多年以来,太空探索一直是一种国家行为。但在最近几年里,一群富翁站了出来,和政府竞争进入太空的权利。
主笔/袁越 供图/视觉中国
2012年9月10日,SpaceX公司CEO埃隆·马斯克和载人飞船合影
1972年12月7日凌晨,“阿波罗17号”太空飞船在“土星5号”(Saturn V)火箭的推动下顺利升空,执行最后一次阿波罗登月任务。3天之后,飞船进入月球轨道。12月11日傍晚,由地质学家哈里森·施密特(Harrison Schmitt)驾驶的登月舱成功降落在月球表面,指令长尤金·塞尔南(Eugene Cernan)率先跨出舱门,成为第11位踏上月球土地的地球人。
塞尔南和施密特在月球上停留了3天,完成了多项科考任务。最后一次出舱任务完成之后,塞尔南站在舱门前,回望了一眼脚下这片苍凉的土地,在对讲机里向全世界说了下面这段话:
我现在就站在月球表面,即将踏完人类在月球上的最后一步,然后回家,恐怕得过一阵子才能再回来,不过我相信这不会需要等太长的时间……如果上帝允许的话,我们将带着全人类的和平与希望回到这里。
说完这段话,塞尔南登上梯子,钻进登月舱,身后是人类在月球上留下的最后一排脚印。3天之后,“阿波罗17号”顺利返回地球,阿波罗计划宣告结束。
4年之后,塞尔南从美国国家航空航天局(NASA)退休,去一家私企任职。此后他又换过好几个工作,但始终没有忘记自己的太空梦,一有机会便向公众宣传太空探索的意义。可惜的是,直到他2017年1月16日在休斯顿一家医院去世时为止,人类再也没有如他预言的那样回到他留下脚印的那个地方,甚至连接近那里的尝试都没有过,难怪NBA球星斯蒂芬·库里会认为阿波罗登月是个骗局。
套用一句俗语:本以为那是开始,没想到已达巅峰。
1969年7月,“阿波罗11号”宇航员奥尔德林展开太阳风板,收集太阳风带来的原子粒子
大幕拉开阿波罗登月计划结束之后,几乎每一届美国总统都曾经承诺美国会有下一次太空冒险,NASA将会把美国宇航员送回月球,甚至登陆火星。但是,将近半个世纪过去了,NASA仍然在距离地球仅几百公里远的国际空间站(ISS)附近徘徊,再也不敢越雷池一步。其他国家也丝毫没有追赶的意思,以至于人类自“阿波罗17号”返航之后就再也没有离开过近地轨道。《华盛顿邮报》专门报道太空探险的资深科技记者克里斯蒂安·达文波特(Christian Davenport)评价说,这就好比当年哥伦布发现了新大陆,但却无人跟随。
为什么会这样呢?一个很容易想到的解释是:NASA没钱了。在阿波罗计划的鼎盛时期,NASA每年的预算高达50亿美元,1966年甚至差点突破60亿美元大关,这个数字占当年美国联邦政府总预算的4.41%。相比之下,2017年NASA的年度预算为195亿美元,总数虽然多了,但实际上只相当于美国联邦政府年度预算的0.47%,其真实价值是阿波罗计划期间的十分之一。
1969年5月26日,美国休斯敦航天中心,“阿波罗10号”飞船成功返回地球后,任务控制中心内一片欢腾
美国政府为什么不愿给NASA拨款了呢?一个简单的答案是:没有动力了。熟悉“冷战”历史的人都知道,阿波罗计划的初衷并不是为了登月,而是为了和苏联较劲。虽然美国总统约翰·肯尼迪在公开场合坚称载人登月是为了科学,但私下里他不止一次强调这事的唯一目的就是战胜苏联人。根据后来公开的保密资料显示,当时的NASA局长詹姆斯·韦伯(James Webb)曾经在一次内部会议上请求肯尼迪为一项太空环境研究项目拨款,肯尼迪不耐烦地打断了他:“我们所做的一切都是为了比俄国人早登上月球,否则我们绝不会花费这么多钱(给阿波罗登月计划),因为我对太空并不怎么感兴趣。”
可惜肯尼迪于1963年底遇刺身亡,没能亲眼看到尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)的登月壮举。问题在于,后来的那几位美国总统难道也和肯尼迪一样对太空不感兴趣吗?答案很可能真的如此。NASA历史学家罗杰·劳尼奥斯(Roger Launius)曾经撰文指出,美国人虽然天生爱冒险,但他们的冒险都是围绕着4G进行的,即枪、黄金、荣誉和上帝(Guns,Gold,Glory,God),NASA自然也不例外。阿波罗计划的核心目的是争荣誉,争到了就没兴趣了,因为太空里既没有枪也没有黄金,和上帝的荣耀也没啥关系(甚至有可能正好相反)。
太空的这一特点很像南极大陆。当年两位极地探险家阿蒙森和斯考特比赛谁先到达南极点,两人争的就是荣誉。那次比赛分出胜负之后,很长一段时间里便再也没有人冒险深入南极大陆了,因为那块冰封的大陆除了荣誉之外没有别的东西可争。相比之下,哥伦布之所以驾着一叶孤舟出海远航,并不是为了探索未知的世界,而是为了找到一条通往巨额财富的新航道。因此,当他成功之后,立刻就有无数人跟随他的脚步争相出海,根本用不着动员。
这个解释听上去很有道理,但仔细想来仍有疑问。美国虽然依靠阿波罗计划打赢了第一场战役,但“冷战”并未因此而结束,美苏双方依然有很多荣誉可争,比如登陆火星就是一个远比登月更加光芒四射的荣耀,绝对值得一争。另外,太空也并不是一片荒漠,无论是太空材料、太空医药,还是太空矿藏、太空能源,都是有钱可赚的行业。退一万步讲,即使肯尼迪那代人看不到太空研究的必要性,但在阿波罗登月激励下成长起来的新一代美国人肯定知道太空的魅力所在,他们难道会眼看着NASA如此不思进取吗?
