找到將物體送入太空的方法

事實上，當(dāng)馬斯克仍然在PayPal時，就開始思考將物體送入太空的方法了。他讀了大量火箭技術(shù)方面的書籍，基本上把它們?nèi)加浵聛砹?。那個時候，他認(rèn)識了火箭專家吉姆·坎圖爾，并且跟他一起去俄羅斯進(jìn)行了一次不成功的購買談判。坎圖爾說：“他在引用這些書里的內(nèi)容時能夠一字不差，對這些材料真的已經(jīng)滾瓜爛熟了?！?/p>

為了補充閱讀，馬斯克請教了很多專家。坎圖爾認(rèn)為馬斯克是“迄今與我共事過的最聰明的人”，并說馬斯克“聘請了許多我在火箭和航天器領(lǐng)域里的同事，這些人都愿意做他的顧問”，而且“他就像要把這些人的經(jīng)驗吸干一樣”。

就在馬斯克越來越多地談?wù)摃烟兆鳛樗南乱粋€追求時，他的朋友們開始替他擔(dān)心了。如果換做你，難道你不會嗎？想象你的朋友把自己的互聯(lián)網(wǎng)生意賣了一大筆錢，告訴你他要用這筆錢成為第一個成功創(chuàng)建太空發(fā)射公司的企業(yè)家——因為這對人類成為多行星文明來說非常重要。馬斯克的朋友用盡全力想要說服他放棄這個瘋狂的項目，并制作了一段有關(guān)火箭爆炸的蒙太奇電影，強迫馬斯克觀看。

“土星5”號的結(jié)構(gòu)就像俄羅斯套娃，可以一層一層地拆分

但馬斯克也不是一般人，他還是堅持了下來，沒有被說服。在給自己打下堅實的知識基礎(chǔ)之后，他開始邀請其他人加入了。他說：“公司就是一群人在一起創(chuàng)造一個產(chǎn)品或者一項服務(wù)。沒有什么所謂的生意，只有對一個目標(biāo)的追求——一群人對一個目標(biāo)的追求?！彼_始組建一支團隊，成員是他能夠找到的最聰明的人，這樣SpaceX就誕生了。

然后，這個包括著名火箭工程師湯姆·繆勒在內(nèi)的全明星核心隊伍，開始招人了。馬斯克說他不十分在意研究生學(xué)歷，大學(xué)學(xué)歷，甚至是高中學(xué)歷——SpaceX只需要天分、品格和激情。我和SpaceX運載工程副總裁馬克·允克薩坐下來談了談，很吃驚地發(fā)現(xiàn)他是一個平平常常的加利福尼亞人。他看上去就像我會交朋友的類型，而不是頂尖的火箭科學(xué)家。他告訴我他曾經(jīng)是一個糟糕的學(xué)生，在人生快要走向無望的時候發(fā)現(xiàn)自己喜歡搗鼓賽車。后來，他發(fā)現(xiàn)他在這方面完全是個天才。畢業(yè)之后有人把他介紹給了馬斯克，馬斯克就聘請了他。允克薩很快就得到了晉升，30歲剛出頭，他就已經(jīng)負(fù)責(zé)公司一個重要部門了。

SpaceX里似乎有許多這樣的故事，反映出這家公司不走尋常路的用人理念。扎克·鄧恩是SpaceX發(fā)射工程部門的資深主管，他告訴我他做實習(xí)生的時候，馬斯克跟他說他是一個能力很強的工程師。這讓鄧恩感到很吃驚，并且意識到馬斯克對公司里的每一個人都有清晰的認(rèn)識。幾年之后，鄧恩被提拔到了發(fā)射工程主管的職位，管理著100多名員工。

這家公司跟特斯拉一樣，垂直整合程度很高。SpaceX自己制作幾乎所有的主要零件，在幾乎整條供應(yīng)鏈都保持著所有權(quán)和控制權(quán)。這在航天業(yè)里是很罕見的。就像阿什莉·萬斯解釋的那樣：“這家工廠是SpaceX在火箭制造游戲里主要武器的神殿，內(nèi)部制造。SpaceX制造火箭的80%至

90%，包括引擎、電子元件、主板和電路的設(shè)計、檢測震動的傳感器、飛行電腦以及太陽能電池板?！?/p>

團隊不斷擴大，但馬斯克仍然以一種不同尋常的方式保持著對每個環(huán)節(jié)的參與。一些老板被叫作微管理者，但在馬斯克的公司里，他的參與程度為他贏得了“納米管理者”的稱號。

