复用的公司,创造了数个「多手」火箭的发射记录,还拥有首次商业载人、全球最大卫星运营商的名头、甚至以一己之力带火了整个商业航天领域……

△图源马斯克评论区粉丝 P 图

就在今天,SpaceX 的猎鹰 9 号又成功进行了第 12 次发射并回收,一次将 53 颗星链互联网卫星送上天,再次创造了 SpaceX 火箭可重复发射次数的新纪录。

那么,在这 20 年内,SpaceX 是如何从籍籍无名到重塑世界的?

从猎鹰 1 号到星舰

如果说 SpaceX 是商业航天领域中的一座城堡,那么在建造它的 20 年中,猎鹰 1 号 (Falcon 1)、猎鹰 9 号 (Falcon 9)、龙飞船 (Dragon)、星舰 (Starship),它们逐步的成功发射便显得极具标志性。

首先是猎鹰 1 号 ,可以称得上是这座城堡的那块基石。因为它是 SpaceX 制造的第一枚火箭,与此同时,也是世界首个由私人投资的轨道级液体燃料火箭。猎鹰 1 号于 2008 年首次成功发射,向太空送去了 165 千克的虚拟有效载荷。

这一次的成功,可以说是为 SpaceX 实现低成本商业火箭发射铺好了道路。当时,据 SpaceX 称,推进器的研发和试验共花费约 1 亿美元,而未来的发射费用,就可能在 800 万美元左右了。

至于猎鹰 1 号的第五次发射(也是最后一次),则是在 2009 年载着一颗马来西亚卫星成功上天。有了猎鹰 1 号的成功,便有更多公司对 SpaceX 产生了兴趣,而他们的目标却是需要更大的运载力。为此,猎鹰 9 号 (Falcon 9)便应运而生。

(名字从“1 号”直接跳到“9 号”,是因为相比于猎鹰 1 号的 1 个发动机,猎鹰 9 号配备了 9 个。)

它是一种二级火箭,可以将重达 13150 千克的有效载荷发射到近地轨道,其首次发射是于 2010 年的 6 月 7 日。

然而,随着发射次数的逐步增多,SpaceX 所需要的发射费用也多了起来。因此,SpaceX 便开始了对“可重复使用火箭第一级”的开发,如此一来,就可以大幅降低发射的成本。到 2014 年,SpaceX 在猎鹰 9 号的第九次发射时,终于实现了可控海上着陆。

这一步,便成为了其日后“第一级垂直回收并多次重复使用”的关键。而到了 2018 年 2 月,猎鹰系列运载火箭的重型版本 —— 猎鹰重型火箭,成功完成发射任务。据了解,猎鹰重型火箭是世界上现役推力最大的火箭,它还把一辆特斯拉成功送入了太空(不过宇宙辐射可能在 1 年将其毁掉)。

这也让 SpaceX 成为了第一家向日心轨道发射物体的私营公司。除了运货之外,SpaceX 还有一个目标,那便是载人,这个项目便是载人版“龙飞船”(Dragon)。

早在 2015 年的时候,SpaceX 便对外展示了其舱内的环境;时隔 4 年之后(2019 年),载人版龙飞船进行了首次无人驾驶试飞,成功往返国际空间站。

而在此一年之后,也就是在 2020 年的 5 月,SpaceX 成功将两名 NASA 宇航员送到了国际空间站。这也让它成为了历史上第一家实现载人航天的商业公司。

不过,SpaceX 要做的还远不止于此,它还要发射更大的火箭 —— 星舰 (Starship)。目的就是用它来进行载人绕月飞行、前往火星等太空探索。

它的模拟图最初是由马斯克于 2019 年,在社交媒体上曝光。不过经过众多实验之后,星舰原型直到 2021 年 5 月,版本号都迭代到了 SN15,才取得首次的成功回收着陆。

……

现如今,纵观 SpaceX 发展的这 20 年,它已经具备了制造、发射、回收、复用运载火箭的能力,并且还能发射载人飞船以及卫星系统进入各种轨道。在商业航天领域中,可以算得上是首屈一指的存在。那么接下来的一个问题便是,为什么 SpaceX 可以做到?

马斯克:从未放弃

原因自然要从 SpaceX 的核心人物,马斯克说起。2001 年,30 岁的马斯克刚刚被迫结束他的第二段创业生涯 —— 一手建立的公司 X.com 正式更名为 PayPal,而他也被排挤离开了公司。

生活工作接连受挫的马斯克,内心有了更宏大的想法:他认为,火箭飞船和太空旅行是比设计互联网服务更加伟大的使命。这一年,马斯克提出火星绿洲(Mars Oasis)项目:计划向火星发射一个小型实验温室并种植植物。在这样的背景下,2002 年加利福尼亚州的一间仓库中,SpaceX 诞生了。

然而,初期的 SpaceX 发展并不顺利,最严重的时候甚至和特斯拉一同面临倒闭的风险。成立之后,SpaceX 面临的第一个窘境,就是缺钱。当时马斯克已经是亿万富翁,但他的财富对于航空航天领域来说不值一提。

私人火箭在彼时业界看来,就是一个毫无价值的烧钱项目,以至于马斯克奔波数周后没有找到任何一位投资人,最后只能自掏腰包投资 1 亿美元,成为了 SpaceX 最初也是唯一的投资人。

马斯克也曾尝试直接从俄罗斯购买火箭,但因价格高昂而空手而归。他那时便萌生了一个念头:为什么不自己建立一家制造便宜火箭的公司呢?