非常熟悉NASA历史的达文波特给出了另一个解释。他在一本刚刚出版的新书《太空巨头:埃隆·马斯克、杰夫·贝佐斯和太空殖民的探索》(The Space Barons:Elon Musk,Jeff Bezos and the Quest to Colonize the Cosmos)中指出,NASA是1958年才成立的新机构,阿波罗登月期间,NASA地面指挥中心的工作人员平均年龄只有26岁,行动总指挥的年龄也才刚满35岁。换句话说,整个阿波罗登月团队是由一群敢想敢干、不怕冒险的年轻人组成的。此后NASA就像任何一家机构一样逐渐老化,等到航天飞机时代,NASA工作人员的平均年龄也达到了50岁,对于风险的厌恶随着年龄的增加而渐增,当年那股冲劲已荡然无存了。
宣布设立X大奖以促进人类探索事业的彼得·戴尔曼迪斯
由此看来,航天业也像其他任何产业一样,需要补充新鲜血液。一位名叫彼得·戴尔曼迪斯(Peter Diamandis)的年轻人很早就意识到了这一点,1980年他还在麻省理工学院(MIT)读书期间便联络了一群志同道合的人,成立了“宇宙探索及开发学生联盟”(Students for Exploration and Development of Space,以下简称SEDS)。这个主要由大学生组成的民间团体致力于培养大众对太空的兴趣,同时也希望能招募到更多喜欢太空的人进入相关专业学习,为太空探索多培养一些人才。
1987年,戴尔曼迪斯读到了美国飞行先驱查尔斯·林德伯格(Charles Lindbergh)的一本传记,记录了他为了争夺奥提格奖(Orteig Prize)而驾驶飞机横穿大西洋的故事。这个奥提格是一位纽约商人,1919年他拿出2.5万美元(相当于现在的36万美元),奖励第一个做到这一点的团队。事后证明,这个奖不但捧红了林德伯格,而且激励了一大批工程师投身飞机制造,为民用航空业的崛起立下了汗马功劳。
受到这个故事的启发,戴尔曼迪斯宣布设立X大奖(X Prize),试图复制奥提格奖的成功模式,促进人类的太空探索事业。2004年初,一位名叫安萨里的商人捐助了一大笔钱,于是该奖更名为安萨里X大奖(Ansari X Prize),总奖金也达到了创纪录的1000万美元。只要有谁能做到只用私人资金就将一艘载人飞船送过卡曼线(Karman Line),然后在两周时间内重复一次,就能领取这笔奖金。
这个条件听上去似乎很简单,但有两个难点。首先,这条卡曼线位于海平面之上大约100公里处,是国际公认的太空边缘,比普通喷气式客机的巡航高度还要高上10倍。根据计算,这条线之上的空气太过稀薄,传统的固定翼飞机无法利用机翼获得必要的升力,只能用火箭来提供向上的动力。火箭发动机和普通飞机使用的喷气式发动机是两种完全不同的东西,前者本质上就是一枚炸弹,宇航员是在一次可控大爆炸的推动下升上太空的,危险系数远比喷气式飞机要高。其次,这颗“炸弹”还必须回收下来重新使用,这又增加了火箭制造的难度,但只有这样才能降低发射成本,否则的话全世界就没几个人坐得起太空飞船了。
“标尺复合材料”公司创始人,航空工程师伯特·鲁坦
最终拿到大奖的是一位名叫伯特·鲁坦(Burt Rutan)的飞机工程师,他早在1982年就成立了一家名为“标尺复合材料”(Scaled Composites)的新奇小公司,试图用新型复合材料来制造航天器。2003年12月17日,该公司研制的“太空船一号”(Space Ship One)首次实现了超音速飞行,成为全世界第一家做到这一点的私营企业。就在同一天,微软创始人之一的保罗·艾伦(Paul Allen)公开承认他就是该项目背后的金主。
2004年9月29日和10月4日,“太空船一号”两次飞过卡曼线,为“标尺复合材料”公司赢得了安萨里X大奖。不过,为了得到这1000万美元奖金,艾伦至少投进去两倍于此的研发经费,从商业角度看是笔赔本的买卖。事实上,为了赢得这个奖,来自全世界的数家高科技公司总共投入了超过1亿美元的研发经费,而这正是戴尔曼迪斯想要看到的结果,即通过这个奖吸引各路投资人进入航天事业,鼓励私人企业向太空进军。
不过,几乎所有那些试图赢得大奖的公司都是由痴迷于航天技术的工程师组建的,真正的商人并不多。第一个试图从太空飞行中获利的商人是一位名叫安迪·比尔(Andy Beal)的私人银行家,他于1997年成立了“比尔航天”(Beal Aerospace)公司,试图制造出发射成本在2亿美元以内的火箭,向NASA发起挑战。他用自己在银行业赚到的钱在得克萨斯州租了一大块荒地,将其改建成一个私人火箭发射场,并于2000年做了首次点火测试,结果相当不错。可是,几个月后NASA宣布将会启动一个价值数十亿美元的新项目,设计开发一款能够代替航天飞机的新型运输工具。得知这个消息后没多久,比尔就宣布公司关门了。他向记者们表示,只要NASA和美国政府掺和进来,私人发射公司就不可能存在下去,他的公司要么变成像波音或者洛克希德·马丁那样的政府承包商,要么*,没有第三种选择。
“你能想象当微软或者康派克电脑公司还处在襁褓期时,美国政府便选中了另外一家公司,然后动用政府资金去支持它吗?”比尔对记者说。
虽然上述这几位先行者最终都没能获得他们想要的成功,但他们用自己的努力向世人证明,人类的航天梦还在,太空仍然是一个万众瞩目的舞台,如果NASA演砸了,或者根本就不想继续演下去,那就换演员好了。
大幕已然拉开,主角即将登场。
