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馬斯克奔向火星

2024-02-21 02:15沃爾特·艾薩克森
21世紀商業評論 2024年2期
關鍵詞:星艦穆勒獵鷹

2001年的勞動節周末,埃隆.馬斯克從瘧疾中康復不久,便去漢普頓拜訪他在賓夕法尼亞大學一起搞派對的伙伴阿德奧.雷西。隨后,他們開車返回曼哈頓,行駛在長島高速公路上,二人談起了馬斯克離開PayPal后接下來的計劃。

“我一直想到太空中做一些事情,”馬斯克告訴雷西,“但我想不到有哪些事是憑借個人力量就可以辦到的?!碑斎?,對個人來說,制造火箭的成本太高了。

但想一想,真的是這樣嗎?要滿足的最基本物理條件是什么?

馬斯克認為,需要用到的只有金屬和燃料,這些東西其實并不昂貴?!爱斘覀冮_到皇后區中城隧道時,”雷西說,“我們就一致認為這是可能的?!?/p>

當晚回到酒店后,馬斯克登錄了美國國家航空航天局(NASA)的官網,閱讀了他們關于前往火星的計劃。

“我想應該很快了,我們在1969年去了月球,肯定是要去火星了?!钡也坏较嚓P的時間表,就繼續在網站上找,直到他意識到NASA根本沒有火星登陸計劃,他感到非常震驚。

馬斯克發現了一個新使命——一個比打造互聯網銀行、推出線上黃頁更崇高的使命。他去帕洛阿爾托公共圖書館閱讀有關火箭工程的資料,開始給相關專家打電話,找他們借來舊的火箭發動機手冊。

在拉斯維加斯舉辦的PayPal聚會上,馬斯克坐在泳池邊的小屋里,捧著一本破破爛爛的俄羅斯火箭發動機手冊。

一位前同事問他,下一步打算做什么,他回答說:“我要殖民火星。我的人生使命是讓人類建立起跨行星的文明?!?/p>

馬斯克堅信,飛向其他星球會是人類這個物種發展歷程中的重大進展。

“真正的里程碑屈指可數:單細胞生命出現,多細胞生命出現,植物和動物的分化,生命從海洋走向陸地,哺乳動物出現,意識出現?!彼f,“在這個尺度上,下一個重大進展是顯而易見的:使地球生命成為多行星生命?!?/p>

馬斯克認為,自己的奮斗目標具有劃時代的意義,這既讓人感到振奮,也令人產生些許的不安。

“埃隆最了不起的一點,就是能把他自己的愿景當作上蒼的旨意?!闭\如PayPal創始人馬克斯·列夫琴所言。

馬斯克認為,如果他想創辦一家火箭公司,最好搬到洛杉磯,因為美國大多數航空航天公司都在那里,包括洛克希德·馬丁和波音。

“火箭公司的成功概率相當低,如果我不搬到南加州,那就更低了,因為那邊有大量的航空航天工程人才儲備?!彼麤]有向家人解釋他搬家的動機。

“我想到了把一個小型溫室送到火星上去?!睖厥視德湓诨鹦巧?,同時把火星上綠色植物生長的照片傳回地球。

他認為,公眾會為此感到非常興奮,以至于他們會迫不及待地希望向火星發射更多飛船,完成更多任務。這個計劃被稱為“火星綠洲”,馬斯克估計,他只需花費不到3 000萬美元就能完成這個任務。

馬斯克去了兩回俄羅斯,2002年初的那次,隨行團隊有航天工程師邁克爾·格里芬,后來成為美國航空航天局局長。他的主要目的是去買兩枚第聶伯運載火箭,它是一種經過改裝的老式彈道導彈。

馬斯克越跟人交涉,人家賣得越貴,最后他覺得自己已經談下來了,為兩枚第聶伯火箭支付1800萬美元,后來對方說不行,是每枚1800萬美元。

他回憶說:“我當時表達的意思就是,你們瘋了吧?”然后俄羅斯人就說:那可以漲到2100萬美元,“小朋友,你沒這么多錢嗎?”

