作者 | 脂肪

编辑 | 四月

在经历了各种难以想象的高压和故障后，SpaceX 终于创造了历史马斯克火箭公司，将传统航天器的成本降低了 5000 多倍。

在一定程度上，这是美国版“新基建”的一个重大里程碑，通过推动近地轨道空间生态系统的发展，增强了美国民用力量进入太空的能力。

十二分钟的旅程，SpaceX 等了十二年。

美国东部时间，2020 年 5 月 30 日，在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角的美国宇航局肯尼迪航天中心，乘员龙飞船和猎鹰 9 号准备发射，将两名宇航员送往国际空间站。

点火发射后，猎鹰九号在2分钟后成功完成了一级火箭的分离；9分半钟后，一级火箭成功降落在海上平台进行着陆回收。

第12分钟，猎鹰九号按计划实现火箭二级分离，标志着首次商用载人飞船试验成功。

经过十多个小时的飞行，载人龙飞船与空间站对接，两名航天员甚至没有感觉到任何撞击。“我们对它的表现非常满意。”

在经历了超出常人想象的种种压力和失败后，SpaceX终于创造了历史。同时，这也是美国版“新基建”的一个重要里程碑，通过推动近地轨道空间生态系统的发展，增强了美国民用力量进入太空的能力。

美国总统唐纳德特朗普和副总统迈克彭斯从远处观看载人版龙飞船的发射。

开着本田雅阁去太空

几乎所有的伟大都远非最初的样子。

十二年前的 2008 年圣诞节，马斯克甚至没有钱为他的第二任妻子买一份像样的圣诞礼物。“猎鹰一号”发射的“三连败”几乎烧光了马斯克投资的1亿，特斯拉也面临资金链断裂。

雷曼兄弟的破产使融资变得困难。他面临的不仅是破产，还有大量的债务。身体受到折磨的马斯克会爬到妻子身上，在睡着的时候开始尖叫。

位于霍桑的 SpaceX 总部

第一次尝到造火箭的难处是在2006年3月“猎鹰一号”首发失败后，第一级漏油导致发动机失灵，火箭爆炸，机载卫星设备破碎车间的屋顶。

马斯克与早期团队的关键人物、年轻的工程师杰里米·霍尔曼（Jeremy Holman）就铝制 B 型螺母（失败的主要诱因）发生了激烈的争执。马斯克将失败归咎于霍尔曼，而全心全意投入发射的霍尔曼无法接受这一点。

一群工程师在酒吧里借酒消愁，第二天酒醒后再次战斗。2007年，开局良好的猎鹰一号第二次试飞以失败告终。

虽然事后很快就找到了原因，但仍有不少工程师受到重创。他们知道，老板的钱最多只能支持一两次发射。此外，霍尔曼离开了 SpaceX，这位年轻的工程师体现了马斯克渴望的那种人才，许多人甚至担心没有他，公司会倒闭。

2008年，猎鹰一号延续了三年的失败。这也是最艰难的一年，马斯克后来形容他们吸烟。如果第四次失败，可以直接给SpaceX写墓志铭。

此时的马斯克经常在半夜做噩梦，他和 2002 年想把植物温室送到火星并写软件的富豪不同，只是航空界的门外汉。

当时马斯克天真地认为3000万可以送一个温室到火星。当得知发射成本将在 6000 万美元到 8000 万美元之间时，他决定购买一架翻新的俄罗斯洲际导弹来完成任务，并一路飞到俄罗斯谈生意，结果分手。

在机场，马斯克决定建造自己的火箭。他把电脑里准备好的“费用报告”给他的同伴们看。既然可以开本田雅阁上太空，为什么还要开法拉利呢？

一位名叫汤姆·穆勒的人将新型低成本火箭的性能和成本参数添加到此表中，并与其他早期成员一起完善了火箭制造计划。他不仅是马斯克决心建立SpaceX的重要支持者，也是该公司的联合创始人和CTO。据说马斯克给了他工作号码簿上的001。

