馬斯克的“三步走”

費(fèi)斌杰

4月初，馬斯克在美國得州的SpaceX星城發(fā)表全員演講，總結(jié)了星艦發(fā)射的最新進(jìn)展，并且給出了人類成為星際文明的具體路徑，非常振奮人心。

雖然馬斯克的大名家喻戶曉，但是其創(chuàng)辦的SpaceX卻是一家非常神秘的公司。它沒有上市，但它的估值已經(jīng)超過1800億美元，超過了美國歷史上任何一次IPO。

SpaceX最早起步于“發(fā)射”業(yè)務(wù)，致力于將有效載荷送入太空軌道。

單次火箭發(fā)射成本非常高，如果能夠?qū)⑦\(yùn)載火箭的成本均攤到多次發(fā)射任務(wù)中，就能顯著拉低發(fā)射成本。

基于樸素的第一性原理，馬斯克決定將運(yùn)載火箭的復(fù)用性作為研發(fā)重點(diǎn)，進(jìn)行技術(shù)攻堅(jiān)。

目前SpaceX的主力運(yùn)載火箭是Falcon 9，有著極高的發(fā)射成功率，在服役期間僅有2次發(fā)射失敗記錄，上一次發(fā)射失敗還是在2016年，總成功率超過99%，是人類歷史上可靠性最高的運(yùn)載火箭之一。

火箭之后，是大名鼎鼎的星鏈計(jì)劃。在強(qiáng)大的發(fā)射能力支持下，SpaceX已經(jīng)將數(shù)千顆自己的衛(wèi)星送入太空軌道，構(gòu)建了星鏈（Starlink），向用戶提供基于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的通信服務(wù)。

星鏈?zhǔn)侨蜃畲蟮男l(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，截至目前已包含5600顆運(yùn)作中的低軌衛(wèi)星，占全球衛(wèi)星總數(shù)的60%以上。時(shí)至今日，地球表面仍有90%的區(qū)域沒有手機(jī)通信服務(wù)，全球仍有27億人口無法訪問互聯(lián)網(wǎng)。SpaceX的星鏈服務(wù)，未來有望成為全球通信的重要基礎(chǔ)設(shè)施。

目前星鏈還不支持與手機(jī)直連，用戶需要單獨(dú)購置一臺(tái)通信終端，安裝在屋頂或車頂，與星鏈衛(wèi)星進(jìn)行通信。這一定程度上限制了星鏈的使用場景。

為了實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星與手機(jī)直連，讓用戶隨時(shí)隨地訪問衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，SpaceX正在積極布局“二代星座”。

目前的星鏈屬于一代星座，其主力衛(wèi)星型號(hào)是v1.5。二代星座主要由v2.0的衛(wèi)星構(gòu)成，每個(gè)v2.0衛(wèi)星重約2500磅，將支持相當(dāng)于v1.5衛(wèi)星4倍的通信容量，每顆衛(wèi)星能夠支持約100Gbps的帶寬。

星鏈的衛(wèi)星通信服務(wù)于2021年2月正式向公眾開放。截至2024年3月，星鏈已擁有260萬名訂閱用戶。我認(rèn)為隨著第二代星座的部署，星鏈有望拓展到移動(dòng)智能終端場景，包括手機(jī)、汽車、無人機(jī)、eVTOLs等。預(yù)計(jì)到2040年，星鏈用戶的規(guī)模有望突破10億。

最后來看“星艦”。星艦是一種完全可復(fù)用的兩級(jí)超重型運(yùn)載火箭，它能產(chǎn)生超過1600萬磅的推力，支持100～150噸的有效載荷，差不多是Falcon 9的4倍以上。

相比上一代使用煤油作為燃料的Merlin引擎，Raptor引擎使用液氧甲烷作為燃料。在我看來，這一方面是因?yàn)橐貉跫淄榈谋葲_更大，另一方面也是因?yàn)榧淄橐兹紵?，不易產(chǎn)生積碳，便于火箭的重復(fù)利用。

星艦?zāi)壳叭蕴幱跍y試階段。最近的一次測試發(fā)生在2024年3月14日，星艦在熱分級(jí)、有效載荷艙門測試、推進(jìn)劑轉(zhuǎn)移、一級(jí)回收等重要領(lǐng)域，取得了重要突破。

隨著未來星艦正式投入使用，SpaceX能夠把體型更大、性能更強(qiáng)的v2.0星鏈衛(wèi)星送入近地軌道，并實(shí)現(xiàn)第二代星鏈的部署，支持衛(wèi)星與手機(jī)直連，打開廣闊的衛(wèi)星通信市場空間。

“星辰大海”是征途，也是前所未有的更大想象空間。