火箭也能很可爱吗？
在一个阳光明媚的早晨，在加利福尼亚海岸的范登堡空军基地，答案显然是肯定的。四周都是高耸的发射台龙门架，自1958年以来，它们已经将数十枚大型、昂贵、一点也不可爱的火箭送上天空。但在基地的羽扇豆和鼠尾草中，却立着一个普通的白色“活动帐篷”——它看起来更像是在成年礼上，而不是在这里，在大型火箭的西海岸总部。帐篷里，一辆半挂车上，躺着猎鹰一号。
它长70英尺，只有将阿波罗宇航员送上月球的土星五号火箭的五分之一。技术人员可以像斯利姆·皮肯斯在《奇爱博士：我如何学会停止担忧并爱上炸弹》中骑着核弹一样，跨坐在直径五英尺半的船体上。大多数火箭有三到四级，而这枚只有两级，它使用的是精炼煤油，每加仑的成本比加州加油站的普通无铅汽油还低。目前，10名工程师正在对它进行试射前检查，这项工作对大多数火箭来说需要数百人。看着他们在这艘小飞船上忙碌，人们不禁会想，猎鹰这个名字似乎有些牵强：麻雀和山雀都被取走了吗？
但这个不起眼的“小型车”有望大幅削减将卫星送入轨道的成本，甚至可能重振美国日渐衰落的太空事业。猎鹰一号是太空探索技术公司（简称SpaceX）生产的第一枚火箭。这家位于加利福尼亚州埃尔塞贡多的三年历史的公司，旨在以低廉的650万美元发射1400磅的有效载荷进入轨道，而第二便宜的航空航天公司则收取约3000万美元，这还仅仅是个开始。该公司已经开始为更大的火箭原型开发和销售有效载荷空间，并希望最终能以当前标准价格的十分之一提供载人及无人飞行器。“在十年内到达月球绝对是可行的，”SpaceX副总裁克里斯·汤普森说。
确实，对于一家小公司来说，SpaceX的负责人往往思想非常宏大。董事长兼首席执行官埃隆·马斯克是一位互联网千万富翁，他个人为整个项目提供资金，他说他创办公司的最终动机无非是拯救人类免于自我毁灭。“六十年前，我们没有原子武器。六十年后我们可能会有什么？”他沉思道。“在火星上建立一个自我维持的第二个人类文明”在他看来是“最重要的目标。如果你需要备份你的数据，那么备份生物圈也很重要。”
马斯克的大胆贯穿于这家拥有130人的企业，它占据了洛杉矶国际机场以南的四座工业建筑。表面上看，SpaceX可能会被误认为是一家加州休闲的冲浪小子风格公司：T恤和牛仔裤是标配，公司赞助员工集体观看《星球大战前传三：西斯的复仇》及其他科幻电影，其中一位首席测试工程师是位23岁的纹身青年。但管理层人员，大多从大型航空航天公司的高层招募而来，却是非常严肃的，他们计划对波音和洛克希德·马丁毫不留情，就像沃尔玛对待老牌百货公司一样。“那些公司为将物体送入太空所收取的费用无异于拦路抢劫，”汤普森宣称，他应该很清楚；他在麦道公司（现为波音的一部分）管理生产和测试长达15年。“他们说他们是商业公司，但事实是他们是受到过度监管、人员过剩的政府项目。我们绝对想抢走他们所有的生意。”
“我们将掀起一场革命，”推进系统副总裁汤姆·穆勒也表示赞同，他曾负责TRW（现为诺斯罗普·格鲁曼的一部分）的火箭发动机开发。
外界观察家对此并不完全确定，但他们对这项努力表示尊重。“他们年轻且经验不足，但他们做的事情是对的，我认为他们会成功，”美国宇航局马歇尔空间飞行中心首席推进工程师罗伯特·萨克海姆说。他补充说，是时候了。他说，30年前，美国航空航天公司处理了全球约80%的发射任务；现在，这个数字接近20%。“今天至少有30个拥有太空能力的国家。我们正在落后。我们在太空领域正濒临出局。”
尽管如此，这仍然是火箭科学。重力沉重，大气浓厚，火箭——即使是简单的火箭——也容易爆炸，而企业试验场上散落着许多坠毁和烧毁的私人轨道服务初创公司。特立独行的飞机设计师伯特·鲁坦在2004年赢得了安萨里X大奖，他将载人可重复使用火箭飞机“太空船一号”送入太空，但那是一次亚轨道飞行，所需的能量大约是到达并维持轨道所需能量的2%。SpaceX能否成功地将一枚有效载荷送入地球轨道——更不用说建立火星殖民地——取决于许多不确定的因素，其中最重要的是其核心人物的勇气。
