星舰升空后爆炸,马斯克该怪301不锈钢还是蘑菇
一周之内,太空探索公司(SpaceX)的“星舰”(Starship)两次发射失败。4月17日出现压力阀故障,发射中止;4月20日,升空3分钟左右,火箭出现翻滚,飞船未能与助推器分离,升空4分钟后启动自毁程序。
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周边赶紧出来“挽尊”。以1:200比例缩小的星舰打火机官网上架,价格175美元。模拟星舰的尾部推进器,打火机能喷出高温防风火焰,“足以烤熟牛排”。
一般而言,厨用的火焰喷枪,9.9元就能买到。
和马斯克绝大多数的产品一样,星舰也充满了附加值“情怀”。不过,为“情怀”买单的,当然不只消费者。
无数次的方案更改、无数次的延期测试、连“二号人物”也换了——太空探索能不能活下来,全看星舰。去年的一封邮件里,太空探索创始人马斯克写道,“如果2023年无法实现至少每两周一次的星舰飞行,我们将面临真正的破产风险。”
星舰的进展,太空探索的前途,看起来都不太乐观。
星舰是什么
17日测试失败后,下一个发射窗口为美东时间4月20日上午。届时,飞船主体会被火箭推进到离地约240千米的轨道高度,短暂飞行后再入大气层,并降落在夏威夷附近海面,预计飞行全程90分钟。
严格来说,星舰的测试构不成真正的“轨道飞行”。虽然最大速度、轨道高度都达到硬指标,但是,因为它没打算绕地球飞行一圈,而是飞越大半个地球,从夏威夷上空“降落”,这种做法一般称为“轨道级发射”,或叫“跨大气层轨道发射”。
2002年,怀揣“火星绿洲”梦想、在莫斯科受挫的马斯克决定自己开公司——想买翻新的第聂伯洲际弹道导弹,被俄罗斯专业人士啐了一脸。“太空探索”就这样成立了。
四年后,太空探索发射第一枚火箭“猎鹰1号”时,马斯克提出了重型火箭的概念:打造“地表最强”超重型运载火箭,最终飞向火星。
几经更名,超重型运载火箭终成“星舰”。其由或载人或载货的胶囊仓和33台猛禽真空发动机组成,刷新了多项纪录。
一是高度,119米高,比带底座的自由女神像还高26米;“加长版”达129米。
一是推力。它的总推力峰值达7590吨,如果换算成瞬时输出功率,约等于180座台山核电站输出总功率,或者100万辆福特皮卡F150输出的总马力。首次试飞释放90%推力,也已经达到6831吨,相当于阿波罗计划时送人上月球的土星五号的两倍。
最重要的是,星舰可以重复使用,这样最贵的发动机就不用打水漂儿了。马斯克给大家算了一笔账:星际发射的成本可能会降至10万美元以下,或者从重达100公吨的有效载荷来算,每公斤不到100美元。
在他说这话之前,发射一件物品的成本,每公斤约1万美元。除了通讯、气象、军事卫星客户,没人打“太空发射”的主意。太贵了。
太空探索依靠“规模经济”来大幅降低进入太空的成本,制造业一般都走这条路子。现有的猎鹰火箭,一次可以携带20到60颗卫星进入太空,而星舰预计每次发射时能够携带100颗卫星——最终多达400颗。
无论是小型的猎鹰火箭,还是大型的星舰,太空探索使用的技术都不是最尖端的高科技,包括回收发动机。说来说去,它的核心思想只有一条,降成本。
星舰的外观不好看,乍一看像个漆掉没了的热水瓶,和土星五号、长征五号长得很不像。因为碳纤维复合材料贵,太空探索舍不得用,最后用的是301不锈钢。我们目前用的锅碗瓢盆都是304不锈钢,比301还贵一档。
最大的丑闻是长蘑菇。据两名太空探索的员工爆料,为了省钱,工人切断旧的铁路枕木当支撑架,结果,长在锯末上的蘑菇到处都是。墨西哥湾的天气也潮湿,蘑菇长势喜人。公司只能把所有感染“真菌”的零件都扔掉。
而且,星舰的设计一直在变动,工期越拖越长,旧的零件很快不能再用。技术人员连轴转,每天工作十几个小时,还得维持好几个月。很多人扛不住,只能离职。
投资人、员工和股民一样需要士气。大概这也是马斯克4月8日忽然说推出加长版星舰的原因之一。当然,加长10米,发动机等所有构件都会随之更改,工作量又大了。
故事也随之更加动人。假如成功,星舰足以充当一个穿梭于太空各个轨道来输送、维修、回收卫星的超级平台。
不管怎么样,依照“惯例”,马斯克的成功虽然老迟到,却很少缺席。
上天干什么
“轨道级发射”的测试流程不太复杂。
墨西哥湾以北几公里,德克萨斯州博卡奇卡发射场。升空前的几小时,星舰会“加满”甲烷和液氧推进剂。
发射前8秒,计算机将开始点燃星舰下方超重型火箭推进器的33个发动机。今年2月份测试时,有两台发动机没有动静。三天前的测试,还没到这一环节就被迫“叫停”了。
飞行55秒后,星舰会承受整个航程中最重的大气压力,航空航天工程学称之为最大动压点(Max Q)。301不锈钢面临的最大考验也在此时。