接下来几个月,马斯克系统研究了《火箭推进原理》、《天体动力学基础》、《燃气涡轮和火箭推进的空气动力学》等各种专业书籍,最终得出这样的结论:

生产火箭的原材料价格仅是当时火箭售价的 3%。

他认为,如果重复利用这些火箭,通过垂直整合、自行生产 85% 的发射设备及软件模块,就能将火箭发射价格降至十分之一,且仍拥有 70% 的毛利率。

即使是拥有一位眼光独到的天才老板,SpaceX 制造“便宜火箭”之路也充满不确定性。马斯克当初甚至认为:

90% 的可能性是价值为零。

这样的想法,源于三次几乎要将 SpaceX 和马斯克逼入绝境的失败发射:

2006 年 3 月 24 日,猎鹰 1 号在发射后 25 秒失火坠机;

2007 年 3 月 15 日,猎鹰 1 号在升空 5 分钟后失控、解体,最后爆炸;

2008 年 8 月 2 日,猎鹰 1 号升空后在箭体分离时相撞,火箭最终在进入轨道之前就发生坠落。

三次失败烧光了公司几乎所有的财富,也引发了巨大的公关危机 —— 没有投资机构和银行愿意信任一家发射屡次延期和失败的私人航天公司。

这也是 SpaceX 成立之后面临的第二个窘境。为了向员工支付薪酬,马斯克变卖了自己的跑车和其他私人财产,向亲朋好友借钱。最困难的时候,甚至面临“拉不到这笔 400 万美元的融资,SpaceX 再过几小时就要宣布破产”的局面。

但在采访中,当主持人问起“当经历了第三次发射失败,你是否想过要放弃(pack this in)”时,马斯克几乎是不假思索地摇头:

从来没有。

就这样,2008 年 9 月 28 日,马斯克和他的 SpaceX 尝试了第四次发射。这次,猎鹰 1 号一飞冲天。

这是历史上“第一个由私人公司开发并实现入轨的液体燃料火箭”,几乎立竿见影地解决了 SpaceX 的财政问题 —— 在年底,NASA 就直接将一份价值约 16 亿美元的商业合同交予了 SpaceX。自此,SpaceX 终于真正开始了它的重塑世界之路。

其中最耀眼的成就之一,便是著名的猎鹰 9 号(Falcon 9),一款部分可重复使用的两级入轨中型运载火箭。

怎么做到的?

这款火箭预先保留适量的燃料,使其不会给机体造成负担,又能支撑火箭发动机重新点燃,再依靠精准的控制系统平稳落地。这种思路彻底抛弃了“用空气动力学的升力让火箭回归”的传统做法,直接让火箭靠自身动力回归,称得上是一次惊人的技术创新。

正是这次创新,使得猎鹰 9 号成为了世界上唯一一款可重复使用的运载火箭,已经在过去的 12 年中重复发射了 147 次。

而在这么多年里,马斯克作为一位身兼数职的老板,在推特上展现出了对不同职业的明显“偏爱”—— 其头像很长一段时间都是这个大火箭:

△starship 飞船

去年,他还透露道,自己目前的住所是位于 Boca Chica(也叫 starbase)区域的一间不到 40 平米(20 英寸 ×20 英寸)的出租屋内。而 SpaceX 的航天和发射中心,博卡奇卡发射场(Boca Chica launch site),正好就是出租屋的所在地。

马斯克要在火星退休

如今,马斯克的“火星梦”几乎已经是广为流传。如果说 2001 年的火星绿洲计划还只是一个雏形的话,他在 2007 年则正式宣布:

最终目标就是实现人类探索和火星定居。

承载他梦想的,就是 SpaceX。去年曝光的那份疯狂的“39 页火星计划”的 PPT 中,马斯克所描绘的理想中的火星基地,人类要成为“多行星物种”的目标,都依赖于 SpaceX 大火箭的实现。

今年 2 月份的那场重磅演讲里,他再次提到,自己对“生命的未来”的考量,就是一直持续做 SpaceX 的原因之一。

为了长期生存,人类需要更多地了解除了我们的星球之外的事物。

比如,要让火星能够自给自足,至少要从地球运送 100 万吨的物资过去。

就在马斯克庆祝 SpaceX 成立 20 周年的评论区下方,还有粉丝将公司 2002 年刚刚成立时的一张照片 P 到了火星背景上,借以提醒马斯克“不忘初心”:

以及就在最近,马斯克对于人类登火星,给出了一个时间点 ——2029 年:

无论马斯克是否真的能实现他那著名的“在火星退休”的宣言,至少此刻,就先祝 SpaceX 20 周年快乐吧。

参考链接:

[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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