达到新高度
SpaceX的猎鹰一号是一种无人两级火箭，其第一级可重复使用，在升空后不久将通过降落伞实现水上着陆。上级设计用于将卫星送入地球表面上方317英里的轨道。如果成功，猎鹰一号将比伯特·鲁坦和他的航空航天公司Scaled Composites开发的“太空船一号”达到更高的飞行高度。“太空船一号”于2004年10月获得了1000万美元的安萨里X大奖，成为第一艘将三人送入100公里（即62.5英里）亚轨道高度的私人资助飞行器。就他而言，SpaceX首席执行官埃隆·马斯克希望鲁坦和其他私人火箭专家能够继续参与这项事业。“这超越了竞争，”他说。“坦率地说，我认为如果除了SpaceX之外还有其他公司追求低成本进入太空轨道及更远的地方，那将是一件好事。”
**不安分的火箭人** “我本可以坐在世界上最好的酒店前的海滩上喝着迈泰鸡尾酒。事实上，我想我能买下那家酒店，”SpaceX首席执行官埃隆·马斯克沉思道，“但我只能享受几天。”相反，马斯克（坐在这里，在被称为“隼（Kestrel）”的第二级发动机前）将他的互联网数百万美元投资于猎鹰一号。“一个习惯于做高强度事情的人，如果不做脑叶切除术，就无法转变为低强度生活，”他说。
埃隆·马斯克34岁，身家数亿，拥有两架飞机，甚至牙齿也很整齐，所以人们自然而然地会讨厌他。不幸的是，本人他却是个健谈、自嘲的家伙，几乎不可能让人讨厌。他出生于南非，带有不太纯正的英式口音和一丝干涩的幽默感：“当人们问我为什么开一家火箭公司时，我说，‘我只是想学着怎么把一大笔财富变成一小笔。’”
如果他成功了，贫困对他来说并非新体验。17岁时，他离家前往安大略省金斯敦的女王大学求学，每天靠不到1美元生活——他称之为一场被迫的预防坏血病实验——之后获得了奖学金，并在宾夕法尼亚大学获得了物理学学士学位。他进入斯坦福大学攻读博士学位，但在两天后辍学，于1995年创办了一家名为Zip2的媒体服务软件公司，并于1999年出售。随后，他与人共同创立了全球领先的电子支付系统PayPal，并于2002年将其出售给在线拍卖公司eBay。作为这两家公司的主要股东，他的净资产估计为3.24亿美元。当被问及这个数字是否准确时，他耸耸肩：“这取决于你如何评估SpaceX。”
马斯克在2002年的一项可行性研究让他相信“火箭本身并没有什么固有昂贵之处。只不过过去建造和操作它们的人效率极其低下”，于是他决定创办这家公司。他发现一个主要问题是官僚主义倾向于固守过时的硬件。“航天飞机仍然使用磁带录音机，其数据容量甚至不如一个U盘，”他摇着头说，“他们不得不在eBay上寻找替换零件。”他还发现，波音公司Delta IV等火箭的背后团队往往有数千人，但他从互联网时代就知道，小型工作组可以更快地执行项目。
在SpaceX早期与马斯克进行过咨询的萨克海姆也认为，大型航空航天公司可以从更精简、更灵活的硅谷组织结构中学到一些东西。“虽然摩尔定律一直在让芯片变得更好，但我们同时在火箭方面却在倒退，”他说。“我们现在拥有的并不比V-2导弹更好。”
马斯克对机会充满信心，立即开始从顶尖航空航天公司中挖掘年轻人才。“当时非常可怕，但同时也是梦想成真，”穆勒回忆起早期时说道。“我无法告诉你人们说过多少次这是不可能完成的。”
小奇迹
猎鹰一号，与典型的美国、欧洲和俄罗斯火箭相比，矮小如膝，旨在对航天器产生类似20世纪60年代大众甲壳虫汽车对超大型、高价汽车的影响。马斯克的目标是震撼并振兴美国的火箭产业。“一直以来，缺乏迫使大型航空航天公司降低成本的驱动力，”他说。“在任何行业中，当有新进入者出现时，情况都会改善。”
从一开始，SpaceX就秉承了一个神圣的原则：简单。“这是我们的座右铭，因为它能让你兼顾可靠性和低成本，”马斯克说。猎鹰一号的工程师们首先专注于开发一种高效的发动机。在过去的30年里，美国只开发了两款新型火箭发动机。SpaceX的设计师们“确实是从一张白纸开始的，”穆勒笑着回忆道，“我们说，‘我们需要什么推力，我们想要什么有效载荷，’然后我们从那里开始。”