SpaceX CTO Tom Muller，火箭/飞船研发总工程师，公司绝对技术核心

2008年9月，猎鹰一号火箭第四次升空，成功将虚拟载荷送入轨道，为马斯克带来了一丝曙光。与此同时，他还从美国宇航局获得了一份价值 16 亿美元的救生合同，通过 12 次计划飞行向国际空间站运送至少 20 公吨的货物。

“我什至无法握住电话。我只是脱口而出，'我爱你们！'”马斯克后来在接到“获胜”电话时回忆道。

以这份救命合同为分水岭，SpaceX也进入了一个新阶段。马斯克用这笔钱迅速扩张，开发新的发射能力。从那年开始，他一口气进行了十几次发射，没有出现重大失误，包括第一次向国际空间站发送了一架私人货机。

2014年5月29日，SpaceX举行载人龙飞船发射，迈出了商业载人计划的第一步；2019年3月2日，SpaceX完成了载人龙飞船的首次无人验证飞行，并于2020年5月31日成功完成了首次载人火箭发射，创造了历史。

迄今为止，猎鹰9号的第一级已成功回收44次。据报道，猎鹰 9 号的一次飞行将花费 6000 万美元，马斯克希望它可以便宜到他的同行无法理解的 20 万美元。

Block 5 版本的猎鹰 9 号重型火箭高 70 米，重 549 吨，能够将多达 22.8 吨的货物送入近地轨道。

两个马斯克的“降本大法”

说到马斯克的降本方法，首先要确定的是，龙飞船是一种比较简单的飞行器，无法与过去美国宇航局研制的复杂深空飞行器相比。

它们实际上是货机（装上座位运人，卸下座位运货），与前苏联设计的载人飞船联盟号、航天飞机项目的前项目经理和现任美国宇航局顾问。韦恩·黑尔曾向媒体解释说，所有基本的保护措施都使用了，没有气闸，没有机械臂。

载人版龙飞船和猎鹰 9 号火箭在肯尼迪航天中心的 LC-39A 设施中。

就制造本身而言，高度的垂直整合，几乎所有配件都在内部生产，已成为降低火箭和航天器成本的重要因素。比如龙飞船的总造价是3亿元，其他公司的飞船项目造价比这个数字高出10到30倍。

与特斯拉一样，SpaceX 80-90% 的制造工作都是自己完成的，包括火箭、发动机、电子设备和其他组件。相比之下，从俄罗斯和乌克兰（例如）进口核心部件的竞争对手更像是组装商。ULA（联合发射联盟，波音和洛克希德马丁的合资企业）以拥有 1,200 多家供应商帮助他们制造产品而自豪。

除了自己制造，SpaceX 还设计了自己的主板、电路、振动检测传感器、飞行计算器和太阳能电池板。他们发现，仅仅一个精简的无线电单元不仅可以减轻 20% 的重量，而且还可以节省大量成本。

我国民营卫星公司九天微星的九天力波（化名）曾撰文讨论SpaceX在主控系统芯片组上的强大成本控制能力。

“以现有载人飞船搭载的星载计算机和控制器为例，单个控制器的价格约为500万元，单个控制器的价格约为500万元，共14个系统，为了追求高可靠性，每个System 1+1备份，一共28个控制器，总成本约1.4亿元！

SpaceX龙飞船主控系统的芯片组只用了2.6万人民币，成本相差5348倍！"

与其他公司追求“太空级”设备不同，SpaceX 的设备通常由现成的消费电子产品制成。经过多年的努力，他们还试图向 NASA 证明，普通的电子产品已经足够好，并不逊色于更昂贵的专业设备。

即使有供应商，马斯克也有办法说服他们“降低”成本。比如波音需要花费5年1亿造一个波浪涡轮泵，马斯克要求供应商将成本控制在100万美元，时间是1年。最终，供应商花了 13 个月的时间才做出来。

