伊隆·马斯克以及那些梦想太空的人们

我至今记得,2011 年的 2 月的那个早晨,傍着晨光,我和十几个朋友离开学校,沿着佛罗里达蜿蜒的海岸线一路向南。中午时分,我们到达一处海岸边,卸下绑在车上的小船,朝一处开阔的水域划去。在水域的那一头,就是位于卡纳维拉尔角(Cape Canaveral) 的肯尼迪航天中心。隔着 5 英里宽的水面我们可以清楚地看见巨大的发射架和绑在上面的“发现号”航天飞机。下午 4 点 53 分,发射架点火,一团白烟从底部升起并迅速扩散开来,几秒钟后轰鸣声传来,整个水面开始震荡。只见发现号腾空而起,在身后留下一条长长的白色印记,几十秒后消失在天际之外。

这一天阳光明媚,却带着一丝忧伤的色彩。因为这是发现号在服役 27 年后完成的最后一次发射。5 个月后,她的姐妹亚特兰蒂斯号也完成了最后一次使命。这标志着服役了三十年的航天飞机正式退出历史舞台。望着消失的发现号,同行的两个朋友哭了起来,因为航天飞机的退役将预示着他们宇航员梦想的终结。

过去三十年,航天飞机一直是美国科技实力的最高象征,而它们的管理机构美国航空航天局 NASA 也是公认的全球最顶尖人才的聚集地。但到了 2010 年,NASA 已经内忧外患,航天飞机的老化导致事故频发,最后几次发射一再推迟;另一方面持续多年的经济危机导致联邦政府预算紧张,无法给 NASA 投入更多资金。于是美国政府不得已将严重老化的航天飞机退役。骄傲的美国人发现,他们很快将不得不依靠俄国人的宇宙飞船和火箭将自己的宇航员送到太空和国际空间站,这对于 NASA 和美国政府来说都是无法忍受的。

2010 年 6 月,奥巴马在肯尼迪航天中心发表了关于重新定义 NASA 使命的重要演讲。在演讲中,奥巴马提到了“商业载人计划”(Commercial Crew Development),宣布将依靠私人公司,而不是政府去打造未来的航天事业。虽然这是美国政府迫不得已之举,但却为航天产业的商业化打开了大门。

可是当环顾四周,美国人发现竟然只有一家公司有能力完成奥巴马提到的航天使命。它就是 SpaceX,全世界唯一有能力从近地轨道回收航天器的私人公司。而为了那一天,SpaceX 和它的创始人伊隆·马斯克(Elon Musk) 已经等了很多年。

此后的岁月,注定是一段属于他们的航天传奇。 

屡创历史的 SpaceX

马斯克是谁毋须多言,他所创建的电动汽车公司 Tesla 已经让他家喻户晓,但他几乎同时创立的 SpaceX 在航天领域的成就却鲜有人知。值得一提的是马斯克从小就对太空很感兴趣,在 12 岁的时候就开发了一款叫做 Blastar 的火箭游戏。在大学时代,他学习的是和太空技术相关的物理学,并相信人类可以克服引力去到更远的星球。我曾经问马斯克,你有宗教信仰吗?马斯克毫不犹豫摇摇头,“我只信仰物理学。”

2002 年 6 月,此前在互联网领域创业成功的马斯克出资 1 亿美元创立 SpaceX。他当时认为航天发射的很大一部分成本是被庞大的行政机构所吞噬。当时的美国火箭发射,被波音和洛马两大巨头共组的“太空发射联盟”所垄断。这导致每次发射费用高昂,单次平均报价高达 4 亿美元。美国军方和 NASA 对于对太空发射联盟的肆意提价行为积怨已久,但却没有办法,因为有许多军方卫星不可能交给外国人发射。垄断的结果就是美国的太空发射基本丧失了国际竞争力。

长期以来,航天技术给外界以神秘的感觉。但实际上经过 80 多年的发展,这门技术早已不再神秘。材料学的进步使很多曾经的技术门槛可以被普通人轻易跨过;互联网上也能免费获得很多过去保密的设计图纸。所以 SpaceX 一开始的定位就是用成熟的技术打造出市场上价格最低廉的商用航天器。