主角登场“比尔航天”公司*之后,比尔在得克萨斯州租下的那块土地便闲置了下来。2002年的某一天,那块地的主人接到了一个奇怪的电话,询问这块地的租金价格,说有位名叫埃隆·马斯克(Elon Musk)的富豪对这块地感兴趣。
“我从没听说过这个人,但任何对这块地感兴趣的人都能随时来参观。”这位得克萨斯地主答道。
几天之后,一架私人飞机降落在这块荒凉的土地上,从飞机上走下来一位说话带有南非口音的年轻人,他向周围看了一眼,当场决定租下这块总面积高达80万平方米的工业用地,年租金4.5万美元,这个决定最终让他闻名全球。
维珍集团创始人理查德·布兰森
确实,今天的马斯克已经无需多做介绍了,但2002年时的马斯克还只是一个默默无闻的年轻人。不过,就在那年的10月份,他把自己创立的一个在线交易网站PayPal以15亿美元的价格卖给了eBay,他自己从这笔交易中净赚了1.8亿美元。一般人也许会就此退休,但那年他才31岁,人生似乎才刚刚开始,接下来该做点什么呢?他想到了太空。
根据后来公开的一些访谈显示,马斯克从小就志向远大,一直相信自己应该为人类的未来做点什么。他首先想到的是互联网,他觉得这相当于是全人类的一个神经系统,将来一定有大用处,结果证明他是对的。
马斯克的下一个兴趣是太空,因为他非常喜欢读科幻小说,很多这类小说的主题都是地球毁于一颗小行星的撞击,马斯克看后大受刺激,觉得应该提早做准备,在另一个星球上建立基地,以防万一。他原以为NASA肯定已经在这么做了,但他却没有在NASA的网站上找到任何相关信息。这下他来了兴趣,花钱请来几位业内专家,让他们估算一下在火星上建设一个人工温室大概要花多少钱。他原本估计最多需要3000万美元就能搞定,谁知专家们的估计都在2亿美元左右。
当时马斯克手里能够支配的钱只有这个数字的一半,但他仍然决定试一下。此人最大的性格特点就是固执,从不轻易服输,这与他在南非的成长经历有关。南非的学校一直有一股恃强凌弱的风气,因为他小时候是个神童,他妈妈让他跟高年级的学生一起上课,为此他没少被欺负。事后证明,这段经历对他成年后的性格产生了很大的影响。
2008年9月29日,埃隆·马斯克在公司观看“猎鹰一号”火箭发射升空
马斯克的另一大特点就是说干就干,绝不含糊。他立刻跑到俄罗斯,打算买一个廉价火箭回来,结果发现那边的火箭一点也不比美国的便宜,性能也不见得比美国的好。一气之下他决定自己造,便注册成立了一家名为SpaceX的太空探索技术公司,并租下了比尔的那个现成的火箭发射场,这么做可以为他节省一大笔开支。
当时全世界类似SpaceX这样的公司还有好几家,但NASA从来不把它们放在眼里,因为NASA相信自己的历史已经足以证明太空是一个非常残酷的地方,火箭绝对不是一般人能玩得起的。但是,马斯克可不是一般人。首先,他是个受过正规高等教育的年轻人,同时具备年轻人的冲劲儿和成年人的严谨;其次,他口袋里有足够多的钞票,起码在公司起步阶段不太需要担心钱的问题;第三,他在硅谷摸爬滚打过好几年,把IT新贵们的很多品质学了过来。这3个特征加在一起,使得SpaceX迅速脱颖而出,逼得NASA官僚们不得不刮目相看。
比如,马斯克从一开始就选择了一条非常激进的发展道路。他花大价钱挖来一批高手,放手让他们自由发挥,结果这帮人只花了不到一年的时间就造出了第一枚火箭“猎鹰1号”。然后马斯克又趁着美国联邦航空管理局(FAA)庆祝莱特兄弟首次动力飞行100周年的时候,把这个足有7层楼高、但尚未进行过点火试验的“猎鹰1号”火箭装在一辆定制的拖车上运到美国首都华盛顿,在警车的护送下穿过市中心著名的独立大道,一路上吸引了无数人的目光。
在互联网的推波助澜下,马斯克这套硅谷式的做法震惊了全世界,也让大西洋对岸的另一位狂人激动不已。此人名叫理查德·布兰森(Richard Branson),说起来要算是马斯克这类狂人型商业大亨的鼻祖。他1950年出生于伦敦,从小不爱读书,高中没毕业就辍学经商,依靠自己的公关才能在多家公司工作过。之后他涉足唱片业,签下了一支没人要的“烂”乐队,把他们包装成叛逆偶像,这就是摇滚史上第一支朋克乐队“性手枪”。从这件事上就可以看出布兰森的行事风格,那就是特立独行,追求极致。只要他认为是酷的事情,无论要冒多大的风险他也要试一试。
事实证明,布兰森的那套做法还真管用,他的维珍唱片公司签下了很多有才华的歌手,迅速发展成为全世界最大的独立音乐厂牌。但此时的布兰森显示出了头脑冷静的一面,他在流行音乐的鼎盛时期将维珍唱片卖掉,成立了维珍集团,其业务涉及航空、酒店、体育、博彩和传媒等多种行业,并通过一系列夸张的行为艺术把自己包装成了维珍集团的形象代言人。
布兰森选择投资的项目是有标准的,必须符合两个条件:第一一定要酷,第二必须能赚钱。要说酷,没有比太空项目更符合标准的了,所以他很早就注册了“维珍银河”(Virgin Galactic)公司,准备发展太空旅游项目。他本人是个酷爱冒险的人,曾经尝试过乘坐热气球横跨大西洋,因此他有足够的理由相信这个世界上肯定会有很多富人愿意为进入太空而付钱,他需要做的就是制造出可靠的运输工具。
几乎与此同时,“太空船一号”基本完工,马上就要试飞了。布兰森立刻飞到美国,见到了工程师鲁坦和他背后的赞助人艾伦,三人聊得很投机。不久之后,“太空船一号”试飞成功,拿到了安萨里X大奖。布兰森立即再次拜访了艾伦,从他手里买下了“太空船一号”。他打算在此基础上设计出一款大一号的“太空船二号”,一次能把多名乘客送上太空,依靠它开辟人类历史上第一条商业太空航线,这事想想就很酷啊!
