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馬斯克談虛拟宇宙

生活 更新时间:2024-09-11 03:10:58

原創土星V号

來源航天愛好者網

馬斯克談虛拟宇宙(藍色起源就是不服)1

貝索斯從他自己的飛船下來後暢言,說此次去太空之旅改變了他對地球的想法,現在看來他所謂的“改變”和大家想的“改變”或許有些本質上的差别。在美國政府問責辦公室(GAO)正式拒絕了藍色起源在NASA月面載人着陸系統(HLS)上的抗議,裁定NASA将HLS合同授予SpaceX符合其競标要求且選擇上并沒有任何偏見後,貝索斯領導藍色起源的司法部門一紙起訴書把NASA告上了聯邦法院,就是不服輸!

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我總結一下GAO這段結論的意思——抗議無效!

不僅如此藍色起源在公關上也依然不放棄,制作各種宣傳圖并動用美國國會的關系影響NASA,貝索斯甚至還提出自費20億美金的降落器研發費用以換取合同。

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藍色起源“吐槽”SpaceX需要過多次在軌加注的宣傳圖

藍色起源這一系列操作不僅給人一種“輸不起“的感覺,更令人對行為背後的理由感到費解。身為全世界身價最高幾人之一的貝索斯,能花5億美金買一艘遊艇,為啥會對NASA給SpaceX價值約29億的HLS合同那麼執着?有些人說這是貝索斯為了面子,為了威望,但或許有一種更簡單的解釋,那便是他隻是打算複制SpaceX的發家史,一段不太為人知但卻對NASA以及商業航天都有着深遠影響的故事,以及一個僅十年便被埋沒在曆史長河裡的複用火箭公司。

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時間回溯到2003年,哥倫比亞号航天飛機事故暴露出了STS在設計上的諸多漏洞,NASA也終于承認未來不能再依靠這個1970年代設計且已經運行20餘年的航天載具。小布什在事故調查報告公布後不久便宣布了未來NASA的三項計劃,第一在國際空間站預計2010年左右建造完成後STS便全部退役,第二開啟星座計劃以期在2020年代重返月球,第三NASA将投資私人航天企業讓太空不再局限于政府機構。當然相比較有深遠影響的前兩項,私人航天這在當時還很陌生的話題自然沒有受到多少媒體的關注。這大概也是僅1年後NASA和奇石樂(Kistler)航天公司簽訂價值2.27億美金的研發合同時,并沒有受到過多報道的原因。

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這個和瑞士奇石樂精密機械設備集團重名的公司和前者沒有任何關系,是前NASA工程師和高管們在1993年建立的私人航天公司,CEO George Mueller更是阿波羅計劃的高管之一,領導設計了天空實驗室和航天飛機,也因此常被稱為“航天飛機之父“。Mueller離開NASA的一大原因便是他不滿意NASA和美國空軍在“太空梭”上合作的一系列結果,導緻原本“低成本複用”的目标讓位給了軍方更注重的性能和貨倉體積。所以奇石樂航天公司誕生一開始的目标,便是設計建造一款能完全複用的火箭,來完成低成本多次往返太空的目标。經過6年的設計完善,奇石樂在1999年公布了K-1火箭的用戶使用指南,這款兩級全複用火箭将成為公司打入航天市場的支柱。

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K-1火箭第一級由三台AJ-26引擎驅動,這是洛克達因公司在蘇聯解體後向俄羅斯購買的NK-33引擎改版,第二級則由一台真空優化的AJ-26引擎驅動。一二級分離後,一級火箭調轉姿态反向點火讓火箭返回發射場,随後以水平姿态打開降落傘減速,最後打開充氣氣囊緩沖降落。第二級火箭同理,唯一的區别是入軌的第二級火箭要先用軌道調整引擎減速離軌。

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第一級火箭

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第二級火箭

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發射架構

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由于二級火箭會再入大氣,K-1火箭有着獨一無二的載荷艙設計。和其他火箭用整流罩在起飛時保護載荷然後抛棄不同,K-1的“整流罩”便是第二級箭體的一部分,前端采用圓頭設計以起到再入時隔熱罩的功能,頗有些把航天飛機貨艙放在火箭頂端的味道。入軌後二級火箭打開前端艙門,把載荷“甩”出去。

