要去火星的男人

黃灰

艾隆·馬斯克年僅44歲就成了一個(gè)傳奇：身兼特斯拉和SpaceX兩大公司CEO，放言在2025年將人類送上火星。瘋狂的是一切看起來(lái)似乎都在有條不紊地進(jìn)行，spaceX的獵鷹九號(hào)運(yùn)載火箭一次又一次穩(wěn)穩(wěn)落回海上平臺(tái)，載人飛船Dragon明年就有望將7名宇航員送上太空。他說(shuō)人類有可能生活在一個(gè)虛擬世界，他擔(dān)憂人類會(huì)成為人工智能的寵物，他說(shuō)要找到一個(gè)方法來(lái)拯救人類。當(dāng)這些話出自艾隆·馬斯克，聽(tīng)起來(lái)就不像是一個(gè)玩笑。因?yàn)樗呀?jīng)一次又一次讓不可能成為可能。

想移居火星？以現(xiàn)在人類的工程技術(shù)，并非不可能，但首先得有足夠的錢(qián)。

但在SpaceX 出現(xiàn)之前，每次飛航都是天價(jià)，得用上舉國(guó)之力。美國(guó)現(xiàn)在每次衛(wèi)星發(fā)射的成本大概在4～5億美元，歐洲也要2～3億美元。俄羅斯便宜，但不可靠，中國(guó)最廉價(jià)，但運(yùn)載能力不足。

如果沒(méi)有足夠的錢(qián)，那么，就要降低航天的成本?；鸺厥赵倮茫褪堑谝徊?，而且是最現(xiàn)實(shí)的方式。

馬斯克之前就透露過(guò)登陸火星的野心，他甚至想死在火星上。“如果有機(jī)會(huì)選擇死亡的地點(diǎn)，火星或許是個(gè)不錯(cuò)的選擇?！彼f(shuō)。

馬斯克表示，SpaceX計(jì)劃明年運(yùn)行第二代龍飛船，屆時(shí)可以將7名宇航員送上太空。他預(yù)計(jì)該公司將在2018年用第二代龍飛船啟動(dòng)火星探索計(jì)劃，但未必會(huì)利用這艘飛船實(shí)施載人火星登陸計(jì)劃。

馬斯克曾經(jīng)表示，他將在今年9月發(fā)布移民火星的框架計(jì)劃，這就需要將大量的人員和硬件運(yùn)往火星。他表示，必須要在火星上創(chuàng)建一個(gè)能夠自給自足的城市，而該公司計(jì)劃從2018年開(kāi)始抓住所有機(jī)會(huì)執(zhí)行發(fā)射任務(wù)。馬斯克稱，這意味著SpaceX大約需要每26個(gè)月執(zhí)行一次發(fā)射任務(wù)。

連續(xù)4次回收成功

已創(chuàng)下三枚火箭回收戰(zhàn)績(jī)的SpaceX，又成功進(jìn)行了一次教科書(shū)式的回收表演。升空后不到10分鐘，獵鷹九號(hào)一級(jí)火箭從高空返回，徐徐降落在大西洋一艘甲板面積不足5000平方米的駁船（海上平臺(tái)）上，順利實(shí)現(xiàn)軟著陸。

這是獵鷹九號(hào)火箭自2010年誕生以來(lái)的第25次發(fā)射，此次，搭載了一顆3.2噸重的泰國(guó)通信衛(wèi)星Thaicom 8。獵鷹九號(hào)火箭負(fù)責(zé)將該衛(wèi)星送往同步轉(zhuǎn)移軌道。同步軌道是一個(gè)距離地球赤道 2.2 萬(wàn)英里的環(huán)形軌道，被送入該軌道的衛(wèi)星將隨地球同步自轉(zhuǎn)，鎖定在地球某個(gè)區(qū)域的上空。

千萬(wàn)不要小看這次“表演”。與一般的近地軌道發(fā)射相比，要發(fā)射到同步軌道，需要將衛(wèi)星送到更高的位置上，這要求火箭采取更加陡峭的發(fā)射弧度，因此火箭在降落時(shí)，角度也更加小，下降速度也更快，這要求控制系統(tǒng)更加靈敏和精確。

