馬斯克上演陪跑逆襲！剛把人類送入太空的SpaceX牛在哪

文 | 黃天然 王安憶

人類載人航天史又翻開了新的一頁。

北京時間5月31日凌晨3點23分，在美國甘迺迪航天中心，SpaceX（美國太空探索技術公司）的載人龍飛船搭乘一枚獵鷹九號火箭發射升空，NASA兩名太空人目前正在前往國際空間站途中。

這是自 2011 年以來，美國第一次自己將太空人送入太空，也是 SpaceX 成立 18 年以來首次執行載人航天任務，更是人類歷史上的首次商業載人航天發射。

預計今晚23點與國際空間站對接

此次發射可謂一波三折。

原定於5月27日發射的載人龍飛船，卻在萬眾矚目下因天公不作美而臨時取消，延期至今日；

靜待發射的載人龍飛船

昨天SpaceX又傳來噩耗，星際飛船SN4原型機在測試中發生爆炸，儘管爆炸的星際飛船與即將發射的載人龍飛船不是一回事，但還是讓人捏了一把汗；

5月30日，德州南部測試場SpaceX星際飛船SN4爆炸火光沖天

北京時間5月30日晚，由於擔心會有閃電、暴雨和積雨雲，就在發射前數小時，NASA和SpaceX官方依然顯示「有50%取消發射的可能性」。

然而，當發射任務進入倒計時45分鐘，天氣突然開始放晴。

搭載載人龍飛船的獵鷹九號火箭發射成功

北京時間5月31日凌晨3點23分，在「3-2-1-0」的倒數計時中，獵鷹九號火箭終於點火升空，帶著載人龍飛船、兩位太空人和一隻恐龍玩偶飛向國際空間站。

太空人們還帶了一隻小恐龍上飛船，到達太空後小恐龍漂浮在鏡頭前

發射2分40秒後，一級火箭分離；

發射大約9分鐘後，一級火箭降落在位於大西洋的海上專用回收駁船上，成功實現回收。看到這一消息，飛船裡的兩位太空人擊拳相慶。

發射大約12分鐘後，載人龍飛船與獵鷹九號二級火箭完成分離，SpaceX首次載人航天任務的發射階段至此獲得圓滿成功。

接下去，載人龍飛船將依靠太陽能電池板供電，藉助自身動力慢慢靠近國際空間站。

值得注意的是，載人龍飛船是一艘自動飛船，一旦分離成功，它會自動規劃出一條通向國際空間站的路徑，就連對接過程也可以由系統自動完成。

不過為了安全起見，兩位太空人鮑勃和道格在發射前，還是在觸摸操控屏幕上反覆練習了如何手動控制飛行與對接。

飛船駕駛艙

鮑勃和道格都是NASA老將。鮑勃進行過6次太空行走，有超過708小時的太空停留記錄，而道格更是國際空間站的老面孔，正是他在2011年乘坐亞特蘭蒂斯號太空梭，執行了美國最後的載人航天任務。

