两次打击
2006至2007年,从无到有打造低成本火箭
第一次发射
2006 年3 月24 日,马斯克兄弟在早上六点醒来,金博尔问哥哥:「要去骑单车吗?」这一天是火箭发射日,为了这一天,他们一起搭机到瓜加林岛,马斯克希望四年前为实现梦想打造的猎鹰一号,能够创造历史。
「不了,我要去控制中心。」马斯克回说。
「还要等一段时间才发射,我们先去骑车,这样能帮助你释放压力。」金博尔试图阻止他。
马斯克态度软化。他们用力踩着踏板,骑到悬崖边看日出。马斯克望向远方,静静地站在那里,待了很长一段时间,才起身前往控制中心。他穿着短裤和黑色T恤,在政府配发的木桌之间来回踱步。当马斯克承受压力时,通常会躲进未来世界。每当工程师忙着准备即将到来的重大任务,马斯克常会出奇不意地问工程师问题。那些问题通常是多年后才会发生的事件细节,例如:火星登陆、没有方向盘的自动驾驶计程车Robotaxi、可与电脑连线的大脑晶片等等。在特斯拉也一样,当大家忙着应付Roadster生产危机时,马斯克会不停询问团队成员:他构想中的新车款使用的零组件目前状况如何。
此刻,在瓜加林岛,猎鹰一号第一次发射任务的倒数计时作业,已进入最后一小时,马斯克开始询问工程师,关于猎鹰五号所需的电子元件等问题,这枚未来火箭将会使用五具灰背隼引擎。马斯克询问克里斯。汤普森(Chris Thompson),是否有采购燃料槽所需的新型铝合金。汤普森是最早加入SpaceX的工程师之一,当时正坐在控制台前,专心监督倒数计时,根本分身乏术。他直接回答说:「没有。」没想到却因此惹怒了马斯克。
汤普森后来对记者伯格说:「我们正在倒数计时,他却一头热,想和我详细讨论材料问题。我感觉很错愕,真的很惊讶,他甚至没有意识到我们正准备发射火箭。我是发射指挥官,必须下达指令,让大家执行。」
只有等到发射的那一刻,马斯克才会把注意力拉回到当下。当猎鹰一号离开发射台,控制中心的工程师们全都握拳欢呼,但马斯克却是盯着摄影机回传的画面,那台摄影机就安装在第二节火箭上,镜头朝下。火箭升空20秒之后,从萤幕上可以看到欧姆雷克岛的天然海滩与青绿色海面。金博尔惊呼说:「火箭发射了!它真的发射了!」
过了约5 秒钟,推进部门主管穆勒查看回传数据,发现了一个问题,「噢,该死,」他说,「我们失去推力了。」此时,发射中心总工程师柯尼斯曼也看到引擎外部开始有火焰闪烁,「噢,该死,」他说,「着火了,有漏油。」
曾有片刻时间,马斯克仍希望火箭可以爬升到更高的高空,当空气中氧气变得稀薄,火焰就会自动熄灭。但相反的,火箭开始向下坠落。从摄影机回传的画面,可以看到火箭愈来愈接近欧姆雷克岛。接着,画面一片漆黑,燃烧的碎片掉落海中。马斯克说:「我的胃部开始绞痛。」一小时后,他和几位高阶主管,包括穆勒、柯尼斯曼、布札和汤普森,挤进一台陆军直升机,前往现场调查事故原因。
当天晚上,所有人聚集在瓜加林岛上一间露天酒吧,安静地喝着啤酒。有几位工程师忍不住哭了出来。马斯克不发一语地坐在一旁沉思,面无表情,眼神望向远方。然后,他开口对大家说话,语气非常温柔:「当我们开始投入的时候,我们都知道,我们的第一次任务可能会失败。但是我们会再建造另一枚火箭,重新再试一次。」
隔天,当地志工加入马斯克和SpaceX团队的行列,一起走去欧姆雷克海边,登上小船,搜寻火箭残骸。柯尼斯曼说:「我们把所有残骸放到机棚里,重新组装,尽可能厘清到底是哪里出了差错。」当天晚上,金博尔为了提振大家士气,特地在户外野炊,餐点包括炖肉、罐头白豆与番茄,以及有面包、番茄、大蒜、鳀鱼等食材做成的沙拉。金博尔本身就很热爱美食,卖掉Zip2后,他成了一名专业厨师。
马斯克和几位高阶工程师搭乘他的私人喷射机飞回洛杉矶,他们在飞机上不断研究影片画面。穆勒指出灰背隼引擎出现火焰的时间点,可以明显看出来是燃料外泄导致发射失败。马斯克一直努力压抑自己的情绪,接着他突然对着穆勒破口大骂:「你知道有多少人告诉我应该要开除你吗?」
「那你为什么不干脆开除我算了?」穆勒大声吼回去。
「但我没有开除你,不是吗?你还好好的在这里。」马斯克回呛。为了缓和紧张气氛,马斯克开始模仿搞笑动作片《美国战队:世界警察》( Team America: World Police)的表演。马斯克时常这样,利用冷笑话赶走黑暗。