更重要的是，更快的下降速度意味著，火箭處理干擾時(shí)間更短，一旦大氣環(huán)境和風(fēng)速出現(xiàn)變化，都將對(duì)火箭的軌跡產(chǎn)生很大影響。

試想一下，火箭著落的難度。與做水平降落相比，火箭沒(méi)有機(jī)翼做垂直降落，非常容易失去平衡，就像雜技演員用頭頂著一根桿子，從高臺(tái)跳下來(lái)不倒一樣。同時(shí)，飛機(jī)著陸可以依靠三個(gè)機(jī)翼保持平衡和控制方向，而火箭則只能依靠底部的噴嘴，同時(shí)還要修正水平方向。另外，飛機(jī)可以在一條長(zhǎng)長(zhǎng)的軌道上降落。但幾十噸重的火箭，只能垂直精準(zhǔn)地落到一個(gè)點(diǎn)上。

這次獵鷹九號(hào)執(zhí)行的任務(wù)，需要將衛(wèi)星送入更高的軌道，一級(jí)火箭搭載的燃料比此前更少，難度進(jìn)一步提升。所以此次成功實(shí)現(xiàn)對(duì)獵鷹九號(hào)的回收，是 SpaceX 取得的又一次進(jìn)步。

雖然，SpaceX在火箭發(fā)射運(yùn)載技術(shù)上并非是最先進(jìn)的，但是，連續(xù)4次回收成功，已經(jīng)為它賺足了眼球，但這并非SpaceX的主要目的。

一次次回收見(jiàn)證了什么？

SpaceX于2015年成功回收獵鷹九號(hào)的第一節(jié)火箭，火箭成功筆直地降落在地面上。這是SpaceX首次成功實(shí)現(xiàn)火箭回收。

當(dāng)時(shí)，各大媒體和社交網(wǎng)絡(luò)都一片歡躍，有人這樣評(píng)價(jià)：“如果有一天我們?cè)诨鹦巧仙?，我?huì)跟我的子孫說(shuō)，我親眼看著Falcon 9成功降落，看看窗外的火星地表，這一切都起步于那次成功?！?/p>

對(duì)于決心要載人星際旅行的SpaceX來(lái)說(shuō)，火箭回收重復(fù)利用，除了節(jié)省成本，還有更重要的一個(gè)層面考慮——以這種方式登陸火星，是一種革命性的方式。先看看SpaceX的技術(shù)與NASA“好奇號(hào)”最“原始”的登錄方式有什么不同?！昂闷嫣?hào)”登陸的時(shí)刻被稱為“恐怖7分鐘”。這一登陸過(guò)程需要多種瘋狂的工程設(shè)備100%正常工作。

當(dāng)進(jìn)入大氣層，“好奇號(hào)”被放置在太空艙的隔熱罩中。一個(gè)降落傘用于太空艙減速，到了恰當(dāng)高度時(shí)，好奇號(hào)被彈射出去。最后，反推火箭點(diǎn)火控制“好奇號(hào)”平穩(wěn)降落。

這種“空中吊車”技術(shù)僅僅能用于運(yùn)載2000磅（約合907千克）的設(shè)備。而SpaceX通過(guò)火箭回收演化而來(lái)的“推進(jìn)式”著陸技術(shù)，則可以承載更高的負(fù)荷。

不過(guò)，推進(jìn)式著落系統(tǒng)的重量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于“好奇號(hào)”的“空中吊車”技術(shù)。因?yàn)橹戇^(guò)程需要額外的燃料。目前SpaceX正在開(kāi)發(fā)的“負(fù)重版獵鷹”火箭，推力將提升300%，載重則提升250%，投入使用后，可解決火箭載荷增加的問(wèn)題。

將“好奇號(hào)”送往火星的太空艙重量為8463磅（約合3839千克）。而SpaceX表示，“負(fù)重版獵鷹”能將重量超過(guò)2.9萬(wàn)磅（約合13154千克）的載荷運(yùn)往火星。載荷不斷提升，當(dāng)達(dá)到40000千克以上時(shí)，載人登陸火星就不再是夢(mèng)想。