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前端貨艙載荷的兩種部署方式

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理論上K-1火箭能送4.5噸載荷進入近地軌道,3.2噸的貨物給國際空間站,或1.57噸的載荷進入地球同步轉移軌道,同樣可以從國際空間站帶回約900千克的貨物。K-1的設計如果更換推力更大的引擎,理論上其圓柱體的載荷艙也可用來載人。隻是再入時候這5個人的坐姿會有些别扭,不管怎麼布置因為第二級隔熱罩在上頭朝下再入的姿态,宇航員都會一定程度上的倒立。

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奇石樂最早期望在2000年試射,但正如太多的火箭項目一樣K-1的研發投資遠超預期,原本希望的低軌通訊星座公司的投資更隻剩下銥衛星一家,到2004年時奇石樂聲稱隻完成了火箭設計75%,公司卻已經瀕臨破産。NASA或許正是看中樂K-1火箭的潛力,所以才雪中送炭給了2.27億美金讓其完成研發。但奇石樂公司估計沒有一個人想到這“救命的炭”給人截胡了,而截胡的人卻有着一個當時整個航天界聞所未聞的名字,馬斯克。2002年SpaceX在加州的一個小倉庫裡悄然成立,馬斯克正自己出資辛辛苦苦研發獵鷹-1火箭,卻突然得知一個已經瀕臨破産的私人航天公司得到了NASA的巨額資金,自然是一萬個不爽。于是馬斯克力排衆議,一紙抗議書把NASA和奇石樂告上了GAO,認為這巨額合同有違公平競争的原則,甚至不惜親自前去美國參議院聽證會表達不滿。

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馬斯克2004年美國參議院聽證會講稿

由于當時SpaceX并沒有任何背景且僅成立2年,對手又是NASA “老兵”參與的航天公司,幾乎沒有人認為SpaceX能抗議成功。但出乎意料的是美國政府問責辦公室(GAO)在了SpaceX這邊,判定NASA的合同大幅度低估了K-1火箭的研發難度,且并沒有給其他公司提供其他可行方案的機會,不符合商業合同公平競争的原則。此次判決不僅法理上SpaceX獲勝,更因其“大衛對戰歌利亞”的戲劇性,一下子給原本沒啥話題度的私人航天領域帶來了廣泛關注,NASA迫于雙重壓力在2004年底撤銷了和奇石樂的合同。随後2006年1月按照GAO的建議,NASA對美國所有私人航天公司公開招标,正式開啟了“商業軌道運輸服務”(COTS)項目。

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路透社2006年的報道

雖說同年8月奇石樂和SpaceX同時成為COTS第一階段的獲勝者分享約5億美金的投資,但相比較2年前直接提供巨額資金,COTS要求中标公司自己承擔一部分研發資金,NASA會根據研發進度按批次提供更多資金。而對奇石樂打擊最大的,是該資金隻會在首射入軌成功後支付,也就是說K-1火箭剩下那25%的研發還需要奇石樂自掏腰包解決。在苦苦支撐僅1年後,奇石樂便因為私人出資沒有達到标準而合同取消,K-1火箭至此已經徹底沒有了研發資金。獵鷹9在2010年6月首飛後不到一個月,奇石樂航空航天公司便正式宣告破産,隻留下俄克拉荷馬州總部的一棟空蕩蕩的大樓。

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從表面上看這段曆史頗有SpaceX“小三轉正”的感覺,模仿競争對手的回收理念然後通過政府途徑搶走了别人“救命”的資金,最終讓自己發家,這或許也是現在貝索斯通過HLS項目想辦到的事情。但這種說法實際上是忽視了很多細節上的區别,和早就埋藏在K-1火箭設計之初的隐患。實際上縱觀NASA和SpaceX的合作史就能發現,SpaceX一直都在不斷重複着從“備胎“到”小三轉正“的過程。奇石樂公司2007年合同取消後,NASA在2008年就立刻用剩下的資金再次招标選中了軌道科學公司的”天鵝座“貨運飛船和安塔瑞斯火箭,後續對兩家公司的投資偏見更是一目了然。SpaceX不僅拿到了第二批共計35億美金裡的小頭16億美金,還要負擔起更多的任務12次,相比較天鵝座飛船9次任務卻拿了19億美金。

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2012财年結尾NASA按照合同給了已經成功發射3次獵鷹9,并完成龍飛船和國際空間站對接測試的SpaceX 8.58億美金,盡管同時期天鵝座飛船和安塔瑞斯火箭在沒有任何首飛的前提下,就已經額外獲得了9.1億美金的資金。