另外一个关键时刻就是飞行的2分49秒,此时离地面64公里的33台发动机熄火。再过几秒钟,助推器将与星舰分离,落到海面等待回收。飞行9分钟后,星舰发动机关闭,开始绕地球滑行。
发射后第77分钟,星舰呈水平旋转,重新进入大气层。完成测试,垂直降落,返回德克萨斯星际基地。佛罗里达州的肯尼迪航天中心也会有星舰的发射塔,美国国家航空航天局载人登月的“阿尔忒弥斯Ⅲ”任务全靠它了。
星舰是“太空探索”的最重要一环,和星盾(Starshield)、星链(Starlink)一起组成一个太空大三角。
星盾业务,是制造和发射保卫国家安全的卫星。正因为大客户是美国国防部,太空探索不愿透露卫星的功能。有消息人士说,它们主要用来研究气候变化,跟踪和监视他国导弹。星盾已经有五年历史,一向秘密运作。
星链主打卫星互联网服务,曾在乌克兰战场大放异彩。去年俄乌战争爆发,马斯克送了一批星链给乌克兰,总统泽连斯基都要用它联网发短视频。太空探索每个月生产120颗第一代星链卫星,依靠猎鹰火箭部署。
而第二代卫星长6.7米,重量是第一代的五倍,没法装在猎鹰火箭上。最近开发的卫星,配备更大的太阳能电池板。因此,巨无霸星舰必须上马。
总的来说,去年太空探索估值近1300亿美元,主要来自升级和拓展卫星的业务潜力。只有星舰才能迅速扩充星盾和星链的容量。
马斯克向员工明确表示:没有时间可以浪费。星舰是太空探索收入增长的最大希望。一旦测试成功,星舰将成为有史以来到达轨道最高的火箭,拥有携带大型卫星的能力,还将为游客和宇航员提供月球之旅。
最终的愿景是,截至2050年,星舰至少把1万名人类送到火星。
“任何文明的历史都有一个根本的转折点。那就是,你是到达了第二个星球,还是没有?”马斯克告诉美国国家科学院。
漫漫火星路
守着星舰不能动地方,马斯克计划的“中国行”,也不得不推迟了。
3月底以来,马斯克没闲着。先是委派律师,应对狗狗币投资者的诉讼。4月9日,派朱晓彤前往上海,参加储能超级工厂签约仪式。4月14日,他又在内华达州成立了一家名为X.AI的公司,与OpenAI大唱对台戏。同时,他还不忘一边改造推特,一边狂发推特鼓吹星舰。
从2019年起,轨道级发射测试一直延期,“老油条”星舰必须要“飞出个未来”。
后有追兵,前有埋伏。
作为第一个吃螃蟹的人,太空探索开创了低成本火箭发射、可重复使用火箭的先河,改变了航天工业。但后面吃螃蟹的人越来越多,太空创业公司如Relativity Space,还有ABL Space Systems,都从马斯克手里挖了不少人才,制造更新更便宜的火箭。
太空探索同时得和老牌巨头洛克希德马丁、波音、诺斯罗普·格鲁曼,一起从政府手里抢订单。
这两年,马斯克在星舰上加大了投入。之前,他告诉员工,打算关闭猎鹰发射计划。本来放在猎鹰火箭顶部的龙飞船,也不再制造。太空探索全力推进星舰任务,保证商业计划成功落地。2020年起,他把加州的员工都派往德克萨斯基地,人多力量大。
至少有三名客户挺急的。一是日本亿万富翁前泽友作(Yusaku Maezawa),今年他打算乘坐星舰去月球。另外两位客户是美国亿万富翁丹尼斯·蒂托(Dennis Tito)和妻子Akiko,他们会在2030年之前完成绕月飞行,在星舰里待一周。
星舰“话事人”变化也十分迅速。去年11月,太空探索总裁兼首席运营官格温·肖特韦尔(Gwynne Shotwell)刚刚接管高级运营总监希亚马尔·帕特尔(Shyamal Patel)的工作,监督德克萨斯基地的星舰制造。
12月,有“马斯克继承人”之称的马克·琼科萨(Mark Juncosa)加入进来,管理星舰的运营。在此之前,琼科萨一直管星链。
另外,中东土豪“刷火箭”,也助推了星舰“胜券在握”的氛围。近日,沙特阿拉伯公共投资基金全资拥有的水电控股公司Badeel和阿联酋的投资公司Alpha Dhabi,本轮向太空探索投资10亿美元,一举将后者的估值推到1400亿美元,使其成为世界上估值最高的私人企业之一。
沙特阿拉伯公共投资基金五年前就瞄准了特斯拉,但因“特斯拉私有化”未遂,最终转投太空探索,还用了特殊的投资工具。因为太空探索是美国军方的供应商,不允许从外国实体处获得直接投资。
不光马斯克一个人,包括苹果CEO库克前阵子来华,许多跨国公司高管都在美国与美国的“对手”之间“走钢丝”。
星舰打火机今年第三季度正式发售。
有人打赌,那时星舰只要能完成首次轨道测试,已经很值得庆祝。
若有知音见赏,不辞遍唱阳春。
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