SpaceX 的主力发动机默林 1 系列技术源自阿波罗登月时代的指令舱主引擎,NASA 向其开放了技术。该发动机使用无毒无害、贮存方便的煤油燃料,技术成熟,简单可靠。SpaceX 的首款产品是猎鹰 1 号(Falcon 1) 火箭。它是一枚小型二级火箭,只有 21 米长,第一级装有一台默林 1A。猎鹰 1 号每次发射只需 670 万美元,这也成为它的核心竞争力。首枚猎鹰 1 号的发射算不上顺利,2005 年 9 月 12 日最初的发射因火箭着火取消,之后经历了一再的延期。一直等到 2006 年 3 月 24 日,猎鹰 1 号才首次发射。但结果却是升空 25 秒后火箭损毁,发射失败。

这次失败只是个开端。一直到 2008 年 8 月,SpaceX 的前三枚火箭发射全都失败了,这对于一家刚成立不久的公司是毁灭性的打击。在不久前接受哥伦比亚广播公司 CBS《60 分钟》节目采访时,马斯克承认 2008 年的那段时光是他一生中最难熬的一段日子。当时他刚刚遭遇离婚打击;而且他已经把所有钱都投进了 Tesla 和 SpaceX,可是结果是两家公司都频临破产;由于经济危机,所有投资人都捂紧了钱包。当马斯克给他们打电话时,他们总是愤怒的挂掉电话。

马斯克回忆,2008 年的一个周日,他从床上爬起来,突然感到眼前一片黑暗,“我差点被打垮了,那真是非常非常黑暗的日子。”

如果火箭发射第四次失败,那一切都完了。但 2008 年 9 月 28 日,猎鹰 1 号终于成功升上太空。这也令 SpaceX 成为首个成功发射运载火箭的私营企业。那一天马斯克坐在控制台旁留下了激动的泪水。几周后 NASA 打来电话,同意和 SpaceX 签订一笔 15 亿美元的订单,这个订单彻底拯救了处于破产边缘的 SpaceX 和马斯克。接到电话的马斯克激动得不能自已,脱口而出:“我爱死你们了!” 从此 SpaceX 不再是朝不保夕的杂牌军,而是美国航天技术的中坚力量。2010 年,奥巴马在马斯克陪同下参观了 SpaceX 的发射基地。

载重仅有几百公斤的猎鹰 1 号并不足以完成马斯克的梦想,他的目标就是与波音、洛马这些航天巨头竞争。获得 NASA 的资金后,SpaceX 开始研发自己真正的王牌:猎鹰 9 号(Falcon 9)运载火箭。

猎鹰 9 有着 3.66 米直径的箭体,为了以最小成本实现推力的增大,SpaceX 给猎鹰 9 号第一级安装了 9 台改进后的默林 1C 发动机——这样火箭允许在一台发动机失效的情况下继续发射。猎鹰 9 号上还大胆使用了轻质铝锂合金、搅拌摩擦焊接、旋转成型等先进技术,从而大幅降低了火箭的结构质量。也就是说猎鹰 9 号比它的竞争对手们有更多燃料是用在运送货物的“正事儿”上。猎鹰 9 号的近地轨道最大运力达到 10.45 吨,这个数字已经超过了中国长征 2F 的 9.2 吨。

费用才是猎鹰 9 真正的杀手锏:单次发射费用约为 3500 万美元,报价约在 5000 万美元;这个数字比原本“白菜价”的中国长征火箭的 6000 万美元还低。而且,为了进一步降低成本,猎鹰 9 号两级都配备了降落伞用于回收箭体。在多次延期后,被寄予厚望的猎鹰 9 号于 2010 年 6 月 5 日首次升空并取得了圆满成功。猎鹰 9 号的成功为 SpaceX 迈向下一个目标奠定了基础。更重要的是,在航天飞机退役之后,美国终于有了可以信赖的飞行器。

猎鹰9火箭之后,SpaceX 研发的天龙号飞船(Dragon) 再次引入瞩目,它使得载人航天重新成为可能。天龙号飞船的外形是一个传统的钝锥形弹道胶囊与一个鼻锥形帽设计。货舱拥有超过 10 立方米的储物空间,发射时可携带 6 吨载荷,返回时也可容纳 3 吨。虽然还比不上已经退役的航天飞机,但已经比没有下行能力的俄罗斯进步号要强了。

