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太空旅行費用的革命

2016-12-10 22:07:05
飛碟探索 2016年12期
關鍵詞:引擎

現在,SpaceX準備好開始太空遞送服務了。“獵鷹9”號的第四次發射,即第一次國際空間站官方補給任務,是之后連續15次成功的開端。在成功完成20次發射任務之后,馬斯克發文稱:“火箭發射順利,衛星已經進入地球同步轉換軌道。過程還是緊張激烈,希望有一天能平淡下來。”

在一個到處都是中間商賺差價和老舊設備的產業里,SpaceX密切控制的內部供應鏈和尖端技術讓它成為全世界太空運輸業里最便宜的選擇。許多年以來,美國政府都依賴兩家主要的航空航天公司——波音和洛克希德·馬丁,以及兩家合資企業——聯合發射同盟(ULA)進行國內發射。ULA每次發射收取3.8億美元。而相似的一次發射,美國政府只需要向SpaceX支付1.33億美元。

對于其他客戶,因為沒有美國航空航天局的那些特殊要求,SpaceX每次發射只收取6000萬美元的費用。

因為擁有這項不可思議的優勢,SpaceX的客戶毫不意外地排成了長隊。目前,這家公司堆積了超過50次的發射計劃,價值達50億美元。他們正在盡一切努力加快生產,目標是很快就能每年生產40枚“獵鷹9”號火箭。馬斯克相信,SpaceX的發射費用在未來幾年之內可以降到業內平均水平的1/10以內,并且可以獲得世界上大部分商業發射訂單。

這不僅僅對SpaceX,對整個美國來說都是一件大事。

美國通過波音公司自豪地成為世界上兩家主要飛機制造商之一(歐洲的空中客車是另一家),但是不知道出于什么原因,這個國家允許自己在火箭發射領域只扮演一個無關緊要的角色。而與此同時,歐盟、俄羅斯和中國占據著該領域的支配地位。美國火箭發射的主要提供商ULA的大部分生意都來自美國政府,而他們火箭的最重要的硬件部分——引擎,卻是從俄羅斯采購的。隨著訂單從世界各地不斷涌入,SpaceX正在使美國重新成為火箭發射領域中的重要角色,同時他們

的所有零部件都是本土制造的。

雖然SpaceX的發展對美國和太空旅行的未來而言都是極好的,但并不是所有人都愿意看見它出現。

太空發射產業就像一個小城鎮里的一批汽車修理工,所有人的要價都比真正所需的高10倍,但是因為顧客對修理過程和其中的花費一無所知,而且競爭也是要耗費資金的,此外也沒有升級設備、增加效率、降低花銷的動力,一直相安無事。SpaceX就像是剛在這個小城鎮建立的一家汽車修理廠,采用更新、更好的方式修車,比其他任何人工作都努力,而且同樣的服務只收取一部分費用。對小城鎮上的其他修理工來說,一切都被他毀了。

2014年,歐洲的阿麗亞娜航天公司——全球火箭發射產業的巨頭——向歐洲各國政府索要額外補貼以對抗同SpaceX的競爭。現在,“獵鷹9”號到最高的衛星軌道(GTO)的花費比歷史上最便宜的中國長征運載火箭還要少1500萬美元。至于發射市場上的其他玩家,馬斯克開玩笑地說:“家人擔心我被俄羅斯暗殺。”世界各地的客戶都注意到了馬斯克在做的事情,他們回頭看看自己的發射公司,自問:“等一等,為什么我還在交這么多錢?”

在未來幾年當中,SpaceX的收益模式還會繼續擴大。以下便是馬斯克正在籌劃的最酷的三件事。

1.“獵鷹”重型火箭

還記得前面講到9臺“梅林”引擎能夠將摩天大樓一般高的一堆汽車抬起來嗎?“獵鷹”重型火箭就等于“獵鷹9”號的一枚一級火箭被增加到了三枚。

擁有27臺“梅林”引擎的“獵鷹”重型火箭可以抬起大約2000噸的有效載荷,這比世界上其他任何一枚火箭的有效載荷多得多,并且創造了歷史上每單位質量有效載荷的最低價格。

2.使軌道衛星的數目成為今天的4倍

事實上,在2015年,馬斯克宣布SpaceX將在西雅圖開展衛星制造業務,以在2030年將4000顆互聯網衛星送上近地軌道。這一數目是當前1300顆軌道衛星的3倍多。馬斯克說,他之所以想這么做,是因為:

