马斯克,NASA的B计划:商业载人飞船成功首秀,波音惨败

Di Pubblicato Giugno 01, 2020

时间5月31日,没有任何一个人相信,伊隆·马斯克的狂言能够实现。

龙飞船载着两位宇航员成功飞向国际空间站,猎鹰9火箭第一节精确降落在太平洋的回收船上,人类史上第一次商业载人飞船,实现了一次完美首秀。

马斯克在推特上挂出“Open your eyes, look up to the skies ”(睁开你的眼睛,仰望天空),一句话足以回击曾经的嘲笑和质疑。

 

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SpaceX自创立以来,质疑声不断,跟NASA(美国国家航空航天局)的“亲儿子”波音相比,无论是资源还是资金都逊一筹,始终是波音的陪跑、NASA的B计划。

“备胎”的身份,却率先完成美国近十年来的载人航天梦。马斯克向世人证明,移民火星不是梦,一个私人公司也可以探索太空。

01

美国航天转向

马斯克这个硅谷疯狂富豪此前不断遭到质疑。

这次载人任务也波折不断,不仅受天气影响推迟了几天,而且就在发射前不久,SpaceX的“星际飞船”第4艘原型机在美国德克萨斯州研发基地进行测试后发生爆炸,也引起了外界对猎鹰9号载人发射的担忧。

这些质疑背后其实是人们难以相信一家民营公司能接过载人航天的大旗。

 

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马斯克能有这个契机,还得感谢美国前总统奥巴马。

2010年,奥巴马放弃了美国已经开发近30年的航天飞机。太空探索的任务,从美国国家航空航天局(NASA)为主导转向商业合作的模式。

1972年,时任美国总统尼克松颁布总统令,建造航天飞机。彼时,美苏太空争霸激战正酣,在载人飞船技术已经成熟的情况下,美苏都把目光聚焦在技术难度更高的航天飞机上,意图在技术路径上压倒对方。

像普通飞机一样,航天飞机可以飞上太空,完成任务后再平稳地飞回来。当时,航天飞机能送7人外加将近30吨货物进入太空,在返回时可以把14.5吨的东西从太空运回来,载重量是载人飞船的十倍。更重要的是航天飞机可以重复利用,不像载人飞船,依靠火箭送上去,再返回地球,这一整套设备就报废了。

航天飞机的弱点在于安全系数也比载人飞船差,美国一共建造了5架航天飞机,就有两架爆炸了。其中,挑战者号在发射时爆炸导致7名宇航员牺牲,哥伦比亚号返回地球时爆炸,7名宇航员丧命。

安全性之外,航天飞机造价也高,光研发一项就需要20亿美元一架,而且在执行任务的时候,有些零部件会损耗,每一次飞行检修都要耗费5亿美元。据美国宇航局估计,航天飞机自诞生到2010年,美国已经投入了2090亿美元。

奥巴马上台后,金融危机刚过,美苏的太空竞争早已结束,美国民众对耗资巨大的“重返月球计划”怨声载道,认为国家把大量的金钱花在太空上不值,而且美国通过阿波罗计划早就登上过月球,没必要执行“重返月球计划”。

 

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2011年,发现号航天飞机执行最后一次任务后退役,耗资不菲的航天飞机正式被弃用。

作为代替,奥巴马政府推出了“商业飞船计划”,希望吸纳商业资本进入近地太空的探索,比如送宇航员到国际空间站、发射商业卫星等。美国早在1984年就通过了《商业太空发射法案》,允许民间私人发射火箭,并要求NASA鼓励太空产业商业化。

2002年,美国商业太空热潮时期,马斯克成立SpaceX,把移民火星作为公司的愿景。2010年,奥巴马推出的“商业飞船项目”,正式投入资金扶持私人航天企业,而SpaceX已经成功发射第一枚猎鹰1号火箭,成功进入资助名单。

 

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在马斯克即将弹尽粮绝时,奥巴马的一纸公文拉了他一把,让SpaceX获得技术和资金支持,从破产的边缘起死回生。

02

NASA孵化计划

航天飞机退役后,俄罗斯航天局的联盟号飞船,成了地球来往国际空间站的唯一交通工具,NASA要维持国际空间站的研究,只能向俄罗斯航天局购买“船票”,送宇航员到国际空间站。

从2006年起至今,NASA购买累计了70张“船票”,总共耗费约36亿元。俄罗斯航天局凭借“垄断”的优势,“船票”价格不断上涨。一个联盟号飞船的座位,从2006年的2130万美元涨到2020年的8600万美元,整整翻了2番。

 

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美国不愿意被俄罗斯“扼住咽喉”,便着手准备扶持美国本土的商业航天力量,执行扶持计划的正是奥巴马提出的“商业飞船项目”。

