當(dāng)“一箭 60 星”成為星際鏈路衛(wèi)星（Starlink）的代名詞，SpaceX 早已規(guī)劃好低軌寬帶星座的 2020 計(jì)劃。只要再發(fā)射 4 到 6 次，全美用戶就有望率先享受到由衛(wèi)星寬帶提供的高速網(wǎng)絡(luò)。
SpaceX 的“新年第一發(fā)”鎖定在北京時(shí)間 1 月 7 日的上午 10 時(shí) 19 分，搭乘“獵鷹”9-1.2 型運(yùn)載火箭的 60 顆 Starlink 衛(wèi)星在美國卡納維拉爾空軍站執(zhí)行了第三次發(fā)射任務(wù)，并在大約 1 小時(shí)后完成了星箭分離。
國產(chǎn) Model 3 交付現(xiàn)場(chǎng)，“馬氏 Disco”的中國首秀 | 極客公園截取
與此同時(shí)，飛赴中國上海的“太空狂人”馬斯克切換了身份，以特斯拉 CEO 的身份參加 Model Y 在華量產(chǎn)的啟動(dòng)儀式?；蛟S是沉浸在開年雙響炮的歡愉中難以自拔，在國產(chǎn) Model 3 交付儀式上，他用一支獨(dú)創(chuàng)的“馬氏 Disco”舞動(dòng)全場(chǎng)。
對(duì)比新造車的困頓，逐鹿太空只會(huì)難上加難。無論是星鏈之于太空網(wǎng)絡(luò)通訊，亦或是星船之于火星登陸，最終的沖抵，靠的是馬斯克的開拓創(chuàng)新和實(shí)干精神。
懷揣著對(duì) 2020 年的更高展望，SpaceX 在過去一年鐫刻的印記，或許更值得予以留念。
由線到面的天基互聯(lián)網(wǎng)
鳴響新年的禮炮之前，SpaceX 以火箭 52 次連續(xù)發(fā)射成功的戰(zhàn)績(jī)?cè)俅嗡⑿铝巳蜻\(yùn)載行業(yè)的新記錄。在 2019 年完成的 13 次發(fā)射任務(wù)中，獵鷹 9 號(hào)承擔(dān)了 11 次發(fā)射，另外 2 次出動(dòng)的是由三臺(tái)核心助推器并聯(lián)而成的重型獵鷹。
相比于 52:0 的不敗紀(jì)錄，SpaceX 在 2019 年另一項(xiàng)備受矚目的戰(zhàn)果，當(dāng)屬其在 5 月和 11 月執(zhí)行的“一箭 60 星”低軌寬帶星座的發(fā)射任務(wù)。在今年 1 月 7 號(hào)發(fā)射了第三批星鏈衛(wèi)星后，共有 180 顆衛(wèi)星被送至太空。
在 5 月份進(jìn)行的首射，外界的焦點(diǎn)主要集中在這 60 顆衛(wèi)星非同尋常的部署方式。簡(jiǎn)化后的扁平設(shè)計(jì)、雙列各 30 顆的堆疊式排列，其部署方式有別于傳統(tǒng)的“正規(guī)方式”。馬斯克形象地比喻道：“這種顯得有些“怪異”的部署方式就像是在桌上把一摞牌攤開的過程。”
衛(wèi)星發(fā)射的次日，馬斯克發(fā)布了推文，稱衛(wèi)星“一切都好”。這 60 顆衛(wèi)星按照原計(jì)劃被“獵鷹”9 號(hào)火箭送入 440 公里的預(yù)定軌道，再通過氪離子推力器，向 550 公里的最終軌道進(jìn)發(fā)。
繞地旋轉(zhuǎn)的人造星座奇觀被荷蘭衛(wèi)星跟蹤者朗布魯克捕捉到，從他公布的視頻來看，至少有 56 個(gè)物體在上空呈一字排開，猶如一串珍珠在夜空掠過。
2019年5月23日，SpaceX衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目“星鏈”迎來首次發(fā)射
而馬斯克也成為了星鏈計(jì)劃的首席體驗(yàn)師。他在家中裝配了一臺(tái)“星鏈”終端。在 10 月 22 日一早，他在其 2900 萬粉絲的推特賬號(hào)發(fā)布了一條內(nèi)容：“哇，真能用?。。 ?，以此來表明自己是通過星鏈衛(wèi)星經(jīng)由太空發(fā)送的這條推特。
同日，SpaceX 總裁兼 COO 肖特韋爾表示，公司確信在 2020 年年中就能開始通過“星鏈”星座在美提供寬帶服務(wù)。實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)只需要發(fā)射 6 到 8 批衛(wèi)星。不過，落實(shí)這一計(jì)劃的最大難點(diǎn)不是發(fā)射衛(wèi)星，而是如何克服用戶終端的設(shè)計(jì)和工程工作的挑戰(zhàn)。