2010 年 12 月 8 日,猎鹰 9 号火箭把第一艘天龙号飞船成功送上太空,并在绕地球轨道两圈后安全降落,SpaceX 由此成为世界上首个把宇宙飞船送上轨道的私人公司。这是发射成功具有里程碑式的意义,NASA 局长博尔登激动地评论称,天龙号飞船的发射成功标志着“美国再次成为太空探索的领头羊”,其重要性“怎么评价都不为过”。

但故事远没有结束。2012 年 5 月 22 日凌晨,在经历多次延期后,猎鹰 9 号火箭成功发射升空,把天龙号飞船送到预定轨道,运往国际空间站,执行商业轨道运输的首次演示任务。天龙号配备了边长达 1.27 米的巨大正方形对接舱口,面积三倍于俄式对接口。它依靠国际空间站的机械臂抓取完成最终对接,这样大大降低了研制对接系统的难度。天龙号侧面安装 18 个推进器,在两个推进器失效时仍能正常飞行。飞船上安装 SpaceX 自研的激光雷达,用于对接阶段的姿态控制。25 日,天龙号飞船与国际空间站成功对接,成为有史以来首艘造访空间站的商业飞船。此后天龙号进入实质性的商用发射阶段,开始向国际空间站批量运输补给物资。SpaceX 的领先幅度如此巨大,以至于它的竞争对手们的作品才刚刚处于起步阶段目前位居第二的轨道科技公司(Orbital Sciences Corporation)的“天鹅座”飞船一年以后才进行了首次发射。

2011 年愚人节,SpaceX 在官网上向全世界宣布将研制重型猎鹰运载火箭。重型猎鹰第一级在猎鹰 9 号基础上并联三段同直径构型,近地轨道运力达到 32 吨,而报价仅有约 1 亿美元——同级别的重型德尔塔 4 高达 4 亿。这一性能将使 SpaceX 获得同波音洛马两大巨头正面竞争的能力,让航天市场化的支持者无不为之振奋。

SpaceX 的未来规划还给人们展示了更宏伟的构想:在重型猎鹰之后,还将有更大的作品,直至运力高达 140 吨,体积媲美土星 5 号的猎鹰 XX。此外,SpaceX 也在积极研发载人飞船。他们设计的载人型天龙飞船可以容纳 7 人——和航天飞机的标准载员数量相同。与此同时,SpaceX 为了提高火箭使用率并降低成本,开展了名为“草蜢”(Grasshopper) 的可重复使用火箭研究项目。这项研究旨在让火箭具备自行垂直返回地面的能力。在不久前公布的视频中,草蜢火箭可以飞到 744 米的高空,停留约 80 秒的时间,然后准确的返回发射架。如果草蜢未来投入商业运用,将极大降低火箭发射成本。

SpaceX 的目标很明确:重返月球,并送人类上火星。

那些梦想太空的人们

马斯克的创业搭档,Tesla 联合创始人及CTO JB Straubel 曾经告诉我,他和马斯克都很喜欢一部叫做 October Sky 的电影。这个电影是由一个真实的故事改编,中文译名叫做《火箭男孩》,说的是美国东部一个小镇上,人们世世代代以采矿为生,镇上居民生活的全部,就是每天低头关注着地下那漆黑的矿井。直到故事主人公——中学生 Homer,在十月的一天晚上,抬头望向夜空,第一次看见一颗人造卫星飞过天际。这一刻对他的人生产生了深远的影响。他开始梦想制造火箭探索太空。经过无数次失败和嘲笑,他在两年后依靠一枚两米高,可以飞 6 英里的火箭在全国科技竞赛中获奖。他因此获得大学奖学金,离开小镇上了大学。再后来,他成为了NASA的一名火箭工程师。

