揭开太空商业序幕
2009至2010年,彻底颠覆航太业成本结构
一次次创造出新事物
SpaceX成功赢得NASA的合约,协助运送物资到国际太空站。但现在SpaceX面临了一大难题:需要建造比猎鹰一号动力更强大的火箭。
原本马斯克计划下一枚火箭配备五具引擎,不是只有一具,所以被称为猎鹰五号,而且引擎本身也要更强大。但穆勒担心,建造新引擎会花费太长时间,于是说服马斯克接受修改的版本:打造一枚配备九具灰背隼引擎的火箭。猎鹰九号火箭于焉诞生。未来长达十多年的时间,猎鹰九号成为SpaceX的发射主力。新火箭总长约48公尺,是猎鹰一号的2倍多,动力是10倍、重量是12倍。
除了新火箭之外,他们还需要建造位于火箭顶端新的太空船。太空船舱内可搭载货物(或太空人),随着火箭发射进入轨道,与国际太空站对接,然后返回地球。每个周六早上,马斯克与一群工程师召开脑力激荡会议,从零开始设计新太空船,他把它取名为「天龙号」(Dragon),灵感来自歌曲〈魔龙传说〉(Puff the Magic Dragon) 。
最后,他们需要可以定期用来发射新火箭的场地,但绝不是瓜加林岛,因为要将猎鹰九号重型火箭运送到太平洋另一端,实在太困难了。相反的,SpaceX与位在卡纳维尔角(Cape Canaveral)的甘迺迪太空中心(Kennedy Space Center)达成协议,未来SpaceX可以使用太空中心部分设施。甘迺迪太空中心靠近佛罗里达州大西洋沿岸,占地达5.8万公顷,有将近700栋建筑物、发射台与发射复合体。SpaceX租用了40号发射台,自1960年代开始,美国空军曾使用这座发射台发射泰坦(Titan)火箭。
为了重建发射复合体,马斯克雇用一位名叫布莱恩。莫斯德尔(Brian Mosdell)的工程师,他曾在洛克希德与波音合资成立的「联合发射联盟」(United Launch Alliance)任职。马斯克面试新人时,常会给人难堪。他会一心多用,眼神茫然,有时候整整一分钟或是更长的时间一句话也不说(应征者事先会收到警告,只要好好坐在位置上,不要试着打破沉默)。但如果马斯克认真投入面试,真正想要雇用某个人,就会和对方深入讨论技术细节。使用氦、不使用氮,是基于什么科学理由?完成水泵轴封与迷宫式排净作业,最有效方法是什么?马斯克说:「我天生拥有很好的神经网络,只要问几个问题,就能评估一个人的表现能力。」最后,莫斯德尔顺利得到工作机会。
在马斯克的经常督促之下,莫斯德尔采取了SpaceX惯用的东拼西凑方式,重新建造发射复合体。他和他的主管布札四处寻找可以重复利用的便宜零组件。某天布札在卡纳维尔角的某条路上开车,看到一座老旧的液态氧气储槽。他说:「我问上将,我们能不能买下那座储槽。后来我们顺利得到了价值150万美元、原本已废弃的压力容器。现在,这座储槽还摆放在40号发射台。」
马斯克也会不断质疑政府单位设定的规范,希望能尽可能节省成本。当他询问团队,为什么建造吊挂猎鹰九号的两台起重机成本高达200万美元,团队成员将空军要求的安全规范拿给马斯克看。其中有许多规定都已过时,后来莫斯德尔说服空军修改规定。最后,两台起重机的成本只要30万美元。
数十年来,成本加成合约导致航太产业极度缺乏竞争力。火箭内部某个阀门的价格,可能是汽车内部某个类似阀门的30倍。所以马斯克不断施压团队,向非航太企业采购零件。NASA在国际太空站使用的门闩,每个要价1,500美元。SpaceX工程师却有办法将厕所隔间使用的门闩,改造成可锁上的机械装置,每个成本只要30美元。有位工程师走到马斯克的办公隔间告诉他,猎鹰九号酬载区的空气冷却系统价格超过300万美元,马斯克立刻朝着坐在隔壁座位的萧特威尔大声问说,一般家用的空调系统是多少钱。她回答:大约6,000美元。于是SpaceX团队买了几台市售空调机,重新改造内部的泵浦,好让泵浦能够在火箭上顺利运转。
当莫斯德尔在洛克希德与波音工作时,就曾经在卡纳维尔角为三角洲四号(Delta IV)火箭,重新兴建发射复合体。他为猎鹰九号兴建的发射复合体和之前的相当类似,但成本只有原来的10%。SpaceX不仅让太空任务商业化,更彻底颠覆了航太产业的成本结构。
欧巴马参观SpaceX
