商業(yè)火箭 前行不易

+ 賀鵬梓

商業(yè)航天動(dòng)向

商業(yè)火箭 前行不易

+ 賀鵬梓

12月8日，業(yè)界媒體傳出消息，國際移動(dòng)衛(wèi)星公司/海事衛(wèi)星公司放棄了用獵鷹九號(hào)火箭發(fā)射S頻段航空寬帶通信衛(wèi)星EAN的計(jì)劃，改用阿里安-5火箭發(fā)射。這是因?yàn)樽?月7日爆炸事件后，獵鷹九號(hào)一直沒能恢復(fù)飛行，而且進(jìn)度一拖再拖。這次爆炸及其連鎖反應(yīng)，或許是伊隆·馬斯克近年來遭受的最沉重打擊。

事故回顧

2016年9月1日，裝載了AMOS-6通信衛(wèi)星的獵鷹九號(hào)火箭在發(fā)射臺(tái)上忽然爆炸，星箭俱毀，發(fā)射臺(tái)也遭到嚴(yán)重破壞。由于當(dāng)時(shí)處于發(fā)射前測(cè)試階段，發(fā)射保險(xiǎn)尚未生效，因此，無論火箭還是衛(wèi)星都無法得到賠償。此事也影響到了AMOS-6的運(yùn)營商——以色列空間通信公司的出售事宜。這家公司的母公司原本打算以2.85億美元的價(jià)格把它出售給北京信威通信集團(tuán)有限公司。但交易的前提是價(jià)值2.85億美元的AMOS-6發(fā)射成功并投入使用。事故迫使雙方重新議價(jià)，目前討論的價(jià)位已經(jīng)降低到了1.9億美元。

目前尚未看到正式的事故調(diào)查報(bào)告。但據(jù)媒體報(bào)道，第三級(jí)火箭中，置于液氧氣儲(chǔ)罐內(nèi)的液氦罐出了問題。設(shè)計(jì)師為了給火箭減重，沒有為液氦罐設(shè)計(jì)獨(dú)立的保溫層，而是把它置于液氧之中。獵鷹九號(hào)加注的是超冷液氧，也就是比其他的液氫液氧發(fā)動(dòng)機(jī)火箭更冷。這樣可以裝載更多液氧，而液氦也能為保持液氧低溫發(fā)揮作用。思路算得上巧妙，但液氦溫度比超冷液氧還要低。這導(dǎo)致一部分液氧在液氦罐壁上凝結(jié)成固體。

據(jù)說，這部分固體氧和液氦罐體的碳纖維發(fā)生劇烈反應(yīng)，使薄薄的罐壁變形破裂爆炸。碎片和液氦混入液氧，使液氧壓力驟升。液氧罐的強(qiáng)度無法承受這樣巨大的壓力，瞬間爆炸，造成了駭人的場(chǎng)面。

這或許意味著，一些看起來充滿創(chuàng)意的設(shè)計(jì)，實(shí)際上會(huì)帶來不可預(yù)知的風(fēng)險(xiǎn)。那么，深度減重、運(yùn)載比達(dá)到世界第一的獵鷹九號(hào)是不是還有其他隱患呢？或許只有太空探索技術(shù)公司自己才知道。

兩大計(jì)劃被迫推遲

受9月1日這次事故的牽連，預(yù)定于2016年末實(shí)施的兩次舉世矚目的發(fā)射不得不大幅度推遲了。首先是一級(jí)火箭復(fù)用的獵鷹九號(hào)R，雖然太空探索技術(shù)公司已經(jīng)對(duì)回收的第一級(jí)做了反復(fù)試驗(yàn)，認(rèn)為完全可以投入使用，但出問題的是第二級(jí)。因此，獵鷹九號(hào)R也只能在地面待命，直到獵鷹九號(hào)的問題解決為止。另外一個(gè)受到牽連的型號(hào)是重型獵鷹，這個(gè)型號(hào)可以看做把三枚獵鷹九號(hào)捆綁在一起。它原本打算在2016年底首次發(fā)射。作為第一種由民間自主研制的超重型火箭，這種火箭寄托了馬斯克奔向月球乃至火星的狂想，也被看作是他倒逼NASA的努力。重型獵鷹顯然比獵鷹九號(hào)更加復(fù)雜、更容易出問題。因此也被迫推遲。目前計(jì)劃在2017年的第二季度發(fā)射。

當(dāng)然，上述計(jì)劃能不能實(shí)現(xiàn)，要看2017年1月獵鷹九號(hào)能不能順利恢復(fù)飛行。

我們可以發(fā)現(xiàn)，獵鷹九號(hào)是馬斯克宏大構(gòu)想的基礎(chǔ)和命脈。在一定程度上，這位宇宙冒險(xiǎn)家把所有的雞蛋都放在了一個(gè)籃子里。這不符合投資者的邏輯，也注定了馬斯克的商業(yè)發(fā)射道路必定是坎坷的。