“当我们快失去动力的时候就找出这部电影看一遍,然后就会更加努力的工作。”Straubel 告诉我。

的确,这个世界大部分时候既残酷又无趣。好在有一些能够让我们眼前一亮的东西——比如火箭,比如理想。

我一直以为 1969 年阿波罗 11 号登月成功和几年后的个人电脑革命有着某种神秘联系。这一年,那些在未来引领风骚的人物正处于他们的少年时代:沃兹 19 岁,艾伦16岁,乔布斯和盖茨 14 岁。那个时候的年轻人们既苦闷又迷茫,越战、民权运动、肯尼迪遇刺.....无一不让他们感到绝望。只有 1969 年 7 月 16 日阿波罗 11 号在月球表面着陆的那一刻,这些年轻人灰暗的人生仿佛打开了一扇照进光亮的窗户。在几十年后他们的回忆录或者访谈中,都不约而同的提到了这件事情带给他们的震撼:原来人类可以超越地球,到达另一个星球。于是其中的一些人放下大麻和酒瓶,开始聚在一起探讨用技术改变人类的可能性。几年后,在硅谷的一间车库里,诞生了第一台个人电脑,并引发了后面一系列技术革命。被乔布斯誉为“我们那一代人圣经”的《全球目录》,就是用从阿波罗上拍摄的彩色地球全景图作为封面。它的主编斯图尔特·布兰德写道:“在去往月球的路上,我们重新发现了地球。

当那些硅谷的巨人们在各自领域功成名就之后,他们最先想到的还是头顶的星空。微软的联合创始人保罗·艾伦(Paul Allen) 早早的就开始了太空冒险。2004 年,艾伦旗下的 SpaceShipOne 小型人造火箭创造了全世界首个私人飞行装置攀上离地 112 公里高空的纪录,而他投资建造的全球最大商用航天飞机将于 2015 年开始进行测试飞行,预期将在 2020 年正式投入使用。艾伦说他的太空梦就是要开创一个新的、低成本的私人太空旅行时代;无独有偶,艾伦的好朋友沃兹曾经在极客公园的一次活动上表示,如果有一艘开往火星的飞船,他会毫不犹豫的跳上去。

在 1980 年代,美国兴起了一个叫做“太空探索及发展学生组织”,在它的早期领导人中,有一个来自普林斯顿大学的年轻人,他的名字叫做杰夫·贝索斯。20 年后,贝索斯秘密建立了一家叫做蓝色起源(Blue Origin) 的公司,这家公司的使命同样是将太空旅行成为可能。它的 LOGO 是一句拉丁文:Gradatim Ferociter——中文意思是:不断前进, 永不言退。在一次访谈中,贝索斯透露蓝色起源和亚马逊在他心目中的地位一样重要。

当然走在最前面的还是马斯克和他的 SpaceX。让我们看看马斯克的豪言:“我宁愿死在火星上,但是当然不是一头撞死”,为了实现这个目标,马斯克已经制定了详细的规划,他计划十年内让人类到达火星,并最终在火星建立殖民地。他的计划得到了硅谷科技圈其他巨头的响应。谷歌联合创始人及 CEO 拉里·佩奇(Larry Page) 在上个月的 TED 大会上说:“去火星是人类的使命,我愿意把我所有的钱给马斯克用于火星探索。”

硅谷的科技巨人们对于太空探索并非偶然,在这个用想象力创造奇迹的时代,太空才是他们最好的舞台。同样的理由也适用于中国的互联网领袖们。据说腾讯 CEO 马化腾最大的爱好就是天文,考取大学时在天文和计算机两个专业的选择上纠结不已。当神舟七号升空时,马化腾还写了一封亲笔信带到太空;百度 CEO 李彦宏在今年的两会上提交的题案是关于关于鼓励民营企业开展火箭和卫星的研制、生产和发射。在未来,李彦宏会和马斯克一起探索太空吗?不禁让人浮想联翩。

两个月前,当中国发射的月球车“玉兔”发生故障时,马斯克极为关注。当玉兔苏醒时,他在第一时间在 twitter 上表示祝贺:“欢迎回来,玉兔!”

太空探索永远伴随着勇气和超越。90 年前,火箭之父罗伯特·戈达德预言人类可以到达月球时,所有人都在嘲笑他。而如今,马斯克已经把目标锁定在了火星。不可否认,SpaceX 在未来存在极高的失败风险。但是他们不会独行,即使失败,会有更多的人的站在巨人的肩膀上继续前进。

对了,开头的故事其实有一个不错的结尾。那天为航天员梦想破灭而哭泣的小伙伴里,有一个人在去年去了一家新公司,它的名字叫做 SpaceX。

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