智慧城市
您正在使用IE低版浏览器,为了您的雷锋网账号安全和更好的产品体验,强烈建议使用更快更安全的浏览器
业界专题 正文
发私信给张驰
发送

3

SpaceX如何颠覆波音跃过NASA,成为合格的太空技术公司

本文作者:张驰 2014-10-28 00:36
导语:正如马斯克所说,火箭不是一个简单的项目。但他相信,到2040年可以让数千人登陆火星,把那里变成人类新的殖民地,到时他已经是70岁了。

SpaceX如何颠覆波音跃过NASA,成为合格的太空技术公司

太空探索科技公司的火箭工厂是一个巨大的白色建筑,外观看上去像是一个飞机棚,它坐落在洛杉矶国际机场旁边,周围停满了新型摩托车和特斯拉电动汽车。在巨大的金属建筑里面,波音公司曾生产过737飞机的机身。当你穿过这座建筑的前门,通过安检,此时呈现在你面前的整个工作场景,会将你置身在科幻小说之中。

而在所有工人的正前方,一样充满了科幻感。该公司的两层员工餐厅专门设计在了制造车间上部,人们可以俯瞰整个车间。设计师可以一边吃饭,一边看着技术工人构建太空舱和火箭发射台。实际上,整个车间里面有很多东西能被看见,比如各种火箭,他们像衣橱里挂好的西装一样矗立在那里,一位SpaceX导游表示,他们很多工作都是由机器人组装实施的,因此操作非常精准。

访客不能拍照,因为涉及的技术相当敏感,被认为会对国家安全构成威胁。一艘火箭的顶部正安装卫星,卫星外部被一个碳纤维外壳所覆盖,整个设备都被一部巨大的机器人所包围。工人将九台火箭引擎排成一排,并放置在了一个八边形的框架里面,随后他们把引擎安装在一个巨大的铝制管道内部;其他工人则会使用起重机抬起一个巨大的嵌板,在工作空间里面来回移动。在一个更高的天花板上,是首部发射到太空并成功返航的Dragon太空船,它像一个战利品似的挂在那里,而它旁边是一个新的太空船。

上个月,NASA表示将与SpaceX签订史上最贵的独立合约:26亿美元。他们希望SpaceX帮助美国宇航员在地球和国际空间站(ISS)之间往返。SpaceX开发太空船的目的之一,是取代航天飞机,让美国重回太空国家的行列。而SpaceX最大的竞争对手当属波音,不过做同样的工作,波音公司的成本却要约42亿美元。

事实上,作为第一家将人类送上太空的私人航空公司,SpaceX很有机会打败波音。对于SpaceX而言,这是一个伟大的里程碑,同时也是他们目前为止最危险的工作。不过,构建成本效益好的太空交通工具也给了SpaceX一个机会,得以帮助美国发展迟缓的太空工业。

虽然在行星科学上取得了成功,比如好奇号探测器已经登陆火星,但NASA在载人航天上仍然步履维艰,甚至连派送宇航员到空间站(美国前期已经投入了750亿美元)也已经外包给了俄罗斯。

在太空领域,美国已经落后于其竞争对手欧洲和俄罗斯。虽然美国洛克希德和波音两大巨头成立了合资公司United Launch Alliance(联邦发射联盟),但仍无法挽回颓势。据称该公司使用的引擎是从俄罗斯购买的,而且还要一直购买到2017年。此外,中国和印度也显示了自己在太空领域的超凡技术,他们拥有注重节省成本的太空站,还开发了自己的火星探测器,大有赶超之势。美国要摆脱这种颓势,似乎只能把赌注押在商业太空公司身上了。

八年前,当NASA官方首次与SpaceX合作时,他们觉得是雇了一批“临时工”,做一些枯燥的粗活而已。之所以要和SpaceX签约,是因为美国政府专注于更高的太空定位,他们希望打造一个所谓“太空的士”的项目,然而时过境迁,如今NASA只能寄希望与这家“民营企业”了。 

一个多行星尺度上的形象工程

2002年,马斯克成立SpaceX,当时这位百万富翁只是想要实现自己的飞行幻想而已。从之之前创办的Zip2和PayPal身上,他赚到了足够多的钱,随后在2003年,他又创建了电动汽车公司特斯拉。