因此，總的來(lái)說(shuō)，獵鷹九號(hào)為登陸火星提供了一個(gè)絕好實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，相當(dāng)于一個(gè)超高動(dòng)態(tài)飛行器的控制系統(tǒng)，不僅降低了成本，很多新技術(shù)都可以在上面來(lái)驗(yàn)證，為人類登陸其他行星，打下了基礎(chǔ)。

我們不只是在一次又一次觀看SpaceX的回收表演，也是在見(jiàn)證人類抵達(dá)另一顆行星的過(guò)程。

但是，還有更大的挑戰(zhàn)等著SpaceX，因?yàn)榛厥罩螅鸺€能重新投入使用，才有意義。一般火箭發(fā)射之后，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)在高溫下嚴(yán)重磨損，而發(fā)動(dòng)機(jī)又是火箭技術(shù)最集中、成本最高的部分，復(fù)用需要投入大量的維修成本。美國(guó)航天飛船之所以停飛，就是因?yàn)閺?fù)用的維護(hù)成本過(guò)于高昂。

SpaceX 解決了這個(gè)問(wèn)題，才算達(dá)到了目的。對(duì)此，今年4月份，艾隆·馬斯克表示，回收火箭重新發(fā)射的試驗(yàn)最遲會(huì)在6月份進(jìn)行。雖然SpaceX跳票是常事，但也許這更值得我們期待。

NASA窮瘋才造就了SpaceX

SpaceX現(xiàn)在已經(jīng)賺足了眼球，但是究竟是什么原因，讓這家建立僅僅14年的公司，走在了波音、洛克希德馬丁等美國(guó)大型航天公司的前列，甚至超過(guò)了歐洲、俄羅斯、中國(guó)等？因?yàn)镾paceX是一家不斷創(chuàng)新的商業(yè)公司，并走向成功的典范嗎？

不過(guò)，現(xiàn)實(shí)卻有點(diǎn)復(fù)雜。應(yīng)該說(shuō)SpaceX的成功，離不開(kāi)波音等商業(yè)公司的壟斷，與“窮苦”的NASA的鼎力支持。

冷戰(zhàn)時(shí)代，美國(guó)政府不惜重金，扶持了波音和洛克希德馬丁兩家航空航天企業(yè)，而且要求它們從火箭研發(fā)、制造都是按照每周發(fā)射的思路來(lái)設(shè)計(jì)。然而，冷戰(zhàn)結(jié)束之后，發(fā)射任務(wù)需求銳減，但資金投入進(jìn)去就不可能收回來(lái)，導(dǎo)致了發(fā)射成本大漲。

為了應(yīng)對(duì)政府的縮減成本的需求，波音和洛克希德馬丁組建了（United Launch Alliance，聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟，下稱“ULA”），主要目的就是，將火箭制造通用化、標(biāo)準(zhǔn)化，從而降低成本，另外，就是聯(lián)合起來(lái)跟政府議價(jià)。

面對(duì)ULA，美國(guó)政府也是毫無(wú)辦法，因?yàn)閭刹煨l(wèi)星等軍事設(shè)施不可能交給俄羅斯或者中國(guó)來(lái)發(fā)射，而且ULA還迫使政府保留發(fā)射設(shè)施，避免壓縮成本。這兩家公司認(rèn)為，發(fā)射流程是冷戰(zhàn)時(shí)候就確定下來(lái)的，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)期的驗(yàn)證，現(xiàn)在砍掉就無(wú)法保證衛(wèi)星能順利發(fā)射。

在美國(guó)，美國(guó)空軍和NASA發(fā)射是航天公司的兩個(gè)最主要的客戶。過(guò)去，ULA每次發(fā)射成本是4.5億美元，歐洲的阿麗亞娜火箭便宜點(diǎn)約 2.2億美元。

美國(guó)空軍自然不用擔(dān)心費(fèi)用問(wèn)題，反正國(guó)會(huì)肯定是會(huì)批準(zhǔn)的。但對(duì)“窮苦”的NASA以及其他一些有需求的企業(yè)，這價(jià)格卻是要命的，因此NASA找到了SpaceX。