NASA通过“商业飞船项目”(Commercial Crew Program)向航天企业征集方案,NASA可以为企业提供技术和资金支持,旨在打造出安全、可靠、有效的太空“交通工具”,扶持一批有研究航天技术的公司。

NASA只提验收要求,企业可以任意选择自己的技术路径和发射系统。在开发阶段,NASA执行广撒网策略,在公布“商业飞船项目”后,收到100多份方案。在第一轮商业飞船发展计划(CCDev1)中,NASA选中波音、蓝色起源等5家公司的方案,合计资助了5000万美元。

2011年,NASA的第二轮商业飞船发展资助计划(CCDev2),追加了2.7亿美元,分别资助了波音、蓝色起源、SpaceX、内华达4家公司。资助的方向包括飞船、火箭、发射逃逸系统、生命支持系统、环境控制、火箭发射检查系统等领域,均是宇宙飞船的关键领域。

为了迅速提高企业的航天技术,NASA成立“商业飞船项目”办公室,集结了200多位航天专家,专门对接企业,为波音、SpaceX提供人才支持,为他们各种研发所需的基础设施和服务。

NASA保姆式的服务,孵化出波音、SpaceX、内华达三家公司,他们均有实力研发出合格的飞船和火箭。结束开发阶段后,NASA又为上述三家公司提供了11.67亿美元,用于火箭的试射等程序。

 

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完成试射等一系列验证程序后,NASA再为符合要求的公司提供飞船座位预订订单。2014年,波音通过订单获得42亿美元,SpaceX获得26亿美元。

NASA在私人公司研发载人飞船的每一个阶段,都适时提供相应的资金支持。波音和SpaceX这样的私人公司,在巨额的投资面前,总有NASA力量站在背后。

03

SpaceX逆袭

NASA通过广撒网的方式,最终培养起波音和SpaceX,然而它们在NASA心中的地位并不平等,SpaceX更像是NASA的B计划,甚至有美国官员说,造火箭飞船这事,直接交给波音就行了。

波音是老牌的航天器生产商,也是NASA合作几十年的老伙伴,在阿波罗计划、航天飞机计划、国际空间站等航天事业中都有非常重要的贡献,NASA想要让自己的商业载人航天计划有保障,波音是绝对的不二之选。

NASA公布的数据显示,在“商业飞船项目”5轮资助中(包括订单),波音始终名列其中,而且获得了48.2亿美元资助,NASA把60%的项目资金都投到波音身上,SpaceX则分到了31.44亿美元,而且第一轮资助SpaceX都没入选。

 

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SpaceX确实无法令NASA高看一眼,马斯克在成立SpaceX之前,是PayPal的创始人,跟航天产业完全不沾边。他大胆地提出开发可回收火箭,以此来降低发射成本。

在过往的历史里,火箭一直都是一次性设备,回收再利用难度极大,且安全性无法保障。航天专家们对马斯克“天真”的想法进行过无情的嘲讽,说马斯克简直就是在用蜡烛和橡皮筋在造火箭。

2006年,SpaceX的第一枚运载火箭猎鹰1号面世,但是在发射时爆炸,后面连续两次发射均以失败告终,人们对马斯克的质疑声达到顶点,说他造火箭是富豪的烟花游戏。

直到2008年,猎鹰1号第4次发射才成功,SpaceX成为首个成功发射运载火箭的私营企业。从那以后,NASA才慢慢给予SpaceX肯定,继续资助马斯克研发猎鹰9号火箭和龙飞船。

2014年,猎鹰9号发射成功,并且成功回收一级火箭,完成历史创举。猎鹰9号接下来的发射情况越来越顺,多次执行飞行任务都完成了。2017年,执行过任务的猎鹰9号再次发射成功,并且实现第二次回收。

 

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马斯克把曾经的天方夜谭变成了现实,大幅降低了火箭的发射成本,SpaceX开始承揽商业火箭发射业务,据美国联邦航空管理局统计,SpaceX在全球商业火箭发射市场的市占率从2013年的13%,上升到2018年的52%。

SpaceX的估值随着发射成功率水涨船高,根据SpaceX今年最新一次融资,公司的估值已经达到360亿美元。

2018年,猎鹰9号成功把装载2.7吨物资的“龙”飞船(Dragon)发往国际空间站,离NASA运送宇航员上国际空间站的目标更进一步。跟Dragon同时开发的波音Starliner,却在2019年第一次发射时,没能对接上国际空间站,下一次试射估计在今年10月份。

在跟SpaceX的对阵中,波音拥有最丰富的经验,获得最强劲资金支持,最终却败得惨烈。

Dragon载着两名宇航员成功飞天,马斯克曾说,飞船之所以取名为Dragon,是对那些嘲笑SpaceX的回应,“你觉得是天方夜谭,那我就造给你看”。

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