不过,只要再冷静地琢磨一下,就会知道这个想法很不靠谱。首先,“太空船一号”采用的是一种较为落后的技术,美国空军研发的X-15型飞机早在上世纪60年代就已能完成同样的飞行了;其次,因为技术落后,这种飞行的安全系数较低,拿奖的那两次飞行都差点出事,第一次是导航系统失灵,飞行员几乎全程盲飞,第二次是飞机在空中不受控制地旋转,好不容易才在降落前稳定住了。如果不做出大的改进,想要依靠这种技术完成商业太空飞行几乎是不可能的。
2017年4月5日,杰夫·贝佐斯,亚马逊旗下的蓝色起源公司“新谢帕德号”观光飞船开放媒体参观
但是,以布兰森的性格和行事方式,这些困难都无法阻挡他提前开始造势。他先是对媒体说维珍银河最早将在2007年完成首次试飞,并且在开始营业的头5年里把3000名乘客送上太空。然后他宣布接受座位预订,订金是每人20万美元。富人们纷纷响应,包括布拉德·皮特和安吉丽娜·朱莉在内的一大批影视明星都成了维珍银河的客户,据说光是订金总额就高达1300万美元。
钱虽然没少收,可布兰森的承诺却一拖再拖,迟迟未能兑现。第一架“太空船二号”直到2009年底才第一次在公众面前亮相,首次试飞又拖了好几年才完成。2014年10月,这架飞机在第4次试飞时发生爆炸,酿成了一死一伤的惨剧。这次事故让布兰森的航天计划再次无限期推迟,直到2018年12月13日才终于首次飞到了82公里的高度,勉强算是摸到了太空的边儿。事后,一位曾经4次进入过太空的澳大利亚宇航员评论说,“太空船二号”本质上就是一架飞得很高的飞机而已,根本进不了真正的太空。这种技术既过时又危险,而且只能在空中停留很短的时间,作为旅游项目来说太不划算了。
马斯克很早就看出了这一点,他从一开始就认定传统的运载火箭才是进入太空的最佳方式,所以他把全部精力都放在了“猎鹰1号”上。可惜“猎鹰1号”的前3次试飞均告失败,这让马斯克有点不爽。不过,这并不令人惊讶,因为火箭发射的技术含量太高了,就连NASA也曾经吃尽了苦头。太空竞赛的早期,也就是1957至1962年期间,美苏两国的火箭发射失败率分别为32%和30%,SpaceX并没有差到哪里去。
虽然马斯克并没有气馁,但不同之处在于,NASA有的是钱,但他口袋里的钱却快要烧光了。所幸2008年9月28日进行的第4次试飞获得了成功,“猎鹰1号”成功进入地球轨道,成为第一家实现这一壮举的私人航天企业。
发射成功后,不仅是马斯克和他手下的500多名员工兴高采烈,就连NASA的官员们也长出了一口气。3个月后,NASA把一份价值16亿美元的合同放在了马斯克的桌子上,要求SpaceX公司使用其研制的“龙飞船”把NASA的货物运往国际空间站。拿到这份合同后,马斯克立刻把自己的电脑登陆密码改成了ilovenasa(我爱NASA)。这个转变来得太突然了,要知道,几年前马斯克刚刚把NASA告上法庭,要求NASA开放火箭发射市场,允许私人企业自由地参与竞争。其实NASA以前就和私企有过密切合作,但那都是一些像波音和洛克希德·马丁这样的业内巨头,普通小公司是没有机会的。马斯克的一纸诉状把这件事曝光于天下,引发了公众的讨论。在各方的压力下,法院最终判NASA败诉,马斯克不但为自己赢得了生存的机会,也为其他那些有着同样梦想的私人企业家们打开了一扇通往太空的大门。
值得一提的是,这不是马斯克拿到的第一笔钱。早在2004年,美国国防部高级研究计划局(DARPA)就为SpaceX提供了第一笔资金,帮助他研发猎鹰火箭。相比于“穷酸”的NASA,五角大楼才是真正有钱的政府机构,DARPA一直希望能有一家美国公司具备快速发射火箭的能力,同时每次发射成本又能控制在500万美元以下,马斯克看起来是个很有前途的培养对象。虽然那笔钱只有几百万美元,但之前SpaceX一直都是靠马斯克自己掏腰包来维持的,这是第一笔来自外部的资金,对于马斯克来说意义重大。
虽然从美国政府那儿拿到了钱,但马斯克显然并不满足。他不想像波音那样为政府打工,而是想自己去挣钱。要想做到这一点,唯一的办法就是发展太空旅游。为了实现这一目标,马斯克迅速放弃了“猎鹰1号”,把全部精力投入到“猎鹰9号”火箭的研发上。这里的数字9代表9个发动机,也就是说,这是一款推力强劲的火箭,足以把2.2万公斤的货物送至近地轨道。
“猎鹰9号”项目进行得很顺利,2010年9月便发射成功了。但是,马斯克深知,这个假想中的太空旅游项目要想招募到足够多的乘客,还需要一项关键技术。
龟兔赛跑2015年11月24日上午,多家美国媒体的科技记者同时收到一封电子邮件,发件人是一家名为“蓝色起源”(Blue Origin)的私人火箭公司,邮件内容是一份标准的媒体通告,宣布这家公司昨天刚刚把一枚“新谢泼德号”(New Shepard)火箭发射到了卡曼线以上,然后又让它垂直地降落到地面,降落点距离靶心只差1.5米。
2018年4月29日,蓝色起源发射第三枚“新谢帕德号”火箭
几乎与此同时,一个注册于2008年,但却从来没有发过任何一条信息的推特账号悄悄发出了第一条推特:“最稀有的野兽——一枚二手火箭,控制火箭着陆可不容易,但成功以后再看就觉得容易多了。”
虽然这个账号几近空白,但仍然有不少商界人士关注它,因为它的主人是著名的网上书店亚马逊(Amazon.com)的老板杰夫·贝佐斯(Jeff Bezos)。关注者们看到这条推特后大吃一惊,不明白为什么一个卖书的人会去关心火箭的事情,只有达文波特等少数几名科技记者知道这位互联网时代的大富豪同时还拥有一家太空公司,“新谢泼德号”就是这家公司的最新成果。
当达文波特看到这条推特后,立刻意识到这背后暗藏玄机,因为推特一直是马斯克的主阵地,他非常喜欢利用这个平台向外界发布消息,其中很大一部分内容都是关于SpaceX公司的。贝佐斯选择在这块阵地上向世人发布第一条关于“蓝色起源”的新消息,显然是在向马斯克示威。
果然,马斯克被这条推特激怒了,立刻发了一条推特反击,还专门@了贝佐斯:“这并不稀有,SpaceX的‘蚱蜢’火箭早在3年前就进行过6次亚轨道飞行了,而且现在仍可使用。杰夫也许还不知道,SpaceX早在2013年就开始了火箭垂直起飞和着陆(VTOL)的试验了。”