2002年，馬斯克的瘋狂主意開始成真了。有了清晰的任務(wù)，有了一個團隊，以及一位雷厲風(fēng)行的CEO。下一步就需要一枚火箭了。

在我們介紹SpaceX的第一枚火箭之前，先讓我們明確一下術(shù)語：

幾乎所有的太空發(fā)射，目的都是把某些東西送入太空。遞送的東西叫作有效載荷，它可以是一顆衛(wèi)星、一批貨物、人或者猴子——什么都可以。

為了在太空旅行的惡劣條件中保持完好，有效載荷有時候被放置在一個叫作整流罩的保護(hù)殼中。有些有效載荷在外太空里需要控制、導(dǎo)航和?？?，甚至被帶回地球。在這種情況下，有效載荷會被攜帶在航天器內(nèi)部。

然后是火箭?；鸺前l(fā)射的最主要部分，它只有一項工作：攜帶著有效載荷和它的容器穿過大氣層，將它們送入太空?；鸺闹饕糠质且粋€大型燃料罐，底部是一個或者若干個功能強大的鐘形引擎。這些引擎給火箭提供強大的動力——或者叫作推力，用來將許多噸的負(fù)重送出地球大氣層。有時候火箭由多級更小的火箭組成，即分級火箭。如果攜帶的有效載荷是武器的話，這枚火箭就被叫作導(dǎo)彈。

最后，火箭飛船這種東西不存在，它不是一個專業(yè)術(shù)語。

“阿波羅”任務(wù)使用的巨型火箭叫作“土星5”號。“土星5”號重3000噸，大約相當(dāng)于7架波音747飛機，高度相當(dāng)于一幢35層樓。

航天飛機的任務(wù)更簡單，就是進(jìn)入近地軌道，而它采取的是一種完全不同的策略。

和采用一枚大型火箭不同， 航天飛機使用兩枚火箭（被稱為固體推進(jìn)火箭）來完成升空過程，有效載荷——也就是宇航員和設(shè)備——位于穿梭航天器中，它的造型其實就是典型的航天器。在火箭掉落之后，由橘黃色燃料箱來提供航天器所需的推力。通常，返回的航天器會使用降落傘在海洋中著陸，但是航天飛機采用的是更為先進(jìn)的方式——像飛機一樣降落在跑道上。

SpaceX制造第一枚火箭的時候，并沒有試著去做一枚最大最厲害的火箭。相反，他們制造了一枚小型的、構(gòu)造簡單直接的試驗性火箭，馬斯克將它命名為“獵鷹1”號（取名自《星球大戰(zhàn)》中的千年隼）。這枚火箭有21米高， 分為兩級，底部有一個超級強勁的引擎——這是paceX的發(fā)明，叫作“梅林”引擎。

雖然體型不大，功能也很普通，但是“獵鷹1”號上充滿了新技術(shù)。他們的首要目標(biāo)是讓向太空運送小規(guī)模有效載荷的花費變得前所未有地便宜，這不僅是因為馬斯克認(rèn)為降低成本是將我們送上火星的關(guān)鍵，還因為他認(rèn)為這是目前太空旅行唯一能有顯著提高的地方。他說：“火箭的速度差不多都一樣，便捷性和舒適度也差不多都一樣，可靠性方面已經(jīng)沒有多少提升的空間了。因此，真的只剩下一個因素來考量這項技術(shù)的進(jìn)展，那就是成本?！敝劣诨鸺l(fā)射的成本為什么居高不下，馬斯克列出了兩個原因：

第一，航空航天業(yè)里都是大型公司，而大公司是反對承擔(dān)風(fēng)險的。他說：“這個行業(yè)對風(fēng)險存在很大的偏見。每個人都在采取一切可能的措施防止承擔(dān)責(zé)任……即使有更好的技術(shù)出現(xiàn)，他們?nèi)匀辉谑褂脷v史遺留下來的組件，經(jīng)常是20世紀(jì)60年代的那些?！?/p>

第二，垂直整合不夠。我們提到了SpaceX的垂直整合模式，以及這一模式給馬斯克提供的管理便利。馬斯克認(rèn)為這種垂直結(jié)構(gòu)對降低成本來說也至關(guān)重要，而且他這樣指責(zé)同行業(yè)的人：“大型航空航天公司傾向于搞分包……他們把工作交給分包公司，這些分包公司又會繼續(xù)尋找下一層的分包公司。想要找到真正著手一項工作的人，比如誰在切割金屬、誰在操縱原子，需要經(jīng)過四五層轉(zhuǎn)手，每一層都會增加支出，經(jīng)費得是原來的五次方?！?/p>

沒有這些包袱，SpaceX能夠“從零開始設(shè)計和建造‘獵鷹1號，從一張白紙開?！盨paceX的早期員工馬克斯·沃佐夫說“你可以從馬斯克拆分式的推理中看到這張‘白紙?；鸺怯墒裁粗圃斓?？航天級別的鋁合金，外加一些鈦、銅和碳纖維。這些材料在市場上的價格是多少？結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些用于火箭的材料的售價是火箭造價的2%左右——這對大型機械產(chǎn)品來說是個驚人的比例……所以我認(rèn)為，鑒于這些原材料的費用，我們應(yīng)該能夠建造出更加便宜的火箭。”

