文 | 硅谷101
這是一個創(chuàng)造歷史的公司,它的使命很簡單:去火星。
美國時間6月12日,SpaceX正式登陸納斯達(dá)克,盤中股價(jià)一度大漲超30%,最終收于160.95美元,較135美元的發(fā)行價(jià)上漲約19%,對應(yīng)市值達(dá)到2.1萬億美元。SpaceX此次IPO已完成募集750億美元的資金,刷新了全球資本市場歷史上最大的IPO紀(jì)錄。
而就在IPO之前,硅谷101沿著SpaceX的發(fā)展軌跡展開了一場橫跨美國的探訪:我們?nèi)サ搅宋挥诿绹轮葑钅隙说腂oca Chica火箭發(fā)射中心,走進(jìn)星艦升空的現(xiàn)場;又前往了SpaceX的洛杉磯總部,尋找SpaceX創(chuàng)業(yè)最初的足跡。
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在這趟旅程中,我們還邀請到了SpaceX前高管、獵鷹9號工程師Lewis Hong,與我們一起回顧SpaceX過去24年的崛起歷程,并探討這家公司將走向怎樣的未來。
SpaceX的歷史,是一部被嘲笑、被輕視,卻一次次自我正名,自我救贖的歷史:回收火箭、低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、星艦……一個個曾經(jīng)的天方夜譚如今都已經(jīng)變成了現(xiàn)實(shí)。現(xiàn)在,或許很少有人會懷疑SpaceX的終極使命了:殖民火星。
那么,這樣一家從創(chuàng)立第一天起就試圖把人類送往火星的公司,究竟經(jīng)歷了怎樣的失敗與質(zhì)疑、豪賭與掙扎,才最終改寫了整個航天產(chǎn)業(yè)的歷史?
一切的開始,馬斯克決定自己造火箭
SpaceX的源起,最早其實(shí)是一個“行為藝術(shù)”。2001年,馬斯克在瀏覽NASA官網(wǎng)時驚訝的發(fā)現(xiàn),在人類登月30多年后,NASA竟然連一個重返月球的計(jì)劃都沒有,更別提火星了。因此,馬斯克在當(dāng)時提出了一個非常“行為藝術(shù)”的想法:買一顆退役的蘇聯(lián)導(dǎo)彈,改裝后把一個小溫室送上火星拍張照片,以此激起公眾對太空探索的熱情,逼迫政府增加NASA預(yù)算,這個想法被取名“火星綠洲” (Mars Oasis)。
為此,馬斯克去了三次俄羅斯,計(jì)劃購買洲際導(dǎo)彈,但在俄羅斯,馬斯克受到了羞辱。俄羅斯方面不僅開出了毫無誠意的高價(jià),一位火箭設(shè)計(jì)師甚至對著馬斯克的皮鞋吐口水,認(rèn)為這個美國來的“土財(cái)主”根本不懂火箭。
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在回美國的飛機(jī)上,馬斯克做了一張Excel表,表上有鋁合金、鈦金屬、碳纖維、推進(jìn)劑等火箭原材料的市場價(jià)格。計(jì)算后他發(fā)現(xiàn),這些材料的成本加起來,只占火箭總售價(jià)的3%左右。馬斯克看到,火箭的高昂售價(jià),一部分是科學(xué)和工程上的難題,但更多的是傳統(tǒng)模式效率的低效。龐大低效的官僚機(jī)構(gòu)、復(fù)雜漫長的供應(yīng)鏈,以及波音、洛克希德·馬丁等傳統(tǒng)巨頭習(xí)慣的成本加成模式,才是讓火箭如此昂貴的罪魁禍?zhǔn)住?/p>
于是,馬斯克決定自己造火箭。2002年,eBay 15億美元全現(xiàn)金收購Paypal,馬斯克拿著套現(xiàn)來的錢,成立了SpaceX。是的,SpaceX并不是一家年輕的公司,它的成立時間甚至早于Facebook,那時距離喬布斯發(fā)布iPhone 4還有8年。
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公司成立的前幾年,SpaceX一直在一個位于太平洋中部的小島上進(jìn)行著“荒島求生”。
這個面積只有約0.03平方公里的小島位于馬紹爾群島,是SpaceX早期火箭發(fā)射的試驗(yàn)場地。它周圍幾千公里內(nèi)都是浩瀚的太平洋,島上沒有淡水,也沒有像樣的宿舍。海邊的鹽霧對金屬火箭極其不友好,工程師不得不反復(fù)檢查和清潔火箭零件。他們在這里要做的,是發(fā)射歷史上第一枚由私營公司建造的火箭:獵鷹1號。
但SpaceX真正意義上的誕生地,其實(shí)是位于美國加州洛杉磯機(jī)場旁的一個小倉庫。如今SpaceX搬走之后,這個倉庫由一個海鮮交易公司租下了。
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Lewis Hong:第一天是先從這里開始,一直到2007年,都在這個地方。 陳茜:當(dāng)時這個辦公室人也不多吧。 Lewis Hong;當(dāng)然不多,一切是從兩個人開始的。最開始就是Elon和Tom Mueller,Tom Mueller后來成為了美國最有名的火箭發(fā)動機(jī)專家,他是SpaceX的一號員工。 陳茜:當(dāng)時這里真的設(shè)計(jì)過火箭零部件嗎? Lewis Hong:有,獵鷹1號就是在這里開發(fā)出來的。這里當(dāng)時是一個真正的廠房。獵鷹1號沒有那么大,是一枚小火箭。 陳茜:可以看到,這邊現(xiàn)在有很多箱子。以前這里運(yùn)的是火箭零部件,現(xiàn)在開始運(yùn)凍魚了。 Lewis Hong:所以說,人的一切,其實(shí)都受限于想象力。獵鷹1號的三次失敗,陷入絕境后的“絕處逢生”
習(xí)慣了如今星艦帶來的視覺沖擊,當(dāng)年的獵鷹1號看起來就像是一個玩具火箭。當(dāng)時馬斯克計(jì)劃的是,先用小型火箭發(fā)射小型衛(wèi)星,之后再逐步迭代。但就是這樣一個“玩具火箭”,想要造出來并發(fā)射成功,就讓SpaceX的早期團(tuán)隊(duì)在荒島上忙活了好幾年。
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最開始的計(jì)劃發(fā)射日期是2005年11月,但因?yàn)橐粋€閥門問題,發(fā)射被取消。
2006年3月,獵鷹1號首次發(fā)射。升空后幾十秒,火箭墜毀。事后發(fā)現(xiàn),因?yàn)榘l(fā)射場位于熱帶海島,空氣中鹽分極高,一個用于燃料管路的螺母因?yàn)楦g產(chǎn)生了微小的裂縫,導(dǎo)致燃料泄漏,發(fā)動機(jī)隨后停機(jī)。
2007年3月,獵鷹1號再次發(fā)射失敗。雖然一級火箭一切正常,但二級火箭的姿態(tài)控制系統(tǒng)出了問題,最終發(fā)動機(jī)提前熄火,沒能達(dá)到入軌速度。
2008年8月,獵鷹1號第三次發(fā)射再次失敗。一二級火箭分離時,一級火箭沒有迅速掉下去,而是往前竄了一下,“追尾”了二級火箭,火箭隨即劇烈晃動,徹底失控。與火箭一起墜入太平洋的,除了NASA的兩顆小型衛(wèi)星,還包括阿波羅7號宇航員Gordon Cooper和《星際迷航》演員James Doohan在內(nèi),原本計(jì)劃進(jìn)行“太空葬”的208人的骨灰。
然后就是那段耳熟能詳?shù)臍v史了,SpaceX陷入了絕境。
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Lewis Hong: 那時候的獵鷹1號,是大家盡所有力量去完成的發(fā)射。第一次發(fā)射其實(shí)很簡單地暴露了一個問題:當(dāng)時的團(tuán)隊(duì),確實(shí)還沒有真正掌握怎么做火箭。但SpaceX很快吸取了經(jīng)驗(yàn),第一次失敗之后,團(tuán)隊(duì)立刻重新改造了一級推進(jìn)器的整個管路系統(tǒng)。 所以到了第二次發(fā)射時,一級火箭已經(jīng)表現(xiàn)得非常完美。第二次失敗,發(fā)生在一級和二級火箭分離的階段,也就是有效載荷繼續(xù)進(jìn)入軌道的階段。當(dāng)時一級和二級分離時,在一些細(xì)節(jié)上出了差錯,這又是一個團(tuán)隊(duì)此前沒有完全理解的問題:分離過程中產(chǎn)生了過多震動。一級火箭雖然表現(xiàn)得很好,但二級火箭的發(fā)動機(jī)因?yàn)檎饎犹珓×遥瑳]能繼續(xù)正常燃燒,所以第二次發(fā)射也失敗了。
