硅谷企業家的埃隴馬斯克最近逢人就說,他要在火星退休。
他不是開玩笑。走進SpaceX在加州霍桑鎮的工廠,1500個工程師正在為這個目標努力著。門邊掛著的是一幅巨大的火星照片。在這個巨大的前波音747制造工廠裡,停放著獵鷹9號火箭以及膠囊狀的太空船,他們稱之為“龍飛船”。按照計劃,龍飛船應該在今年2月初攜帶物資被獵鷹9號火箭送上國際空間站為其補充給養,因為需要更多的准備被推遲。畢竟這將是私營公司飛船首次與在軌實驗室對接。
這是SpaceX與美國航空局(NASA)簽訂的16億美金合同的一部分,馬斯克已經簽好了超過30多個價值共30億美金的合同。最近,他們把龍太空艙內部細節圖放上網站供人瀏覽。這個膠囊狀容器的終極目的是載人,以相對低廉的成本來往太空和地球之間。
“最快在10年內,我的飛行器就有能力將乘客送上火星。最壞的情況,15-20年也夠了。”馬斯克在今年四月接受華爾街日報采訪時,嚴肅地說。
SpaceX是2002年由他創立的一家私營太空探索技術公司,在此之前,他已經創立了全球最大在線支付平台“Paypal”和純電動汽車獨立制造商Telsa Motors。這三家公司目前都運營良好。
這個億萬富翁挑戰太空的故事足夠“好萊塢”,扮演電影《鋼鐵俠》中億萬富翁和天才發明家托尼。斯塔克(Tony Stark)的小羅伯特。唐尼向導演建議,要演好這個人,最好是和埃攏馬斯克坐下來聊聊。馬斯克所過的,就是斯塔克的真實人生。
橫空出世的太空挑戰者
在2002年1月的一天,馬斯克正躺在裡約熱內盧的一片海灘上曬太陽。那年他30歲,Paypal眼看就快上市了,在這家他1999年創立的公司裡,他是最大的股東。他並沒有在人群裡悠閑地穿來穿去,跟人玩球或是打情罵俏。他的手邊擺著一本嚴肅得不像是度假該看的書:火箭推進基本原理。
馬斯克在大學曾修過物理學,但他並不是個火箭專家。一年前,他策劃了一個叫“火星綠洲”的項目,計劃將這個小型實驗溫室降落在火星上,裡面有在火星土壤裡生長的農作物。不過當他發現發射成本比這個項目的研發和工程成本都高很多的時候,他暫緩了這個項目,決定先把自己變成火箭專家。
後來Paypal並沒有上市,2002年10月,ebay用15億的股票收購Paypal,馬斯克擁有其中11.7%的股份,約合3.28億美元。在那之前的四個月,他就成立了SpaceX,旨在研究如何降低火箭發射成本。可以說,在拿到這筆錢之前,他已經想好怎麼花了。他立即在SpaceX裡投了1億美元,雄心壯志是將發射費用降低到商業航天發射市場的1/10,並計劃在未來研制世界最大的火箭用於星際移民。
馬斯克帶著幾億美元去各大航天公司去兜售他的想法。結果,技術精英們一呼百應,包括美國最大的引擎制造商TRW的液體推進器專家Tom Mueller,世界上沒有人制造過比他的更大的發動機引擎;波音公司的Tim Buzza,他在那裡當了15年的“Delta”火箭測試主管;麥道飛機公司裡主持“大力神”火箭的結構設計師Chris Thompson。
Chris Thompson回憶說:“那天暴熱,氣溫達到了40幾度,馬斯克打電話約我見面,兩小時以後我意識到,這是一個夢想成真的時刻,大公司裡永遠都不會有這樣的機會,我要是不立刻行動,將來老死了躺在棺材裡我都會跺腳後悔的1
與美國西南航空公司、戴爾公司等著名的創新者一樣,SpaceX公司的成功也是開始於一系列成本非常低廉的小改進。在加州地區55000平方英尺的SpaceX公司總部,每個人都在為制造火箭忙碌著,這裡沒有龐大的開發試驗室,沒有一大群博士,也沒有政府津貼。他們大量采用了成熟技術和成熟設備,SpaceX公司目前的主力發動機灰背隼1至關重要的噴注器來自於阿波羅計劃登月艙下降段發動機,發動機整體設計也源自TRW公司,TRW公司的核心設計師Tom-Mueller離開TRW擔任了SpaceX推進部門副總裁。