马斯克的这条推特内涵极为丰富。首先,他指出自己早就完成了亚轨道飞行,贝佐斯只不过才刚刚到达那里而已,如今他的“猎鹰9号”已经飞到了距离地球几百公里远的近地轨道,这远比距离地面不到100公里的亚轨道要难得多。
“分清太空和轨道这两个概念的差别是非常重要的。”马斯克在推特上补充道:“到达太空只需要3马赫的速度,而到达地球同步轨道则需要30马赫的速度。能量和速度是平方关系,所以如果前者所需能量是9个单位的话,那么后者所需能量是900个单位。”
其次,马斯克指出他早在2013年就尝试过回收火箭了,他才是第一个做到这一点的人。但他没有告诉公众的是,那几次试验的火箭只飞到过1000米的高度,贝佐斯的“新谢泼德号”却是真正飞到了太空然后再回收的,难度要大得多。
不过,马斯克隐瞒真相的动机可以理解,因为他在设计“猎鹰9号”火箭时一直把可回收作为目标,当时已经快要成功了。事实上,就在贝佐斯完成首次火箭垂直回收一个月之后,马斯克的“猎鹰9号”也实现了这一壮举。所以,从某种意义上说,贝佐斯相当于实施了一次偷袭。因为他的一贯低调,这次偷袭取得了意想不到的成功,“蓝色起源”公司一举成名,而且大有后来居上之势。
那么,这次偷袭是如何成功的呢?这就要从贝佐斯的身世开始说起。他1964年出生于美国的新墨西哥州,外祖父是美国原子能委员会的一名官员。贝佐斯小时候经常去得克萨斯州找姥爷玩,并在这一过程中迷上了科幻小说,继而迷上了阿波罗计划和太空旅行。和他同年龄的男孩子们大都把阿姆斯特朗视为偶像,但贝佐斯却更喜欢“土星5号”运载火箭的首席设计师沃纳·冯·布劳恩(Wernher von Braun),于是他选择去普林斯顿大学读电子工程专业,打算毕业后当一名工程师。
正是在大学期间,贝佐斯加入了SEDS,并担任了该组织普林斯顿分部的负责人。这个民间团体的主要任务是向公众宣传太空探索的必要性,多数成员都把太空视为人类的避风港,希望未来能够把火星建成人类的第二个家园。但贝佐斯的看法和大家有些不同,他坚信地球是人类最好的家园,进军太空的主要目的是为了保护地球,使之成为人类的一个自然保护区。
“NASA的人造卫星已经访问过太阳系里所有的行星了,地球无疑是最好的一个。”成名后的贝佐斯曾经对《华盛顿邮报》记者说:“这颗星球上有瀑布、海滩、棕榈树、超级城市和各种饭馆,简直太美好了,人类在未来的很长一段时间里都不可能在宇宙中找到任何一颗星球能够与地球媲美,所以我们的首要任务是尽力保护地球环境,使它永远美好下去。”
1976年9月17日,“企业号”航天飞机由一架改装的波音747飞机协助进行各种返回与着陆测试
按照贝佐斯的设想,未来的人类将把采矿业、能源业和制造业等等高污染行业全部转移到其他星球上去,把整个外太空变成一个重工业园区,地球则变成一个纯粹的居民区,只保留少数轻工业就可以了。大家平时在太空里上班,偶尔回地球度个假,享受一下地球独有的沙滩、森林和瀑布。
“我的很多朋友都喜欢说希望有一天能移居到火星上去,我对他们说,干吗不先试试去南极住上3年?”贝佐斯补充道,“相对于火星的环境,南极可以说是天堂了,先去南极大陆住上3年再来讨论移民火星吧。”
目标确定了,应该如何去实现它呢?贝佐斯的答案是:先挣钱。大学毕业后没几年他就加入了互联网创业大军,亚马逊的成功让贝佐斯一举超越盖茨,成为全球最富有的人。截止到2018年底,他的个人资产已经达到了惊人的1500亿美元,比盖茨多出了500亿美元。
贝佐斯高中时的女友曾经告诉记者,贝佐斯是为了攒钱创办太空公司才创立了亚马逊,贝佐斯承认这个说法确实有些道理。早在2000年亚马逊刚刚赚到第一桶金时,贝佐斯就注册成立了“蓝色起源”公司,开始向太空进军。公司的徽标上画着的两只乌龟表明了贝佐斯的宗旨:要像乌龟那样一步一个脚印地朝前走,最终一定会胜过那只兔子。
贝佐斯是这么说的,也是这么做的。太空领域他是个新手,但他没打算走捷径,而是从最基础的地方做起,首先搞清楚除了化学火箭之外,还有没有其他办法进入太空。他尝试过太空炮,研究过电磁驱动的可行性,甚至试图模仿牛鞭,把卫星放在牛鞭的末梢甩到太空里去。就这样花费了3年的时间,尝试了各种匪夷所思的办法之后,他最终发现还是化学火箭最靠谱。
开始着手造火箭之前,贝佐斯坚定了一个信念,那就是必须造出可以循环利用的火箭。NASA很早就做过这方面的尝试,但都失败了。贝佐斯认为当年很多必要的技术都不存在,但如今的计算机已经变得无比强大,空间感应器、微型摄像机和计算机软件等方面也都取得了巨大的进步,垂直回收火箭是有可能做到的。
NASA之所以失败的另一个原因是动力不足。当年美国发展太空技术的核心目的是为了打赢“冷战”,所以钱不是问题,浪费几枚火箭无所谓。但如果未来的目的是把更多的付费客户送上太空并从中盈利,成本就是个大问题了。想象一下,如果造价2.5亿美元的波音747客机每次只能用一回,那天底下就没几个人买得起飞机票了。
火箭回收是一个连NASA都没有的全新技术,研发难度很大,好在贝佐斯非常有钱,“蓝色起源”没有盈利的压力,可以专心搞科研。贝佐斯曾经开玩笑说,“蓝色起源”的商业模式非常简单,只要他每年出售约10亿美元的亚马逊股票就行了。相比之下,马斯克只在公司刚刚成立的那几年自己投了1亿美元,之后他就从美国军方和NASA拿到了投资,开始用别人的钱了。
不知是因为性格的原因,还是因为不差钱,贝佐斯和马斯克的行事风格完全不同。马斯克喜欢在媒体上曝光,几乎所有的发射试验都在推特上直播,贝佐斯则正相反,很多重要的发射试验都是在完成之后才向媒体公布的。布兰森在性格上更像马斯克,所以两人成了好朋友,共同成为大众心目中的飞天英雄。贝佐斯不善交际,躲在幕后暗中发力,潜力不容小觑。他们三人共同组成了私人航天的第一梯队,后面还有十几家小公司紧紧跟随。这批私人企业在马斯克的倡导下组成了一个行业协会性质的“个人航天联盟”(Personal Spaceflight Federation),准备联合起来向NASA发起挑战。
不过,此时的NASA已经焦头烂额,无心恋战了。
2018年11月26日,太空探索爱好者观看NASA发射的“洞察号”无人探测器成功登陆火星的直播