第三次發(fā)射,可能是最讓人心疼的一次。因?yàn)榈谌痘鸺呀?jīng)吸取了前兩次失敗的所有經(jīng)驗(yàn),那些問題基本都解決了。但最后問題出在一個非常非常細(xì)微的細(xì)節(jié)上,在一級和二級分離的時候,二級火箭的動作慢了一秒,就是這短短一秒,一級火箭還有一些剩余推力,結(jié)果撞上了二級火箭,導(dǎo)致整個任務(wù)失敗。 所以第三枚火箭基本上已經(jīng)是一個99%的成品。但這件事也說明,在太空里,99%是不夠的,它需要的是100%的解決方案。第三次失敗之后,大家都非常灰心,很多人覺得,公司可能明天就要倒閉了,因?yàn)橐呀?jīng)沒有更多錢了。
經(jīng)歷了三次失敗的發(fā)射,馬斯克從Paypal套現(xiàn)的錢已經(jīng)快要花光了,金融危機(jī)后也沒有人愿意投資科技公司。與此同時,特斯拉也進(jìn)入了倒閉倒計(jì)時,馬斯克甚至還在打離婚官司。
在講述SpaceX如何起死回生之前,先讓我們把視角拉回到SpaceX總部。第三次發(fā)射失敗后,監(jiān)控室陷入死寂,有人開始哭泣。馬斯克對員工進(jìn)行了一次即興演講,由于是一次即興演講,準(zhǔn)確的全文已無從考證,但硅谷著名記者Ashlee Vance采訪并比對了多位當(dāng)事人的回憶,大概還原了當(dāng)時的演講內(nèi)容。
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馬斯克: 我想讓你們每個人知道,SpaceX不會倒下。至于我,我絕不會放棄,永遠(yuǎn)都不會。我們已經(jīng)有了第四次發(fā)射的資金,我準(zhǔn)備好了。我們需要振作自己,回到工位,找出問題,解決問題,準(zhǔn)備好下次發(fā)射。現(xiàn)在,回去工作吧。
馬斯克所說的第四次發(fā)射的資金,簽支票的是他的老對手,也是老朋友:彼得·蒂爾。在第三次發(fā)射失敗的2008年8月,SpaceX敲定了B輪2000萬美元的融資,F(xiàn)ounders fund是唯一的外部機(jī)構(gòu)投資者。
2008年,世界還處在一個社交網(wǎng)絡(luò)的時代。Facebook用戶數(shù)突破了1億,超越了MySpace;Twitter迎來了第10億條推文,全年用戶量增長了700%,大選中奧巴馬團(tuán)隊(duì)利用Twitter進(jìn)行政治動員;WhatsApp的成立還要再等幾個月,距離Instgram成立還有兩年。
當(dāng)時的硅谷VC推崇的是輕資產(chǎn)的社交或娛樂公司,硬科技公司無人問津,這才有了后來彼得·蒂爾的那句著名的:“我們想要飛行汽車,卻等來了140個字符”。
所以Founders fund就是在全硅谷都不看好,剛剛經(jīng)歷了三次發(fā)射失敗的時間點(diǎn)逆勢投資的。SpaceX上市后,這筆投資可能會成為人類VC史上影響力最大,回報(bào)倍數(shù)最高的投資。
而就在這筆投資完成的一個多月后,2008年9月28日,SpaceX創(chuàng)造了歷史:獵鷹1號第四次發(fā)射,成功了。這是人類歷史上第一枚由私營公司成功發(fā)射的軌道級火箭,從這一天起,太空不再由國家壟斷。
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此次發(fā)射并沒有搭載任何有效載荷,最終進(jìn)入軌道的是一個165公斤重的金屬塊,它在軌道上運(yùn)行了近15年,直到 2023年初才最終墜入大氣層燒毀。
雖然獵鷹一號的發(fā)射終于成功了,但SpaceX并沒有因此走出絕境。在發(fā)射成功的兩周前,雷曼兄弟申請破產(chǎn)保護(hù),隨之而來的金融海嘯席卷全球,流動性陷入枯竭,無法從市場上融資,馬斯克也變賣了房產(chǎn)和跑車,需要跟朋友借錢才能交房租。
靠著東拼西湊的錢,SpaceX又多撐了兩個多月,到了2008年圣誕前夕,公司賬上的錢只夠再發(fā)一次工資了,倒閉進(jìn)入了倒計(jì)時。這個時候,奇跡又發(fā)生了。
2008年12月23日,NASA的官員給馬斯克打了個電話,告訴他SpaceX贏得了NASA的供應(yīng)合同,價(jià)值16億美元。馬斯克后來在采訪中回憶,他當(dāng)時在電話里說:“我愛死你們了!”(I love you guys!)在那一刻,他甚至激動得拿不住電話。就這樣,NASA用一筆天價(jià)訂單,把SpaceX
“救命稻草”,NASA有沒有偏袒SpaceX
從懸崖邊上給拉了回來。
NASA給的這筆救命錢,項(xiàng)目來源叫做CRS-1。從今天的視角回看,CRS-1和它的前身COTS,不僅挽救了SpaceX,也事實(shí)上宣告了商業(yè)航天的誕生。
我們先介紹下CRS-1,以及來探討一下SpaceX早期歷史中最大的爭議:NASA有沒有偏袒SpaceX? CRS-1,全稱叫商業(yè)軌道運(yùn)輸服務(wù)第一階段(Commercial Resupply Services),目標(biāo)就是給國際空間站送貨。2005年,在確定航天飛機(jī)將于2010年退役后,時任NASA局長Mike Griffin決定啟動CRS的前身:COTS。
以前航天業(yè)的玩法是,假設(shè)NASA想把一批貨物運(yùn)到國際空間站,波音、洛克希德·馬丁等傳統(tǒng)承包商會計(jì)算火箭,飛船的制造和發(fā)射成本,加上一定比例的利潤,NASA據(jù)此付費(fèi)。
到了新模式上,還是這批貨物,NASA公開招標(biāo),金額也是事先約定好的,誰把貨物運(yùn)到國際空間站,誰把錢拿走。
都說官僚機(jī)構(gòu)抗拒改變,那么為什么NASA當(dāng)時愿意改變?又為什么是在這個時候改變?舊模式徹底玩不下去的大背景是,NASA的預(yù)算已經(jīng)多年沒有增長,面對傳統(tǒng)承包商越來越高的要價(jià),NASA越來越力不從心。航天飛機(jī)退役后,美國將被迫依賴俄羅斯的飛船,基于地緣政治的考慮,NASA也希望能扶持一家美國本土公司。
Lewis Hong: NASA的文化和SpaceX有點(diǎn)完全對沖。SpaceX是“快速迭代、快速試錯”的文化;而NASA是“Failure is not an option”,必須要成功,這是NASA思考所有問題的起點(diǎn)。他們從自己做火箭,到把任務(wù)交給商業(yè)公司完成,這是一個很大的轉(zhuǎn)變。
NASA的考量很簡單:第一,必須能夠完成任務(wù),他們從不會把訂單只交給一個承包商,至少會給兩家甚至三家,只要資金足夠,讓這些公司都能健康發(fā)展。第二,從聲譽(yù)角度出發(fā),NASA會給已經(jīng)有經(jīng)驗(yàn)、風(fēng)險(xiǎn)較低的公司機(jī)會,同時也會給一些新公司機(jī)會,讓他們成長。換句話說,競標(biāo)里總會有一兩個公司,NASA確信他們即便效率不高,也一定能完成任務(wù);再給一兩個新公司機(jī)會,促進(jìn)商業(yè)航天發(fā)展。這就是NASA的思考方式。
2005年11月,NASA正式發(fā)布招標(biāo)書;次年2月,共有21家公司提交方案。同年8月,NASA宣布SpaceX和Rocketplane Kistler成為中標(biāo)者。從21家公司中只選兩家,其中就有SpaceX,算偏袒嗎?答案顯然不是。
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未中標(biāo)公司大致可分四類:
第一是換湯不換藥:例如波音和洛馬這種傳統(tǒng)承包商,他們方案依舊是傳統(tǒng)Delta和Atlas火箭的改裝。
第二是過度依賴俄羅斯:如CSI公司,方案直接引進(jìn)俄羅斯進(jìn)步號飛船和聯(lián)盟號火箭,并租用俄羅斯發(fā)射場。
第三是技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)過高:例如t/Space提出用特種飛機(jī)攜帶火箭至高空點(diǎn)火,PanAero提出“太空面包車”方案。
第四是僅有PPT,連原型機(jī)都沒有的公司。
NASA最終選擇的SpaceX和Rocketplane Kistler,都是自主研發(fā)可回收火箭的方案。Rocketplane Kistler團(tuán)隊(duì)幾乎全是前NASA出身,他們的K-1火箭早期進(jìn)度甚至比SpaceX更快,在NASA技術(shù)評分中,甚至比獵鷹1號更高。但金融危機(jī)導(dǎo)致了Rocketplane Kistler融資困難,他們的團(tuán)隊(duì)中也沒有像馬斯克這樣能自掏腰包的富豪。
2007年10月,Rocketplane Kistler因?yàn)槿谫Y不順沒能通過財(cái)務(wù)審核,NASA撤單;2008年,NASA重新招標(biāo),軌道科學(xué)公司填補(bǔ)了空缺。再之后,就是上面我們講過的故事了。
