編者按:本文來自36氪「 未來汽車日報」,(微信公眾號ID:auto-time),作者:未來汽車日報。
封面來源:Business Insider
作者丨週遊
編輯丨李歡歡
這一晚,埃隆·馬斯克(Elon Musk)大概會興奮地難以入眠。
北京時間5月31日凌晨3時22分,SpaceX龍飛船載著美國宇航局(NASA)的兩名太空人道格·赫利(Doug Hurley)和鮑勃·班肯(Bob Behnken),成功從甘迺迪航天中心發射臺前往國際空間站。
火箭升空現場 來源:NASA
發射後飛船將在太空飛行19個小時。如無意外,它將於北京時間5月31日22時30分抵達國際空間站。
時隔近十年後,美國首次從本土將太空人送往國際空間站,並且擔此重任的不是政府主導的「國家隊」,而是一家私人公司——由馬斯克創立的美國太空探索技術公司(SpaceX)。這是人類歷史上首次由私人火箭公司成功發射載人火箭。無疑,這是一個歷史性時刻。
兩名太空人在艙內擊拳慶祝 來源:Techcrunch
但這一切得來並不容易。命運似乎偏愛「捉弄」馬斯克。就在發射前一天,美國當地時間5月29日下午1時49分,SpaceX星際飛船SN4原型機在德克薩斯州的測試場測試時發生了爆炸。
爆炸現場 來源:SPACEFLIGHT
工作人員點燃測試火箭上的引擎後不久,火箭運載車被一個巨大的火球吞沒,瞬間燒得只剩殘骸。據俄羅斯衛星通訊社消息,由於發生了燃料洩漏導致原型機爆炸。
此次爆炸並非星際飛船第一次出事故。更早些時候,星際飛船原型機的三個測試版本無一倖免,測試均以失敗告終。雖然這次失敗與今天發射載人火箭任務並無直接關係,但還是讓不少圍觀的人為馬斯克捏了一把汗。
因此,在備受矚目的龍飛船載人飛行任務面前,NASA和SpaceX都顯得小心翼翼。
3天前,佛羅裡達州的上空烏雲密布,到了發射前最後一刻也未散去,NASA當即決定推遲首飛計劃。NASA局長吉姆·布裡登斯廷(Jim Bridenstine)解釋稱,大氣中的電荷過剩,氣象官員擔心強行發射可能會「引發閃電」,威脅到任務的安全,「任何情況下,都不應該讓任何人感受到壓力。如果我們還沒準備好,那就乾脆不發射」。
此次乘坐SpaceX龍飛船前往國際空間站的兩名太空人 來源:Business Insider
要讓一枚火箭成功升空,「必須要做對100萬件事」,SpaceX總裁兼營運長格恩·肖特維爾(Gwynne Shotwell)總是這樣說,「一旦有一件事做錯了,那將是無比糟糕的一天」。
無論是肖特維爾還是馬斯克,每一個為SpaceX付出過心力的人都熟悉那種糟糕的感覺。
2015年6月,SpaceX旗下獵鷹9號運載火箭在升空後發生爆炸,給國際空間站運送的食物補給和科學儀器,全都葬身大西洋;2016年6月,SpaceX在進行火箭回收時,第一級推進器降落時發生猛烈撞擊,導致自燃;2019年4月,SpaceX對載人龍飛船進行發動機測試時發生異常,現場出現大量濃煙。
2019年4月,SpaceX對載人龍飛船進行發動機測試時發生異常 來源:Twitter
一連串的失敗將SpaceX推至危險邊緣,但馬斯克堅信這樣的失敗是成長道路上的財富。「如果一個項目在測試的過程中什麼都沒有發生,我會說測試不夠嚴格。如果測試臺上從沒發生過爆炸,我就會認為你測試得還不夠」,馬斯克說,「你必須挑戰極限」。
回顧這位科技狂人造火箭的整個過程,就會發現馬斯克的「挑戰極限」不是說說而已。
他從很早之前便萌生了前往太空的念頭,在馬斯克看來,人類只有地球一個棲息地,隨時可能遭受到外部或內部的威脅,這是一件危險的事。移民外太空便勢在必行。火星是馬斯克最先想到的目的地,他打算先買一枚火箭,然後到達火星建一間溫室,在裡面用營養凝膠種上各類種子,這些凝膠會在著陸火星表面時發生水合作用,從而建立起生命支持系統。
這個計劃被馬斯克稱作「火星綠洲」,最初他估計只需1500萬至3000萬美元就能建成。然而,馬斯克很快發現,僅購買火箭就已經十分昂貴。那是21世紀初,他在美國能找到的最便宜的火箭(「德爾塔2號」運載火箭)也要5000萬美元。他又去了三趟俄羅斯,想找翻修過的洲際彈道飛彈,但那也非常貴,還有很大的風險。
馬斯克把火箭相關領域他能找到的每本書都讀了個遍,他逐漸確信,擁有一枚火箭的最佳途徑是自己親手製造。
他的親人、朋友都覺得他瘋了,但馬斯克根本不在乎。2002年3月14日,馬斯克創立了SpaceX,開啟了轟轟烈烈的「搞火箭」之旅。
自己造火箭,造飛船,然後載人飛天。馬斯克想做的事難度之大,連許多國家都頗為頭疼。
華盛頓郵報記者克裡斯蒂安·達文波特所著的《下一站火星》一書記載,在太空時代伊始,也就是1957年到1966年間,美國曾試圖向軌道發射424枚火箭。其中有343枚成功,失敗率接近20%。當時,每年平均有8枚火箭發射失敗,它們幾乎都難逃爆炸,最終化成一團憤怒而炙烈的火球。