“埃隆坚持自己的商业计划，真的把航天工程的成本降下来了。波音和洛克希德等人因为过于谨慎而花了太多的钱，而SpaceX真的有这个胆量。” 供应商曾经致马斯克传记作者阿什利万斯。SpaceX 甚至有自己的测试场地，绝大多数竞争对手都使用政府的测试场地。

猎鹰九号火箭的九个发动机

龙飞船

除了高度的垂直整合，新技术的开放和大胆采用以及工程师文化为降低制造成本和提高工作效率带来了许多好处。

龙二号飞船使用的Super Draco发动机（）也是历史上第一台完全采用3D打印技术制造的航空发动机，因为它是用高强度镍铬铁合金通过计算机控制点机械直接打印出来的，这不是需要人工焊接的，强度和性能都达到了以前的所有水平。

对自动化的追求也体现在 SpaceX 工厂。他们使用一台奇怪的两层机器，将巨型金属板的焊接过程自动化，并成为竞争对手效仿的模型。

2014 年 11 月，猎鹰 91. 版本 1 火箭在 SpaceX 的霍桑生产车间组装

特斯拉和SpaceX都可以感受到强烈的工程师文化。就连马斯克自己也说过，他 90% 的生活都是由工程师组成的。

在特斯拉的车间里，工程师、设计师和产品团队通力合作，通过试产快速学习、迭代，获取生产产品所需的知识。

在 SpaceX，从常春藤盟校毕业的计算机科学家、设计机器的工程师、制造硬件的焊工和机械师都可以坐在一起。这是行业的重大突破，因为传统航空公司的工程师和机械师分开工作，在更便宜的地方设立工厂，但工程师和机械师往往相隔千里。

到目前为止，大多数处于初创阶段的关键高管已经在公司工作了十年或更长时间。当然，大多数普通工程师也至少工作五年才能获得股票期权并等到他们的项目完成。

在商业模式上，马斯克追求“薄利多销”。永远不要期望一次推出就发财，宁愿一次赚一点，然后通过多次推出，通过规模经济和不断的技术改进，大大降低成本。

三支柱NASA：美国新基建跨越式发展

2008 was Musk's year, a was when Obama was of the United States. 如果没有奥巴马政府的帮助和美国宇航局在整个项目中的全力支持，仅靠马斯克的公司就不可能实现这样的壮举。

当马斯克彻夜不眠地在 NASA 的网页上寻找载人火星任务的信息，却没有找到真正的计划时，世界上资金最雄厚的航天机构 NASA 越来越捉襟见肘。

美国虽然在冷战时期创造了世界上最先进、最复杂、可重复使用的航天飞机，但也嘲笑俄罗斯载人飞船的粗糙。久而久之，航天飞机已经成为美国宇航局最沉重的成本负担。

除了旧设计给宇航员带来的安全隐患外，虽然航天飞机可以重复使用，但作为最复杂的航天器，每更换一个部件，背后都离不开特殊加工设备和维护人员的高昂成本。压倒美国政府。

由于航天飞机维修期的存在，一年只能实现五到六次发射，远低于预设的每月两次。当然，发射成本也很高。一次发射的成本约为 四、5 亿。

亚特兰蒂斯号航天飞机，2011 年退役。

正是在这样的背景下，在美国预算赤字和金融危机加深时上台的奥巴马，主要是试图阻止各种烧钱的航天计划，导致新的航天飞机建造计划被取消，并主张与商业伙伴合作。商业航天公司。

有分析人士指出，美国正在进行基础设施建设。一方面，这样做有利于加速流入在美国基本成熟的民营航空航天业。只要人才“藏富于民”，我国航天科技人才的持续成长就会有第二个、更稳固的基础。

另一方面，在这个世界上，只有美国人在利用纯粹的私人资本来拓展太空旅游等产业。行业蛋糕之大，能吸引多少人才和员工，是无法估量的。

因此，就有了 NASA 的 Crew 项目，这是一种类似于 PPP（公私合作）的模式变化。它的主要目标之一是让私营公司建造下一代航天器，将美国宇航员送入轨道，而不是美国宇航局自己建造运载工具，而且在航天器建成后，这些私营公司也可以运营航天服务。获得了利润。