應該說這一次談崩了,對馬斯克來說,是塞翁失馬,他因此想得更遠:他不只是要發射一枚二手火箭,在火星上放一個示范性的溫室,他要構思一場更大膽的冒險——我們這個時代最無畏的冒險之一,即通過私營公司來建造火箭,用它來發射衛星,將人類送入太空軌道,最終把人類送到火星和其他地方。

他開始應用第一性原理進行思考,深入基礎的物理學情境,一步步在頭腦中構建火箭發射的模型。

他發展出了一個概念,叫“白癡指數”,用來計算某個制成品的成本比其基本材料的成本高多少?!鞍装V指數”很高,一定可以設計出更有效的制造技術來大幅降低它的成本。

火箭的“白癡指數”就非常高。馬斯克開始計算其中的碳纖維、金屬、燃料和其他材料的成本:采用目前的制造方法,成品的成本至少比材料的成本多出50倍。

馬斯克決定創辦自己的火箭公司時,雷西制作了一段數十枚火箭爆炸的精彩視頻,然后叫了一幫朋友飛到洛杉磯,同馬斯克聚在一起,勸他不要這樣做。

“他們讓我看火箭爆炸的場景,因為他們想讓我相信一件事:我會因此敗光所有錢?!?/p>

馬斯克不會像洛克希德·馬丁公司和波音公司那樣發射大型運載火箭,而是為小型衛星打造一種成本較低的火箭,因為微處理器的進步正在讓衛星小型化成為可能。

他盯住了一個關鍵指標:將每磅有效載荷送入軌道的成本。這個將單位成本推力最大化的目標指引著他,使他此后一直癡迷于增加發動機的推力,減少火箭的質量,同時讓火箭可以重復使用。

馬斯克想招攬曾陪同他去莫斯科的兩名工程師,均未能如愿,所以自己最后自動成為公司的首席工程師。

2002年5月,他成立了太空探索技術公司(Space Exploration Technologies)。起初,他用首字母縮寫 SET作為公司代稱。幾個月后,他又把他最喜歡的字母撿了回來,改成了一個更容易讓人記住的名字—— SpaceX。

他在早年的一次演講中說,目標是在2003年9月前發射第一枚火箭,并在 2010年前向火星發射一枚執行任務的無人火箭。

這樣,他成功延續了在PayPal的傳統:先設定一個不切實際的時間表,然后“取法乎上得其中”。

湯姆·穆勒畢業時,他搬到了洛杉磯,在航空航天領域找工作,得到了TRW公司的工作機會,該公司制造的火箭發動機,曾將尼爾·阿姆斯特朗和巴茲·奧爾德林送上月球。

2002年1月的一個周日,當他們在一個租來的倉庫里鼓搗發動機時,加維向穆勒提到,一個名叫埃隆·馬斯克的互聯網大佬想見見他。

當馬斯克來到這里時,穆勒正用肩托著這臺懸吊著的80磅重的發動機,想把它固定在一個框架上。

馬斯克開始提問:它有多大的推力?穆勒回答:1.3 萬磅。馬斯克又問:你有沒有制造過更大的東西?穆勒解釋說,在TRW,他一直在研究TR-106發動機,有65萬磅的推力。