公私之争2008年11月,奥巴马当选美国总统。按惯例,他要对上一任总统小布什的各项政策做一番梳理和取舍,太空政策是其中重要的一项。不久,一份由NASA过渡小组起草的报告放到了奥巴马的桌子上。该报告显示,小布什的太空政策彻底失败,美国即将失去把宇航员送往太空的能力。
年纪大一点的读者肯定记得,阿波罗登月计划结束之后,NASA最值得夸耀的成就就是开发出了航天飞机。这是一种专门用于近地轨道飞行的交通工具,虽然其飞船部分可以回收,但运载火箭仍然是一次性的,发射完毕就没法再用了。再加上航天飞机造价高昂,安全系数不高,出过几次致命的事故,按计划即将于2010年退役。为了接航天飞机的班,小布什提出了“星座”计划(Constellation),希望NASA能设计出一种全新的交通工具,在2020年之前帮助美国宇航员重返月球。可惜这项计划进展得很不顺利,不但研发经费严重超标,而且交货日期也一再延误,完全看不到任何希望。
当时NASA还有一个国际空间站(ISS)需要定期维护,过渡小组给奥巴马算了一笔账:如果执行小布什的计划,那么NASA每年需要在ISS上花费20亿~35亿美元的维护经费,如果交给俄罗斯去做的话,其成本只有这个数字的十分之一。
“如何解释如此巨大的差异?”奥巴马用铅笔在这份报告的空白处画了一个问号。过渡小组给出的解释是:如果让俄罗斯人帮忙送宇航员去ISS,美国人付出的只是一笔出租车费而已,但如果NASA打算自己来干这件事,那还得付出一笔不菲的造车费用。
上一代美国人做梦也不会想到,半个世纪前就把宇航员送到太空的NASA,如今居然连从本土发射载人航天器的能力都丢掉了,只能恳求当年的对手帮忙把自己的宇航员送往太空。
奥巴马上任之后立即*了NASA,新的领导班子急需提出一个解决办法来收拾小布什留下的烂摊子。领导班子里的一位成员制作了一张幻灯片,点出了全球太空计划的深层困境:
1961年,尤里·加加林成为第一个进入太空的人。48年后的2009年,预计全世界将有46名宇航员到达近地轨道,死亡率约为1/254。
1903年,莱特兄弟第一次飞上天空。48年后的1951年,商业航空公司一共运送了3900万(人次)的乘客,死亡率为1/288444。
1月4日,SpaceX目前正在得克萨斯州博卡奇卡发射基地组装的“大猎鹰”火箭
在这张广为流传的幻灯片上还有一段文字,指出造成这一差别的根本原因就在于太空探索是一个封闭的小圈子,只有政府机构被允许参加,商业公司全都被拒之门外,这就导致整个行业缺乏创造力。要想彻底解决这个问题,必须开放市场,让私营企业参与到竞争中来。
当然了,拿喷气式飞机和太空飞船作对比是不公平的,两者的难度系数有着天壤之别,但这个对比显然给奥巴马留下了深刻的印象。于是,经过一年的讨价还价之后,奥巴马终于和各方达成共识,于2010年初正式宣布终止小布什的“星座”计划,把近地轨道任务外包给私人企业,NASA未来的工作重心将不再是重返月球,而是探索未知的星空,包括火星和小行星等。
这个消息一出,立刻遭到了一大批阿波罗功臣的反对。为了安抚大家的情绪,奥巴马不得不亲临肯尼迪宇航中心,对NASA员工发表讲话。“我不得不坦率地说一句,我们已经到过那里(月球)了!”奥巴马指着观众席前排就座的阿姆斯特朗和塞尔南等人说道,“你们当中的很多人都去过那里,可远方还有很多未知的领域等待我们去探索。”
演讲结束后,奥巴马在马斯克的陪同下参观了位于卡纳维拉尔角的“猎鹰9号”火箭发射台。虽然奥巴马并没有对媒体发表讲话,但他和马斯克的合影还是给SpaceX公司注入了一针强心剂。马斯克也很争气,两个月后“猎鹰9号”的首次试射便获得了成功,很大程度上为奥巴马的新太空政策正了名。
2011年,航天飞机按计划宣布退役,从此美国便再也无法把宇航员送入太空了。一年之后,SpaceX的“龙飞船”成为第一个到达ISS的商业飞行器,证明私人企业完全可以承担起向近地轨道运送货物的重任。又过了3年,SpaceX和波音公司获得了NASA提供的巨额合同,共同承担起向ISS运送宇航员的任务。虽然两家公司被要求提供同样数量的飞行任务,但波音那份合同的总价值为42亿美元,SpaceX的合同价值仅为26亿美元。虽然数量比波音少,但对于一家私人企业来说也已经是一笔巨款了。再加上由马斯克担任CEO的特斯拉电动汽车公司发展势头良好,马斯克的个人资产一路飙升(截止到2018年底,他的个人资产总值达到了228亿美元,排名福布斯富豪榜的第54位),他再也不用担心钱的问题了,可以尽情地去追逐自己的太空梦。
2018年2月8日,被“猎鹰重型”火箭送上太空的一辆红色特斯拉敞篷跑车上坐着一名穿黑白色太空服的假人
硅谷精神两份合同之所以价值不同,其背后隐含的逻辑很值得玩味。NASA相信私人企业能够用较少的钱办成同样的事情,波音和SpaceX虽然名义上都是私人企业,但前者是一家带有垄断性质的老牌巨无霸,其火箭部门的主要利润来自政府合同,而且大都是那种“成本加成合同”(Cost-plus Contract),超多少补多少,所以其行事方式已经和国营企业没什么两样了。后者则是一家真正来自民间的私人企业,习惯于和甲方签那种“固定价格合同”(Fixed Price Contract),对成本非常敏感。据达文波特报道,SpaceX甚至连空间站舱门使用的门锁都要研究一番,看看能不能省点钱。NASA原先设计的门锁每个造价1500美元,SpaceX的工程师们仿照男厕所单间的门栓构造,设计出了一种既简单又好用的门锁,成本降到了30美元一个。
不过,两者最大的不同并不是对待钱的态度,而是思维方式的差异。SpaceX来自加州,身上有一股硅谷特有的反叛劲儿,藐视一切陈规陋习,凡事都要先问个为什么,“猎鹰9号”的第二次发射就为我们提供了这样一个鲜活的案例。
那次发射同时也是“龙飞船”的首次试射,所以公司上下格外重视。工作人员在发射前进行的最后一次例行检查中发现二级火箭的导管(Nozzle,也被称为裙裾)上有个裂纹,如果是NASA来处理这事的话,肯定会立即宣布延期发射,然后拆下二级火箭,更换导管,再重新进行测试,直到合格为止。但马斯克却提出了一个令人匪夷所思的建议:如果我们干脆把有裂纹的那部分锯掉,就像剪指甲那样,是否可行呢?