毫無疑問，星鏈計(jì)劃是迄今為止數(shù)量級(jí)最龐大的巨型星座，已有 12000 顆 Starlink 衛(wèi)星獲美聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）批準(zhǔn)。實(shí)際上，如果實(shí)現(xiàn)全球覆蓋，只需要發(fā)射 24 次就可以搞定。
雖然官方和馬斯克本人尚未確定是否需要數(shù)量如此之多的衛(wèi)星，但考慮到“給用戶帶來更多的容量”，以及向用戶提供定制服務(wù)選項(xiàng)，為 SpaceX 打造全球規(guī)模最宏大的低軌寬帶星座，提供了必要性支撐。
以量取勝的打法或許有效，可 SpaceX 再次實(shí)施的擴(kuò)張性計(jì)劃引發(fā)了外界爭(zhēng)議。去年 10 月中旬，SpaceX 向國際電聯(lián)提出了頻譜申請(qǐng)，希望再增設(shè) 30000 顆星鏈衛(wèi)星，此舉遭到了觀星族和天文學(xué)家的批評(píng)，理由是擔(dān)心 SpaceX 一旦在太空部署成千上萬顆衛(wèi)星后，極有可能給日常天文觀測(cè)等活動(dòng)帶來不便。
緊湊的設(shè)計(jì)和堆疊式排列充分利用了獵鷹九號(hào)的發(fā)射能力 ｜ Starlink 官網(wǎng)
幸好，SpaceX 總裁兼首席運(yùn)營官肖特韋爾在 2019 年 12 月 6 日對(duì)媒體表示，計(jì)劃在 12 月底（推延至 2020 年 1 月 7 日）發(fā)射的下一批 60 顆“星鏈”低軌寬帶衛(wèi)星中，選一顆做特殊涂層處理，以減少反光，從而降低給天文觀測(cè)造成干擾的可能性。不過，“這只是一次實(shí)驗(yàn)，目的是尋找最優(yōu)的解決方案?！?/strong>
星鏈規(guī)劃的衛(wèi)星數(shù)目之多前所未有。除了要解決衛(wèi)星對(duì)天文觀測(cè)的不利影響，如何妥善處置報(bào)廢的衛(wèi)星，令政府和工業(yè)界官員頭疼。在首批星鏈衛(wèi)星發(fā)射后的一個(gè)多月，就有 3 顆衛(wèi)星離群失聯(lián)。
在去年 6 月底召開的世界安全基金會(huì)空間可持續(xù)性峰會(huì)上，相關(guān)議員按 5% 的報(bào)廢率估測(cè)，他們擔(dān)心擬由數(shù)千顆衛(wèi)星組網(wǎng)的巨型星座會(huì)在低地軌道“遺撒”數(shù)以百計(jì)的廢棄衛(wèi)星。
為了防止廢棄衛(wèi)星污染太空甚至發(fā)生事故，SpaceX 在衛(wèi)星設(shè)計(jì)之初就提早做好了防范。官方表示，那些廢棄衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)行一段時(shí)間后，最終會(huì)被地球引力拉拽下來，并在大氣層中火化，以支持太空探索公司對(duì)清潔太空環(huán)境的承諾。
?？吭趶S房，等待出廠的獵鷹九號(hào)運(yùn)載火箭 | Pixabay
低成本獨(dú)占發(fā)射優(yōu)勢(shì)
如今，垂直起降技術(shù)是 SpaceX 運(yùn)載火箭的對(duì)外名片，其可靠性和技術(shù)成熟度已在一級(jí)火箭多次復(fù)用的實(shí)踐中得以驗(yàn)證，連續(xù)發(fā)射并完成回收 52 次就說明了一切。今年 1 月 7 日發(fā)射的第三批星鏈衛(wèi)星，一級(jí)火箭使用的就是之前發(fā)射過三次的“四手火箭”。
這枚火箭第一次發(fā)射是在 2018 年 9 月，當(dāng)時(shí)從卡納維拉爾角發(fā)射了 Telstar 18 VANTAGE 通信衛(wèi)星，并在大西洋的 SpaceX 無人駕駛駁船上著陸。第二次發(fā)射是 2019 年 1 月進(jìn)行，把 10 顆銥語音和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星送入軌道，并再次降落在海上無人駕駛駁船上。第三次發(fā)射用于 2019 年 5 月第一批星鏈衛(wèi)星，最終著陸到 SpaceX 回收船上后，對(duì)這枚火箭進(jìn)行了翻新，為第四次發(fā)射任務(wù)摩拳擦掌。
