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马斯克面临最严峻考验:SpaceX载人航天成败在此一举

36氪的朋友们 · 2020-05-25
如果一切按计划进行,这次任务不仅是时隔近十年后首次从美国本土将宇航员送往国际空间站,而且也是首次由私人公司将人类送往国际空间站。

编者按:本文来自腾讯科技,作者 皎晗,36氪经授权发布。

【划重点】

  • 美国东部时间5月27日,SpaceX计划将两名NASA资深宇航员从肯尼迪航天中心送往国际空间站,这是公司自2002年成立以来的最大考验。

  • SpaceX和NASA都表示,经过多年的努力和测试,他们已经准备好如期实施发射计划,这次任务将是首次由私人公司将人类送入轨道。

  • 目前SpaceX公司至少有一半工程师在家工作,来工厂的人都需要保持社交距离;NASA官员则敦促除必要人员外的所有人员留在家中执行任务。

  • 2008年,NASA授予SpaceX一份价值16亿美元的合同。马斯克感激不尽,甚至将登录密码改为“ilovenasa”。

  • 去年10月,NASA局长布里登斯廷对马斯克在星际飞船上投入过多精力感到不满。之后马斯克带布里登斯廷参观了SpaceX总部,缓解了他的担忧。

这家公司本不应该成功。就连创始人也给出了少有赌徒会接受的赔率——十分之一。

埃隆·马斯克(Elon Musk)亲朋好友的基本逻辑是,没有航天经验的私人企业家不应该创办火箭公司。但马斯克力排众议,还是决定全力以赴,自掏腰包为创办SpaceX投资了大约1亿美元。

结果SpaceX已经成为美国企业历史上最不可思议的故事之一,颠覆、失败和胜利的结合使这家公司从充满活力的初创企业成长为一个拥有约7000名员工的行业巨擘。

如今SpaceX正面临着自2002年成立以来的最大考验。5月27日,总部位于加州的SpaceX公司计划将美国宇航局(NASA)的两名资深宇航员鲍勃·贝恩肯(Bob Behnken)和道格·赫尔利(Doug Hurley)从肯尼迪航天中心发射台送往国际空间站。当年,阿波罗11号任务的宇航员就是从这里登上月球的。

佛罗里达州卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心,鲍勃·贝恩肯(Bob Behnken)正在试穿宇航服

如果一切按计划进行,这次任务无疑将成为人类太空探索的里程碑时刻:首次由私人公司将人类送入轨道。两名宇航员将借助SpaceX公司的火箭以及载人航天器前往国际空间站,标志着政府主导太空探索的时代行将结束,也是太空行业私有化运营方面迈出的重要一步。此外,这也将成为SpaceX面对竞争者波音的一场胜利。作为另一家致力于将NASA宇航员送往国际空间站的公司,波音载人飞船研发工作步履维艰。

SpaceX公司的载人龙飞船训练舱内部

然而,如果SpaceX的载人飞行任务失败,无疑也将是一次悲剧性的挫折。其将对NASA从美国本土恢复载人航天飞行的计划产生负面影响,并加剧有关NASA不应该将如此神圣任务外包给私营部门的非议。

这次试飞也将是SpaceX公司和NASA努力多年的结果,旨在结束美国不得不依靠俄罗斯将宇航员送入国际空间站的既往局面。自航天飞机退役之后,美国没有办法将自家宇航员送入轨道,NASA不得不依靠俄罗斯把美国人送入太空,这一事实无疑令NASA颇为尴尬。但如果SpaceX成功,这一不利局面可能很快就会结束。

在这一目标的驱动下,SpaceX和NASA成了一对奇怪搭档:一个是已经成立62年的政府机构,一个是成立只有十几年、常常将失败视为学习工具的年轻公司。有时两家机构的关系也会出现紧张。2015年,SpaceX在执行国际空间站货运任务期间,旗下猎鹰9号火箭发生爆炸;一年后,公司一枚猎鹰9号火箭在发射台进行发动机测试时再次爆炸。

去年,将宇航员送往国际空间站的同款载人龙飞船在测试发射中止系统时发生爆炸。

但是现在,当他们准备第一次合作将宇航员送往国际空间站时,NASA和SpaceX都表示已经对过往的失败进行了详尽调查和积极补救。去年,SpaceX在没有搭载宇航员的情况下,成功完成载人龙飞船的测试任务。今年早些时候,公司又完成对发射中止系统的测试,该系统可以在紧急情况下将宇航员送到安全的地方,这是此前航天飞机所没有的功能。