从 2010 年开始，该项目第一轮投资约 5000 万美元。第二轮奖励2.7亿美元，SpaceX的名字首次出现在榜单上。

截至 2015 年的船员项目资金申请和批准资金，来自维基百科

回首往事，猎鹰9号“上位”后，公司专注于一级火箭的回收和交付，其实与这种环境变化息息相关。再加上大环境，没有NASA的全力支持，马斯克不可能徒手创造这个奇迹。

比如火箭天赋。SpaceX 的优势之一是它拥有几名经验丰富的员工，他们曾在波音等公司从事火箭项目，或者本身就是前宇航员。

在 1970 年代，与阿波罗探月计划相关的承包商曾经雇佣了超过 400,000 名太空专家。当该计划中断时，超过 300,000 名太空工程师、科学家、管理人员和从业人员失去了工作。2011年，由于航天飞机停飞造成的发射间隙，数万人失业，其中大部分将被私人机构吸收。

在技​​术层面，NASA 通过直接部署技术人员和通过专利转让，帮助 SpaceX 等合作伙伴开发和验证关键技术。

例如，美国宇航局开放了“阿波罗”计划中的部分技术，以支持新兴商业航天公司参与太空活动。例如，“猎鹰”系列火箭的“梅林”发动机就采用了“阿波罗”计划喷头技术，用于登月舱的降级发动机。

SpaceX 还通过与 NASA 的协议购买了 PICA 绝缘材料的生产工艺。PICA是指Carbon，即酚醛浸渍碳烧蚀材料。它是美国宇航局艾姆斯研究中心为从深空返回的航天器开发的一种高性能烧蚀绝热材料。可以说是艾姆斯研究中心研究了几十年的积累结晶。

PICA 甚至在艾姆斯研究中心的测试中短暂忍受了 7000°C，4.9 km/s 的高温高压气体燃烧，这个温度甚至比太阳表面高 1500°C。被选为星尘彗星探测器返回舱的底部绝缘材料

有趣的是，SpaceX 工程师找到了一种更便宜的方法来改进基本公式。因此，龙飞船从一开始就可以承受从火星返回并进入地球大气层时产生的热量，但成本仅为PICA的十分之一。

龙飞船隔热罩

龙飞船进入大气层时的状态。高温材料 PICA-X 保护龙飞船（概念图）。

值得注意的是，NASA 为 Crew 供应商制定了非常严格的安全标准，这些标准将随着计划的变化而发展。

NASA 安全顾问表示，到目前为止，SpaceX 和波音都没有独立达到这一标准，并表示 NASA 必须在整个过程中通过“实质性干预”帮助两家公司。

NASA 仍然拥有深厚的专业知识，他们应该继续运用这些专业知识来帮助开发和执行美国最复杂和最具挑战性的太空系统。

四转动力

4月底，NASA与包括SpaceX在内的三大公司签署了开发人类登月器的初步合同。到 2020 年，该公司还有望从美国国防部获得价值数十亿美元的合同。

除了政府合同马斯克火箭公司，商业火箭运输市场还需要时间来证明。事实上，在2008年猎鹰一号第四次成功发射后，市场订单并没有如期到来。至于技术方面，仍有许多人质疑可重复火箭的可行性。

“如果有一天，你因为死亡或其他问题，被迫交出接力棒，而你的计划还只是臆想，你能坦然接受这个现实吗？” 几年前，永旺杂志记者问马云。一个非常有趣的问题。

当然，冷静地接受，我想了很久。马斯克回答道。“我一直在努力构建一个世界，让 SpaceX 在我不在的情况下最有可能继续其使命。”

“你会把接力棒传给他们吗？” 记者问道，他正在办公室里看马斯克儿子们的照片。

马斯克曾计划将业务移交给一个或几个机构，但现在他认为这个家庭可能更安全。“我只是不希望这项业务被一些贪婪的私人股本控制，”他说。“那会很可怕。”