事實(shí)上，SpaceX 的“四手火箭”并非只此一艘。早在去年 11 月 11 日用于發(fā)射第二批“星鏈”衛(wèi)星的“獵鷹”9-1.2 型火箭，首次復(fù)用的整流罩和第 4 次復(fù)用的一級(jí)火箭成為了外界重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。
此前，這枚一級(jí)火箭參加的 3 次發(fā)射，分別是 2018 年 7 月 25 日和 10 月 8 日在范登堡空軍基地進(jìn)行的“下一代銥”一箭十星發(fā)射和阿根廷對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星發(fā)射，以及 2019 年 2 月 21 日在卡角進(jìn)行的印尼通信衛(wèi)星和以色列“創(chuàng)世紀(jì)”月球著陸器發(fā)射。
事后，馬斯克表示，這種 5 型箭在設(shè)計(jì)之初就能滿足“在無需例行整修的情況下”反復(fù)使用 10 次，若“做適當(dāng)?shù)睦芯S護(hù)”可用 100 次之久。
SapceX 不僅通過星鏈衛(wèi)星在全世界掀起了“衛(wèi)星寬帶”熱潮，躍居全世界商業(yè)衛(wèi)星第一艦隊(duì)的擁有者，而且通過一系列的技術(shù)創(chuàng)新來降低成本，讓 SpaceX 的火箭發(fā)射報(bào)價(jià)非常誘人。其中，SpaceX 抓住火箭垂直起降回收技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，通過可多次使用的火箭大幅節(jié)省了發(fā)射成本，提高了發(fā)射頻次。這意味著一旦調(diào)低發(fā)射報(bào)價(jià)，刺激市場(chǎng)需求，SpaceX 同樣有能力應(yīng)付日益增多的衛(wèi)星客戶。
馬斯克為獵鷹九號(hào)找到了商業(yè)創(chuàng)新場(chǎng)景，一項(xiàng)名為 “SmallSat rideshare”的服務(wù)在去年 8 月官宣，提供的服務(wù)是在現(xiàn)有的近地軌道發(fā)射任務(wù)中，為客戶提供“太空拼車”的機(jī)會(huì)，幫助他們把衛(wèi)星順利送上太空。
SmallSat rideshare 能夠提供相較于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手更快、更實(shí)惠的衛(wèi)星發(fā)射入軌服務(wù) ｜ SpaceX 官網(wǎng)
和以往搭便車最大的區(qū)別在于，SpaceX 幫助了小衛(wèi)星擺脫了主衛(wèi)星發(fā)射時(shí)間的約束，即發(fā)射時(shí)間不再受制主衛(wèi)星的時(shí)間。只要衛(wèi)星公司提前預(yù)約，就可以按照 SpaceX 給出的可選時(shí)間準(zhǔn)時(shí)發(fā)射。
SpaceX 官方賬號(hào)在社交媒體稱，拼單業(yè)務(wù)可為小型衛(wèi)星制造商提供業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的專屬服務(wù)，且成本僅為傳統(tǒng)任務(wù)的九牛一毛。這一服務(wù)將從 2020 年 3 月起實(shí)施，每個(gè)月至少一次發(fā)射機(jī)會(huì)，200 公斤重的小衛(wèi)星收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為 100 萬美元起，最低報(bào)價(jià)和一箭 60 星的成本不相上下。若要享受最實(shí)惠的價(jià)格，需要至少提前一年預(yù)約。
首家簽單的客戶是天上運(yùn)輸企業(yè)莫門圖斯 (Momentus)，該公司將在未來的一次專享拼單的發(fā)射任務(wù)中，搭乘“獵鷹”九號(hào)把其“活力騎乘”拖船送上太空。