贝恩肯和赫尔利1月接受媒体采访时表示,NASA和SpaceX完美测试了发射中止系统

SpaceX和NASA都表示,经过多年的努力和测试,他们几乎完全准备好如期实施发射计划。双方团队在上周四开始进行发射准备情况审查,并于周五宣布将在美国东部时间5月27日下午4点33分实施此次发射。当然,诸如恶劣天气、最后一刻的机械故障等问题仍可能会推迟发射计划。

准备就绪

SpaceX和NASA“正在努力让设备设施准备就绪”,NASA商业载人计划负责人凯西·卢德尔斯(Kathy Lueders)在最近一次新闻发布会上说。她说,这些团队“正在审查所有要素,以确保我们为安全完成这次重要任务做好了准备”。“这是一份细致入微工作。我想我们能做到。”

即使在理想情况下,载人航天任务也是一项危险和冒险的尝试,但SpaceX和NASA疫情期间进行这项工作,给不容出错的任务增加了更多难度。SpaceX总裁兼首席运营官格恩 肖特维尔(Gwynne Shotwell)表示,公司至少有一半的工程师都在家工作。她说,那些来工厂的人都在保持一定的社交距离。NASA官员敦促除必要人员外的所有人都留在家中执行任务。

要使火箭发射成功,“必须要做好一百万件事情,”肖特维尔喜欢这么说。“只要有一件事出了差错,就会是特别糟糕的一天。”

她在最近新闻发布会上表示,SpaceX的每个人都清楚当中的利害关系。

2018年6月,贝恩肯在肯尼迪航天中心训练

“就我的团队而言,他们不需要被提醒这次任务中每个人工作的重要性,”她说。

至于她自己,她把手比划到下巴底下说:“我的心就在这儿。我想它会一直提在嗓子眼儿,直到我们把鲍勃和道格安全送回地球。”

NASA在“挑战者”号(Challenger)和“哥伦比亚”号(Columbia)航天飞机失事的悲剧中损失了14名机组人员。那时人们完全难以想象,NASA会把宇航员的生命托付给一家像SpaceX这样省钱的私人太空公司。

不可能的成功

SpaceX在成立初期差点夭折。连续三次火箭发射失败之后,马斯克的腰包被掏空,公司也因此走上了破产道路。所幸2008年公司第四次火箭发射成功,将一颗模拟卫星送入轨道,随后被NASA从悬崖边救起。几个月后,NASA授予SpaceX公司一份价值16亿美元的合同,为国际空间站运送设备和物资。克服财务困难后,马斯克为此感激不尽,甚至将登录密码都改为“ilovenasa”。

此前,波音和洛克希德·马丁两家公司垄断五角大楼发射合同长达十年之久。但马斯克改变了这一切。SpaceX起诉美国空军,最终双方达成一项和解协议,使得SpaceX公司能够参与竞争价值数亿美元的发射合同。

长期以来,可重复使用的火箭都是航天飞行领域的梦想,而SpaceX最终将其变为现实。这一成功也验证了公司的奋斗历程:定下一个近乎不可能的目标,经历一连串的失败,然后迎来几乎不可能的成功。

所处时代也让SpaceX受益匪浅。

马斯克重新燃起人们对太空探索的兴趣,领导商业太空产业不断成长

2010年,时任美国总统奥巴马取消了旨在实现再次载人登月的“星座计划”(Constellation program)。“星座计划”已经远远超出预算,而且比原计划时间落后了几年。当时的航天飞机计划已接近尾声。因此NASA只能寄希望于私人机构为宇航员提供载人航天业务。但许多人并不看好这一决定,往好了说是还不成熟,往坏了说是太过鲁莽。

“总有一天,它会像商业航空旅行一样,只是现在还不行,”前NASA局长迈克·格里芬(Mike Griffin)当时说。“这就像1920年。林德伯格还没有飞越大西洋,就想把波音747卖给泛美航空公司。”

NASA前宇航员加勒特 赖斯曼(Garrett Reisman)在这期间进入SpaceX工作,他发现人们对公司的看法大错特错。

他在最近一次采访中回忆道:“人们普遍认为,这是一群不知道自己在做什么的家伙。”“事实上这并不是一群住在父母地下室里并幻想造火箭的花花公子。这是一次真正的大规模行动,令人印象深刻。”

自成立以来,SpaceX重新燃起人们对太空探索的兴趣,领导商业太空产业不断成长。杰夫 贝索斯(Jeff Bezos)领导的蓝色起源(Blue Origin)和理查德 布兰森(Richard Branson)旗下的维珍银河(Virgin Galactic)也是其中的参与者。

2018年末,维珍银河派出了两名试飞员,将旗下飞行器带到刚好超过距地50英里的高度,超过了美国联邦航空管理局(FAA)所定义的太空起点。这是一次没有进入轨道的直行,但却是自航天飞机时代结束以来首次在美国本土进行的载人航天飞行。

