馬斯克的星艦發射真失敗了? 給中國航天的啓示

來源：知識分子 

4月20日，北京時間晚上9點30分，星艦終於正式開始了它的首次軌道級發射。

【馬斯克的星艦發射真失敗了? 給中國航天的啓示】
哈佛-史密森尼天體物理學家喬納森·麥克道爾認爲，星艦在爆炸前飛到最大高度39公裏，距離國際公認的太空邊界100公裏還差得很遠。而另壹部分聲音則認爲，本次發射已經完成了“不損壞發射台正常起飛”的任務，達到了預期目標。https://t.co/80tXCvKuwB pic.twitter.com/WjbeoeQszx

— TimedNews.com （@TimednewsC） April 21, 2023

兩天前，這個人類曆史上個頭最大的火箭曾計劃進行壹次發射，然而，由於壓力閥疑似凍結問題，發射計劃被迫推遲48小時。

昨晚的那次，火箭點火成功，脫離發射台，最初的壹兩分鍾，情況看上去不錯。然而，2分40秒之後，火箭開始劇烈抖動，出現故障，3分鍾後，火箭解體爆炸，最大上升高度爲39公裏。

在中國的社交媒體上，普遍認爲這是壹次失敗的發射。

但對於這次星艦爆炸，不同人的看法存在相當大的差異。哈佛-史密森尼天體物理學家喬納森·麥克道爾認爲，星艦在爆炸前飛到最大高度39公裏，距離國際公認的太空邊界100公裏還差得很遠。而另壹部分聲音則認爲，本次發射已經完成了“不損壞發射台正常起飛”的任務，達到了預期目標。

在本次發射後的CNN報道中則提到：“在火箭開發過程中，SpaceX堅持認爲，此類事故是收集數據最快、最有效的方式。這種方法使該公司有別於其密切合作夥伴 NASA，後者更喜歡緩慢、有條理的測試，而不是劇烈的爆炸。”

作爲壹個專業的觀察者，我們必須要有不同的、更加理性的視角。這樣壹個重型運載火箭的首次發射，出現意外實屬正常，更值得我們借機重新審視自己，思考如何立足自身條件，更好地促進航天事業的發展。

星艦爆炸對馬斯克意味着什麽？

事實上，SpaceX團隊對這次發射普遍預期不高。馬斯克本人也認爲，本次發射隻要不炸在發射台上，星艦飛不飛得起來，飛得多高，都是成功。

這是因爲SpaceX採用了互聯網行業快速推出新產品，快速疊代升級的方式。“星艦遵循小步快跑、迅速疊代的研發理念，不怕暴露問題，從壹次次失敗中快速找到技術漏洞，優化到下壹代的版本中。”通過壹次次真刀真槍的發射任務，發現問題、解決問題，提高可靠性。而不是把時間花在長期、反復的論證和測試上。

有消息指出，星艦的研製，採用了批量化生產的模式。第壹批次星艦壹共生產了5個，這次雖然發射失敗了，但馬斯克宣布幾個月後還將再次發射。這種行爲也體現了馬斯克在商業航天方面的壹個很突出的特質：冒險精神。

創業是高風險的，100家企業創業，能有幾家存活下來就算不錯了，創新同樣也是高風險的。但SpaceX的每次發射都面向全世界公開直播，對發射失敗併不懊惱，甚至處之泰然。這是因爲馬斯克有強烈的信心，認爲最終壹定能成功，這種底氣來自於他對技術的把控。這讓我想起在SpaceX發展的早期，剛開始研發獵鷹係列火箭的時候，馬斯克隻有1億美元。每發壹枚火箭需要2500萬美元，前叁次都爆炸了，直到第四次發射成功，才讓他僥幸逃過破產的命運。

在獵鷹係列火箭回收和重復利用的試驗中，壹些業內人士很不看好。在陸上回收、海上回收試驗中，多次發生爆炸。似乎對SpaceX來講，失敗不是問題。

太空探索是全人類共同的事業，任何壹個參與者願意參與其中併積極嘗試，取得成功，在某種意義上也都是人類的成功。我們要正面看待SpaceX和星艦。在過去，火箭最重要的性能是運載能力，成本是次要的。現在火箭最重要的能力是性價比，星艦等新壹代運載火箭的成功，將大大降低人類進入太空的成本，助力人類在群星間穿越。因此，對中國而言，也許，減少審批手續，降低政策門檻，推出激勵措施，鼓勵商業航天企業大膽嘗試，不斷創新，才能更好地應對星艦和SpaceX帶來的挑戰。

在2015年，以吉林1號衛星的發射爲標志，中國進入了商業航天元年，這壹年，商業航天在中國正式破冰起航。那段時間，互聯網領域的BAT們也開始紛紛尋找機會進軍航天領域（可參見我當時的文章《2015，中國商業航天元年》）。自那之後，8年來，中國的商業航天取得了長足發展，採用商業模式研製的火箭接連發射成功。但是，如果給予壹定的鼓勵和支持，發展速度還可以更快壹些。