当天稍晚,他发表了声明;「SpaceX投入火箭发射已经有很长一段时间,不论遇到什么困难,我们一定会发射成功。」
关于责任问题,马斯克订下了一条规则:每个零件、每个流程、每个规格都要有人负责。当事情出了差错,他就可以很快知道是谁的问题。就这次发射失败来看,燃料外泄的源头很明显是保护燃料管的小型B螺帽。马斯克将矛头指向工程师霍尔曼,他是穆勒早期招募进来的工程师之一。发射前一晚,霍尔曼为了检查阀门,拆下B螺帽,然后再重新装回去。几天后,在一场公开研讨会上,马斯克形容这个错误,是「我们公司某位非常资深的技术人员造成的」。熟悉内情的人都知道他指的是霍尔曼。
霍尔曼继续在瓜加林岛上待了两周,研究火箭残骸。当他从檀香山搭机飞回洛杉矶途中,看到关于发射失败的新闻报导,他万万没有想到马斯克竟然怪罪于他。飞机落地后,他从机场直奔SpaceX总部,冲进马斯克办公隔间。两人爆发激烈口角,萧特威尔和穆勒跑进来,试图缓和两人的情绪。霍尔曼希望公司撤回马斯克的声明,穆勒要求马斯克允许他这么做。马斯克回绝:「我是执行长,是我负责面对媒体,你别插手这件事。」
霍尔曼告诉穆勒,除非他再也不用直接面对马斯克,否则他不会继续留在公司。一年后,他离开SpaceX。马斯克说他不记得这件事,但他又补充说,霍尔曼不是一位优秀的工程师。穆勒却不以为然,他说:「我们失去了一位好人。」
事实证明,错不在霍尔曼。后来团队找到了燃料管线,有一部分的B螺帽没有松脱,可是螺帽腐蚀严重,断裂成一半。瓜加林岛的海风才是真正的罪魁祸首。
第二次发射
第一次发射失败之后,SpaceX变得更加谨慎。团队开始小心翼翼地测试与记录火箭内数百个元件的所有细节。就这么一次,马斯克没有逼迫每个人加速行动,而是谨慎行事。
但是,他也并没有设法消除所有可能的风险,因为这会导致SpaceX的火箭成本攀升、进度落后。他不想和那些与政府签订大幅灌水的成本加成合约的委外厂商一样。他要求员工制作一张图表,详细列出每个元件、原料成本、SpaceX支付给元件供应商的成本,以及负责削减成本的工程师名字。开会时,有时候他会证明,自己比那些做简报的工程师还要清楚这些数字,这也让简报变成一件苦差事。审查会议或许很残酷,但确实能有效降低成本。
采取这些措施的目的,是预先计算可能的风险。例如之前是马斯克同意使用价格便宜、重量较轻的铝金属制作B螺帽,但是在猎鹰一号第一次升空时受到严重腐蚀,导致发射失败。
另一个例子是晃动挡板。当火箭发射升空时,燃料槽里的燃料会晃动。为了避免燃料晃动,必须在燃料槽内侧装上坚固的金属环。工程师确实在第一节火箭的燃料槽里安装了金属环,但如果上层入轨段火箭的重量增加会产生问题,因为火箭进入轨道时全程都需要推力。
柯尼斯曼的团队开始进行各种电脑模拟,测试燃料晃动的风险。只有在少数几个模型中,晃动似乎会造成问题。他们列出了前15大风险,排名第一的是火箭飞行时火箭外壳使用的薄层材料有可能会弯曲,第二节燃料晃动的风险则排名第11。马斯克和柯尼斯曼及他底下的工程师们一起研究这份清单,最后马斯克决定,可以接受某些风险,其中包括燃料晃动。至于大多数风险的发生率是多少,无法只靠电脑模拟计算,必须透过实测,才能真正知道晃动造成的风险是多少。
2007年3月,他们进行测试。就和一年前一样,一开始发射时相当顺利。当倒数计时到零的时候,灰背隼引擎被点燃,猎鹰一号缓缓朝向太空飞行。这一次,马斯克待在SpaceX洛杉矶总部的控制中心,观看发射过程。穆勒大声喊着,紧紧抱住马斯克说:「太好了!真的太好了!我们做到了。」当第二节火箭依照原先计划分离时,马斯克紧闭双唇,然后露出了微笑。
马斯克说:「恭喜。我会一直盯着萤幕。」
接下来整整5分钟,工作团队开了好几瓶香槟庆祝,所有人都欢欣鼓舞。然后,穆勒发现影片中有个地方不对劲。第二节火箭开始摇晃,回传的资料证实了他的恐惧。「我当下就知道是燃料晃动问题。」他说。
影片画面看起来很像是整个地球在烘干机里不停翻滚,事实上是第二节火箭在旋转。「抓住它,抓住它。」一位工程师大声喊叫。但当时已经无力挽回。到了第11分钟,回传的画面一片漆黑。第二节火箭与酬载,从约290公里的高空坠落。火箭已经抵达外太空,但无法进入轨道。当初决定,接受清单上排名第11的风险,也就是不加装晃动挡板,结果得到了报应。
马斯克告诉柯尼斯曼:「从现在开始,我们的风险清单上要列出11项,不能只有10项。」