嚼着麸皮松饼（埃尔塞贡多所有四栋建筑里都有齐全的厨房和丰富的零食），马斯克挥手指向生产车间，技师们在那里制造了猎鹰一号的航天级2219铝合金燃料箱、它的第一级发动机（名为梅林）以及上级发动机（名为隼）。这两台发动机都是通过简洁的理念诞生的。“每级只有一个发动机，而且只有两级，”马斯克说。“我们认为这是你能拥有的最简单的配置，同时还能将有用的东西送入轨道。”
一个新制造的“梅林”在洁净室的一个角落里闪闪发光。这是一个火箭专家所称的“平底喷射器”的例子，即使是对非专业观察者来说，它也异常简洁，只有一个高压同轴燃料喷射器用于混合火箭级煤油和液氧，而不是其他火箭发动机中使用的数百个较小的喷射孔。“把梅林做对是单项最难的事情，”马斯克说，他表示在测试过程中，这台发动机经历了不少“RUD事件”（rapid unscheduled disassembly，即快速非计划解体——谁说火箭科学家没有幽默感？）。但该公司在德克萨斯州麦克格雷格占地300英亩的测试场进行的严格运行使他相信，梅林是一台可靠的发动机，能够持续产生75,000磅的推力。它还具有工程师可以随时关闭的奇妙能力。这将允许发射团队将猎鹰一号固定在发射台上，持续点火，直到他们确信所有系统都正常运行，或者如果不正常，就停止发动机。固体火箭助推器，例如航天飞机上的那种，一旦点火就无法关闭。
“梅林”是SpaceX长期成功的关键。一旦“猎鹰一号”建立起良好的记录，SpaceX计划将五台“梅林”发动机组合起来，推动下一代运载火箭“猎鹰五号”的第一级，该火箭将能够以每发约1580万美元的价格将10000磅的有效载荷送入轨道。这与波音公司Delta IV型火箭每次发射6000万美元的费用相比，表现 remarkably 突出。所有的火箭都只使用一种第一级发动机，“就像西南航空公司决定只使用737飞机一样，”马斯克说，“它简化了一切。”
但这还不是猎鹰与现有航天器相比的所有效率之处。例如，猎鹰一号80%的部件都被设计成可以被降落伞送回地球，从海洋中打捞出来，翻新后再利用。浮力不是问题。“燃料箱空了之后，它就像一个空的啤酒罐，”马斯克说。猎鹰五号则被配置为完全可重复使用——这是第一款完全可重复使用的轨道飞行器。马斯克希望这些部件能至少使用100次飞行。
对于整枚火箭，穆勒、汤普森和他们的设计师同伴们利用了尖端技术，如计算机控制零件加工、轻质碳纤维材料和GPS辅助制导系统。猎鹰五号的航空电子设备将通过以太网进行通信，这与连接家庭和小型办公室网络中设备的技术相同。助推器燃料箱的接缝采用摩擦搅拌焊接，这是一种先进技术，通过高压和摩擦将材料连接在一起，而不是使用脆弱、添加不精确的金属块。
最革命性的变革之一是，SpaceX的所有火箭都将在埃尔塞贡多的机械车间建造，然后运到发射台，随时待命。其他火箭通常是在发射台上缓慢而费力地建造的。“我们把它们当作飞机来对待——这是我们的模式，”汤普森说。
易于组装
猎鹰一号在范登堡空军基地布满灌木的棕色山丘中不起眼地升起。“有些火箭需要两三个月才能在发射台上堆叠、组装和检查完毕，”SpaceX的测试和发射业务负责人蒂姆·布扎说，“但当我们的火箭竖起来时，它基本上已经准备好飞行了。”SpaceX的第二次发射将从范登堡进行，可能在12月。第一次发射将于10月从马绍尔群岛进行。
猎鹰一号和五号也承诺具有多功能性。SpaceX已经达成了协议，允许从范登堡、科迪亚克岛、卡纳维拉尔角、沃洛普斯岛和马绍尔群岛进行发射，这意味着卫星有效载荷几乎可以送入任何轨道。
当然，从理论上讲，许多宏伟的冒险都是有道理的。但第三方研究也支持马斯克的自信预测。Futron公司的一项设计可靠性分析表明，猎鹰一号的预期故障率仅为2.8%。这低于任何其他当代美国运载火箭的预期故障率，包括Orbital Sciences公司制造的飞马座XL，它是猎鹰一号在小型有效载荷市场的直接竞争对手。Orbital公司每次发射收费约3000万美元。