2008年12月23日，SpaceX宣布它獲得價(jià)值16億美元的商業(yè)補(bǔ)給服務(wù)合約，從而保證航天飛機(jī)在2010年退役后國(guó)際空間站補(bǔ)給的任務(wù)，其中包括了12次發(fā)射任務(wù)，而且是火箭加太空艙，這價(jià)格放在ULA，則只能夠發(fā)射3次。

2012年8月，SpaceX 與NASA再次簽署了一項(xiàng)開(kāi)發(fā)計(jì)劃，設(shè)計(jì)下一代載人航空器，目標(biāo)是到2017年，重啟美國(guó)載人航天計(jì)劃。SpaceX從NASA進(jìn)賬4.4億美元。有趣的是，這個(gè)時(shí)候ULA立馬表示，未來(lái)要將發(fā)射價(jià)格降到1億美元，恰好是SpaceX的發(fā)射價(jià)格。

事實(shí)上，作為一家商業(yè)公司，SpaceX的成功既有時(shí)代的機(jī)遇，也有資本壓力的因素。畢竟，冷戰(zhàn)時(shí)代，美國(guó)、歐洲研發(fā)一代火箭成本高達(dá)數(shù)十億美元，而作為商業(yè)公司的SpaceX，其獵鷹九號(hào)的研發(fā)費(fèi)用卻只有3億美元，完全不在一個(gè)量級(jí)上。

嘗到了便宜后，窮得發(fā)瘋的NASA繼續(xù)跟SpaceX合作，在2011年7月拋出了更為驚人的“紅龍”火星探索計(jì)劃，并在2013年作為NASA的一項(xiàng)任務(wù)來(lái)籌集資金，預(yù)計(jì)在2018年發(fā)射，前往火星尋找生命存在的證據(jù)。

這個(gè)計(jì)劃中，將使用“重型獵鷹”火箭作為發(fā)射和入軌載具，負(fù)責(zé)推送“紅龍”的太空艙進(jìn)入前往火星的軌道中。

SpaceX曾表示，“負(fù)重版獵鷹”的起步成本為9000萬(wàn)美元。與之對(duì)比的是，ULA的Atlas V火箭，最低發(fā)射成本為1.64億美元。

順便一提的是，這次星際旅行，任務(wù)與“好奇號(hào)”不一樣?！昂闷嫣?hào)”只是火星表面“溜達(dá)”一下，收集地表的各種信息。而“紅龍”除了搜索“可以證明生命存在的分子，例如DNA和高氯酸鹽還原酶、通過(guò)生物分子證明生命的存在外，還要鉆探至地下1米（3.3英尺）左右，以獲取已知潛藏于紅色土壤之下的水冰儲(chǔ)藏的樣本。

另外，“紅龍”的任務(wù)的費(fèi)用預(yù)計(jì)將低于4.25億美元。這是一個(gè)什么樣的概念？美國(guó)航天飛機(jī)停飛之前，平均每次飛行成本是15億元，這些錢(qián)，已經(jīng)足夠讓“紅龍”去火星3次了。

回收一小步人類一大步

但是SpaceX的野心不止于登陸火星，而是要在火星上建立殖民地。

眼下，SpaceX正在研發(fā)推力更強(qiáng)的“猛禽（Raptor）”火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，它使用的是液氧與甲烷做為推進(jìn)劑，將替換掉目前獵鷹九號(hào)火箭使用的液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)——梅林1D。

因?yàn)榛鹦鞘且粋€(gè)缺乏化石能源的星球，無(wú)法獲取煤油，換言之，如果要返程，就要從地球帶去雙倍的燃料，這顯然是不現(xiàn)實(shí)的。但是，火星大氣中充滿了二氧化碳，地表下又有豐富的水資源，利用化學(xué)合成的方式，就可以大量生產(chǎn)甲烷。而且液態(tài)甲烷存儲(chǔ)很方便，火箭又能夠重復(fù)利用。因此這是有望成為火星與地球之間最經(jīng)濟(jì)的交通方式。

如果腦洞再開(kāi)一點(diǎn)。艾隆·馬斯克旗下的SpaceX、特斯拉、太陽(yáng)城（光伏發(fā)電），無(wú)一不是在為殖民火星做準(zhǔn)備的。在火星上這3公司的產(chǎn)品略微改造后，就可以繼續(xù)投入使用。