马斯克应该很乐意告诉你他的愿景:把火星开拓为殖民地,让人类成为多星球公民。马斯克认为,一旦地球遭遇大灾难,火星是一个保险的庇护所。马斯克设计了一个计划方案,希望将一个种满植物的温室发送到火星,但是他发现即便手握数百万美元,也找不到任何划算的火箭。

SpaceX如何颠覆波音跃过NASA,成为合格的太空技术公司

他还找了一些人,比如Tom Mueller,他是就职于美国天河汽车集团航空航天部的工程师,由于工作上不如意,他在自己的车库里造了一个火箭引擎,而它最终成为世界上最大的流体燃料引擎Merlin火箭发动机的最早期版本,而它是由一个业余爱好者开发出来的,SpaceX的火箭就是依靠这个引擎推动升空的。此外,马斯克还和Hans Koenigsmann在一次火箭技术俱乐部进行了会晤,他是一名德国工程师,后来变成了SpaceX第四位技术员工。“在演讲中,我的德国口音起了很大作用,”他说道,“当我说‘应该可行’时,不知为何,好像比其他口音更有说服力。”

马斯克决定成立一家公司,提供他本人无法找到的服务——“去火星的实惠车票”。许多成功的科技创业家们也热爱创立太空公司:贝索斯(亚马逊),保罗·艾伦(微软),佩奇和施密特(Google),以及理查德·布兰森(维珍) ,他们涉足太空企业多数看上去更像是在经营“面子工程”。

“很多朋友都告诫他,不要创立SpaceX,”Luke Nosek说道,他曾帮助马斯克创建了PayPal。如今,Nosek已经是SpaceX董事会成员之一了。

寻找一个“同谋”

马斯克的公司是从零开始进军太空业务的,实际上,当年的NASA也是如此。在1981年到2011年,NASA推出航天飞机计划,但由于太空总署的冷淡反应,该项目被终结。2005年,当时的布什政府推出了首个继任项目——Constellation,希望可以实现空间站和月球的载人往返,成本估计是970亿美元,但在2009年流产。

Mike Griffin曾是一名航空工程师,在2005年他出任为NASA的最高行政长官。值得一提的是,Griffin的背景是极不寻常的:他是高科技风险投资公司In-Q-Tel的前总裁,这家风投只有一个目的,即让CIA拥有最先进的信息技术,支持美国的情报能力。和马斯克一样,Griffin认为太空旅行将会成为人类未来的关键,他觉得这项工作应该成为NASA的使命,而不是由一家私人公司来实现。

当时大量资金流入到Constellation项目中,Griffin决定把其中5亿美元用在商业太空项目上面,与NASA传统的方法不同,他希望可以找到一种较廉价的方式,同时让NASA专注在实现宏伟的愿景上面。然而,Griffin的这种做法却让别的高管觉得他没有发现国际空间站其实是一个吸钱的巨大“老鼠洞”,事实上,国际空间站花费了1500亿美元,是人类史上构建最昂贵的独立项目,但相对而言,其科学和经济价值却非常有限。

2006年Griffin和同僚分别投资两家公司SpaceX和Rocketplane Kistler,让他们去开发太空运输工具。当时没有什么股权和知识产权,甚至在实现技术突破之前,他们都不会做任何付款保证。

SpaceX如何颠覆波音跃过NASA,成为合格的太空技术公司

“我太了解联邦政府了,如果你把钱砸下去,最后得不到回报,每个人都会不爽,”Marty说道,“但是如果你把钱拿回去,得到了五倍的回报,他们依然会不高兴,因为他们觉得你在和私人公司竞争。”

Rocketplane Kistler最终被淘汰了,由于经济危机,它没有从投资人那里募集到足够的资金,结果破产了。SpaceX则从NASA获得了3.96亿美元的资金,而且在2006年还募集到了4.54亿美元的外部资金,其中1亿是马斯克自掏腰包。

SpaceX的外部资金募集战略其实非常简单,相比于纽约腐朽的金融家们,马斯克财大气粗的硅谷朋友们更愿意尝试新鲜事物。不仅如此,硅谷的投资人对卫星发射业务非常感兴趣,客户会预先支付资金,这意味着如果SpaceX能够通过一个成功的测试案例证明自己的概念,他们就无需募集其他轮的营运资本,保护初期投资人的股权不被稀释。