布兰森创办的维珍银河想让游客定期往返太空,他也清楚这种冒险有多么困难。为了实现这一目标,维珍银河必须克服2014年“太空船二号”(SpaceShipTwo)飞行器在测试飞行中发生的一次故障,那次故障导致一名试飞员死亡。

“我非常尊重马斯克和SpaceX团队在这么短时间内取得的成就,” 布兰森在最近的一份声明中说。“我的敬意似乎有些夸张,但我知道21世纪颠覆载人航天所面临的巨大挑战,也知道实现每个成功目标所带来的巨大满足感。虽然有很多挫折和痛苦,但这些突破已经在改变我们与宇宙的关系。”

真人秀节目《创智赢家》(Shark Tank)主持人马克·库班(Mark Cuban)表示对马斯克抱有很大期望。他说,“梦想简单而实现不易,但马斯克都做到了。”

成长的烦恼

有时SpaceX与NASA的关系也会变得紧张。2018年,马斯克在一次网络直播节目中公开吸食大麻,这一行为激怒了NASA高管,并下令对公司进行安全审查。

美国总统特朗普在2017年任命来自俄克拉荷马州的前共和党国会议员吉姆·布里登斯廷(Jim Bridenstine)为NASA局长。去年10月,布里登斯廷一度对马斯克感到非常不满,认为马斯克并没有完全专注于如何让NASA宇航员进入太空,而是在自家的新一代星际飞船上投入太多精力。布里登斯廷在Twitter上公开谴责马斯克,写道NASA“希望能在美国纳税人的投资上看到同样的热情。是时候交差了。”

2018年,猎鹰9号火箭将前往国际空间站执行补给任务

之后,马斯克带布里登斯廷参观了SpaceX总部,并缓解了他的担忧。布里登斯廷当时说:“我想大概几个星期前,我们还没有达成共识。“但现在我们百分之百取得了共识。”

SpaceX总是显得咄咄逼人。业内传统人士常常嘲笑该公司公开的失败是鲁莽的表现。然而,SpaceX会将这种失败视为需要克服的成长烦恼。

“如果有一个测试项目,但测试过程中什么都没有发生,我会说它不够严格,”马斯克去年说。“如果真没有在测试台上发生爆炸,我就会认为你测试得还不够。你必须挑战极限。”

马斯克的目标之一是通过改变火箭运行方式来提高太空飞行的经济性。通常火箭的第一阶段推进器在发射升空后就会被废弃。马斯克认为,这是一种浪费,使得太空飞行的成本高不可及。如果一个产业只是在一次使用后就把火箭最昂贵的部分扔掉,它怎么可能实现可持续发展呢?

所以他开始尝试回收火箭助推器。这一过程促使SpaceX发明了全新的火箭部件——不仅扩大了技术能力,还增加了太空词汇。

SpaceX公司的猎鹰9号火箭配备了“栅格翼”,这种耐热机翼有助于引导70米高的助推器顺利穿越大气层。它还有四个着陆支架,在降落到一个90米长、50米宽的无人驾驶船之前会自动展开。

当火箭坠毁时,马斯克戏称火球不是爆炸,而是“快速的意外解体”。

起初有相当数量的火球,一个接一个地排成一队落入大海。

2014年,一枚火箭助推器在海洋上空盘旋,然后翻倒,碎片散落在水面上。2015年初,火箭助推器撞上了无人驾驶船,马斯克当时在Twitter上写道:“功亏一篑”。几个月后,另一枚助推器坠毁并燃起熊熊大火。

SpaceX还发布了有关火箭助推器回收失败的花絮视频,其中一场事故的注释是:“嗯,从技术上讲它确实着陆了……只不过不是完好无损。”

对从事航天工业的一些人来说,接受失败也令人振奋。当NASA资深人员到SpaceX公司拜访赖斯曼时,他说他们往往会告诉自己:“这个地方让我想起了阿波罗登月时期的NASA。所以这有点像把NASA带回了它的根。”

2015年12月,另一枚猎鹰9号火箭的助推器降落,不详的雷声从卡纳维拉尔角上空倾泻而下。

马斯克想,又是一次爆炸。

但这一次,当烟雾散去时没有火焰。只有一枚火箭稳稳伫立在海角的无人驾驶船上。马斯克听到的是音爆,而不是爆炸。

“你必须吸取那些惨痛的教训,” 肖特韦尔说。“我认为,有时候航空工业在发展阶段会刻意回避失败。但坦率地说,这是最好的学习方法——将你的人员、你的流程和整个系统推向极限,了解其中的弱点,让事情变得更好。” 

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