在他們的獵鷹1號運載火箭上,並沒有很多專利,科學家們不在乎,只要火箭能飛就行。火箭用的主發動機也不是21世紀的最新設計,而是1960年代的老古董,只有一個燃料噴射器。它很老,但很可靠。
在SpaceX,任何古怪的省錢辦法都會受到追捧,只要是有效的。比方說,他們沒有買新的經緯儀(用來跟蹤火箭軌道的一種儀器),而是從ebay上買了一個二手貨,省下2萬5千美元。獵鷹1號的第一截按設計是部分可回收的,會降落到海裡。雇一個專業的火箭打撈公司要25萬美元,但也有能處理敏感設備的商業打撈公司,一家叫tug-and-barge的公司同意打撈火箭殘骸,只要6萬美元。
SpaceX的雇員把自己從火箭科學家的思維中解脫出來後,他們會從許多奇怪的地方尋找靈感。Thompson曾經開車經過送奶卡車,他突發奇想,能不能用這些盛牛奶的大罐子盛燃料呢?這些都是批量生產的東西,都很便宜,而且出故障的並不多。難道我們不能用類似的東西嗎?他約了制造商見面,雖然最終意識到不可行,但確實存在這種可能性。
NASA為了支持私人企業發展航天事業,十分慷慨。NASA開放了“阿波羅計劃”的部分技術,以便SpaceX能夠按任務需求和總體設計研制合適的火箭發動機,NASA還允許他們使用測試台架。美國空軍也給他們提供了測試場地。
獵鷹1號火箭前三次的試射都失敗了,第四次試射終於成功。獵鷹1號的使用費是600萬美元,它最接近的競爭者,科學軌道公司的飛馬火箭,使用費是2500萬美元。
2010年12月8日,SpaceX的獵鷹9號火箭成功將“龍飛船”發射到地球軌道,這是全球有史以來首次由私人企業發射到太空,並能順利折返的飛船。整個宇航界為之震動。
根據NASA的計劃,當美國所有航天飛機2011年退役以後,將依賴像SpaceX公司這樣的私營公司將物資補給送入國際空間站。SpaceX公司已經與美宇航局簽署了一份價值16億美元的合同,為國際空間站上的美國宇航員提供12次補給任務。單次費用為1.33億美元。而其商業競爭對手——軌道科學公司也與美宇航局達成了價值19億美元的合同,提供8次補給任務。單次費用超過2億美元。
今年五月,馬斯克在網站的更新頁面上發布一封信件,題為“為什麼美國可以擊敗中國:SpaceX公司費用的事實”,他在文章中提到《航空周刊》的報道,中國長城公司承認他們無法與SpaceX在價格上競爭。
獵鷹9號火箭的標准發射費用為5400萬美元,美國當前壟斷大中型載荷發射市場的聯合發射聯盟(ULA),2012財年發射費用大幅度上漲30%,平均每次發射4.35億美元。歐洲的阿裡安公司和美俄聯合的國際發射服務公司的報價也不低,即使是廉價的中國長城公司的長征三號乙火箭,發射費用也到了6000萬美元以上。
馬斯克認為,SpaceX在設計生產中進行了高度垂直集成,隨著時間推移發射價格還將進一步下降,且SpaceX的火箭被設計為可回收利用,盡管還沒有真正回收過,但未來未必不可能。“如果能恢復獵鷹9號火箭的第一部分的話,那麼只需建造出每次花20萬美金就能重復使用的火箭推行器就能發射飛船上太空了。”他對華爾街日報說。
“除非有人發明了一種可以重復使用的火箭,否則人類將永遠局限在地球上。”他說。“這是使生命存在仔多個星球上關鍵的革新,我曾經在下午3點的時候在房子裡踱步,試圖找出怎樣使獵鷹9號重復使用。”他繞著他的休息室轉,覺得他可以。
“你可以擁有一輛很便宜但是很穩定的汽車,同樣,這個規則也適用於火箭。”