在火星上人類必須摒棄地球上依賴石油、天然氣、煤等能源的生活方式，而專注于光伏發(fā)電技術(shù)的太陽(yáng)城，依靠電力行駛的特斯拉汽車，擁有火箭復(fù)用技術(shù)的SpaceX都可以在這顆紅色星球上繼續(xù)服務(wù)人類社會(huì)。

顯然，SpaceX已經(jīng)提前了幾十年，為火星殖民布好局了。而艾隆·馬斯克的終極目標(biāo)是在火星上建立城鎮(zhèn)，他曾表示，“希望自己能在火星上退休。”

對(duì)于SpaceX，艾隆·馬斯克的眼光也很長(zhǎng)遠(yuǎn)。雖然，外界普遍認(rèn)為這家民營(yíng)航天企業(yè)不久將上市，但是他卻表示：“等我們有飛往火星的定期航班時(shí)，SpaceX才會(huì)上市?！?/p>

不少人喜歡將馬斯克與喬布斯做比較，甚至把他稱為喬布斯之后硅谷新偶像。但從兩個(gè)人所從事的領(lǐng)域之格局和目標(biāo)來(lái)看：?jiǎn)滩妓垢淖兞巳祟惖纳罘绞?，而馬斯克正在改變?nèi)祟愡@個(gè)物種的命運(yùn)。

比宙斯還忙的人

正如傳記一樣，很多了不起的人的，小時(shí)候都在學(xué)校遭遇過(guò)不適應(yīng)癥，要么被同學(xué)欺負(fù)，要么被老師恥笑，艾隆·馬斯克也如此。

1971年，馬斯克在南非出生，小時(shí)候他就是一個(gè)狂熱的自學(xué)者，經(jīng)常花上十幾個(gè)小時(shí)讀科幻小說(shuō)。到了四年級(jí)他就把頭埋到了百科全書(shū)里面。

在他眼里，人腦跟電腦別無(wú)二致，學(xué)習(xí)就是把算法和數(shù)據(jù)下載到大腦的過(guò)程。而他厭倦了課堂，因?yàn)槔蠋熤v解，就是一種緩慢、沒(méi)有效率的數(shù)據(jù)下載方式。他的大部分知識(shí)都是來(lái)自于自學(xué)。

9歲時(shí)，他獲得了人生第一臺(tái)電腦（康懋達(dá)-VIC 20），那臺(tái)電腦只有5個(gè)字節(jié)的內(nèi)存，附帶還有一本旨在讓用戶6個(gè)月內(nèi)完成的“編程”指南，但馬斯克3天內(nèi)掌握了編程的技能。12歲時(shí)，他開(kāi)發(fā)出了一款比“l(fā)appy Bird”更好玩的游戲——Blastar。隨后這游戲就被一家電腦雜志以500美元收購(gòu)了。

但是，對(duì)馬斯克來(lái)說(shuō)，南非只是一個(gè)出生地而已，他無(wú)法融入當(dāng)?shù)氐陌兹宋幕?，并認(rèn)為這是一個(gè)創(chuàng)業(yè)者夢(mèng)魘之地。他以加拿大為中轉(zhuǎn)站，并考上了賓夕法尼亞大學(xué)為跳板，最終在硅谷開(kāi)始了他顛覆性的工作。

在大學(xué)的時(shí)候，馬斯克就以影響人類未來(lái)最深遠(yuǎn)的事情為出發(fā)點(diǎn)去思考人生。通過(guò)出售PayPal股權(quán)獲得第一桶金后，他開(kāi)始了試圖改變?nèi)祟惷\(yùn)的征途：可持續(xù)能源、人工智能、星際旅行和DNA重構(gòu)。

馬斯克體格異常健壯，他親自管理著3家正在顛覆我們對(duì)未來(lái)科技認(rèn)知的公司，他每周工作超過(guò)100個(gè)小時(shí)，被員工稱為“比宙斯還忙的人”。他是《鋼鐵俠》的原型之一，另一個(gè)是飛機(jī)大王休斯。他不像喬布斯一樣善于言辭，但在很多人心里，燃起了探索未知世界的希望。