而加拿大多倫多衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)企開普勒通信公司在 2019 年 12 月 11 日宣布，已訂購 SpaceX 400 公斤的拼單發(fā)射能力，用來在明年發(fā)射其物聯(lián)網(wǎng)立方星。拼單發(fā)射合同價(jià)格與太空探索公司對(duì) 200 公斤拼單能力 100 萬美元的報(bào)價(jià)“大致相符”。
星球穿梭的未來進(jìn)行時(shí)
自成立之日起，SpaceX 的主要目標(biāo)就是要幫助讓人類成為一個(gè)多星球物種。馬斯克希望創(chuàng)造一種能夠使火星旅行的價(jià)格降低至 20 萬美元的交通工具。
2018 年 9 月 18 日，SpaceX 與日本最大時(shí)尚在線網(wǎng)站 Zozotown 創(chuàng)始人、43 歲的前沢友作（Yusaku Maezawa）簽訂合同。售出整艘“超重”巨型火箭，成為首位繞月航行乘客。他計(jì)劃在 2023 年邀請(qǐng)全球 6 位至 8 位藝術(shù)家，一同乘坐“星船”進(jìn)行繞月飛行。
作為替代現(xiàn)役獵鷹九號(hào)和重型獵鷹的新運(yùn)載系統(tǒng)，可完全可重復(fù)使用的“超重”巨型火箭以及“星船”客運(yùn)飛行器，肩負(fù)著奔向月球和移民火星的重任，其研發(fā)難度和成本遠(yuǎn)高于獵鷹九號(hào)和重型獵鷹。
以 SpaceX 研發(fā)的載人火星飛船為例，這個(gè)在設(shè)想中可以將宇航員運(yùn)送至火星的項(xiàng)目，研發(fā)耗資預(yù)期達(dá) 100 億美元。要知道，SpaceX 近兩年來的營收維持在 20 億到 25 億美元之間。即便如此，馬斯克未曾因?yàn)闊X而叫停項(xiàng)目。
2019 年 3 月 2 日，獵鷹九號(hào)火箭把 SpaceX 研發(fā)的第二代龍飛船“載人龍送入太空，并于 24 小時(shí)后主動(dòng)對(duì)接國際空間站。雖然是一次不載人試飛，但可承載 7 名航天員的載人龍飛船作為現(xiàn)役運(yùn)量最大的載人飛船，是繼 2011 年航天飛機(jī)黯然退役后，曾將人類 6 次送上月球的美國，經(jīng)過 8 年的漫長(zhǎng)空檔期，終于恢復(fù)了將人類送入太空的能力。
但遺憾的是，“載人龍”飛船在 4 月 20 日發(fā)動(dòng)機(jī)試車發(fā)生了爆炸事故，直接對(duì) NASA 重啟從宇航員上天計(jì)劃產(chǎn)生了影響。同時(shí)，原定不早于 7 月 25 日進(jìn)行代號(hào)為“驗(yàn)證”2 的載人試飛，也因?yàn)檫@次事故一再推遲。
測(cè)試之前的星船 MK1，也是第一枚完整尺寸試驗(yàn)箭 ｜ SpaceX 官網(wǎng)
而聳立在夜空之下，等待起飛的星船 MK1，在 2019 年 11 月 21 日于美國得克薩斯州進(jìn)行地面壓力測(cè)試時(shí)艙壁爆裂，頂端炸飛。每一次的試驗(yàn)，都是人類實(shí)現(xiàn)殖民火星夢(mèng)想的一次嘗試。而每一次的失敗，都沒有擊垮一心期望探月登火的馬斯克。
從 2002 年一路至今，馬斯克經(jīng)歷過 SpaceX 的頻臨破產(chǎn)、難以翻身、凝重絕望和身心俱疲。這家公司塑造過不少豐碑，也數(shù)次墜入谷底?！拔覀冎肋@會(huì)很艱難，否則也不會(huì)叫 rocket science 了”，馬斯克曾用此話鼓舞員工。
“我們得振作起來，拍拍身上的塵土往前走，前面還有好多事要做?！币呀?jīng) 20 多個(gè)小時(shí)沒有合眼的馬斯克，依然帶著堅(jiān)韌和激情的語氣對(duì)員工說，“從我個(gè)人來說，我絕不會(huì)放棄，永遠(yuǎn)不會(huì)?！彼嬖V同事，只要和他站在一起，就會(huì)取得最終的勝利。
文章來自微信公眾號(hào)：極客公園（ID：geekpark），作者：包校千
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