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且和諾格在首射前就拿到六次任務資金的70%不同,NASA給SpaceX的錢吝啬到甚至不願意多付一次試射,導緻獵鷹9 的首射是SpaceX完全自己出資完成的。

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僅2年後NASA開啟商業載人航天招标,SpaceX再一次拿了小頭。以2019年的美金計算,SpaceX獲得25億美金合同而波音獲得了整整43億美金合同,其中3次測試飛行的研發價格波音(22億)更是直接比SpaceX(12億)多了10億,幾乎已經是SpaceX全部項目的價格。雖說馬斯克有承認當初競标SpaceX的确壓低了價格,但這個差距也未免有些太大了。

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現如今SpaceX的載人龍已經正式投入運營1年有餘,波音的星航線卻因為各種各樣的問題連和國際空間站的測試對接都還沒有完成(雙方進度差距近3年)。可以說這個“小三”轉的“正”是非常的“不正”,且從這17年的發展看來,反倒是證明了馬斯克2004年要求公開競标的重要性。若不是龍飛船的“備份”,NASA恐怕現在都還要買聯盟号飛船的高價船票,讓國際空間站沒法滿員運作。縱然曆史無法證僞,我們永遠都無法知道2.27億美金能否真的讓K-1火箭離開發射台,但K-1火箭的進度遲緩卻不是一個簡單的更多資金便能解決的問題。看下K-1火箭各硬件介紹圖,便能發現一個細節:

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作為一個起飛重量381噸和獵鷹9V1.0(333噸)差不多的運載火箭,K-1有着多達8個子系統承包商,算上提供引擎的洛克達因則有9個,且都還是火箭的重要部件。比如諾格提供的箭體支架,洛馬提供的推進劑儲箱,就連回收用的降落傘和二級再入的隔熱罩都由不同的分包商負責。雖說航空航天公司再度分包是很常見的行為,就連火箭主要部件全部自己設計的SpaceX也在太空導航,生命維持系統,數據分析模拟等上找過形形色色的公司幫忙,但像奇石樂這樣自己基本隻負責拼接的“縫合怪”火箭确實是很罕見的。

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SpaceX的部分子承包商

紙面上講讓專業的公司建造各個子系統然後自己在整合在一起的确會方便很多加快進度,但對于一款從零開始設計的火箭來說,各個子系統之間的磨合優化絕非是簡單的組裝,SpaceX在數年内把獵鷹9從V1.0升級到Block 5,一大原因便是同時擁有生産和研發部門,有些甚至就在霍桑一個工廠下。當多個有不同管理溝通體系的公司,卻還需要互相交流數據信息優化,對研發進度的延遲和額外的資金消耗是在所難免的。從1999年公布用戶使用指南到2006年NASA的合同,7年的時間耗光了資金卻湊不齊一枚火箭,過多的承包商恐怕難逃其責。有趣的是從97年開始擔任奇石樂的高管Rob Meyerson,在03年跳槽到了藍色起源并一路升職到了公司總裁,直到2017年被現在的Bob Smith替代。正如COTS合同帶活了SpaceX一樣,貝索斯執迷于HLS合同也許真的是希望能帶活整個藍色起源。畢竟當2015年新薛帕德和獵鷹9同時完成陸上回收時,新聞上到處都能看到對未來超級富豪太空競賽的遐想,然而6年過去了:

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這“競争”卻成了SpaceX的一枝獨秀,多次複用,過百發射,載人龍,重型獵鷹,星鍊乃至深空載荷,SpaceX的成就數不勝數本應是對手的藍色起源卻迄今為止沒有把1克的東西送入軌道, BE-4引擎還成了網上的Meme迄今都沒有一次完整點火,吹了無數次的畫了超大餅新格倫火箭的廠房更是空空如也。

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藍色起源:看,我的新格倫大火箭多壯觀,你們都看不見麼?

不過和2004年GAO裁決時不同,SpaceX要面對的隻是一個和自己一樣畫餅描繪展望未來的航天公司,藍色起源要面對的則是一個有着充足設計經驗,且已經展示并測試過大量硬件的航天公司。奇石樂從1999年的躊躇滿志到2010年的黯然破産不過11年,留給藍色起源的時間或許真的不多了。

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