2008年9月28日,獵鷹火箭的第四次發(fā)射終于成功,同年圣誕節(jié)前夕,NASA正式宣布將CRS-1價(jià)值35億美元的合同授予SpaceX和軌道科學(xué)。這其中,軌道科學(xué)拿到19億美元,SpaceX拿到16億美元。所以從金額上看,同樣也無法得出NASA偏袒SpaceX的結(jié)論。
在CRS-1項(xiàng)目的生命周期中,SpaceX拿到了12次任務(wù)的合同,實(shí)際執(zhí)行了20次任務(wù)。按照SpaceX原本的規(guī)劃,獵鷹1號發(fā)射成功后會研發(fā)稍大的獵鷹5號,但在拿下NASA的合同后,馬斯克決定放棄獵鷹5號,直接研發(fā)獵鷹9號。(獵鷹火箭的命名規(guī)則是根據(jù)火箭發(fā)動機(jī)的數(shù)量:獵鷹1號只有1臺發(fā)動機(jī),而獵鷹9號有9臺發(fā)動機(jī)。)
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2012年10月8日,CRS-1項(xiàng)目迎來首飛。彼時還是1.0版本的獵鷹9號從佛羅里達(dá)的卡納維拉爾角起飛,起飛后79秒,一級火箭的1號發(fā)動機(jī)突然爆炸,機(jī)載電腦迅速做出反應(yīng),關(guān)閉了1號發(fā)動機(jī),火箭發(fā)射成功。
兩天后,龍飛船抵達(dá)國際空間站。此次任務(wù)為國際空間站帶來了約400公斤的補(bǔ)給,包括給宇航員的巧克力香草冰淇淋。10月28日,龍飛船攜帶約700公斤實(shí)驗(yàn)樣本濺落在太平洋,任務(wù)圓滿成功。
通過CRS-1項(xiàng)目,SpaceX拿到了活下去的現(xiàn)金流,也打入了NASA的核心供應(yīng)商圈層,更重要的是,在星鏈崛起之前,NASA的訂單支撐了獵鷹9號火箭的發(fā)射和迭代,從此,SpaceX再也不是一家掙扎在生死線上的小公司了。
2007年,SpaceX搬到了一個更大的廠房,這里原是波音的地盤,后來被SpaceX逐漸接手,直到2024年馬斯克將總部搬去德州之前,這里都是SpaceX全球總部,承擔(dān)火箭的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與組裝。
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Lewis Hong:SpaceX總部在右邊,左邊是專門為員工蓋的停車場,上面圓形建筑是接收Starlink地面基站的設(shè)施。有一天中午,大家收到一封郵件,告訴停在這里的員工要把車移走,因?yàn)槔习逡_始挖洞,建立Boring Company,起點(diǎn)就在這里。
陳茜:所以這一片有SpaceX、Tesla和Boring Company,三家公司都在一起?
Lewis Hong:對,都是Elon活動的中心。
陳茜:這樣安排其實(shí)方便他在不同公司間調(diào)度事務(wù),是為了節(jié)省時間嗎?
Lewis Hong:是的,當(dāng)時Elon的每周行程非常固定:周一在SpaceX開整天會議,之后到Tesla全球設(shè)計(jì)總部看設(shè)計(jì)圖,再到私人飛機(jī)去Tesla辦公,周二、周三在Tesla工作,周四回SpaceX開整天會,周末去澳洲會見總理或處理事務(wù)等等,他每周七天幾乎不停。 獵鷹1號成功并拿到NASA訂單后,SpaceX才租下了這塊廠房。外觀看起來很大,廠房也很深,整個園區(qū)差不多一英里的深度,主廠房后還有很多機(jī)械加工車間,之前都是波音用來做747零件的,項(xiàng)目結(jié)束后波音不再需要,SpaceX正快速成長,于是接手了整個園區(qū),并逐步擴(kuò)張。“砍掉它們”研發(fā)成本的極致壓縮
有了NASA巨額合同的保障,SpaceX總算可以放開手腳搞研發(fā)了,為了去火星,馬斯克做了一直想做的事:讓發(fā)射更便宜。
在馬斯克眼中,去火星最大的障礙是什么?技術(shù)難題、資金壓力、政府監(jiān)管都是障礙,但最大的障礙是太貴,如果還像以前一樣,發(fā)射一公斤有效載荷上太空要幾萬美元,那人類會永遠(yuǎn)困在地球上。為了讓發(fā)射更便宜,SpaceX一邊降成本,一邊研發(fā)可回收火箭。
先說降成本。在SpaceX內(nèi)部,馬斯克普及了一個概念,叫“白癡指數(shù)”,也就是一個零部件的總成本與它的原材料成本的比值。如果白癡指數(shù)很高,比如零部件成本1000美元,制作它的鋁的成本只有100美元,那么很可能就是設(shè)計(jì)過于復(fù)雜或制造效率太低導(dǎo)致的。
馬斯克的原話是:“如果你做的東西白癡指數(shù)很高,那你就是個白癡。”他要求每一個人將他們自己負(fù)責(zé)的零部件成本降低80%,如果做不到,等待這些人的很可能是解雇。
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為了降低火箭的白癡指數(shù),SpaceX付出了大量努力,其中一些細(xì)節(jié),在沃爾特·艾薩克森的《馬斯克傳》中有大量描寫。
比如SpaceX需要一種能使發(fā)動機(jī)的噴管旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動器,一家供應(yīng)商報(bào)價(jià)12萬美元,但馬斯克認(rèn)為這東西并不比車庫門開關(guān)復(fù)雜多少,于是要求手下一名工程師以每個5000美元的成本把它造出來,最后SpaceX的年輕工程師發(fā)現(xiàn),洗車系統(tǒng)里用于混合清洗液的閥門改造后就可以用在火箭上。
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NASA在空間站使用的一個門閂造價(jià)1500美元,SpaceX的工程師改造了浴室隔間門上使用的插銷,效果與NASA使用的門閂一樣好,造價(jià)卻只要30美元。
再比如火箭載重艙的空氣冷卻系統(tǒng)造價(jià)300萬美元,SpaceX的工程師用造價(jià)6000美元的家用空調(diào)系統(tǒng),改造了泵之后,達(dá)到了同樣的效果。
還有一次,馬斯克問手下工程師,為什么吊車要花200萬美元?工程師出示了空軍規(guī)定的安全條例,之后馬斯克成功說服空軍修改了過時的條例,最終起重機(jī)只花了30萬美元。
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Lewis Hong: 在SpaceX之前,火箭其實(shí)是一個極端低效的產(chǎn)業(yè),甚至有很多腐敗和浪費(fèi)。馬斯克會用類似“白癡指數(shù)”的方式,去衡量所有事情,他會拿特斯拉來對比:如果一輛車可以做得那么高效,那么航天器也可以。 比如Merlin發(fā)動機(jī),這是一個非常精密的機(jī)械,也是全世界最龐大的發(fā)動機(jī)之一,但它的成本需要幾百萬美元,Elon就會問:我做一臺Model S才多少錢?為什么一臺Merlin發(fā)動機(jī)要這么貴?它看起來并沒有比一輛車復(fù)雜太多,為什么需要這樣的價(jià)格?
馬斯克曾經(jīng)說,干活的第一步,就應(yīng)該是質(zhì)疑你接到的任務(wù)要求,因?yàn)樗幸蠡蚨嗷蛏俣及薮篮湾e誤的成分,所以一定要砍掉它們!無論在特斯拉還是在SpaceX,在所有生產(chǎn)會議上,馬斯克都會抓住機(jī)會,像念咒一樣念叨他所謂的“五步工作法”。
什么是五步工作法?
第一,質(zhì)疑每項(xiàng)要求。你必須知道提出這項(xiàng)要求的人的名字,接下來你應(yīng)該質(zhì)疑他,不管這個人有多聰明。
第二,刪除所有你能刪除的部分和流程,雖然你可能還得把它們加回來。事實(shí)上,你如果最后加回來的部分還不到刪除部分的10%,那就說明你刪減得還不夠。
第三,簡化和優(yōu)化。這應(yīng)該放在第二步之后,因?yàn)槿藗兂7傅腻e誤就是簡化和優(yōu)化一個原本不應(yīng)該存在的部分或者流程。
第四,加快周轉(zhuǎn)時間。每個流程都可以加快,但只有遵循了前三個步驟之后才能這么做。馬斯克說,在特斯拉工廠,他錯誤地把很多精力花在加快生產(chǎn)流程上,后來才意識到有些流程原本就應(yīng)該被拿掉。
第五,自動化。應(yīng)該先質(zhì)疑所有要求,刪除不必要的部分和流程,把問題篩出來、處理掉,然后再推進(jìn)自動化。
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陳茜:員工怎么看待“五步工作法”?