2008年9月初,欧巴马询问竞选顾问洛瑞。加弗(Lori Garver)关于太空议题:「有人告诉我,我们应该延续太空梭计划。真的是这样吗?」
她回答说:「不,可以交给私人企业。」提出这样的建议,是有风险的。当时SapceX已经历三次发射失败,还没有发射任何卫星进入轨道,不久之后,要准备执行第四次发射任务,而且有可能是最后一次。
加弗曾在NASA工作多年,她正试图说服这位民主党提名的总统候选人,美国的火箭建造政策必须改变。NASA正计划让太空梭退役,改以「星座」(Constellation)火箭计划取而代之。不过,运作方式仍延续传统:NASA已和洛克希德与波音合资成立的联合发射联盟,签订成本加成合约,由这家公司负责制造大部分的零组件。计划的预估成本已经成长两倍多,但距离完成却还有一大段距离。加弗建议欧巴马放弃原本的计划,让私人企业例如SpaceX,负责开发可载运太空人进入外太空的火箭。
这也是为什么加弗和马斯克一样,非常关注当年9月猎鹰一号在瓜加林岛执行第四次发射任务的结果。发射成功之后,加弗接到欧巴马高级幕僚的恭贺电话,后来欧巴马任命她担任NASA副署长。
但对加弗来说,很不幸的是,欧巴马选择了查理。波顿(Charlie Bolden)担任她的主管。波顿曾是海军陆战队飞行员与NASA太空人,他和加弗不同,并不是很热衷与商业机构合作。波顿说:「我不像身边其他人只是空谈理论,他们认为我们要做的就是拿到NASA的预算,拿到载人太空飞行需要的所有资源,然后交给伊隆。马斯克和SpaceX。」
此外,在国会,加弗也有硬仗要打,有些议员虽是共和党,但因为波音公司在他们的州有设立工厂,所以他们反对由私人企业接手本该由政府单位执行的业务。加弗说:「资深的业内人士与政府官员自然是乐于嘲笑SpaceX和马斯克。马斯克比他们年轻,比他们有钱,崇尚矽谷的破坏精神,对传统产业缺乏敬意,这些特点没有任何加分作用。」
2009年底,加弗终于赢了。欧巴马的科学顾问与预算局局长表示,NASA的星座计划「预算超支,进度落后,偏离原先规划,无法执行。」欧巴马决定终止NASA的星座计划。但是,支持NASA的传统保守派,包括备受尊敬的太空人尼尔。阿姆斯壮(Neil Armstrong)纷纷跳出来谴责这项决策。阿拉巴马州参议员理查。谢尔比(Richard Shelby)表示:「总统提出的NASA 预算计划正葬送美国载人太空飞行的未来。」七年前,曾与马斯克一起前往俄罗斯考察的前NASA 署长葛里芬也指责说:「基本上,美国已经决定不再成为载人太空飞行的核心参与者。」
但是,他们都错了。接下来十年,美国主要依靠SpaceX运送太空人、卫星与货物进入太空的数量,比其他任何一个国家都还要多。
欧巴马决定在2010年4月参观卡纳维尔角,借此对外宣示,仰赖SpaceX等私人企业,并不代表美国放弃太空探险。他在演讲中说道:「有些人说,用这种方式与私人企业合作根本行不通或是不明智。我不同意这个说法。购买太空运输服务,而不是购买运输载具,不仅可以持续确保太空任务能够符合严格的安全标准,同时能加速创新速度,因为各家企业,包括新创公司与成熟的领导企业会相互竞争设计、开发与建造新工具,运送人类与物资上太空。」
总统的团队已经决定,演讲结束后,便直接前往其中一座发射台,站在火箭前方拍照。有媒体报导,原本总统想要前往联合发射联盟使用的发射台,但是这座发射台当时正准备发射机密商业卫星,所以原先的计划遭到否决。但加弗澄清说那不是事实:「所有白宫幕僚都一致同意,我们想要去SpaceX的发射台。」
对于欧巴马与马斯克来说,都因此得到了一次宝贵的电视曝光机会。欧巴马出生那年,约翰。甘迺迪(John Kennedy)保证,美国一定会送人到月球。如今这位年轻的总统与热爱冒险的创业家,一边绕行闪闪发亮的猎鹰九号,一边随兴地聊天。马斯克很喜欢欧巴马。「我想他是温和派,但他也愿意强行推动改革,」他说。令马斯克印象深刻的是,当时欧巴马一直在努力打量他,「他大概很想知道我这个人到底是否值得信赖,或者只是一个不值得一提的疯子。」
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1 1962年由美国三重唱团体「彼得、保罗和玛丽」(Peter, Paul and Mary)演唱的歌曲,歌词描述一位小男孩和一只魔龙在海上冒险的故事。