马斯克问了一圈,一位工程师指出,这么做会减少二级火箭的推力,但火箭在设计时留了很多余量,应该问题不大。于是,就在裂纹被发现后的半个小时内,马斯克提出的这个解决方案就通过了。公司立即派遣一名技术人员带着一台剪切机来到发射场,当场把带有裂纹的部分剪掉,问题解决了。
1968年,“阿波罗8号”的宇航员在模拟器前。左起:吉姆·洛威尔、威廉·安德斯、弗兰克·鲍尔曼
还有一个案例更能说明SpaceX的硅谷属性。那是2013年3月,“猎鹰9号”把“龙飞船”运至近地轨道,准备向ISS运送货物,结果“龙飞船”上的一个喷气阀门卡住了,导致飞船无法和ISS对接。如果任务失败,不但NASA要承担巨额经济损失,奥巴马的太空私有化愿景也将遭受重大打击。于是NASA的两位资深项目官员来到控制室,想看看SpaceX的技术员们将如何解决这个问题。让他俩惊讶的是,控制室里的那几个年轻工程师没有显出丝毫的慌乱,而是迅速开了个碰头会,商量出了一个解决方案:既然阀门堵住了,那就想办法向舱内增压,把阀门冲开就是了。
更赞的是,这几位年轻人不但脑子灵活,而且动手能力超强。一名工程师当场就开始写代码,就好像他要给手机更新一个程序一样。代码写好后,他们迅速联系了美国空军,借用了对方的一颗功率强大的通讯卫星,把新指令传给了“龙飞船”,问题解决了。
在达文波特看来,这次阀门事件是一个转折点,标志着私人航天公司终于赢得了NASA大佬们的信任,可以接班了。果然,此事发生后不久,NASA就同意把肯尼迪航天中心最负盛名的39A发射台租借给了马斯克。这个发射台是当年阿波罗登月时使用过的,功率强劲的“土星5号”火箭大都是从这里发射升空的。
马斯克之所以一定要租下39A,一方面是因为其象征意义巨大,另一方面则是为了发射SpaceX新设计的“猎鹰重型”(Falcon Heavy)火箭。马斯克深知“猎鹰9号”火箭推力太小,往ISS运货还凑合,但载人是远远不够的,他需要一枚威力更大的火箭。顾名思义,“猎鹰重型”就是“猎鹰9号”的加强版,其基本结构大致是一样的,只是多绑了两枚一级火箭,一次可以把6万多公斤的货物运至近地轨道,其威力是“猎鹰9号”的3倍。
该项目几经挫折,终于在2018年2月6日从39A发射台发射成功。很多人从网上看了发射直播,大家惊讶地发现,这枚火箭竟然搭载了一辆红色的特斯拉敞篷跑车,“司机”则是一个名叫“太空人”的假人。事后不少人在推特上表达了自己的不满,觉得马斯克造火箭的真实目的并不是太空探索,只是想借此机会为自己的汽车公司做广告,有点居心不良。
事实上,这个担忧早就存在了,美国著名通俗小说家丹·布朗在2001年出版的小说《骗局》(Deception Point)中就构思了这样一个故事。在那个故事里,一群私人航天公司的老板们组成了一个商业联盟,非法资助一位总统候选人,希望他上台后能结束NASA对太空的垄断,好让他们组织游客去太空旅游赚钱。布朗借一位小说人物的话道出了他心目中的理想:他希望太空能像南极大陆那样永远归全人类所有,成为科学探索的圣地,不要成为少数资本家们赚钱的工具。
后来的事实证明,布朗的担忧有些多余。奥巴马虽然把近地轨道承包给了私人企业,但NASA正好可以腾出手来开展一系列深空探索项目。最近几年在全世界引起轰动的“好奇号”和“洞察号”探测器在火星表面的成功降落和探索、“帕克”太阳探测器的成功发射,以及“新视野号”飞行器首次造访冥王星和拍下距离地球最遥远的天体“天涯海角”(Ultima Thule)等等都是这一政策的杰作,无论是轰动效应还是科研价值都非常大。特朗普上台后,NASA的政策又发生了改变,再次把登月提到了议事日程上来。至于说这次改变究竟会带来怎样的变化,现在谁也说不好,让我们拭目以待吧。
值得一提的是,这一时期NASA的载人航天计划进展缓慢,传说中的“太空发射系统”(Space Launch System)千呼万唤却始终出不来。这套新系统据说比“土星5号”的载重量还要大,有能力把宇航员送往火星,但NASA显然并不着急,而是把主要精力都放在了无人探测器上。从科研的角度看,随着计算机自动化技术的成熟和人工智能的进步,无人探测器已经可以独立完成很多工作了,发射难度又比载人航天器小好几个数量级,总的来说应该是更加划算的太空探索方式。
就拿火星来说,地球和火星之间的最短距离是地月距离的120倍,以现有的火箭速度来计算,仅单程就要花上6~9个月的时间,如果宇航员需要在火星上待几天,因而错过了窗口期的话,整个航程就需要3年的时间才能完成,无论是后勤保障还是宇航员的身心健康都面临着极大的挑战。相比之下,月球只需两天即可到达,阿波罗登月计划只需一周的时间即可完成,难度要小得多。另外,登月舱和地面指挥中心之间的通讯仅仅延迟两秒钟而已,火星和地球之间的无线通信则有可能延迟半个小时以上,一旦出了问题,地面人员根本帮不上忙。
威廉·安德斯拍摄的地球正在升起的照片
但是,无人探测器是没有钱赚的,这就是马斯克仍然一心想搞载人登月的原因之一。当然了,登上火星一直是他的梦想,所以在那辆飞上太空的特斯拉汽车里一直在放大卫·鲍伊的名曲《火星上的生活》(Life On Mars)。马斯克深知,为了把人送上火星,必须再造出一枚威力更大的火箭。“猎鹰重型”火箭的载重能力还不到“土星5号”的一半,连月球都去不了。
