太空企業的成本之爭 Space X如何開啟載人航空商業化?

撰文:藺思含
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8月2日,美國太空探索公司Space X研發設計的龍飛船(Crew Dragon)成功了完成一次歷史性的太空旅程,將兩位來自美國太空總署(NASA)的航天員安全帶回地球。隨着飛船準確降落在墨西哥灣,這次太空飛行成為了人類歷史上首次由商業載人航天飛船完成的飛行,打開了太空飛行的全面商業化的大門。

此次飛行任務從5月30日正式開始,兩位太空人赫利(Doug Hurley)及本肯(Bob Behnken)搭乘龍飛船升空,前往國際太空站。在空間站停留的63天時間裏,航天員完成基本的空間站對接任務,並進行了共4次太空行走。

而這一次航空任務亦是Space X公司開展載人太空任務的最後一次試驗,此後,Space X將可以正式開張營業,向「乘客」收取交通費用。對於普通人而言,實現飛向太空的夢想似乎指日可待。Space X公司是如何做到這一點的?航天飛行的商業化是如何實現的呢?

實現商業用途

一直以來,人類幾乎所有航天飛行的實踐全部都在各國政府的主導下進行,原因顯而易見——沒有私人企業有能力支付火箭升天背後的天價成本。即便有來自政府的一定資金支持,降低成本仍然是實現商業化的最大難關。

圖為SpaceX公司研發的龍飛船(Dragon Crew)的模擬版。公司在2015年首次實現飛船的回收後,又對飛船進行重新整修和安全檢查,並在兩年後才再次把飛船送入太空,由此實現了飛船的重複使用。(Getty)

想像一下,如果普通的飛機不能夠被重複使用,那麼每完成一次飛行,一架價值3億多美元的波音747就會淪為無用之物,要實現往返則需要兩架這樣的飛機。如此一來,旅客便等於要負擔整價飛機的成本,公司才不至於虧損。如此高額的票價,想必也沒有乘客願意搭乘飛機了。

航天飛行商業化要面對的就是這樣的窘境,只有讓航天飛船以及飛船的助推器能夠像飛機一樣被重複使用,企業才有可能以此盈利。

Space X深知這一點的重要性,為此,公司自2002年創立後便為實現飛船和火箭的回收和重複利用進行反覆的實驗。2010年,Space X首次將當時用於貨運的龍飛船進行了回收,兩年後,飛船正式開始商業化運營,為國際空間站運送貨物。然而,同時期作為飛船助推器的火箭依然是用完即棄,直到2015年12月,Space X公司研發的獵鷹9號助推器才得以被回收,並在2017年實現重複使用。

太空競賽

SpaceX並非唯一一個以載人寒天飛行商業化為目標的企業。飛機製造商波音公司(Boeing),亞馬遜創始人Jeff Bezo創立的藍色起源(Blue Origin),以及英國維珍集團旗下的維珍銀河(Virgin Galactic),都是這場太空競賽的參與者。

2019年12月20日,波音公首次發射載人太空船星際客機(CST-100 Starliner),不過它最終沒有成功進入國際太空站的軌道。(Getty)

然而,Space X公司暫時還處於遙遙領先的位置。目前為止,藍色起源和維珍銀河兩家公司還未能將飛行器送入太空軌道。而另一個更為接近的競爭者——飛機製造商波音公司(Boeing),也在這一次與NASA的合作中落後於SpaceX。

2014年,波音和SpaceX兩家公司均獲得了NASA商業載人項目(Commercial Crew Program)的合同,且事實上,作為航空航天領域的老牌企業,波音公司獲得了NASA60%的資金,而相比之下,企業理念顯得離經叛道、有些不可靠的Space X則並不被看好。

NASA的一位前任副署長Lori Garver稱:「國會、產業以及NASA大多數領導人物都覺得應該直接把錢交給波音公司,讓他們來負責。」

特斯拉汽車公司創始人馬斯克(Elon Musk)在2002年創辦了SpaceX公司,以降低太空運輸成本和進行火星殖民為目標不斷在技術上做出革新。(Getty)

SpaceX的創始人馬斯克(Elon Musk)對《華盛頓郵報》記者說:「我們不得不以一種極度雜亂無章的方式應對。如果我們按照標準程序來,早就把錢花光了。多年以來,我們每周都要進行資金周轉,幾個星期的時間就能把錢花光。這種情況讓我們形成了精打細算的思維。採用廢舊的零件,或者失敗——這就是我們面對的選擇。購買廢舊的部件,修好,讓它們能夠正常運作。」也許是這樣的精神,SpaceX最終用NASA提供的剩餘40%的資金,遙遙領先了競爭對手波音公司。

在去年將無人航天艙送往國際空間站的飛行試驗中,波音公司設計的航天艙未能進入計劃的軌道。而在此之後,NASA提出了80多項改進的建議,公司則宣佈將在今年底重新進行這次試飛。

NASA採用的這種商業模式顯示出了它的優越處。把航空項目交給民營企業後,只提供固定的資金,企業要運用有限的資金來創造利潤,於是不得不想方設法將建造成本壓低,而這則為未來航空產業的正常化創造了先決條件。

如今,SpaceX載人飛船的成功正式開啟了載人航空商業化進程,不過,對於諸位野心勃勃的企業家而言,比賽才剛剛開始。採用可重複使用的火箭和飛船載人升空是第一步,接下來,企業還要努力增加火箭和飛船可被重複使用的次數、以及縮短使用後機件整修的周期,只有這樣才有可能在成本之戰中贏得競爭者、實現可持續發展。