他接著問:這得花多少錢?穆勒回答說:TRW做這個東西要1200萬美元。他對談話推進到具體細節的速度感到驚訝。

馬斯克又問,他們下周日能不能再見一面?!澳翘焓浅壨胫苋?,想和朋友一起看比賽?!蹦吕毡静淮髽芬?,但感覺到反對無效。

結果,他大概只看了一輪進攻,后來全都在討論如何打造運載火箭。當時,其他幾位工程師朋友也在場,他們為第一枚SpaceX火箭擘畫了藍圖。

他們決定,第一級火箭由使用液氧和煤油的發動機來推動。馬斯克建議將過氧化氫用于第二級火箭,穆勒認為這樣很難處理,他反駁說應該使用四氧化二氮,但馬斯克認為成本太高。

最后達成共識,第二級火箭也使用液氧和煤油。超級碗已經被眾人拋在腦后,因為制造火箭對他們來說更有意思。

馬斯克希望,穆勒來擔任SpaceX推進部門的負責人,設計火箭的發動機。穆勒一直對TRW謹小慎微、規避風險的行事風格不滿,于是他征求了妻子的意見。

她告訴他:“你要是沒去做這個,早晚你得后悔死?!蹦吕粘闪薙paceX的第一個重要雇員。

當穆勒和其他工程師加入SpaceX后,馬斯克就需要一個總部和工廠了,他開車穿過很多航空航天公司所在的街區,發現洛杉磯機場附近有一個舊倉庫。

在布置工廠時,馬斯克遵循了他一貫的理念,即將設計、工程和制造團隊全部集中在一起。

“裝配線上的人應該能立馬逮到設計師或工程師,跟他們吐槽:你瘋了嗎?為什么要這么設計?”他向穆勒解釋道,“如果爐子燙了你的手,你會立馬收手,但如果爐子燙了別人的手,想讓你做點兒什么可就得多花些時間了?!?/p>

團隊不斷壯大,馬斯克開始灌輸:要容忍高風險,要服從于他那種能扭曲現實力場的強大意志力。

“如果你老是搖頭,說這個干不了、 那個不可能,那你就沒機會參加下次會議了?!蹦吕栈貞浾f,“他只想留下那些能做成事的人?!?/p>

他將正在制造的火箭命名為“獵鷹1號”,以《星球大戰》中的航天器來命名。

馬斯克對成本控制極為關注,這不僅是要花他自己的錢,更是因為把每一分錢都花在刀刃上對他的最終目標(殖民火星)來說至關重要。

航空航天領域的零部件供應商提供的部件價格,不能讓他滿意,他質疑這些價格,這些部件的價格一般要比汽車行業的類似零部件高出10倍。

穆勒回憶說,有一次SpaceX需要一個閥門,供應商要價25萬美元。馬斯克說他們心太黑了,并對穆勒說我們應該自己制造。他們在幾個月內就以很低的成本完成了這項工作。

火箭零部件的制造,受到軍方和美國國家航空航天局規定的數百種規格與要求的制約。

在大型航空航天公司,工程師們嚴格遵守這些金科玉律,馬斯克則離經叛道,他要求工程師質疑這些規格要求,這后來成為他五步工作法當中的第一步,在公司內部這一步被稱為 “質疑”。

馬斯克反復叮囑大家,所有要求都應該被當成建議,不可變更的金科玉律只有那些物理學定律約束下的條件。

馬斯克采取了一種迭代式的設計方法:迅速制成火箭和發動機原型,進行測試,炸毀,修改,再次嘗試,直到最后做出能用的東西??焖偻七M,把試驗品炸掉,然后重復這一過程。

“你不需要完美地規避多少問題,”穆勒說,“關鍵是你能多快找出問題,然后解決它?!?/p>

SpaceX是一家私營公司,且馬斯克愿意藐視規則,他們可以冒任何愿意承擔的風險。這種對設計迭代的信念,意味著SpaceX需要一個對試驗要求寬松的測試場所。

2002年12月,馬斯克在普渡大學發表演講,在現場,遇到了一位曾為比爾航空航天工作的工程師,他介紹了其在得克薩斯州麥格雷戈外的廢棄試驗場,位于韋科以東約26英里處。

馬斯克決定當天就飛過去考察,飛機降落時,輕而易舉地在沙漠中找到了試驗場的三腳架,足足有110英尺高。

“天哪,”隨行的穆勒在經過現場時對布扎喃喃道,“我們要的東西幾乎都在這里?!痹诠嗄緟仓?,有測試臺和供水系統,還有一個掩蔽用的木屋。布扎喜不自勝,說起這里的設施能派上多大用場。

馬斯克把他拉到一邊,說:“別夸了,越夸越貴?!瘪R斯克當場雇用了看守人員,每年僅支付45000美元,就租用了麥格雷戈的場地及其廢棄的設備。

這樣,SpaceX兄弟連的故事就開始了:一幫對發射火箭抱有執著追求的火箭工程師,在穆勒和布扎的帶領下,在馬斯克間或造訪的視察中,在得克薩斯州響尾蛇不時出沒的貧瘠沙漠里,在一塊由混凝土澆筑的地面上,點燃了火箭發動機并一次次引爆。