2017年9月,SpaceX公布了新火箭的雏形。这枚暂时被命名为“大猎鹰火箭”(BFR)的新型火箭外表是用不锈钢制造的,对极限温度的耐受能力要比碳纤维好很多。火箭发动机也进行了重大改进,据说其推力将超过“土星5号”。
2018年圣诞节的前3天,马斯克突然在自己的推特上疯狂刷屏,公开了新火箭的照片和视频。从远处看,这枚火箭很像一颗银色的子弹,走近之后才会意识到它是个将近120米高的庞然大物,这场景以前只在科幻电影里才能见到。
据马斯克透露,整套系统将会改名为“星舰”(Starship),预计在2020年进行首次试射。其火箭部分是可以重复使用的,只有这样才能满足马斯克的最初设想,即把登陆火星的成本降到每人50万美元以下。
就在马斯克通过推特高调宣布SpaceX未来计划的时候,贝佐斯的推特账号却再次安静了下来,不再轻易发布任何新消息了。“蓝色起源”公司的官网也一直没有动静,在外人看来贝佐斯似乎已经认输了。有位记者曾经在一次太空会议上询问贝佐斯对于SpaceX和马斯克的看法,贝佐斯是这样回答的:“通常情况下人们会把商业竞争想象成体育比赛,有人成功有人失败。但是,真正的商业竞争与这个略有不同。一个伟大的行业通常不仅仅只有几家公司而已,而是由很多家不同的公司共同组成的,我想这就是我们努力的方向。”
贝佐斯一直强调,他的目标是让数以亿计的人能够在太空中工作和生活,只有这样才能实现他的最终目标,即把太空变成人类工作的地方,从而把地球保护起来。他把这个目标称之为“大反转”(The Great Inversion),他知道目前距离“大反转”还很遥远,但他甘当铺路石,因为亚马逊当初就是利用别人搭建好的互联网构架而起家的。
“互联网上已经有了一个现成的支付系统,这就是信用卡,所以亚马逊不用从头做起。”贝佐斯说,“与此类似,我希望通过‘蓝色起源’公司搭建起一个太空运输系统,未来能够让成千上万家公司在此基础上发展出一个全新的、充满活力的太空产业,就像互联网在过去的20年里所做的那样。”
但愿贝佐斯没有食言,“蓝色起源”这只乌龟仍然在奋力前行,最终和那只兔子一起抵达终点。
尾声1968年12月21日,“阿波罗8号”太空飞船从39A发射台顺利升空,向月球飞去。按照原计划,这艘飞船是用来试验近地轨道的,但美国的间谍卫星发现苏联人也建造了一枚体型巨大的火箭,中央情报局怀疑这位“冷战”对手打算赶在美国人之前登上月球,于是NASA只好加快脚步,冒险一试,也只有这样才能实现肯尼迪总统的遗愿,赶在60年代结束之前把美国宇航员送上月球。
这是人类第一次离开近地轨道,在航天史上具有划时代的意义。这也是人类第一次离开地球这个摇篮,更是人类发展史上的一个里程碑性的事件。
威廉·安德斯(William Anders)担任了这次任务的摄影师,负责为月球表面拍照,为下一艘阿波罗飞船寻找合适的登陆点。3天之后,“阿波罗8号”顺利地进入了月球轨道,开始绕着月球飞行,安德斯也立即开始工作了。当飞船绕到第4圈时,安德斯无意间抬头瞥了一眼正上方,立刻发出了一声惊呼:“啊!我的上帝啊!快看那里!地球正在升起,太美了!”
安德斯立即举起相机按下快门,拍了几张黑白照片。另一名宇航员弗兰克·鲍尔曼(Frank Borman)递给他一卷彩色胶卷,他又拍了几张彩色照片,便又重新开始拍月球了。“我们可不是作为诗人被派到这里来的,我们还有很多重要的工作要做。”安德斯多年后回忆,“阿波罗计划里并没有拍摄地球照片的安排,当时我也没觉得那是一件多么重要的事情。”
确实,整个阿波罗计划的宇航员们都是从美军中选拔出来的战斗机飞行员,有着钢铁般的意志和铁石般的心肠,“诗人”这个称号和他们没有任何关系。
后来公开的数据证实了安德斯所说的话。在那次为期一周的飞行过程中,他一共拍摄了865张照片,其中只有14张照片是地球和月球的合影,对于阿波罗计划来说,这样的合影是没有意义的。
但是,他当时随手拍下的那张“地升”(Earthrise)照片一经公开,立刻引发了全世界民众的广泛关注。大家从来没有从那么远的地方看到过地球的样子,也从来没有从行星的角度看待过我们生活的这块土地。那张照片用人人能懂的视觉语言,告诉我们地球只是茫茫宇宙中的一座孤岛,我们都是孤岛上的难民,离了它就没法生活。正是在看了那张照片后,很多人改变了自己的世界观,意识到不同国家和族群之间的争斗毫无意义。他们不再为那些蝇头小利争执不休,而是把保护地球环境视为己任,其中就包括上文提到的贝佐斯。
NASA完全没有预料到会有这个效果,事先没有做任何准备。如果那次飞向月球的是一艘无人飞船,那张照片是不会被拍到,因为一台机器人没有任何理由会那么做。但是,正因为那艘飞船上有人,即使那人是一位素以铁石心肠著称的军人,也会被人类独有的情感所驱使,意识到地球在月球表面升起的那一刻是美的,那幅画面是值得被记录下来的。
也许,这就是为什么我们一定要派宇航员去火星的唯一理由。
(感谢克里斯蒂安·达文波特对相关内容的书面回复和解答)
Copyright © 2024 妖气游戏网 www.17u1u.com All Rights Reserved