打破传统

基于市场形势,SpaceX 被迫制定了第一个首要目标:打造一台比目前火箭成本至少低10 倍的产品。因为只有做到这一点,植物和人类飞向火星才有可能。马斯克对此曾经表示,“只剩下一个评价科技进步的标准了,那就是成本。”

SpaceX目前每次发射的收费是6120万美元,单位成本要比其竞争对手ULA低很多,其他服务商的收费是每次发射2.5 亿至4 亿美元。NASA 曾经付给俄罗斯7000 万美元运送一位航天员。但是SpaceX的成本仍没有低到改变航天经济格局的程度,不过马斯克有自己的计划。

低成本的秘密是这样:尽量由自己制造,使用整合的生产线,使用现代元件;避免庞大的供应链、传统的设计、叠加的外包订单厂商。早期的员工被SpaceX吸引的原因就是他们希望逃离传统航天巨头公司的官僚制度。

SpaceX 是航空领域第一个真正的科技创业公司,从头开始开发整个平台,质疑一切传统的做法。但是传统做法的存在有其原因,因为整个航空工业最大的客户是政府。从SpaceX的角度来看,问题就出在让成本不断增加的合同外包上。

SpaceX用浴室的零件生产门把手,这一项就节约了1470 美元;它发现用赛车安全带固定宇航员会更舒适,也更便宜;使用真人而不是电脑模拟去判断宇航员的操作。而NASA是另一番景象。Horkachurk是NASA 驻SpaceX 的联络官,他表示,“而我从来没听过NASA 工程师谈到过成本问题。”

是NASA 将他们从一百人的公司变成了现在的样子,起先是NASA 一路指引他们,SpaceX 才能够从一个玩具商店变成真正的航天技术公司,生产火箭产品。但是SpaceX 始终认为自己是科技公司,它采用的是迭代设计的策略,不断改进产品原型,不断测试。“我们才不会坐在那里,花上几年又几年的时间去分析,” SpaceX 工程师David Giger 说到,“SpaceX 要的是‘测试、测试’我们一边测试一边做。每天我们都这样说,‘一边测试一边做。’”

在SpaceX 的两次失败发射之后,Peter Thiel投资了2000万美元给SpaceX。但是马斯克当时仍旧没有制造出一款能够工作的产品。当时预计,SpaceX两次失败之后,再有三次失败则公司的钱就将花完,SpaceX也就结束了,那会把马斯克赶出局。

在两次发射失败之后,SpaceX找到了问题。“在第三次和第四次之间,我们只是改变了一个数据,其他什么都没有变,也就是分开两次点火的时间。”

但这就足够了。2008年8月,SpaceX的火箭成功进入轨道,一个月之后,另一架Falcon 1 号为马来西亚政府完成了该公司首个商业卫星任务。SpaceX 存活了下来,NASA 支付了16 亿美元的合约。

政治代价

马斯克是一个具有多重性格的人。他有时会尴尬地做一个表演者,比如在产品发布的时候,扮演就是乔布斯的角色。有时他又会在接受咄咄逼人的采访时,显得善于言辞,轻声细语。总之,马斯克身上的性格角色似乎开始变得越来越多了。

今年夏天,马斯克就给人留下了“乔布斯”的印象。在华盛顿特区,他发布了第二代Dragon航天飞机,要把人类送上太空。马斯克展示了这个七座载人飞船的一些功能,在演示的时候,周围围了一大群认真聆听的观众。身材圆胖的国会议员们爬上梯子,纷纷钻进了Dragon载人飞船的胶囊太空舱里面进行拍照留念。这些政客其实有很多都是SpaceX自己雇过来的,正是在他们的支持下,才得以让SpaceX在与白宫多数党领袖Eric Cantor的激辩下获得了胜利。不过,没有迹象表明美国政府会增加对太空领域的资金投入,这对于SpaceX而言不是个好消息,但是对于SpaceX的那些竞争对手来说甚至更糟。