火箭技术最终的成功在于实现它。但当SpaceX测试发射运营副总裁蒂姆·布扎深情地凝视着停在范登堡卡车车厢支架上的小火箭时，他非常确定，如果真有任何意外，那它们确实是意外。“我们研究了所有火箭的每一次故障，并分析了这些故障如何应用于我们的飞行器，”他说，“如果失败了，我们至少会以一种新的方式失败。”
从埃尔塞贡多工厂到范登堡，沿着加利福尼亚101号公路驱车而上，风景宜人，车程三个小时。这155平方英里的土地，有着令人惊叹的海滨悬崖和连绵起伏的山丘，开发商会乐意为此付出数十亿美元，这里似乎不太像发射火箭的地方。空军授予SpaceX使用太空发射司令部三号西部的许可，那是一个位于基地西侧废弃的Atlas发射台。它已经停用了大约十年。三号西部基本上是一个带有发射台的混凝土碉堡，被空军批准的打捞者清理得一干二净，连管道都没有了；一个便携式厕所供SpaceX发射团队使用。“在那边工作的人可能会有点邋遢，”SpaceX的市场经理黛安娜·莫利纳说。
宝贵的有效载荷
猎鹰一号的锥形整流罩大约12英尺高，由铝合金制成，将在发射时保护卫星，然后在入轨后像蛤壳一样打开以释放卫星。人类会乘坐SpaceX火箭吗？“我们还没有准备好谈论我们载人飞行的计划，除了说我们长期肯定会朝这个方向发展，”马斯克说。
4月24日，猎鹰一号用卡车运抵这里，由篷布覆盖。“我们在运输过程中必须把它盖好，”发射操作团队的安妮·钦纳里说，“如果人们看到一枚大型导弹在公共道路上运输，他们可能会有点过度兴奋。”在发射台上，她和她的团队在SpaceX的另一项创新——一辆配备笔记本电脑和等离子屏幕的时尚移动发射指挥拖车——中监控火箭系统，这使得休斯顿的任务控制中心看起来像冷战时期的遗迹。
猎鹰一号的首次飞行原定于今年8月，首个有效载荷是美国国防部海军研究实验室的TacSat-1实验通信卫星，重250磅。但随着发射日临近，SpaceX遇到了一个障碍。空军规定，附近发射台上的泰坦4型火箭必须先发射，以防猎鹰一号的飞行（它将几乎从头顶掠过）可能失败并降下破坏性碎片。而泰坦的飞行意外地无限期推迟了。
SpaceX团队没有等待泰坦号的飞行，而是决定打包火箭并将其转移到另一个发射场。“我们的第一次发射现在将从我们在夸贾林环礁的岛屿发射场进行，”莫利纳说。有效载荷是：FalconSat-2，一个由空军学院学员建造的重43磅的太空等离子体监测器。
虽然发射地点改变了，但当务之急仍未改变。定于十月进行的首次尝试，将承载巨大的希望。“现在，我们只是声称我们能够进入太空，”马斯克说。但他援引Futron公司的研究表示，“看起来成功的几率很高，希望如此。”说完他敲了敲自己的额头。
即使“猎鹰一号”失败，马斯克的口袋也不会空。他估计，到发射日他将花费大约1亿美元，但必要时他愿意投入更多。“我会倾尽所有，”他说，“我会一直资助这项事业，直到几乎一无所有。如果我把房子卖了，我妻子会生我的气，但除了那之外……”
他能承担多少次失败？
“三次。”
回到埃尔塞贡多，当马斯克和我聊天时，我的目光飘向他简朴隔间里唯一的装饰（作为一名平等主义的互联网公司经理，他的办公室和任何人的办公室一样容易进入——并且大不了多少）。那是一张1965年穆罕默德·阿里与桑尼·利斯顿重量级拳王争霸赛著名首轮照片的放大版。一个 defiant、怒视的阿里将右臂举过被击倒的利斯顿，仿佛在挑战这位年长的拳手挣扎站起来，再承受一拳。马斯克笑了。“那是我们的竞争对手，”他指着利斯顿仰卧的身体说，“虽然这并不是真的要打败波音和洛克希德。”
不，显然不是。马斯克在谈到希望备份生物圈和拯救人类时，显然是真诚的，我怀疑这位和蔼的南非神童从对美国大型航空航天公司的仇恨中获得了多少动力。另一方面，马斯克的火箭连续三次失败的可能性极小，这意味着公司很可能存活下来，这也意味着那些老牌公司最好保持警惕。正如利斯顿所发现的，一个轻视年轻、自大——也许还有点可爱——对手的老冠军，很容易就会倒在拳台上，纳闷到底是什么击倒了他。