第一,降低成本,發展技術。今天,制造一顆衛星需要花費大約2.5億美元,發射升空同樣大約要花費這些數目。這就導致每次衛星發射的風險都很高,各家公司會想盡辦法降低風險,因此他們傾向于使用過去已經被驗證了的技術,以保證每顆衛星至少可以使用15年。結果就是今天向我們提供服務的衛星是在1990年建造的,使用的是25年前的技術。SpaceX想要找到讓制造衛星

的成本更低的方法,以便跟更便宜的火箭發射技術相結合,能夠把使用尖端技術的衛星送入軌道,增加衛星發射頻率,并且加快衛星替換頻率。

第二,將互聯網帶給世界各地的每個人。我坐下來跟SpaceX航空電子工程部門的副總裁拉吉夫·巴迪爾聊了聊,他負責這個衛星項目。他解釋說,SpaceX的4000顆太陽能供能衛星組成的網絡將智能化協同工作,覆蓋地球上的每個地方,將光速互聯網發送到最需要它的地方。他說目前世界上只有少數幾個地方做到了優質互聯網覆蓋,而該項目對世界上其他地區來說將具有顛覆性意義,尤其是邊遠地區。想要使用互聯網,用戶唯一需要的就是一個小型接收盒,可以隨時在任何地方接收到互聯網,比如北極、太平洋中央、珠穆朗瑪峰峰頂。他還談到了這些衛星在其他方面的用途,比如將攝像機附加在衛星上,可以用來進行犯罪偵查、實時谷歌地圖、天氣預報等。

第三,激怒更多的巨頭。把時代華納有線和康卡斯特這樣的大企業加到馬斯克想要與之競爭的名單中來不是很好嗎?在他的發布會上,馬斯克提到了這一點:“如果有人被時代華納或者康卡斯特困擾,現在你們就有選擇離開的機會了。”

第四,能夠獲得利潤。一邊銷售制造的衛星,一邊通過發射這些衛星創造收益,SpaceX可以從中獲取豐厚的利潤。

第五,解決火星上的互聯網問題。物理電纜成為過去,火星是我們的未來。馬斯克計劃將來讓SpaceX制造的互聯網衛星在火星周圍繞行,給火星殖民地提供高速網絡。

3.載人太空飛行

美國的航天飛機在2011年退役,開始了美國無法執行載人航天飛行的空窗期。美國的下一個航天飛機式太空項目本應該是被命名為“太空發射系統”的計劃,以及它的“獵戶座”宇宙飛船,但是這項計劃的啟動至少推遲到了2021年。美國不想在2021年之前一直依賴俄羅斯,所以美國航空航天局舉行了一場比賽,以選擇合適的私營公司來進行載人發射。美國航空航天局最終將總

額68億美元的合約分給了波音公司42億美元,SpaceX26億美元。

2014年5月,SpaceX發布了龍飛船2號。第一艘龍飛船很酷,它是唯一能夠完好返回地球的航天器,也是目前世界上唯一能把貨物從國際空間站帶回來的現役航天器。

但是龍飛船2號更酷。它可以不用國際空間站的機械臂牽引就直接進行對接;它內部有座位和先進的觸摸屏(今天的大多數航天器都設計于20世紀60年代,因此還像無線電設備那樣使用的是按鈕和把手)。但是,它最酷的地方還在于它的引擎。它擁有8臺超級強大的小型引擎,叫作“超龍”,每一個都能抬起4輛汽車。“超龍”經過了特別設計,全部零部件都由3D打印制造,是用這種方法制造的第一臺引擎。

馬斯克同樣希望重新定義宇航員。他解釋說,一個人不需要成為宇航員才能在太空飛行。在他的設想中,普通人跳上SpaceX火箭就能去太空,不需要接受多少訓練和技巧。與此同時,SpaceX還在對宇航服的理念進行重新設計——馬斯克堅持要把它們設計得好看,擺脫棉花糖人的形象。

SpaceX和波音公司進行載人航天發射的時間都定在2017年。但是,目前美國國會參議院正在計劃削減美國航空航天局的預算,這可能會使原計劃推遲至少2年。

這就是SpaceX正在做的事情,以及它如何盈利。但是馬斯克說,如果SpaceX 變成某些人榨取短期利益的工具,就成了他的噩夢。我們在前文中提到過,這些都是SpaceX正在做的事情,但不是SpaceX真正要做的事情。

SpaceX真正要做的事情,從“獵鷹1”號的研發就已經開始了,而今天你能以非常劃算的方式用“獵鷹9”號向太空傳送物品,更加證明了一切正在發生。

但是,SpaceX的低價策略仍然只能被歸類為增值改進,而不是根本的變革。

SpaceX真正在做的是一件影響深遠很多的事,他們將把火箭發射的成本繼續降低到1%,徹底改變人類在太空的未來,使我們成為多行星文明。

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