Lewis Hong:他的出發(fā)點(diǎn)其實(shí)很簡單。馬斯克認(rèn)為,工程師最容易犯的一個錯誤,就是喜歡去設(shè)想一個并不存在的問題。很優(yōu)秀的工程師常常會這樣想:我設(shè)計(jì)的這個東西,已經(jīng)考慮到了A、B、C、D、E等各種情況,在任何狀態(tài)下都是最完美的,這是工程師很容易給自己設(shè)定的限制。 馬斯克經(jīng)常會挑戰(zhàn)這一點(diǎn):我們現(xiàn)在做的很多事情,本身就是人類還沒有完全探索清楚的領(lǐng)域,那你憑什么認(rèn)定,自己已經(jīng)知道所有這些規(guī)格和要求應(yīng)該是什么?所以,五步工作法里面有很多細(xì)節(jié),但最重要的其實(shí)是第一點(diǎn):質(zhì)疑要求。
陳茜:SpaceX內(nèi)部有沒有人不服馬斯克?有沒有人會挑戰(zhàn)他?
Lewis Hong:外界媒體可能會讓大家覺得,馬斯克像一個王,他有非常強(qiáng)大的愿景,也非常執(zhí)著,但馬斯克并不是一個不講理的人,這是我覺得很多媒體現(xiàn)在沒有給他認(rèn)可的地方。他是一個很好的領(lǐng)袖,他知道自己要什么,也知道怎么鞭策整家公司,推動整家公司往前走。 但同時,馬斯克是聽道理的。如果你和馬斯克有不同意見,沒有問題,你只要證明給他看,為什么這個東西不成立,或者為什么他說的是錯的,他是可以接受的。馬斯克不接受的是,沒有根據(jù)地說“這太難了”、“這不可能”。在SpaceX里面,或者說在馬斯克所有體系里面,這都是一個死命題,很多人可能就是因?yàn)榉噶诉@個錯誤,當(dāng)場就被解雇了,哪怕你非常杰出。
有了這些舉措,一枚全新的獵鷹9號火箭,成本大約能降到5000萬美元左右,比市場同類型產(chǎn)品的造價(jià)低30-50%左右。雖然火箭便宜了,但如果還像以前一樣,用一次就扔,成本依舊會高到無法去火星。
馬斯克的原話是,如果每坐一次飛機(jī)就要扔掉一架波音747,那機(jī)票要賣多少錢?于是下一步就是火箭回收。
成功研發(fā)火箭回收,頻繁爆炸后的“全力以赴”
2012年,一個造型怪異,名叫Grasshopper的裝置,出現(xiàn)在德州的測試場。它由獵鷹9號的一級火箭油箱、一臺梅林發(fā)動機(jī)和四根碩大的固定式鋼制支架組成,這個長著四條腿的鐵罐子,要驗(yàn)證可回收火箭的技術(shù)可行性。
第一次測試,它只跳了一下,離地只有1.8米。第二次測試增加了懸停時間,離地5.4米。到了第七次測試,Grasshopper到達(dá)了250米的預(yù)定高度,但并沒有像往常一樣懸停,而是在空中開始了橫向平移,在平移了100米后,再次調(diào)整姿態(tài),重新對準(zhǔn)發(fā)射臺中心的“X”標(biāo)志,最后準(zhǔn)確降落在發(fā)射臺中心。
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Grasshopper完成了技術(shù)驗(yàn)證之后,接下來的2014年,就要開始測試真實(shí)的火箭回收了,也是在這段時間,SpaceX為世界貢獻(xiàn)了無數(shù)的“炸火箭”視頻。
2014年4月,首次嘗試降落在海面上。火箭雖然減速成功,但隨后傾覆。
2015年1月,首次嘗試在無人駁船上著陸。火箭撞向船體并報(bào)廢,馬斯克自嘲道,“這是快速非計(jì)劃性解體。”
2015年4月,再次嘗試海上回收。由于火箭落地過重,在船上炸成火球。
2015年6月,是SpaceX上一個十年的至暗時刻。火箭發(fā)射后在空中解體。這是獵鷹9號的首次重大事故,回收實(shí)驗(yàn)被迫中斷半年。
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陳茜:2014到2015年,你是獵鷹9號的首席工程師,那段時間,也是獵鷹9號各種爆炸的時間,公司內(nèi)部的氛圍是什么樣的?大家壓力大嗎?
Lewis Hong:壓力巨大。我覺得那個時候的SpaceX,甚至比獵鷹1號第三次發(fā)射失敗之后,更接近倒閉。 獵鷹1號那個階段,Elon還可以想辦法去找最好的朋友幫忙,或者賣掉自己的房子,再湊一些錢,把最后一次發(fā)射撐下來,但到了2015、2016年,SpaceX的規(guī)模和消耗已經(jīng)完全不一樣了。這個資金缺口,不是靠某個人再湊一點(diǎn)錢就能補(bǔ)上的,除非你自己把問題解決掉,否則沒有別的辦法。所以那時候的壓力,是全公司層面的。老實(shí)說,如果你問很多SpaceX的人,他們可能會覺得,公司的最低點(diǎn)就是那個時候。
更難的是,你不知道問題到底在哪里。你要找出一個“未知的未知”,同時,業(yè)界里也沒有人能夠幫你。以前還有NASA和其他機(jī)構(gòu)的經(jīng)驗(yàn)可以參考,但當(dāng)你跑得比NASA還要前、比全世界還要前的時候,你就只能靠自己。最糟糕的是,那個時候還有其他公司趁機(jī)大量挖SpaceX的人才,所以當(dāng)時是內(nèi)外壓力都非常大的狀態(tài)。 我當(dāng)時在這個項(xiàng)目最中心的位置,因?yàn)閱栴}就發(fā)生在我們部門,每一天都是高壓狀態(tài)。現(xiàn)在回頭看,我們會說那是一段很低潮的時期,但在當(dāng)下,你其實(shí)沒有資格去想自己是不是傷心、是不是想哭、是不是想放棄,你只能忙,你和身邊所有人一樣,唯一能做的就是想盡辦法找出問題,我們沒有退路,只能往前走,如果這一次做不出來,公司就會停在這里。
陳茜:那段時間,Elon在公司里給你的信號是什么樣的?
