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SpaceX:马斯克定义的“商业”航天体系

  北京时间2020年5月31日凌晨3点22分,美国太空探索技术公司SpaceX旗下的龙飞船,载着两名宇航员成功上天。此举还让“钢铁侠”马斯克执掌的SpaceX正式成为了第一家拥有载人飞船发射能力的商业公司,甚至还“一步到位”实现了太空对接。

  可以说,“猎鹰”火箭、龙飞船、载人登月、登火星,是马斯克带给21世纪人类的最大梦想,而伴随载人飞船与空间站的成功对接,马斯克迈出了私人航天商业化的第一步。

  而在商业化的背后,到底是哪些因素帮助马斯克一步一步实现飞天之梦的?他是如何在高风险的航天领域不断建立自己里程碑式的据点?又是如何在超高投入的航天领域进行成本控制的?在成本控制的背后,SpaceX的哪些做法可以为创新性公司带来更多可借鉴的价值?

  当然,即使再低的成本控制,要想让私人航天找到商业化的路径,除了技术的成熟之外,经济性、资金的来源,与投入的平衡都是重要的问题。从SpaceX身上,不同的企业或许可以从中学到不同的内容,进而找到其中包含的巨大的商业机会。

  如果要把举国体制下超高投入的航天产业拉入商业化的轨道,毫无疑问,首先要解决的是经济性和成本可控的问题。

  作为资深的产业颠覆者和创新企业家,马斯克早在电子支付工具Paypal和电动汽车特斯拉的打造上积累了足够的经验,只不过,这一次,他更具理想情怀,将商业化的触角伸向了浩渺的星空。公开信息显示,对于航天飞机的运营成本,NASA(美国宇航局)算过一笔账:1972年以来,美国政府一共为航天飞机项目花费了1960亿美元,分摊到135次发射飞行,每次成本是14.5亿美元左右。

  然而,对于SpaceX来说,第一代龙飞船总共进行了22次发射任务,其中成功21次,仅有一次因火箭爆炸导致船体被毁。但由于可以重复使用,发射成本被降至航天飞机的十分之一不到,而载货能力却能达到航天飞机的三分之一。

  事实上,也正是因为SpaceX在控制成本上的能力,让NASA的态度发生了变化,当马斯克提出可重复使用火箭这一概念后,NASA表示出很大兴趣,并且开始对这一项目进行投资。

  美国科罗拉多大学物理系研究员万维钢在《第一性原理》中总结了马斯克在SpaceX上使用的六大方式:“第一,尽量不外包,80%的零部件都由自己生产。既然航天工业还没有市场化,那自己生产就比外包便宜。比如说外包定制一个发动机的气门,报价是25万美元,时间要一年;SpaceX 自己做只要几个月,成本只要几分之一。

  “第二,采购的方式更加灵活。SpaceX 甚至会到 eBay (相当于中国淘宝)去买材料,到废品厂去买二手零部件。

  “第三,可能也是关键的一点,是要和大市场对接,从而有效降低了NASA定制商品的价格。比如宇航员系的安全带,NASA定制价格都非常贵 —— SpaceX 直接采购最高级的赛车上的安全带,不但使用更舒适,而且比 NASA 定制便宜得多。再比如电脑,NASA 火箭上用的电脑,一台报价要 100 万美元 —— SpaceX 直接用街头 ATM 机上的电脑,一台只要 5000美元。

  对这些看似抽象的概念,其实举例来看就会非常清楚。以飞船与空间站的对接为例,我国天舟一号实现过6个小时的快速对接,俄罗斯最快的一次对接是4小时15分钟,可以说这种对接无论是理论还是技术实现都不存在问题。但对商业公司来说,要想让两个高速飞行的航天器在空中实现交互和对接,最大的难度体现在对控制技术实现的成本把控上。

  资深航天专家李红(化名)告诉记者,“一般而言,控制技术的问题分为三大类,一类是测量,即要测量高速飞行的航天器的位置,不仅是相对于地面上的位置,还要知道他们两个飞行器相互之间的位置。第二类是制导,就是控制系统在知道了目标的位置时,需要基于轨道力学,寻找一条满足经济性、安全性要求的路,从而找到目标。第三类是如何才能走上这条路,以及在路上保持何种安全姿态。”

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