星链计划
2015至2018年,资助火星梦的新金矿
提供网路服务
马斯克在2002年成立SpaceX时,他的目标就是要把人类送上火星。每周除了召开与引擎与火箭设计有关的技术会议之外,他还会召开名为「火星殖民者」(Mars Colonizer)的会议,听起来似乎很天马行空。开会时,他会想像火星殖民地的情景,以及该如何治理这个殖民地。「我们尽可能不错过任何一场火星殖民者会议,因为对他来说这是最有趣的会议,每次开会他都很开心。」他的前助理艾莉莎。巴特菲尔德说。
前往火星的花费相当可观。所以马斯克依循惯例,为他充满理想的使命拟定了务实的商业计划。他发现了不少商机,可以为公司创造营收来源,包括太空旅游(如同贝佐斯和布兰森的做法),或是为美国以及其他国家与企业发射卫星。2014年底,他的注意力转向另一座更大的金矿:为付费顾客提供网路服务。SpaceX将建造与发射自己的通讯卫星,实际上就是在外太空重新架设网路。「网路服务的整体营收一年大约是1兆美元,」他说,「如果我们可以服务3%的顾客,就是300亿美元,已经超过NASA的预算。这就是星链(Starlink)的灵感来源,为了帮火星任务筹钱。」他停顿了一会,接着强调,「SpaceX的每个决策,目的都是为了让我们能够前往火星。」
为了实现这个使命,马斯克在2015年1月宣布在SpaceX成立新部门,取名「星链」,办公室地点位在西雅图附近。他的计划是发射低轨卫星,这些卫星位在离地表约547公里的高空,所以讯号延迟的问题不会像那些依赖地球同步卫星的系统那么严重,地球同步卫星的轨道高度大约是35,405公里。但是,位于低轨道的星链电波覆盖范围相对较小,所以需要发射更多枚卫星。星链的最终目标是建造出由四万枚卫星组成的「巨型星座」(megaconstellation)。
爱冒险的工程天才
在那个悲惨的2018年夏季,马斯克有强烈的预感,星链有哪里出问题了。它的卫星太大、太昂贵,又难建造。要达到获利规模,他们就必须以十分之一的成本快速生产。但是星链的团队似乎不觉得这是很急迫的事情,对马斯克来说,这是绝不可饶恕的罪过。
所以6月的某天晚上,马斯克事前没有提出警告,就直接飞到西雅图,开除整个星链领导团队。他带着八位最资深的SpaceX火箭工程师进驻星链部门。他们没有人真正懂卫星,但是他们知道如何解决工程问题、如何应用马斯克的「演算法」。
马斯克下令由马克。容克萨接管星链,容克萨在SpaceX负责带领结构工程团队。这项新的人事安排有一大好处:可以整合SpaceX所有产品的设计与制造,从火箭助推器到卫星,全部由同一位主管负责。交给容克萨负责的另一个好处是,他是热情又有才华的工程师,和马斯克很合拍。
容克萨在南加州长大,身材削瘦、擅长冲浪,他很喜欢南加州的天气、文化和气氛,但是并没有因此变得懒散怠惰。他会把iPhone当成指尖陀螺,在食指和拇指之间迅速转动,就像马戏团的转盘特技一样神奇。他说话速度飞快,不时发出惊呼声,老爱把「你知道」、「像是」、「哇,老兄」挂在嘴边。
后来他进入康乃尔大学就读,并加入学校的一级方程式赛车团队。一开始他的工作是组装车体,正好可以运用他在制作冲浪板时培养的技能,后来他喜欢上工程相关的工作。「我是真的爱上了工程,感觉就像是,哇,老兄,我生来就是要做这份工作。」他说。
马斯克曾在2004年拜访康乃尔大学,当时他留下了字条给几位工程系教授,邀请他们带着最喜爱的一两位学生,和他吃午饭。「就像是,你知道,问你说,你愿不愿意和这个有钱的家伙一起吃一顿免费的午餐?」容克萨说,「好啊,我当然要去啊。」马斯克向大家解释他在SpaceX正在做的事情,当时容克萨心想,「老兄,这个人也太疯狂了吧,我觉得他一定会亏钱,不过他看起来超级聪明,又很有冲劲,我喜欢这种人。」当马斯克提供他工作机会时,他立刻点头答应。
容克萨愿意冒险、勇于打破规则的态度,让马斯克印象深刻。他带领团队开发用来搭载猎鹰九号进入轨道的天龙号太空船,却因为没有完成必要的文件作业,三番两次被SpaceX品保主管责骂。容克萨的团队白天忙着设计太空船,到了晚上还要自己动手建造。「我告诉那位老兄,我们根本没有时间填写工单和品质检查表,我们要开始建造太空船,最后一定会进行测试。」他说。「那位品保老兄气炸了,所以最后我们就在伊隆的办公隔间大吵了一架。」马斯克觉得很火大,直接向那位品保主管开砲。「气氛真的很紧张,但是他和我已经下定决心,要不顾一切完成这艘太空船,因为我们快没钱了。」容克萨说。
改进星链
容克萨接手管理星链之后,舍弃了原先的设计,重新回到第一原理,根据基本物理定律,开始质疑每一项要求。最终目标是尽可能设计出最简单的通讯卫星,之后再逐步增加其他配备。「我们开了好几次马拉松式会议,任何小细节伊隆都不放过。」容克萨说。
举例来说,卫星天线原本是安装在独立的结构上,与飞行电脑分开。这是工程师指定的,目的是隔热。容克萨一直问,为什么?工程师回答天线有可能会过热,容克萨要求查看测试数据。「当我问了五次为什么,」容克萨说,「他们开始想,『妈的,或许我们应该把它变成整合元件。』」
设计流程接近尾声时,容克萨已经把原本一团混乱的复杂线路改造成简单的平板卫星,可以大幅降低成本。未来猎鹰九号的头锥就可以容纳更多酬载,每次飞行可部署的数量将会是之前的2倍。「我真的很开心,」容克萨说,「我坐在那想着,我怎么那么聪明。」
但是,马斯克仍继续挑剔所有细节。当卫星搭乘猎鹰九号火箭发射升空时,会有连接器拉住每一枚卫星,所以一次只会有一枚卫星分离,目的是避免不同卫星相互碰撞。「为什么不能让所有卫星同时分离?」马斯克问。一开始,容克萨和其他工程师都觉得那太疯狂了。他们怕发生碰撞意外。但是马斯克说,太空船飞行时,卫星会自然而然地彼此分开。如果真的发生碰撞,速度应该会非常缓慢,不会造成伤害。所以他们决定拆除连接器,又降低了一些成本、复杂度与质量。「一切变得更简单,因为我们拆了那些零组件,」容克萨说,「我太没种了,不敢提出那些建议,但伊隆要我们试试看。」
2019年5月,简化版的星链设计完成,猎鹰九号开始将星链送上轨道。四个月后,星链开始运作,马斯克当时人在德州南部的家中,他发了一则推文。「我是透过星链从太空传送这则推文。」他写道。现在他可以用自家的网路服务发文了。