Lewis Hong:在壓力最高的時候,你反而可以看到整個團(tuán)隊(duì)的向心力,公司遇到這么嚴(yán)重的問題時,大家沒有在那里互相指責(zé):是誰的錯?誰要出來負(fù)全責(zé)?哪個部門的問題?大家真的都是全心全意想解決問題,Elon也是這樣。 Elon本身非常聰明,他也知道要給團(tuán)隊(duì)足夠大的空間去推進(jìn),畢竟沒有人比一線團(tuán)隊(duì)更懂這些技術(shù)細(xì)節(jié),所以他給了我們很大的空間,作為領(lǐng)導(dǎo)者,他在那個時候也是一個非常有支持力的人。
有一天是禮拜天晚上,我們非常緊急地需要從佛州把一個很重要的火箭部件運(yùn)回加州做測試,我們想驗(yàn)證,這個部件的情況是不是符合當(dāng)時的理論判斷。我把這件事報(bào)告給Elon,他很干脆地說:“我的飛機(jī)就停在佛州,你們直接用我的私人飛機(jī)”。所以那天,我們真的把Elon全新的私人飛機(jī)變成了SpaceX的貨機(jī),飛機(jī)里面是雪白的,但我們就把那個火箭部件裝上去,坐著Elon的飛機(jī)回到了加州。
為什么有那么多人愿意跟隨Elon?我覺得在很多人眼里,他接近一個很完美的領(lǐng)袖,因?yàn)樗恢倍际欠浅R怨緸橹氐娜耍诠咀畹凸鹊臅r候,Elon也對全公司講過話,他那個時候并不是一個特別擅長演講的人,但他說了一句很簡單的話。他說過,這家公司對我非常重要,重要到我可以把所有資產(chǎn)都賣掉,甚至去借錢,我會把最后一分錢都投到這家公司里面。你可能會說,很多老板在低谷時都會講這種話,但當(dāng)Elon對全公司這么說的時候,沒有一個人質(zhì)疑他只是在喊口號,每個人都深信,他的確是這樣的人,也真的會這樣做,所以大家也會覺得,我們必須全力以赴,一定要把這個問題解決。
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半年后,奇跡發(fā)生了。2015年12月21日,獵鷹9號完成首次陸上回收,這是人類歷史上第一枚回收成功的軌道級火箭。
下一個名場面發(fā)生在2016年4月8日,獵鷹9號完成了首次海上回收,從此,回收場地不再局限于高風(fēng)險(xiǎn)的陸地。獵鷹9號降落的無人駁船,就是那艘著名的“當(dāng)然我還愛你”號(Of course I still love you),這個名字為火箭測試帶來了一絲浪漫。
2018年2月,重型獵鷹 (Falcon Heavy) 首飛,兩枚助推器同時在陸地垂直降落的畫面,再次震撼世界。
Lewis Hong: 我們現(xiàn)在看到的這支,就是全世界第一支成功回收的軌道級火箭。2015年12月21日,第一次成功降落的,就是這一支,這是真正執(zhí)行過任務(wù)、回收成功后被保留下來的火箭,所有東西都是原來的,沒有任何模型。它的高度看起來沒有那么夸張,尤其是和星艦相比,星艦還要高很多,但很多人其實(shí)沒有辦法想象火箭到底有多高,只有當(dāng)你真正站在它旁邊,才會有這種感覺。
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目前,獵鷹9號的回收已經(jīng)進(jìn)入到非常成熟的階段,回收成功率已接近100%,已有多枚火箭完成了20次以上的回收。與此同時,周轉(zhuǎn)速度也非常快。同一枚火箭兩次發(fā)射之間的最短間隔,已經(jīng)縮短到20天以內(nèi)。就在不久前的2026年2月21日,一枚獵鷹9號一級火箭成功完成了它的第33次發(fā)射與回收任務(wù),這一數(shù)字再次刷新了由它自己保持的世界紀(jì)錄。
要知道,之前航天業(yè)界普遍認(rèn)為回收10次左右已經(jīng)是物理極限了,但隨著火箭熱防護(hù)和發(fā)動機(jī)材料的不斷優(yōu)化,這個門檻被一再推高。馬斯克曾預(yù)測,獵鷹9號的最終壽命可能達(dá)到100次以上。至此,SpaceX也完成了對整個行業(yè)成本結(jié)構(gòu)的顛覆。
星鏈SpaceX的現(xiàn)金流引擎
講了這么多火箭制造和發(fā)射的故事之后,我們還是要回到馬斯克創(chuàng)辦SpaceX的初心:去火星。
全球的航天發(fā)射市場一年也就小幾百億美元的規(guī)模,哪怕都讓SpaceX一家吃下來,也不夠去火星的巨額花銷。于是,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)走入了馬斯克的視線。
根據(jù)馬斯克最初的測算,全世界的互聯(lián)網(wǎng)通信業(yè)務(wù)大概是1萬億美元的盤子,如果星鏈能有3%的市占率,就是300億美元的收入,這就能比NASA一年的預(yù)算還要多。于是在2015年,馬斯克宣布將推出一項(xiàng)太空高速互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃:星鏈(Starlink)。
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星鏈計(jì)劃的提出,有非常明確的商業(yè)落地場景。據(jù)國際電聯(lián)在2015年發(fā)布的調(diào)查報(bào)告,全球有超過一半以上人口、約40億人仍處于未接入互聯(lián)網(wǎng)的狀態(tài)。哪怕是發(fā)達(dá)國家,地廣人稀的偏遠(yuǎn)地區(qū)的通信狀況同樣糟糕。美國聯(lián)邦通信委員會的報(bào)告稱,超過2400萬美國人無法獲得固定寬帶連接。在美國農(nóng)村地區(qū),約28%的人口沒有高速互聯(lián)網(wǎng)接入。
星鏈的目標(biāo),是建設(shè)一個全球覆蓋、大容量、低時延的天基通信系統(tǒng),擬用4.2萬顆衛(wèi)星來取代地面上的傳統(tǒng)通信設(shè)施,在全球范圍內(nèi)提供衛(wèi)星寬帶服務(wù)。
2018年2月,SpaceX在加州成功發(fā)射了一枚獵鷹9號運(yùn)載火箭,將兩顆小型實(shí)驗(yàn)通信衛(wèi)星送入軌道,星鏈計(jì)劃拉開了帷幕。時至今日,已經(jīng)有超過一萬顆星鏈在軌衛(wèi)星,占全球所有在軌活躍衛(wèi)星總數(shù)的約65%。星鏈的全球訂閱用戶突破千萬,在超過155個國家和地區(qū)提供服務(wù)。
除了個人用戶,商業(yè)用戶也在起量。夏威夷航空、卡塔爾航空、新西蘭航空等主流航空公司已經(jīng)引入星鏈服務(wù),乘客可在空中流暢觀看視頻。皇家加勒比、挪威人郵輪、MSC地中海、嘉年華、歌詩達(dá)、銀海等郵輪公司相繼開始與星鏈合作,在茫茫大洋中為乘客提供上網(wǎng)服務(wù)。根據(jù)SpaceX最新發(fā)布的招股書,星鏈2025年的全年?duì)I收為114億美元,占2025年總營收的61%。
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星鏈的意義絕不僅僅是賺到收入這么簡單。在2025年SpaceX的165次發(fā)射中,有123次是發(fā)射星鏈,占比約74.5%。也就是說,哪怕未來競爭對手崛起,但SpaceX有近四分之三的發(fā)射任務(wù),是別人搶不走的。
按照星鏈總計(jì)4.2萬顆衛(wèi)星的規(guī)劃,且每年有10%到15%的衛(wèi)星更新?lián)Q代需求,未來來自星鏈的發(fā)射任務(wù)會越來越多,如此多數(shù)量的發(fā)射任務(wù),不僅讓SpaceX攤薄了火箭研發(fā)和生產(chǎn)的單位成本,也讓SpaceX各個型號的火箭能不斷試錯、改進(jìn)、迭代,從而進(jìn)一步降低成本、提高性能。
從星鏈運(yùn)轉(zhuǎn)的這一刻起,SpaceX站到了商業(yè)和技術(shù)的十字路口,雙向增長飛輪也開始啟動。
波音之戰(zhàn)的勝利,重新定義載人飛船
在獵鷹9號成熟之后,SpaceX已經(jīng)成為了美國航天的中流砥柱,也成為NASA最為倚重的承包商。這其中,讓SpaceX大出風(fēng)頭,也讓波音丟盡老臉的是CCP。CCP的全稱是Commercial Crew Program,即商業(yè)載人計(jì)劃。CRS是運(yùn)貨,CCP是運(yùn)人,目的地都是國際空間站。
與上次相同,NASA也把合同分給了兩家公司:SpaceX和波音。而這次,SpaceX又一次沒有拿到大頭,分到了26億美元,而波音分到了42億。
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為了運(yùn)人,SpaceX在貨運(yùn)版龍飛船的基礎(chǔ)上,推出了載人龍飛船Crew Dragon,這就是最近幾年經(jīng)常出現(xiàn)在新聞中的那艘極漂亮的白色飛船。載人龍飛船徹底拋棄了傳統(tǒng)飛船上幾千個密密麻麻的實(shí)體開關(guān),宇航員面對的是三塊巨大的高清觸摸屏,甚至可以戴著手套操作。船艙內(nèi)部像是一間現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室,潔白、寬敞、充滿未來感。
此外,載人龍飛船還能靠視覺識別系統(tǒng)全自動對接空間站,不需要宇航員手動操縱。
對比之下,拿到更大合同的波音卻一直不爭氣。波音的Starliner飛船在經(jīng)歷了無數(shù)次挫折后,2024年終于發(fā)射,但因?yàn)橥七M(jìn)器故障和氦氣泄漏,造成兩位美國宇航員滯留國際空間站長達(dá)9個多月,最終兩人不得不搭乘SpaceX的“龍”飛船安全返回地球,讓波音顏面掃地。
這種情況下,波音原定的載人飛行計(jì)劃現(xiàn)在已被無限期擱置,載人龍飛船成為了目前美國事實(shí)上的唯一載人飛船。
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陳茜:有沒有一些案例,是內(nèi)部挑戰(zhàn)馬斯克,然后他接受了的?