SpaceX如何颠覆波音跃过NASA,成为合格的太空技术公司

许多记者包围了马斯克,询问他关于这个新款太空船的各种情况,比如座舱里面像iPad一样的控制面板和3D打印的引擎发动机。他们希望了解SpaceX和美国空军的法律诉讼案件进展,因为后者把太空发射服务合同给了其唯一认证的服务供应商ULA,而且美国空军甚至都没有公开招标。马斯克举了一个“很好的”例子,他表示美国空军这种行为就像是今夏俄罗斯入侵乌克兰东部,是一种海盗行为。今年夏末,法官对美国空军和SpaceX双方进行了调解,SpaceX的高管们则希望自己也能够从这份大合同中分到一杯羹,否则不会善罢甘休。 

今年九月,为了将宇航员送到空间站,NASA宣布签署两份合同,一份42亿美元的大单给了波音,另外一份26亿美元给了SpaceX。虽然NASA表示合同内的工作内容都是完全一致的,但为何这两份合同的金额差距如此之大,他们并没有给出令人信服的解释。不过波音代表透露,这反映出了他们的可靠性更好,此话一出似乎是在对马斯克进行挖苦,暗示他的太空交通工具并不成熟,即便SpaceX的Falcon 9火箭已经成功发射了13次。根据官方流出的文档显示,NASA透露SpaceX的进度比波音要快,但是在对适用性进行分级评估的时候,NASA表示波音比SpaceX要好6%,不过之间的差距大约就是“卓越”和“优秀”之间的区别。

不过,按照波音的提案其成本要高出62%,貌似这家行业老兵需要感受到一些压力,去“减肥”了。除了SpaceX和波音之外,在竞标NASA项目中还有第三家公司,即内华达山脉公司,由于竞标失败,他们正式挑战NASA的决定,特别是波音以如此高昂的价格获得订单,让该公司觉得非常不公平。

大胆前进

在未来四年时间里,SpaceX已经接到33个商业发射订单,他们已经有了一个计划在2017年实现载人飞行任务,另外在得克萨斯州的补贴帮助下,通过租赁政府设备,SpaceX将会在当地构建自己的宇航中心,所有这些举动都让我们发现,如今SpaceX已经是火箭发射行业里面一个很有实力的企业了。NASA“公私合营”的模式得到了验证,也得以让他们专注在商业开发,而非产品本身上。

但是现在,对马斯克和他的投资人来说,问题是除了成为一家更好的火箭制造厂商之外,SpaceX能否有所超越。他们希望不局限在解决挑战性问题上面,而是能够开启一个太空经济。我们的世界非常渺小,但是整个太空却是浩瀚无垠,人类可以在如此巨大的太空领域里面极大地提升自己的生产力,即便现在还没有人能够非常确信该如何实现。Founders Fund风投公司的Nolan把人类进行太空探索的不确定性和互联网创立时期进行了比较“在那个信息交互如此快速的时代,你真的不清楚哪些企业会脱颖而出。”

举个例子,如果价格不是太昂贵的话,投资人希望能在较低的太空轨道里面发射比现在数量更多的新卫星,实现他们彼此之间更强大的通讯和成像功能。由于发射成本非常高昂,目前的卫星无法经常升级,而且为了让国际空间站的运行时间更长一些,他们与地球的距离也非常遥远。因为如果一颗卫星飞行距离地球越近,其轨道衰退的也会越快,最终会导致这颗卫星灭亡。这种状况会产生一个问题,那就是卫星和国际空间站里面使用的电子设备基本上采用的都是相对较老的技术。

如果载人航天飞机的发射足够便宜,那么也可以应用在目前航空公司的飞机上面,过去需要一天时间的环球航班,说不定只需要几个小时就能飞到了。此外,太空旅行也极有可能成为一种收入来源,比如从事商业研究,甚至在小行星上采矿,但如果你希望让上述所有想象变成现实,并且可持续运作,那么有一个因素要考虑进去,也就是成本必须要足够低。有一个反面教材,NASA之前希望在其国际空间站里面提供商业研究业务,但是由于成本过高,最终失败。

成本600万美元(甚至更低)的航天发射能够取代成本6000万美元的航天发射吗?解决这个问题有一个方法,即发射火箭最好可以重复使用,而不是用完一次就扔掉,毕竟他们的成本堪比一家波音737飞机。让火箭可以重复使用,可以节约巨大的成本:SpaceX表示,火箭的成本约为5400万美元,而燃料成本只有20万美元。