在SpaceX,一種制造模式被固化了下來:不斷嘗試新的想法,然后隨時準備炸掉做好的東西。

格溫·肖特韋爾于2002年加入SpaceX,最終成為公司總裁,加入SpaceX幾個月后,她和馬斯克前往華盛頓。他們的目標是拿到國防部的訂單合同,發射一種全新的小型戰術通信衛星, 即“戰術衛星”(TacSat),能使地面部隊的指揮官快速獲取圖像和其他數據。

第二天早上的五角大樓會議上,馬斯克表現得很好。他們順利簽訂了合同,這是 SpaceX 的第一份合同,金額為350萬美元。 為了提升公眾對SpaceX的認知,2003年12月,馬斯克將獵鷹1號火箭帶到華盛頓,在美國國家航空航天博物館外舉辦公開活動。

當火箭在警察的一路護送下,在獨立大道上緩緩駛過時,它給NASA的肖恩·奧基夫局長留下了深刻的印象。他派副手利亞姆·薩斯菲爾德前往加州,仔細評估這家生龍活虎的初創公司。

“SpaceX 展現了優良的產品和扎實的潛力?!?薩斯菲爾德在報告中表示,“NASA 投資這家公司是很有必要的?!?004年2月,NASA未經競標過程,就將一份價值2.27億美元的合同授予基斯特勒航空航天公司。

該合同是關于為國際空間站提供補給的火箭,馬斯克認為,SpaceX 完全可以勝任。那年5月,馬斯克會見NASA官員,威脅要就基斯特勒的合同起訴他們。

“每個人都勸我說,這可能意味著我們將永遠無法與NASA合作?!瘪R斯克說,“但他們的所作所為就是錯誤的,是違背市場道德的,所以我就起訴了?!?/p>

SpaceX 最終在這場糾紛中獲勝,NASA 被要求將該項目開放競標。修訂后的項目名稱為“商業軌道運輸服務”項目,SpaceX 憑實力贏得了其中很大一部分訂單。

馬斯克認為成本加成制度的問題,在于它阻礙了創新。如果項目花費超出預算,承包商就會得到更多的報酬,他們幾乎沒有動力承擔風險、發揮創造力、快速推進工期或削減成本。

SpaceX 開創了一種新方式,由私營公司競標執行特定的任務,比如將政府需要的有效載荷發射到軌道上。

這些公司用自己的資金承擔風險,只有完成某些關鍵驗收環節時才能得到報酬。這種基于發射結果的固定價格合同,也允許私營公司掌控火箭的設計和制造過程,如果它打造的火箭具有成本效益,就可以賺很多錢。

馬斯克的預算是為獵鷹1號的前三次發射準備的,這三次都是在進入預定軌道前發生了爆炸。第三次試射失敗后,馬斯克就給團隊設定了六周內將新火箭運到夸賈林島的最后期限。

這似乎是馬斯克扭曲現實的一種伎倆。第一次和第二次試射間隔了12個月,第二次和第三次又間隔了17個月。

由于無需為糾正第三次試射出現的問題而對火箭做任何基礎的設計調整,馬斯克計算出六周的期限是大家可以辦到的。

考慮到現金流正快速消耗,也別無選擇,當時,他面臨著個人破產和特斯拉的財務危機。

PayPal聯合創始團隊的基金,2008年8月向SpaceX注資2000萬美元,依托這筆投資,馬斯克才跨過生死線,正是這群人,當年將他從PayPal首席執行官的CEO位置趕下了臺。

SpaceX在洛杉磯工廠存有第四枚火箭的零部件,通過海路將其運到夸賈林島需要四周時間。發射主管蒂姆·布扎告訴馬斯克,滿足最后期限的唯一方法是向空軍租用一架C-17軍用運輸機。

“好吧,那就租吧?!瘪R斯克回答。此時布扎就明白了,馬斯克已決定畢其功于一役。 但飛機快速下降致使艙內壓力增加,而火箭主體的閥門流入空氣的速度不夠快, 導致火箭內外壓強不平衡,出現了巨大的爆裂聲,損傷已然造成:外部出現凹陷,其中一個擋板被移位了。