Lewis Hong:比如載人龍飛船的內(nèi)部設(shè)計(jì),就是一個很典型的案例。Dragon飛船與NASA以前的飛船、俄羅斯的飛船相比,差別非常明顯。以前的飛船內(nèi)部有點(diǎn)像老式737,密密麻麻全是按鈕。而Dragon看起來更像一臺Model S,界面很平整、很干凈,也非常有未來感。
但這個設(shè)計(jì)在內(nèi)部其實(shí)有很多爭議。做實(shí)體按鈕,其實(shí)在安全性和迭代上都要簡單得多。但馬斯克當(dāng)時的想法很明確:太空船里面只能有一個屏幕,一個按鈕都不要。但大家當(dāng)然也知道,這不是不可能,只是極端困難。有一些功能,用幾個按鈕其實(shí)可以很簡單地解決。問題是,你要怎么跟馬斯克講清楚這一點(diǎn)?所以當(dāng)時負(fù)責(zé)這個方向的同事用了一個很聰明的方法。他的演示報(bào)告非常簡單,先給Elon看幾個版本。
第一個版本,就是傳統(tǒng)NASA飛船那種設(shè)計(jì),里面有很多按鈕。第二個版本,是中間方案:有屏幕,但保留少量關(guān)鍵按鈕。 第三個版本,就是Elon想要的版本:幾乎全是屏幕,沒有按鈕,非常干凈,非常未來,甚至可以通過語音來完成很多操作。Elon看完之后當(dāng)然說:“Perfect,我要這個。”他指的就是第三個版本。 然后第二頁幻燈片出來了。團(tuán)隊(duì)說:好的Elon,我們也算了價(jià)格。第一個版本是這個價(jià)格,第二個版本是這個價(jià)格,第三個版本是這個價(jià)格。你覺得怎么樣?Elon的反應(yīng)就是:“我要第三個版本,但我要第一個版本的價(jià)格。”
這就是跟Elon做匯報(bào)的藝術(shù)。前兩頁一定要把你要講的重點(diǎn)講完,但后面最好準(zhǔn)備50頁、60頁材料,用來支撐你所有的論點(diǎn)。所以團(tuán)隊(duì)接下來就一步一步證明給Elon看:為什么第三個版本做不到第一個版本的價(jià)格,為什么中間方案才是當(dāng)下最合理、最能落地的選擇。 這也是一個真實(shí)的故事。我們現(xiàn)在看到的Dragon太空艙,確實(shí)很接近Elon一開始想要的版本,但它仍然保留了一些緊急按鈕和必要的物理控制裝置。不能簡單說這是妥協(xié),更準(zhǔn)確地說,這是一次設(shè)計(jì)優(yōu)化。
除了給國際空間站運(yùn)人,載人龍飛船還有不少高光時刻。
2021年的Inspiration4任務(wù)中,第一次實(shí)現(xiàn)了全平民繞地飛行。整個飛船上沒有一位職業(yè)宇航員,證明了飛船的自動化程度高到普通人訓(xùn)練幾個月就能上天。
2024年的Polaris Dawn任務(wù),成功實(shí)現(xiàn)了人類歷史上第一次商業(yè)太空行走,由現(xiàn)任NASA局長,Shift4創(chuàng)始人Jared Isaacman帶隊(duì)。在任務(wù)中,飛船達(dá)到了最高約1400公里的軌道高度。這是自1972年阿波羅17號以來,人類飛離地球最遠(yuǎn)的距離。
截至目前,SpaceX已經(jīng)滲透進(jìn)NASA幾乎所有的重大項(xiàng)目。
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星盾與國防訂單萬億估值的重要組成
從2024年開始,SpaceX的財(cái)務(wù)簡報(bào)以及各個分析機(jī)構(gòu)的報(bào)告中,國防業(yè)務(wù)的營收,無論是絕對數(shù)字還是占總營收的比例,都在快速上升。綜合Quilty Space、Payload等分析機(jī)構(gòu)的測算,以及《華爾街日報(bào)》的爆料,SpaceX的國防業(yè)務(wù)營收估計(jì)已達(dá)到每年50億美元左右的規(guī)模。
一些航天觀察者也發(fā)現(xiàn),2025年SpaceX有大概25%的發(fā)射任務(wù)沒有在官網(wǎng)上列出具體服務(wù)區(qū)域,且軌道高度保密。而在SpaceX的官網(wǎng)上,有一個區(qū)域?qū)iT介紹星盾,也就是Starsheild。
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星盾并不是一個具體的衛(wèi)星型號,而是SpaceX政府與國防業(yè)務(wù)的統(tǒng)稱。具體到天上飛的衛(wèi)星,星盾衛(wèi)星主要有三類。
第一是常規(guī)的軍事通信衛(wèi)星。主要基于星鏈的V2和V3衛(wèi)星改裝,使用成熟的星鏈通信衛(wèi)星平臺和生產(chǎn)線,但加裝了抗干擾天線、軍用級加密模塊和激光鏈路接口。
第二是SpaceX只提供衛(wèi)星總線,政府或軍隊(duì)自由選擇有效載荷。這有點(diǎn)像“插樂高”。SpaceX提供一個動力系統(tǒng)和導(dǎo)航系統(tǒng)齊全的基座,客戶則可以把自己需要的高分辨率相機(jī)、電子偵察設(shè)備,或者其他任務(wù)載荷安裝上去。
第三是全新自研的非通信衛(wèi)星,比如目前已經(jīng)大規(guī)模部署的導(dǎo)彈追蹤星座。這些衛(wèi)星渾身布滿各種探測器和傳感器,專門用于監(jiān)測全球范圍內(nèi)的洲際導(dǎo)彈和高超音速飛行器。
短短幾年時間,SpaceX已成為美軍太空領(lǐng)域的核心供應(yīng)商。根據(jù)美國媒體的披露,SpaceX正在為美國國家偵察局(National Reconnaissance Office)部署數(shù)百顆具有實(shí)時成像能力的間諜衛(wèi)星,這是一個價(jià)值18億美元的巨額訂單。
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SpaceX還將為美國太空軍打造由480顆專用衛(wèi)星組成的軍事通信體系。就在五月下旬,StarShield剛剛獲得了兩筆總金額高達(dá)64.5億美元的新合同。兩筆合同都來自美國太空軍,分別用于建設(shè)低軌通信網(wǎng)絡(luò)、識別和跟蹤彈道導(dǎo)彈。
與民用業(yè)務(wù)不同,政府合同通常是長期、排他且預(yù)付費(fèi)的,由于疊加了大量定制化需求,政府合同的利潤率普遍高于民用合同。因此,利潤豐厚且逐年上升的政府和國防業(yè)務(wù),不僅支撐著星艦高昂的研發(fā)費(fèi)用,也是SpaceX萬億估值的重要組成部分。
集大成的星艦,解決火星物資需求與技術(shù)創(chuàng)新
馬斯克曾經(jīng)計(jì)算過,要在火星建立一個能獨(dú)立生存的城市,前期至少需要100萬噸各類物資。這就需要一款運(yùn)力足夠大、運(yùn)費(fèi)足夠便宜的火箭,于是就有了如今的集大成者——星艦(Starship)。
此時已發(fā)展成行業(yè)巨頭的SpaceX,有星鏈、星盾等高利潤業(yè)務(wù)反哺。與之前的獵鷹9號完全不同,星艦是一款全新研發(fā)的火箭。
Lewis Hong: 星艦是一支前所未有的火箭,歷史上從來沒有這種規(guī)格的火箭。所以很多時候,無論是在建造,還是在做任何測試,我們都在做第一次,也沒有任何其他人做過。我們可以用各式各樣的模擬去盡量猜測,但還是會遇到一些意料之外的極端情況。 Starship對SpaceX的重要性,其實(shí)可以用一個很簡單的第一性原理來解釋。如果你今天要載貨,用法拉利、用卡車,和用火車,能承載的規(guī)模、成本,以及你能做的事情,是完全不一樣的。Rocket Lab(火箭實(shí)驗(yàn)室)的火箭有點(diǎn)像法拉利,獵鷹9號現(xiàn)在更像semi truck(牽引車),而如果用這個類比來看,Starship基本上就是通往太空的火車。
更重要的是,Starship的設(shè)計(jì)目標(biāo)是完全可復(fù)用,而且不只是可復(fù)用,是rapidly reusable(快速可復(fù)用),重點(diǎn)在快速。這才是Starship和獵鷹9號最大的區(qū)別。它從設(shè)計(jì)一開始,就是一個快速可復(fù)用的全新太空平臺。同時,它的運(yùn)載能力和容量,相比獵鷹9號是數(shù)量級的提升,可能是10倍、30倍這樣的級別。 所以Starship有可能在低軌,甚至更遠(yuǎn)的地方,開啟很多過去大家認(rèn)為不可能的太空想象。它要做的,是一個全新的生態(tài),一個比地球更大、甚至更重要的生態(tài)。它要在太空里做出地球上做不出來,但地球又需要的事情。
為了星艦的發(fā)射,SpaceX設(shè)計(jì)了Starbase的概念。幾百名工程師在這里參與設(shè)計(jì)、測試、生產(chǎn)、組裝和發(fā)射。這一切,都為了支持星艦,這個人類有史以來最大火箭的研發(fā)和制造進(jìn)程。