1966年之後,這個數字降到每年失敗2至3枚,2000年後,降到不足1枚。換句話說,政府的太空項目差不多花了50年,才基本達到安全可靠。但這並不代表能夠完全規避風險。2003年,「 哥倫比亞號」太空梭在重返地球大氣層的時候解體,7名太空人不幸喪生。
不幸罹難的7名太空人 來源:Wikipedia
「我不希望我們的最高水平就是阿波羅計劃」,馬斯克說,「我不想未來只能和自己的子孫說這是我們做過的最好的東西。」在他看來,NASA此前將太空人送入太空的方式有不少瑕疵,太空梭架在火箭上,動彈不得,必須精確地進入軌道,否則「絲毫的偏差都會將機身撕得粉碎。又沒有逃生系統,一旦出差錯你就死定了」。
如何避免這樣的悲劇在自己造的火箭上重演,是馬斯克必須要解決的問題之一。而最新的SpaceX龍飛船給出了一部分答案——裝備中止系統,它可以在緊急情況下將太空人送到安全的地方,這是此前太空梭所欠缺的功能。
龍飛船外觀 來源:SpaceX
安全可靠是NASA把太空人交給SpaceX的必要條件,卻不是充分條件,另一個必要條件是,物美價廉。
馬斯克成立SpaceX的目的很簡單,造一個實用、便宜、可靠的「基本款火箭」。馬斯克接受快公司採訪時表示,如果把火箭比作汽車,那自己的火箭就是一輛本田思域,「我拿1000塊跟你賭,這種車買回來第一年絕對什麼毛病都沒有。你可以買到便宜又可靠的車,火箭也一樣」。
過去很長一段時間裡,火箭發射升空後,第一級推進器就會被廢棄。馬斯克覺得這是極大浪費,是火箭發射成本高企的主要原因,如果能回收再利用,火箭發射成本將顯著下降。
於是從2012年9月到2013年10月,SpaceX陸續進行了8次火箭回收試驗。發射升空後,一級火箭與二級火箭分離,二級火箭運載著貨物繼續飛向太空,地面控制中心關閉一級火箭的發動機系統使之下落,以進行垂直狀態下的火箭控制與回收。
2015年12月,SpaceX終於成功實現了回收一級火箭,創造了人類發射火箭歷史上的第一次回收紀錄,也讓SpaceX的「財路」拓寬不少。彼時,肖特維爾表示,回收後的一級火箭無需經過太多整修,可重複使用,大約可以降低30%的發射成本。
SpaceX發射基地 來源:SpaceX
SpaceX和NASA淵源不淺,後者還曾「慷慨解囊」,向危難中的SpaceX施以援手。
成立初期,SpaceX差點夭折。連續三次火箭發射失敗之後,馬斯克的腰包被掏空,公司也因此瀕臨破產邊緣。所幸2008年第四次火箭發射終於成功,將一顆模擬衛星送入軌道。
幾個月後,NASA和SpaceX籤了一份價值16億美元的合同,SpaceX負責為國際空間站運送設備和物資。這筆錢就像及時雨,挽救了SpaceX。走出資金困局,馬斯克心懷感激,甚至將自己的登錄密碼改為「ilovenasa」。
選擇年輕的初創公司,NASA有自己的苦衷。2011年太空梭退役之後,美國突然發現自己喪失了載人進入太空的能力,不得不搭載俄羅斯的載人飛船前往國際空間站。但對方開出了每位乘客7600萬美元的天價,這對NASA來說可謂一筆大開銷。
而在美國國內,航空巨頭波音和洛克希德馬丁合資成立的發射公司聯合發射聯盟(United Launch Alliance)更是「藉機漲價」,單次的發射任務成本飆升至4億美元。無奈之下,NASA將目光投向了SpaceX這樣的私人科技公司。
但雙方合作也不是全程一帆風順。
時間倒回2003年底,馬斯克第一次把SpaceX造出的火箭推銷給NASA。當時,美國聯邦航空管理局(FAA)正準備慶祝萊特兄弟首次進行動力飛行100周年,要在美國國家航空博物館舉行一場派對,時年32歲的馬斯克決定帶著火箭毛遂自薦。
那天路過博物館的行人一定不會忘記這一奇觀:原本擺熱狗攤的地方,躺著一枚七層樓高的火箭,閃亮、潔白。《下一站火星》曾這樣描述當時場景:博物館內陳列的是NASA的輝煌過往,有登月車,有太空艙,還有「阿波羅號」;博物館外站著的是能開創新未來的男人,他想創造廉價可靠的太空飛行,懷著有朝一日能殖民火星的夢想。
美國國家航空博物館 來源:Twitter
「他兜售的可不只是他的火箭,還有他的瘋狂想法——渺小的初創公司也可以徵服太空。」達文波特在書裡寫道。但那個時候,NASA完全沒有把這個「小不點兒」公司放在眼裡。
這麼多年過去了,馬斯克的想法從未改變。今年早些時候,馬斯克表示,SpaceX計劃在未來10年內造1000架星際飛船,打造一支完整的星際艦隊,以實現人類在火星上永久定居。
「人類的未來不外乎兩種,一種是永遠被困在地球上;一種是實現星際穿越,遨遊宇宙,成為跨行星物種。前者很悲哀,而後者激動人心,是我們努力的方向。」2018年9月,馬斯克在某電臺欄目裡猛嘬了一口大麻,神情恍惚地暢想未來。
彼時,有不少人把他的話當做「瘋話」,極盡嘲諷。如今再看,馬斯克的想法依然瘋狂,但已然有了清晰的輪廓。
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