工程師給身在洛杉磯的馬斯克打電話,告訴他發生了什么,建議允許他們把火箭帶回來。

“我們所有人站在那里,都聽到了電話那頭的停頓?!庇腥嘶貞浾f,“他沉默了1 分鐘,然后說:‘不,你們把它弄到夸賈林島去,在那里修復它?!?/p>

到了那里,他們發現一群工程師在半夜四處跑動,瘋狂地研究著已經被拆散的火箭,就像一群急診室里的醫生,試圖拯救一個病人的生命。

第四次發射定于2008年9月28日進行,如果發射失敗,SpaceX 就壽終正寢了,順帶著可能使特斯拉走向終結。

他計劃在洛杉磯SpaceX 總部的指揮車上觀看發射過程。

為了舒緩緊張情緒,弟弟金博爾·馬斯克建議上午帶孩子去迪士尼樂園玩。那是個周日,樂園里人擠人,他們沒有買VIP快速通行證,在長長的隊伍中等待是件好事,他在等待中漸漸平靜下來。

下午4點發射窗口即將開啟時,馬斯克登上指揮車,他可以在顯示屏上 看到獵鷹1號在夸賈林島發射臺的情況??刂剖依镆黄澎o,只有一名女性負責報出倒計時。

當火箭飛出發射臺時,歡呼聲響起,但馬斯克默默地盯著傳輸到他的電腦上的數據,以及墻上顯示屏上火箭攝像機回傳的視頻。

升空 9 分鐘后,Kestrel發動機按計劃關閉,其有效載荷進入預定軌道。此時,歡呼聲震耳欲聾,馬斯克高舉雙臂,站在他身旁的金博爾開始哭泣。

獵鷹1號創造了歷史,成為第一個由私人制造的、從地面進入預定軌道的火箭。

馬斯克的團隊只有500名員工,而波音公司的同類部門有50000人,他們從頭開始設計整個系統,自己完成所有建造工作,幾乎沒有外包,資金也是私人提供的,主要來自馬斯克本人。

SpaceX簽訂了為NASA 和其他客戶執行任務的合同,但只有在發射成功后才會得到報酬,沒有補貼,也沒有成本加成合同。

這次成功的發射挽救了私營太空事業的未來,這導致 NASA 做出了明顯的方向性調整,他們發起了一項名為“商業再補給服務合同”的競標活動,中標者執行向空間站發送貨物的任務。

獵鷹1號第四次發射成功,促使馬斯克和格溫·肖特韋爾在2008年底飛往休斯敦,與NASA管理者會面,力爭簽下這個訂單。

12月22日,馬斯克的手機響起,他接到一個電話,NASA的航天主管告訴他一個消息:SpaceX將獲得一份價值16億美元的合同,在空間站和地球之間進行12 次往返運輸。

“我愛 NASA,”馬斯克回答,“你們真棒?!彪S后,他把他的電腦登錄密碼改為“ilovenasa”。

如果馬斯克的目標是打造一家盈利的火箭公司,那他本可以在熬過2018年后清點戰利品,隨后解甲歸田。那時,可重復使用的主力機型獵鷹9號,已成為高效且可靠的火箭,他還開發出一套自己的通信衛星,這些都將給他帶來可觀的收入。

然而,他的目標是將人類送往火星,這不可能通過獵鷹9號或者加強版的獵鷹重型運載火箭來實現,獵鷹火箭的飛行高度有限。

“我可以靠它們賺很多錢,但我不能靠它們實現人類跨星球生存的目標?!瘪R斯克說。

這就是為什么他在2017年9月宣布,SpaceX將開發一枚更大的、可重復使用的運載火箭,它將是有史以來個頭最高、推力最強的火箭。他將這枚大火箭的代號定為“BFR”(Big F Rocket)。一年后,他發了一條推文:“將 BFR 更名為星艦?!?/p>