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Lewis Hong: 我們現(xiàn)在看到的,就是Starbase的核心總部——Starbase。這兩個黑色的大建筑,是SpaceX內(nèi)部所說的Megabay,也就是巨型工廠。大型火箭最后的組裝,就是在這兩個黑色塔樓里完成的。 在它們后面,我們現(xiàn)在看不到的黑色區(qū)域,是一個非常大的廠房和工程區(qū)。整個邏輯就是:后方負(fù)責(zé)生產(chǎn),所有部件會被送到這兩個Megabay里進(jìn)行最終組裝。組裝完成之后,火箭就會像我們左邊看到的這兩支一樣,站在那里,這兩支應(yīng)該是V2版本。之后,火箭會直接從Megabay運(yùn)出來,再送到右邊的發(fā)射臺。 所以這其實(shí)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)、組裝和發(fā)射都在Starbase,都在同一個位置完成。你可以把它理解為SpaceX接下來新的超級工廠。
下面,我們來具體拆解一下星艦的主要創(chuàng)新。
首先是發(fā)動機(jī)。星艦徹底拋棄了之前獵鷹9號上的梅林發(fā)動機(jī),從頭研發(fā)了全新的猛禽發(fā)動機(jī)。馬斯克在多次采訪中明確表示,猛禽發(fā)動機(jī)的研發(fā)和大規(guī)模量產(chǎn),是SpaceX成立以來面臨的最艱難的工程挑戰(zhàn)之一。SpaceX總裁Gwynne Shotwell也曾說過,星艦大約一半的開發(fā)工作都集中在猛禽火箭發(fā)動機(jī)上。
猛禽發(fā)動機(jī)的特別之處,是采用液氧-甲烷作為驅(qū)動燃料。相比于之前梅林發(fā)動機(jī)采用的液氧-煤油燃料,甲烷燃料的優(yōu)勢是:
第一,火星上沒有石油,但有二氧化碳和水冰。通過簡單的化學(xué)反應(yīng),就可以在火星表面就地取材制造甲烷。
第二,煤油在高溫燃燒時會產(chǎn)生大量的積碳,非常容易堵塞發(fā)動機(jī)細(xì)小的冷卻管道。這也是為什么每次獵鷹9號回收后,需要十幾天才能再次發(fā)射,因?yàn)榘l(fā)動機(jī)需要復(fù)雜的清洗工作。相比之下,甲烷燃燒非常干凈,幾乎不產(chǎn)生積碳,這意味著星艦回收后可以很快再次發(fā)射。馬斯克追求的“降落一小時再次起飛”,只有甲烷發(fā)動機(jī)能做到。
第三,液氧是超低溫的,而煤油是常溫的。這導(dǎo)致兩者之間的隔板必須做得非常厚,防止煤油被凍住。但液態(tài)甲烷的溫度與液氧非常接近,不需要笨重的絕熱層,為火箭減輕了重量,從而能換成更多的有效載荷。
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猛禽發(fā)動機(jī)的另一個創(chuàng)新,是全流量補(bǔ)燃循環(huán)(Full-Flow Staged Combustion)。
簡單來說,它通過兩個預(yù)燃室分別驅(qū)動燃料泵和氧化劑泵,然后讓所有燃料和氧化劑全部進(jìn)入主燃燒室充分燃燒。這樣做能最大化利用燃料效率,提升推重比和壽命,但設(shè)計(jì)復(fù)雜度極高,對材料學(xué)的要求更是變態(tài)級別的。馬斯克曾說,猛禽發(fā)動機(jī)的內(nèi)部壓力和溫度已經(jīng)接近了物理材料的理論極限。
無論是甲烷作為燃料,還是全流量補(bǔ)燃循環(huán)的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu),之前都有人做出過原型機(jī)或?qū)嶒?yàn)樣機(jī),但實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)且應(yīng)用在軌道級火箭的實(shí)際發(fā)射中,猛禽是第一個做到的。
更加厲害的是猛禽發(fā)動機(jī)的迭代速度。從V1版猛禽到V3版猛禽,發(fā)生了肉眼可見的變化。V1版猛禽外面包裹著成百上千根管路、傳感器和各種電線,看起來雜亂無章。V2版猛禽通過重新設(shè)計(jì),砍掉了大量多余的傳感器和復(fù)雜的管路。到了V3版猛禽,外面幾乎看不見任何管線,甚至?xí)屓藨岩蛇@到底是不是一個發(fā)動機(jī)。
數(shù)據(jù)上,猛禽發(fā)動機(jī)的重量從V1版本的2噸下降到V3版本的1.5噸,推力從180噸上漲到270噸。完全可以說,V3版猛禽和V1版猛禽雖然都叫猛禽,但已經(jīng)完全不是一個東西了。這個過程一共只用了兩年多。
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說完了發(fā)動機(jī),接下來我們轉(zhuǎn)向星艦最有識別度的外觀特征:不銹鋼艦體。
星艦在最初設(shè)計(jì)時,馬斯克在最后時刻推翻了原本的碳纖維方案,轉(zhuǎn)向了在當(dāng)時航天界看來極其低端的不銹鋼。使用不銹鋼作為艦體并不是馬斯克的原創(chuàng),德國在二戰(zhàn)時期使用的V-2火箭,美國第一代運(yùn)載火箭:宇宙神,都使用的是不銹鋼艦體。
作為艦體材料,不銹鋼有幾個非常大的優(yōu)點(diǎn)。首先,就是便宜。航天級的碳纖維極其昂貴,相比之下,不銹鋼就跟白送的一樣。其次,是不嬌氣。 如果使用碳纖維艦體,就必須在無塵實(shí)驗(yàn)室里造火箭。建造一個能容納百米火箭的恒溫恒濕潔凈廠房,需要數(shù)年時間和數(shù)億美金,而搭起一個巨型帳篷只需要幾周,成本幾乎可以忽略不計(jì)。
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不銹鋼的另一個超能力,是不怕熱,也不怕冷。碳纖維在200度左右就會變軟、失效。這意味著如果使用碳纖維,星艦必須貼上極其厚重、極難維護(hù)的隔熱瓦。不僅把省下的重量又加了回去,也更難實(shí)現(xiàn)快速發(fā)射的目標(biāo)。而不銹鋼的熔點(diǎn)很高,在800度時仍然能保持結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,這意味著省下了很多隔熱瓦的重量。
另外,大多數(shù)金屬在面臨極低溫時會變得像玻璃一樣脆弱,而星艦采用的燃料——液氧和液態(tài)甲烷,存儲溫度極低,都在零下150度以下。但不銹鋼在這種溫度下,反而屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度可以提升50%以上。
2019年7月,一個外形滑稽、在德州海邊的露天泥地里焊接出來的不銹鋼“大罐子”,在單臺猛禽發(fā)動機(jī)的推動下,完成了20米的“跳躍”。一個月后,這個“大罐子”跳到了150米,在空中平移后降落。它就是被稱作星蟲(Starhopper)的早期驗(yàn)證機(jī),主要作用是測試猛禽發(fā)動機(jī)。
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Lewis Hong: 這個很有意義,它其實(shí)是星艦的第一個測試版本,那么大的星艦,其實(shí)這就是起點(diǎn)。在2019年的時候,我們一起蓋了這個測試裝置。它本質(zhì)上就是一個迷你版星艦大小的桶,加上一個推進(jìn)器,再測試整個的hop(跳躍)。在做完這個以后,在短短的5年時間,星艦一路演變,變成了今天我們看到的版本,也就是回收版本。
隨后的兩年,星艦的二級火箭進(jìn)行了7次測試。也再次為世界貢獻(xiàn)了很多“炸機(jī)”名場面。
第三次測試中,它首次展示了震撼的“腹式下落”和“拉直降落”,但在落地前發(fā)動機(jī)熄火,摔成碎片。之后的第四到第六次測試全部爆炸。
直到第七次測試取得里程碑式成功。星艦的二級火箭飛到了距離地面10公里的高度,隨后優(yōu)雅、平穩(wěn)地降落。這標(biāo)志著“降落算法”已經(jīng)通關(guān)。
2023年開始,星艦的一二級火箭終于合體,開始整體測試。這也是星艦真正出圈的開始。
2023年4月,完整體星艦首次發(fā)射。由于推力太猛,把發(fā)射臺都震碎了,最后在空中自毀。馬斯克卻很開心,說:“沒炸在發(fā)射臺上就是勝利”。
2024年3月,星艦第一次進(jìn)入了亞軌道空間,并嘗試了打開載荷艙門。
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然后就是2024年10月的史詩級畫面。在星艦的第5次測試中,發(fā)射塔上的兩根“筷子”(Mechazilla),在半空中夾住了返回的一級火箭。這一幕震撼了全世界,原來火箭回收還能這么玩。
隨后的幾次測試,主要圍繞的是隔熱瓦掉落和發(fā)動機(jī)二次點(diǎn)火的問題。
而在2026年5月,全新的V3版星艦正式登場,它換裝了全新的猛禽3代發(fā)動機(jī),箭體加長,總推力近9000噸,具備單次發(fā)射近百噸有效載荷的能力。
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Lewis Hong:第一代最早的那個發(fā)射臺確實(shí)被損毀過。現(xiàn)在這是新的設(shè)計(jì)。第一次發(fā)射時,大家不知道星艦有這么大的威力,所以發(fā)射時把地面挖了一個坑,碎石飛到了很遠(yuǎn)的地方。但現(xiàn)在這些都是全新設(shè)計(jì)的,不會再發(fā)生同樣的問題。
陳茜:獵鷹9號可以實(shí)現(xiàn)兩個火箭同時回收,那以后星艦有沒有可能實(shí)現(xiàn)兩邊“筷子”同時回收?