NASA太空人鮑勃（左）和道格拉斯（右）

按照SpaceX的飛行計劃，預計19個小時後，也就是北京時間今晚23點左右，載人龍飛船將與國際空間站完成對接。

只有飛船與國際空間站成功對接，並完成接下來1-3個月的空間站工作後順利返回地球，這項載人航空任務才算圓滿完成。

SpaceX再一次改寫人類航天史

隨著此次發射任務成功，SpaceX 終於在人類載人航天史上寫下了自己的名字。

載人航天，堪稱航天領域難度最高的任務，此前只有俄美中三大國擁有這種能力。

而今，第一次有一家私營公司掌握了發射載人飛船的技術和能力。

2002年6月，馬斯克創建SpaceX之時，宣布這家公司只為一個目的存在——實現火星移民計劃，讓人類能去火星生活或旅行。

那一年，距離美國太空梭最後一次飛行還有9年。

在政府主導航天事業的年代，人們只將馬斯克的願景視作瘋話，也完全沒把SpaceX當成一家正經公司。

然而，正是在一片「瘋子」和「騙子」的嘲諷聲中，SpaceX一次次改寫了人類航天史：

2008年9月，SpaceX成功發射獵鷹一號，全世界第一枚由私人公司研發的液態軌道火箭成功進入地球軌道；

2010年12月8日，SpaceX的第一代貨運龍飛船攜帶著一罐法國奶酪蛋糕進入太空軌道，龍飛船成為世界上第一艘由私人公司研發的航天飛船；

貨運龍飛船載著一罐法國奶酪蛋糕（右）進入太空

2012年5月25日，貨運龍飛船攜帶1000磅物資與國際空間站成功對接，SpaceX成為繼美國、歐盟和日本後，第四個擁有與國際太空站對接能力的實體；

2015年12月，SpaceX首次發射獵鷹九號全推力版，一級火箭返回著陸場，人類歷史上第一次實現陸上軟著陸回收一級火箭；

2016年4月，獵鷹九號全推力版的一級火箭成功降落在大西洋上的回收駁船上，人類歷史上第一次實現海上軟著陸回收一級火箭；

2017年3月，SpaceX再次成功發射並回收一枚獵鷹九號全推力版一級火箭，人類歷史上第一次實現一級火箭重複使用，還首次回收了火箭的整流罩。

回收火箭的整流罩

SpaceX為全球航天業帶來的一項革命性創舉，正是將原本一次性消耗的運載火箭，變成了可回收重複利用的載具，這也是他們最核心的一項技術。

甘迺迪航天中心機庫中回收的SpaceX火箭機身 圖片來源：AP

實現這項技術的難點，主要在於著陸段如何根據火箭的當前位置、速度、姿態等信息，在線實時計算出發動機推力的大小和方向，以實現安全精確著陸。

除了著陸段制導算法。可調節的大推力火箭發動機，亦是一大難點。

曾有美國記者形容，SpaceX成功發射並回收一枚獵鷹九號的難度，相當於在一場暴風雨中，發射一支細鉛筆飛躍102層高的紐約帝國大廈，並讓鉛筆穩穩落在大廈另一邊的鞋盒裡。

研究火箭回收技術，是為了儘可能回收和重複利用火箭組件，從而大幅降低衛星和太空飛行器的發射成本。

SpaceX曾介紹，火箭發射95%的成本來自硬體，其中一級火箭成本便佔去了60%。

通過回收並重複使用一級火箭，能夠大幅降低發射成本，以獵鷹九號重複使用10次計算，成本可降低5成。

SpaceX獵鷹九號運載火箭與獵鷹重型運載火箭 圖片來源：路透社

馬斯克曾公開表示，獵鷹九號發射報價在6000萬美元左右，但據美國著名投資銀行傑富瑞透露，獵鷹九號發射報價最低可以壓到4000萬美元左右。

而在歐美日俄，通信衛星的發射報價動輒上億美金，正是憑藉火箭回收技術降低發射成本，SpaceX才能從眾多「國家隊」中脫穎而出。

據NASA商業航天總監菲爾·麥卡利斯特透露，目前SpaceX的獵鷹9號火箭，在全球商業發射領域佔據了65%份額。

不過，馬斯克還嫌獵鷹九號發射報價太貴，他希望將獵鷹九號的發射報價降低到600-700萬美元，遠期目標則是降到60-70萬美元。

載人龍飛船與國際空間站對接模擬 圖片來源：SpaceX

了解SpaceX的人都知道，到今年3月，貨運龍飛船其實已經為國際空間站完成了20次補給運送任務，因此，載人龍飛船今日的成功其實並沒有太多意外，完全是這家公司厚積薄發，水到渠成的結果。

美國走通航天發展新模式

SpaceX廉價的發射報價，恰恰是NASA（美國國家航空航天局）近十年來最大的需求。

冷戰結束後，以舉國之力研發太空技術的路線，逐漸在美國失去了民意支持和政治需求。

特別是經歷了挑戰者號和哥倫比亞號的兩次致命事故後，載人太空梭的風險係數和高昂成本，迫使NASA放棄了這一載人航天路線。

2011年7月，美國亞特蘭蒂斯號太空梭降落在甘迺迪航天中心，完成了最後一次載人飛行。

亞特蘭蒂斯號太空梭

此後，NASA不得不斥巨資買船票，讓美國太空人乘坐俄羅斯聯盟號飛船往返國際空間站。

過去9年，NASA向俄羅斯購買過52張船票，共計花費約40億美元，俄羅斯開出的票價也一路水漲船高，從最初的2000多萬美元，上漲到了8000多萬美元。

今年4月NASA太空人卡西迪與兩名俄羅斯太空人飛往國際空間站 圖片來源：CNET

就在最近，NASA剛向俄羅斯聯邦航天買了一個今年秋天往返國際空間站的艙位，票價更是漲到了9025多萬美元。

聯盟號飛船票價水漲船高

NASA並不甘心一路挨宰，一度試圖繼續執行布希領導的「星座計劃」，通過研發「戰神1號」火箭和「獵戶座」飛船，重新將美國太空人送到國際空間站。

然而，這項計劃成本太高，最終被歐巴馬政府取消。

歐巴馬的替代方案，是鼓勵美國私人企業進軍太空市場，大力推動太空活動商業化，希望太空飛行由政府控制轉為商業運作。

在白宮授意下，NASA於2010年開始實施一項名為「商業載人開發」（CCDev）的太空飛行計劃，希望通過資助數家私人航天公司，以獲得滿足需求的重型火箭和載人飛船。

