各位听众朋友大家好,欢迎收听《历史的混响》,我是夕洋洋。今天我们要聊的是SpaceX的故事。从2002年一家不起眼的初创公司,到2015年首次实现火箭回收,SpaceX用十三年时间,彻底打破了国家对太空探索的垄断。
在节目开始之前,要特别感谢我们的支持合作方——地卫二空间技术(杭州)有限公司。地卫二是一家以人工智能为核心的新一代太空智能技术企业,致力于用人工智能重塑空间技术,推动计算从地面向天地一体化演进。作为中国首家参与探月工程、并率先实现卫星及地面系统海外交付的民营航天企业,地卫二深度参与一带一路建设,业务覆盖沿线四十多个国家,以杭州为全球研发总部,布局商业航天全产业链。感谢地卫二对本期节目的支持。
好,我们回到正题。
在SpaceX出现之前,太空探索一直是国家行为。从斯普特尼克到阿波罗,从航天飞机到国际空间站,都是政府主导、国家投入。这种模式有一个根本问题——太贵了。以航天飞机为例,每次发射成本超过四亿美元,远超设计预期。私营企业几乎没有生存空间,波音、洛克希德·马丁等巨头虽然参与航天项目,但本质上是为政府打工,用的是成本加成合同,鼓励慢工出贵活,而不是降本增效。
SpaceX的出现彻底改变了这一切。
故事要从2002年说起。埃隆·马斯克卖掉了在线支付公司贝宝,获利一亿多美元。他一直在想一个问题:人类1969年就登上了月球,为什么此后三十多年航天技术几乎没有大的进步?他得出的结论是:火箭太贵了,而且没有理由这么贵。于是他做了一件疯狂的事——把自己的一亿多美元全部投入一家新公司,取名太空探索技术公司,简称SpaceX。
SpaceX在2002年正式成立,最初只有几十个人,挤在洛杉矶郊外一间旧仓库里。他们的第一个产品叫猎鹰一号,是一枚小型两级液体燃料火箭。设计思路和传统火箭完全不同:够用就行,快速迭代,用商业成熟的部件替代定制航天级部件。这种思路在航天界看来简直是儿戏,但马斯克不在乎。
2006年3月,猎鹰一号首次发射,因一枚铝制螺栓被海风盐分腐蚀导致漏油着火,发射失败。2007年3月,第二次发射,二级没能入轨。两次失败,一亿多美元烧掉了一半多。2008年8月,第三次发射,一二级分离时出了细微偏差,第一级残留推力撞上了第二级发动机,再次失败。这一次把SpaceX逼到了绝境。马斯克后来说那是他最黑暗的时刻,SpaceX和特斯拉同时濒临破产,如果第四次再失败,公司就完了。
2008年9月28日,猎鹰一号第四次从太平洋夸贾林环礁发射升空。这一次,一切完美。火箭顺利进入地球轨道,这是历史上第一枚完全由私营公司设计制造的液体燃料火箭成功入轨。SpaceX成了世界上首个实现这一成就的私营企业。
然而,成功入轨并不能直接变成钱。SpaceX账上的钱只够维持几个星期。就在这个关键时刻,一个巨大转机出现了。
转机来自美国宇航局NASA。早在2006年,NASA就意识到航天飞机即将退役,之后美国将失去向国际空间站运送物资的能力,只能依赖俄罗斯的联盟号飞船,而俄罗斯要价越来越高。于是NASA启动了一个前所未有的计划——商业轨道运输服务,简称COTS。核心理念是:NASA不再自己造火箭,而是出钱帮助私营公司开发能力,然后向他们购买运输服务。NASA在COTS计划上投入了约八亿美元,SpaceX获得了其中两亿七千八百万。这笔钱对于濒临破产的SpaceX就是救命钱,还让它获得了NASA的技术资源和发射场使用权。
2008年12月,NASA又给了SpaceX一份更大的合同——价值十六亿美元的商业补给服务合同,要求用猎鹰九号和龙飞船为国际空间站执行至少十二次货运任务。这彻底解决了SpaceX的财务危机。
拿到合同后,SpaceX全力研发猎鹰九号火箭。2010年6月,猎鹰九号首飞成功。2010年12月,龙飞船完成首次轨道飞行并成功返回,成为第一艘由私营公司发射并返回的飞船。最关键的里程碑在2012年5月,龙飞船由猎鹰九号发射,成功与国际空间站对接,这是有史以来第一艘造访空间站的商业飞船。同年10月,龙飞船正式执行首次货运任务,运送了四百五十五公斤货物。
货运成功后,NASA把目光投向载人航天。2014年9月,NASA授予商业乘员运输合同,SpaceX获得二十六亿美元,承担运送宇航员往返空间站的任务。至此,NASA从近地轨道运输的运营者变成了采购者,而SpaceX则成长为最重要的商业合作伙伴。
但真正让SpaceX名垂航天史的,是火箭回收。
传统火箭都是一次性的,每次飞行都相当于扔掉一架客机。马斯克认为如果火箭能重复使用,发射成本可降低百分之九十九。实现起来极其困难,相当于让几十米高的火箭垂直降落在浮动平台上。SpaceX从2013年开始测试,用蚱蜢火箭做低空试验。2014年4月,一级火箭首次在大西洋海面软着陆,但随后侧翻损坏。2015年1月和4月,两次尝试在海上无人驳船回收,一次硬着陆爆炸,一次着陆后翻倒。更糟的是,2015年6月,猎鹰九号在执行货运任务时升空两分钟爆炸解体,NASA价值两亿多美元的物资全毁。SpaceX被迫停飞近六个月,对火箭进行了彻底改进。
2015年12月21日,猎鹰九号从卡纳维拉尔角发射,成功将十一颗卫星送入轨道。然后火箭第一级与二级分离后,通过三次精准点火减速,从太空返回,稳稳降落在陆上回收平台。这是人类历史上第一次成功回收轨道级运载火箭的第一级。
回顾这十三年,SpaceX能打破国家垄断,关键在三点:一是商业思维取代国家思维,把降成本作为核心;二是快速迭代,敢于失败,每次失败都成为改进的起点;三是NASA的制度改革,从垄断者变成了支持者和采购者。
正是因为火箭可以重复使用了,发射成本大幅下降,才有了后来商业发射市场的爆发,包括卫星互联网和太空旅游。这些正是我们后面两集要讲的故事。
好了,今天的节目就到这里。我们简单总结一下:从2002年马斯克创立SpaceX,到2008年猎鹰一号成功入轨,到2012年龙飞船对接空间站,再到2015年猎鹰九号首次成功回收,SpaceX用十三年时间彻底打破了国家对太空的垄断。这条路走得跌宕起伏,三次发射失败、资金枯竭、火箭爆炸,但最终改变了整个航天产业的格局。下一集我们将聊星链、千帆与轨道资源的争夺战,欢迎继续收听。
我是夕洋洋,感谢收听《历史的混响》,我们下期再见。