這聽上去挺美好，但并不是一家具有普通預(yù)算以及發(fā)展時間框架的普通公司能做到的。這是一個沒有幾個理智的投資人敢涉足的風(fēng)投項目，公司能否存活在很大程度上取決于馬斯克的銀行存款。2006年，馬斯克決定把在汽車制造業(yè)發(fā)動一場變革作為自己的另一個項目。他把從PayPal 中獲得的資產(chǎn)投了7000萬美元給特斯拉，1億美元給SpaceX。馬斯克說這些錢應(yīng)該夠進(jìn)行“三四次發(fā)射”。SpaceX只有幾次機會向客戶展示他們值得被投資，他們必須成功地把某些東西送上軌道，向世界證明他們是動真格的。

這是一場規(guī)則簡單的游戲：用三四次發(fā)射機會把一個有效載荷送入軌道，要不然公司就完蛋。當(dāng)時，在許多嘗試過這么做的私營公司當(dāng)中，只有一家成功了（軌道科學(xué)公司）。為了理解這件事為什么如此困難，我們需要理解軌道是什么。

火箭就像一只巨大的手，把有效載荷扔出去。

實際上SpaceX的挑戰(zhàn)就是把有效載荷“扔”到軌道上。人們以為火箭發(fā)射是垂直向上的，但實際上這個過程是把有效載荷用很大力氣從側(cè)面拋出去。

在現(xiàn)實中，火箭公司需要把有效載荷通過七層樓高、40噸重的金屬塔扔出去，而且需要在正好合適的高度、以正好合適的速度將一臺精致的儀器發(fā)射出去。

更為困難的是，這個拋物動作從海平面高度的大氣層中開始，而這里對高速運動的火箭來說，就像糖漿一樣黏稠，并且到處都是流動的東西（指空氣）。這好比試圖在水面下方幾米用手投球，希望能夠命中。允克薩對引導(dǎo)火箭穿過大氣層的挑戰(zhàn)進(jìn)行了這樣的描述：“火箭就像一根你試圖推向太空的面條，它到處晃動，僅僅測量火箭上一個點的運行軌跡，是無法計算出它的前進(jìn)方向的——你需要測量好幾個不同的點?！?/p>

有這么多重要因素在作用——火箭的重量、速度、稠密的大氣層，即使是最小的設(shè)備故障也會立刻毀掉整次發(fā)射。問題在于，在發(fā)射之前，根本無法可靠地檢測這個龐然大物是不是能招架得住。

SpaceX在這方面付出了巨大的代價。

2006：第一次發(fā)射——失敗;

2007：第二次發(fā)射——失敗;

2008：第三次發(fā)射——失敗;

時運不濟。

導(dǎo)致失敗的都是小問題。一個銹掉的螺母在壓力之下失去了作用，火箭中的液體晃動得太厲害，火箭多級分離過程當(dāng)中一級引擎晚關(guān)閉了幾秒……哪怕99.9%都正常運轉(zhuǎn)，只要剩下的0.1%出問題都會導(dǎo)致火箭爆炸，發(fā)射失敗。太空之夢實現(xiàn)起來困難重重。

每一個具有火箭發(fā)射能力的政府或者公司都經(jīng)歷過失敗，這是在所難免的。正常情況下，只要深呼吸，卷起袖子，找到哪里出了問題，然后進(jìn)行下一次發(fā)射就可以了。但是SpaceX的境況不同，這家公司的資金只夠進(jìn)行“三四次發(fā)射”，在前三次都失敗了之后，他們只剩下一次機會。第四次發(fā)射被安排在第三次之后不到兩個月，這是最后一搏。

馬斯克的朋友阿迪奧·雷西將當(dāng)時的情況做了這樣的描述：“一切都靠這次發(fā)射了，命懸一線……如果成功，就是巨大的成功;如果失敗，即使是因為很小的問題失敗了，也是巨大的失敗。沒有中間地帶。他已經(jīng)經(jīng)歷了三次失敗，差不多已經(jīng)一切都完了。這件事很可能被編進(jìn)哈佛商學(xué)院的案例教材，富豪選擇火箭生意然后輸?shù)袅艘磺小！钡窃?008年9月28日，SpaceX進(jìn)行了第四次發(fā)射，并且成功了。他們把一個仿制的有效載荷送上了地球軌道，沒有出任何問題。SpaceX成為第二家擁有這項能力的私營公司。同時，“獵鷹1”號也成為歷史上成功發(fā)射的火箭當(dāng)中成本效益最優(yōu)的一個——790萬美元，是當(dāng)時美國最佳選擇的1/3不到。

SpaceX的成功引起了美國航空航天局的注意。2008年年底，美國航空航天局打電話給馬斯克，說他們愿意給SpaceX提供16億美元的合同來向國際空間站進(jìn)行12次物資運送。