SpaceX再次獲得了資助，早在2006年，他們就中標過NASA的商業軌道運輸服務計劃（COTS），獲得了5億美元救命錢。

波音、SpaceX和內華達山脈公司獲得美國政府各項航天計劃的支持 數據來源：NASA OIG

可是在CCDev計劃中，SpaceX起初完全負責陪跑，因為他們的對手是航天巨頭波音。

當時，SpaceX的火箭回收技術尚未成功，NASA 為這一計劃投入的近 84 億美元，有49億進了波音的口袋，SpaceX只獲得了31億美元經費支持。

馬斯克對此偶有怨言，然而載人飛船畢竟也是SpaceX完成願景的必由之路，因此他們還是一絲不苟地推進著載人龍飛船的進度，直到跑到了波音的前面。

波音與SpaceX火箭對比

2019年3月，SpaceX進行了載人龍飛船首次無人飛行測試，飛船與國際空間站成功對接，奠定了此次載人任務的基礎；

今年1月，為了證明載人龍飛船的安全性，馬斯克還炸毀了一枚造價4800萬美元的火箭以通過飛行中止測試，緊急逃逸系統讓飛船成功降落大西洋海面，為這次載人飛行上了最後一道保險。

這期間，SpaceX也遭遇過失敗和爭議，比如獵鷹火箭發射終止，載人龍飛船曾因閥門故障導致太空飛行器起火，甚至在例行測試中爆炸等等。

在發射前一天SpaceX星際飛船原型機在測試中發生爆炸

無奈波音的Starliner載人飛船更不爭氣，拖拖拉拉數度推遲，直到去年12月才進行了首次軌道試飛，結果還因為軟體缺陷和通信線路問題，未能按計劃抵達國際空間站……

就這樣，原本陪跑的SpaceX，反而率先衝過了CCDev計劃的終點線。

更重要的是，單從載人飛船每個座位的報價來看，SpaceX的性價比無敵。

美國宇航局審計長辦公室（OIG）報告顯示，SpaceX載人龍飛船每個座位報價5500萬美元，波音Starliner載人飛船卻要9000萬美元，幾乎和俄羅斯聯盟號火箭一個價。

波音Starliner載人飛船

無論如何，美國運用民間商業力量參與國家太空基建的模式走通了，畢竟過去NASA每發射一次太空梭，成本高達4.5億美元。

按照NASA的設想，未來太空人往返空間站的運載任務全部交給商業公司，NASA 則專注於深空探索，例如將人類帶到月球和火星。

通過這樣的分工，NASA商業航天總監菲爾·麥卡利斯特預計節省成本在20到300億美元之間。

美國進一步加強太空領導力

成功進入載人航天賽道之後，SpaceX的路將越走越寬。

在繼續與NASA合作以外，SpaceX還可以自由執行其他商業化的載人航天任務。

事實上，載人龍飛船的座位有七個，商業化飛行的票價為2000萬美元/位，SpaceX已經籤下了一些乘坐載人龍飛船遊覽太空的訂單，據說乘客還包括了即將在國際空間站拍攝最新電影的湯姆·克魯斯。

安全將太空人送往國際空間站只是一個開始。

接下來，SpaceX還將繼續研發可以飛抵月球和火星的星際飛船，建立火星運輸系統，以實現火星殖民的目標。

根據SpaceX給出的時間表，他們希望能在2022年向火星發射搭載貨物的超級重型火箭和星際飛船。

到2024年，SpaceX將第一次實現將人類和更多的貨物運到火星。

SpaceX殖民火星的構想圖 圖片來源：SpaceX

載人龍飛船的成功，也讓美國擺脫了對俄羅斯的依賴，在太空領導力方面走出了一大步。

除了SpaceX，如波音、維珍銀河、藍色起源等公司也正投入到美國國家太空建設計劃中來。

目前，這種商業合作模式已被納入NASA的登月計劃之中。

作為「阿爾忒彌斯計劃」的一部分，NASA將與波音等商業公司一起投資建設登陸月球的火箭和太空飛行器，並將在2024年實現重返月球計劃。

令人擔憂的是，自從川普上臺以來，美國在航天領域變得野心勃勃，充滿侵略性。

從宣布2024年重返月球，到建立太空軍，再到拉盟友搶佔月球資源，川普政府一直以保衛美國太空資產為理由，向著獨霸太空的目標前進。

川普在籤署了一項國家太空政令後，激動地舉起了記號筆 圖片來源：AP

而載人龍飛船的成功，標誌著美國擁有了相對廉價且穩定的近地軌道載人發射服務，這將有助於美國在航天領域進一步實踐其排他性野心。

參考資料：

NYT:SpaceX Launch Live: Updates From NASA Astronauts』 Trip to Orbit
Forbes:Spacex makes history with first ever human rocket launch for NASA
Techcrunch:SpaceX makes history with successful first human space launch
Dailymail:Spaceplanes vs super rockets: Expert reveals who will win the battle of cheap space
Archdaily:Elon Musk Announces SpaceX Plans to Begin Mars Colonization by 2022