SpaceX如何颠覆波音跃过NASA,成为合格的太空技术公司

因此,SpaceX把工作重心放在了蚱蜢(Grasshopper)火箭上,这款火箭和Falcon 9火箭有些相似,但是它可以垂直起飞和着陆。我们前面就提到,目前SpaceX发射的每颗卫星几乎都是使用了这款可垂直着陆的火箭,而且该公司甚至还希望这款火箭可以在海上“着陆”。到目前为止,蚱蜢火箭还不是一个成功的产品,但是SpaceX内部人士透露,他们收集到的数据显示,这个体积巨大的最新款火箭已经可以从超声波速度稳定下降,最终实现精准降落了。这将会是一个杀手级应用。

成对的风险

然而,一些观察家担心SpaceX正在变得不那么灵活敏捷了,在获得了美国军方的大单之后,他们可能会失去自身优势。如今马斯克也不可能和每一位员工交流了,因为员工数量已经达到了数千人。的确,员工标准仍然要求很高:今年夏天,在经过绩效考核之后,该公司炒掉了400个表现不佳的员工,他们因此也被告上了法庭。不仅如此,随着自己与SpaceX的合作期将至,NASA负责SpaceX项目执行官Horkachuck也感到厌烦,因为他发现该公司越来越表现的像传统承包商了,而这些承包商恰恰是SpaceX过去所鄙视的。与此同时,NASA前内部风投资本家Marty也开始担心SpaceX,因为他觉得公司正在失去其颠覆创新和商业化的竞争力,反而变得越来越官僚主义了。

另外,在融资和与投资人打交道的过程中,也让SpaceX无法集中注意力。据报道称,今年初该公司就开始寻求其他融资交易,公司估值大约在100亿美元,但是募集资金的过程并不顺利。“SpaceX目前没有募集到任何资金,而且在那个量级上,也没有完成任何(或更高的)外部估值。”一位SpaceX发言人说道。

据报道称,马斯克还有很多事情没搞定。虽然他贵为特斯拉公司CEO和Solar City公司主席,但是他身边的人都表示,马斯克依然“专情”于SpaceX,因为他对自己的长期目标火星非常痴迷。SpaceX获得了美国国家航空航天局16亿美元的大单之后没多久,在德州火箭测试工厂里的一次会议上,马斯克就给了某些公司董事一个大惊喜,他表示火星太空船的设计几乎已经全部完成了。2009年,他有承诺能在2014年实现月球太空旅行。

一个着迷于飞上火星的CEO看上去似乎不太靠谱,但SpaceX的支持者们却认为这反而保护了公司文化,至少对公司短期目标是有帮助的。此外,SpaceX进行的火箭着陆试验所收集到的数据同样引起了科学家的兴趣,因为他们希望将货物降落在火星上。

不过与此同时,SpaceX下一个里程碑似乎显得更加低调:他们要验证在Dragon 2载人航天飞机内的人类乘客是安全的。首先,他们要进行一个发射中止试验,验证火箭在发射之前是否有出问题,太空舱要能脱落,并使用自身推进器飞行确保机组人员的安全。如果一切进展顺利的话,SpaceX还将进行内部飞行测试,主要验证在到达太空轨道之前,如果发生火箭解体,他们的载人飞船是否有能力办一个救生飞船的角色。这些安全措施试验其实表面SpaceX有朝一日势必会带着真正的太空工程师上天,而不是闹着玩玩儿的。

正如马斯克所说,火箭不是一个简单的项目。但他相信,到2040年可以让数千人登陆火星,把那里变成人类新的殖民地,到时他已经是70岁了。

via AT


雷锋网原创文章,未经授权禁止转载。详情见转载须知

分享:
相关文章

文章点评:

表情

专业写瞎

不受意识控制地报道那些让人感动的产品技术和事件......zhchsimons@gmail.com ;微信:nksimons;《脑洞》公众号:hackmind
当月热门文章
最新文章
为了您的账户安全,请验证邮箱
您的邮箱还未验证,完成可获20积分哟!
请验证您的邮箱
立即验证
完善账号信息
您的账号已经绑定,现在您可以设置密码以方便用邮箱登录
立即设置 以后再说
请填写申请人资料
姓名
电话
邮箱
微信号
作品链接
个人简介