Lewis Hong:你可以發(fā)揮一下想象,以后這一整排,可能都會是這樣的發(fā)射臺。就像你去機(jī)場,不可能只有兩個停機(jī)坪。所以你看這里為什么留了這么多空間,因?yàn)槲磥砜赡軙腥枴⑺奶枴⑽逄枴?/blockquote>陳茜:你覺得這會在多少年內(nèi)實(shí)現(xiàn)?Lewis Hong:以SpaceX的速度,這肯定是10年內(nèi)的事情。5年內(nèi),我認(rèn)為SpaceX就應(yīng)該會在推進(jìn)這個方向。“太空港口”Starbase火箭制造、測試與發(fā)射為一體隨著Starbase的壯大,SpaceX正在迅速改造位于德州的Boca Chica城市。這是美國境內(nèi)的最南邊、距離赤道最近的地方,距墨西哥只有一橋之隔。
此前,這里是原住民的漁獵區(qū)域。到2010年代,這里還幾乎是一個沒有郵局、沒有市長的荒涼地帶。而由于Starbase帶來的工程師和家屬人口,加上慕名而來的游客,讓這個小鎮(zhèn)這些年也開始熱鬧了起來。
Lewis Hong:SpaceX在每個基地都有一個“SpaceX酒吧”,是個由來已久的傳統(tǒng)。早期每一次發(fā)射都是非常重大的事件,一年也許只發(fā)射一次,成功了大家就會非常開心,然后去洛杉磯El Segundo的Rock & Brews酒吧慶祝,這就慢慢成了SpaceX的傳統(tǒng)。當(dāng)然,等發(fā)射頻次越來越高、變成越來越平常的事情,就不可能每次發(fā)射都去慶祝,但每逢重大里程碑,比如星艦首飛、星艦首次回收這類重要突破,SpaceX都保持著聚在一起慶祝的習(xí)慣,不論是副總裁、Gwynne(SpaceX總裁)還是Elon,大家都會來一起慶祝。SpaceX工作很拼,慶祝派對也是非常認(rèn)真的。陳茜:Work hard, play hard(努力工作 盡情玩樂)。
Lewis Hong:SpaceX進(jìn)駐之前,這里基本沒有太多活動。隨著SpaceX落地,你看周邊,壽司店、拉面館,甚至很精致高檔的法餐等等,很多新店都在近幾年開始陸續(xù)遷入。陳茜:但對面都還是很破敗的老房子,修鞋的、賣鞋的,那些都是以前就在這邊的老店。Lewis Hong:因?yàn)檫@里本來就是一個普通的邊境小城,很多墨西哥人在這里工作。如今,SpaceX已經(jīng)將原本的Boca Chica海灘地區(qū)徹底改造,同時Starbase獲得了“自治市”的資格,意味著SpaceX員工可以直接參與市政管理,SpaceX可以圍繞火箭發(fā)射總部建立最高效的社區(qū)環(huán)境,方便未來擴(kuò)大員工規(guī)模和管理。
這片曾經(jīng)的蠻荒之地,如今已演變成集火箭制造、測試與發(fā)射為一體的“Space port”(太空港的概念)。而Lewis說,Starbase只是實(shí)驗(yàn)的開始,馬斯克已經(jīng)計(jì)劃在全美各地開始建設(shè)這樣的Space port。
Lewis Hong:SpaceX生產(chǎn)在這里,發(fā)射也在這里。而且最重要的是,這里不會是唯一的Spaceport(太空港)。Elon也在推特上說,SpaceX會建設(shè)多個太空港。目前SpaceX已經(jīng)在考察路易斯安那州,就是規(guī)劃在墨西哥灣旁邊,建設(shè)第二個太空港。所以在Starbase快速擴(kuò)張的同時,SpaceX已經(jīng)在布局第二個太空港了。陳茜:所以Starbase只是一個先行的sample(范例),之后可以復(fù)制到很多其他州,每個地方都會有這樣一個launch port(發(fā)射港)。Lewis Hong:這就是Gigafactory(超級工廠)的概念,在SpaceX體系內(nèi)重新跑一遍。這邊雖然左右都有很多無法建設(shè)的沼澤地,但仍有足夠大的空間供SpaceX充分?jǐn)U張Starbase基地。如果要實(shí)現(xiàn)Elon說的一年發(fā)射1000次的目標(biāo),SpaceX也確實(shí)需要這么大的規(guī)模,所以你現(xiàn)在看到的這一切,可能還不到未來規(guī)模的十分之一。但隨著Starbase迅速擴(kuò)張,以及星艦發(fā)射的頻率上升,發(fā)射基地與周圍的本地居民,監(jiān)管方以及環(huán)境污染之間,顯然還需要找到一個新的平衡點(diǎn)。
當(dāng)?shù)鼐用窀嬖V我們,當(dāng)火箭發(fā)射時,他們可以感受到整個地面都在震動,三四十公里以外都能聽見火箭發(fā)射的聲音。這對于他們來說,是件壞事。他們認(rèn)為,火箭在空中爆炸,對空氣質(zhì)量肯定沒什么好處。
殖民火星,IPO只是開始,去火星也不是終點(diǎn)
從瀕臨破產(chǎn),到成為NASA的核心供應(yīng)商,從星鏈到星艦,SpaceX的每一步都在為殖民火星做準(zhǔn)備。殖民火星雖然帶著馬斯克濃厚的個人色彩,但是已經(jīng)在真實(shí)地讓地球上很多人受益了。
星鏈讓亞馬遜雨林深處的一個村莊的孩子,第一次有了穩(wěn)定的互聯(lián)網(wǎng)接入,當(dāng)?shù)卮彘L甚至開始發(fā)愁孩子們沉迷網(wǎng)絡(luò)。遠(yuǎn)洋貨輪上的船員,第一次在大洋深處也可以與家人們視頻通話,互道平安。
發(fā)射成本的大幅下降,讓很多事情不再是科幻。Varda Space已經(jīng)在太空中制造了利托那韋(Ritonavir)的晶體,這是一種治療艾滋病的藥物,將來還會制造只能在微重力環(huán)境下制造的藥品。
Xona Space正在做一個私營版的GPS導(dǎo)航系統(tǒng),比美國政府運(yùn)營的GPS導(dǎo)航更精確,更便宜。Redwire已經(jīng)在太空中制造了幾十米光纖,在無重力環(huán)境下造出的光纖完全沒有雜質(zhì),信號損耗幾乎為零。
等到星艦真正成熟,還有很多現(xiàn)在完全想不到的事情會變成現(xiàn)實(shí)。而馬斯克說,去火星,只是第一步。SpaceX的真正星辰大海,是幫助人類有一日成為跨行星物種,實(shí)現(xiàn)星際穿越。那一天,會是一個更遙遠(yuǎn)的未來。
陳茜:為什么SpaceX想要去火星?為什么是Gateway to Mars(通往火星之門)?Lewis Hong:火星是第一站,但SpaceX這家公司的宗旨一直是:Make life multiplanetary(讓人類成為多星種文明)。所以它不是一家火箭公司,也不是一家科技公司,它的目標(biāo)是開拓宇宙,供人類探索。火星是第一站,月球也是第一站,但終極目標(biāo)應(yīng)該是整個宇宙都可以讓人類探索。陳茜:你覺得還要多久,人類才能登上火星?Lewis Hong:我原來認(rèn)為15年內(nèi)是有保障的時間節(jié)點(diǎn),根據(jù)SpaceX目前最新的調(diào)整進(jìn)展,我保守估計(jì)是在20年內(nèi)。我們現(xiàn)在同時處于大航天時代和大AI時代,這兩者的交集,是一個令人無比期待的未來。陳茜:看起來還在我們的有生之年之內(nèi)。Lewis Hong:期待我們下次播客,可以在地球以外的地方錄制。陳茜:在火星上錄播客?Lewis Hong:火星可能遠(yuǎn)了點(diǎn),但在低軌的新太空站錄一期,是非常非常現(xiàn)實(shí)的事情。陳茜:好,我們先立一個目標(biāo):有朝一日,在有生之年,我們要在低軌空間站里錄一期播客。Lewis Hong:不,下一期播客就要在低軌錄,再下一期就在火星上錄。雖然我們這次沒能親眼目睹Starship的火箭發(fā)射,但到了Starbase現(xiàn)場,就已經(jīng)覺得很值得了。
SpaceX的故事是一個好故事,是一個將不可能變成可能的故事,它將未來在我們眼前完全展開。而IPO的這個節(jié)點(diǎn)只是開始,“去火星”也不是它的終點(diǎn)。
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