星艦系統有一個一級助推器和一個二級航天器,加起來有390英尺高,比獵鷹9號高 50%,比NASA在阿波羅計劃中使用的土星5號運載火箭高30英尺。

星艦系統配備了33個助推器發動機,能將超過100噸的有效載荷送入預定軌道,這一數字是獵鷹9號的5倍。

終有一天,它將帶著100名乘客前往火星。

即便在內華達和弗里蒙特的特斯拉工廠忙得四腳朝天時,馬斯克每周也會抽出時間來,看看為星艦乘客準備的相應設施和住宿條件的效果圖,畢竟乘客們將花9個月時間前往火星。

與他一起為星艦忙碌的,有為人開朗謙和的工程師比爾·萊利。2018年底的一天,他們正在參觀位于洛杉磯港附近的星艦的生產設施,該設施在SpaceX的工廠和總部以南約15英里。

萊利解釋說,他們正在使用的碳纖維材料有問題,片材出現了褶皺。這個東西的制造過程也非常緩慢,成本高昂,每公斤材料成本為130美元。

“如果我們繼續使用碳纖維,我們注定得倒閉?!瘪R斯克知道,60年代初將美國人送入預定軌道的早期阿特拉斯系列運載火箭,是用不銹鋼制成的,他繞著生產設施走了一圈之后,變得非常安靜,“換成不銹鋼怎么樣?”

幾天后,當他在SpaceX的會議室里與執行團隊會面時,他們爭辯說,用不銹鋼制造的火箭,可能比用碳纖維或者鋁鋰合金制造的火箭更重。

馬斯克的直覺不是這樣的,他告訴團隊:“來算一下,算一下具體數字?!?/p>

當他們真的算起來,才越來越確信一件事,在星艦將面臨的宇宙環境中,鋼可能會使火箭整體更輕。在極寒溫度下,不銹鋼的強度還會增加50%,意味著它更適合裝載超低溫燃料液氧和液氮。

此外,不銹鋼熔點高,這樣星艦朝向太空的一側就沒必要設置防熱層,這也可以減輕火箭的整體重量。短短幾個月內,他們有了一個所謂的星艦原型——“星蟲”星際飛船,準備用它進行低空飛行測試。

它有三條可伸縮的腿,用來測試星艦在完成飛行后如何安全著陸,如何重復使用。到2019年7月,它可以在 80 英尺的高度完成測試飛行。

星艦太大了,在洛杉磯建造星艦,再運到專用基地博卡奇卡太費周章,馬斯克決定在離發射臺約兩英里的地方,在當地明媚的灌木叢和蚊子出沒的濕地上,開辟出一塊火箭制造區域。

為這條裝配線,SpaceX 團隊搭建起三個碩大的、類似機庫的帳篷,還建了三個用波紋金屬制成的裝配大樓,可以垂直容納星艦。

場地上有一棟舊樓被改造成了多個辦公室隔間、一個會議室和一個為大家提供口味尚可的飯菜和優質咖啡的食堂。到2020年初,這里聚集了500名工程師和工人,其中大約一半來自當地, 四班倒晝夜工作不停。

距離這些設施約1英里的地方,是一連片60年代開發的31套破舊房屋,其中有一些是用預制板建成的,它們稀稀拉拉地分散在兩條街道上。

馬斯克為自己挑選了一套兩居室,它有一個開放式的主間,刷的是白墻,鋪的是淺色木地板,既能當客廳又能當餐廳,還包含了廚房。一張小木桌就是他的辦公桌,下面放了一個能連接到星鏈終端的 Wi-Fi 盒子。

“斯是陋室”,不足以形容其作為億萬富翁主要居所的簡樸程度,在馬斯克心里這就是天堂,一到那,他整個身體都松弛下來,人在屋子里晃來晃去,像個城郊的大叔一樣吹著口哨。

星艦的前兩次發射,均失敗了。星艦的爆炸,其實也象征著馬斯克這個人,這是對于他強迫癥的一種恰如其分的隱喻:好高騖遠、行事沖動、瘋狂冒險、成就驚人。

同時,他也會炸掉周遭的一切,留下殘骸的余燼,面對此情此景,他卻能恣肆地放聲狂笑。

本文選編自《埃隆·馬斯克傳》,沃爾特·艾薩克森著,孫思遠、劉家琦譯,中信出版集團出版并授權刊載,2023 年9 月出版。

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