火箭的BUG

從技術(shù)史的角度看，人類對(duì)宇宙飛行知識(shí)的掌握還處在初級(jí)階段。對(duì)于火箭這種自己設(shè)計(jì)出來的機(jī)械，人類也沒能完全駕馭。

火箭設(shè)計(jì)制造中如果存在BUG，往往要在飛行失敗后才會(huì)被人們意識(shí)到。而且，查找BUG的過程頗為麻煩。而且，沒有人敢于斷言，某一型、某一枚火箭完全沒有BUG。電腦和手機(jī)的軟件都會(huì)不斷發(fā)現(xiàn)BUG，火箭為什么不會(huì)呢？然而，電腦和手機(jī)死機(jī)后可以重啟，還可以不斷打補(bǔ)丁。火箭卻沒有這樣的機(jī)會(huì)——它會(huì)直接毀滅。

因此，傳統(tǒng)火箭制造商往往會(huì)采用很大的設(shè)計(jì)余量來應(yīng)對(duì)BUG。許多設(shè)計(jì)看起來繁復(fù)甚至多余，卻避免了許多可能的BUG，保證了火箭的總體可靠性。

在馬斯克本人的堅(jiān)持下，太空探索技術(shù)公司在火箭設(shè)計(jì)中全力減重，放棄了很多傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中留余量的做法。但由此帶來的BUG，就需要通過一次次事故去發(fā)現(xiàn)和解決了。目前還不是很清楚，太空探索技術(shù)公司打算用什么手段來解決問題，是加強(qiáng)液氦罐體的結(jié)構(gòu)，還是徹底把液氦罐從液氧罐里拿出來，單獨(dú)設(shè)計(jì)一套保溫設(shè)施，抑或是其他什么手段。無論怎么做，都要經(jīng)過復(fù)雜的試驗(yàn)和驗(yàn)證。

這給后來的商業(yè)火箭公司和商業(yè)發(fā)射創(chuàng)業(yè)者們提供了一個(gè)重要的警示：要從人力、物力、財(cái)力和思想上做好充分準(zhǔn)備，應(yīng)對(duì)火箭研制和商業(yè)模式創(chuàng)新中的各種風(fēng)險(xiǎn)，想輕易成功或者撈一票就走的人，還是不要入行了。

馬斯克與特朗普

特朗普會(huì)幫馬斯克脫困嗎？

9月1日事故后，馬斯克一如預(yù)料的那樣保持著旺盛斗志。在9月28日的國際宇航聯(lián)大會(huì)上，他發(fā)布了熱情洋溢的講演，闡述了自己飛往火星的計(jì)劃。但是事故及其造成的嚴(yán)重?fù)p失，一直像陰云一樣籠罩在他的上空，讓人難以興奮。

12月14日這一天或許應(yīng)當(dāng)算作轉(zhuǎn)機(jī)。馬斯克應(yīng)邀進(jìn)入下任總統(tǒng)特朗普的經(jīng)濟(jì)咨詢委員會(huì)。他將作為總統(tǒng)戰(zhàn)略和政策論壇的成員，與藍(lán)色起源公司創(chuàng)始人杰夫·畢索斯等人一起為特朗普獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。同在委員會(huì)中的還有一位叫做Peter Thiel的億萬富翁，他不僅僅支持特朗普競(jìng)選，還是一家風(fēng)投公司的合作創(chuàng)始人——這家公司也是太空探索技術(shù)公司的投資方之一。

有意思的是，馬斯克在選戰(zhàn)期間并不支持特朗普，他公開表示：“特朗普不是總統(tǒng)的合適人選，看起來不像是那種反映美國優(yōu)點(diǎn)的人?！?/p>

不過特朗普與馬斯克的初次會(huì)談氣氛不錯(cuò)，美國商業(yè)航天飛行聯(lián)合會(huì)在事后發(fā)表聲明說：“很高興看到美國商業(yè)技術(shù)領(lǐng)袖和新政府討論21世紀(jì)創(chuàng)新和高技術(shù)工作崗位的重要性”。考慮到特朗普在競(jìng)選前后，反復(fù)強(qiáng)調(diào)“制造業(yè)回歸”這個(gè)話題，作為高端制造業(yè)代表的商業(yè)火箭公司，想必會(huì)得到新一屆美國政府的高度重視。即使馬斯克在競(jìng)選中不支持特朗普，作為總統(tǒng)的特朗普也非常需要馬斯克。這或許就是中國古訓(xùn)中的“自強(qiáng)者，人恒強(qiáng)之”。

目前還不知道特朗普政府打算用什么方式來扶持馬斯克等人，可以預(yù)測(cè)的方式有減稅、免費(fèi)提供國有土地、直接補(bǔ)貼或者授予政府合同，等等。

這也給商業(yè)發(fā)射服務(wù)的創(chuàng)業(yè)者們又一個(gè)啟示：事業(yè)夠大，就有貴人相助。