2016年時，我還寫過壹篇文章《未來二十年，載人登火星》，然而，現在七年過去了，似乎離登陸火星的時間還需要20年甚至更長。各國政府層面還沒有載人登陸火星的計劃。幸運的是，馬斯克推出的移民（專題）火星計劃，似乎更讓公衆感興趣。

對壹個企業的發展而言，企業家的風格，決定了這個企業的風格和前途。就像比爾.蓋茨之於微軟公司，喬布斯之於蘋果公司，貝索斯之於亞馬遜公司。同樣，馬斯克的風格決定了SpaceX的風格和價值取向。馬斯克併非隻有SpaceX，他還同時參與創辦了移動支付工具Paypal、太陽能發電項目Solar city、時速上千公裏的超級高鐵項目、電動汽車特斯拉等。這些項目中很多相似的特點，比如，技術的顛覆性、項目實施的可持續性、產品推出非常高調、更新頻率非常快速等。

首先，我們要承認SpaceX是壹家商業航天企業，但它卻併不是普遍意義的民營企業。在歐美小政府大社會的模式下，大部分項目都會採用商業模式發展。SpaceX在創業的早期，招聘了很多美國宇航局的航天工程師。美國宇航局通過專門的機製，轉移了包括航天發動機在內的很多技術給SpaceX，特別是把給國際空間站送貨、載人等大額訂單交給SpaceX，幫助它度過危機。

作爲壹家商業航天企業，SpaceX十分重視成本控製，壹切因陋就簡，用夢想來激勵員工。在強調員工福利的美國，可以打地鋪，經常性地加班，成爲員工的自覺行爲，這與歐美強大的工會勢力對員工福利的要求似乎背道而馳。我們可以看到，在馬斯克移民火星，顛覆航天技術的感召下，員工的動力被激發，工會福利被放到壹邊。當然，我們也要看到，這背後，也有馬斯克利用強大的輿論影響力（川普也是這麽幹的）來化解來自工會和輿論的反對聲音，以及，收購推特後，馬斯克同樣大規模減人增效，使加班成爲常態。

星艦壹旦成功，需要警惕壟斷

讚成SpaceX的勇氣和努力，併不代表着對這家公司的全面讚成。

在馬斯克創辦的企業中，十分強調第壹性原理。第壹性原理是指將事物拆分成各種要素，分別進行分析，找到實現目標的最優路徑的方法。該原理源於古希臘哲學家亞裏士多德提出的哲學觀點：“每個係統存在壹個最基本的命題，這個命題不可違背，更不可刪除。”馬斯克曾經說過，存在壹種好的思維框架，有點像物理學上第壹性原理的推理（first principles reasoning），將事情縮減至其根本實質……因此，必須把問題徹底搞明白，才能從中找出那些最基本的東西。

星艦是在第壹性原理的基礎上進行的顛覆式創新。這種例子，就像智能手機的出現對摩托羅拉和諾基亞的影響，幾乎顛覆了整個手機行業。在這個意義上，我們要警惕SpaceX對整個航天產業的顛覆性。這種顛覆性我們在特斯拉汽車裏也已經看到了——幾乎所有的電動汽車市場和傳統汽車市場都被特斯拉玩的團團轉。特斯拉把所有的零部件和技術掌握在自己的手裏，擁有了巨大的降價空間，於是，隻要特斯拉壹降價，其他的汽車廠商幾乎無利可圖，於是，特斯拉便擁有了可以輕易壓垮對手的實力。

而在星艦的例子中，SpaceX批量化地生產通用型的航天器，包括載人飛船、貨運飛船、火箭等。在SpaceX的庫房裏，裝滿了數十枚大大小小回收來的重復利用的火箭，以及排列得像森林壹樣的猛禽發動機。這些航天器都是批量化生產出來的，具有穩定的品質，而且具有很好的通用性，減少了個性化設計、生產和測試，導緻成本大大降低。

壹個令人印象深刻的例子，是SpaceX把日常生活中常用的門把手，作爲航天器艙門的開關。因爲馬斯克認爲，生活中的門把手經過了商品化數億次的檢驗，證明足夠可靠，比工程師設計壹個航天器專用的門把手要可靠得多，成本也要低得多。

另壹個例子是航天器上的芯片。因爲航天器的芯片要經受發射時的振動和太空環境中的輻射，往往需要專門設計和測試，導緻價格奇高。而SpaceX採用不同的路徑，它從電子市場上購買低等級的民用芯片，通過多個芯片的冗餘備份設計，實現高可靠、低成本。或者從低等級芯片中進行篩選，選出那些能夠適應太空環境的高可靠芯片。這樣壹來，壹枚芯片的價格就從幾百萬、幾十萬，降低到了幾千塊甚至幾百塊。

在這種背景下，星艦壹旦發射成功，意味着人類進入太空的成本將大大降低。屆時，除了爲保證國家安全，各國需要保留小規模的自主航天發射能力之外，絕大多數的商業航天發射都會奔着SpaceX去，它手上的訂單會越來越多。訂單越多，它的經驗就越豐富；規模越大，對控製成本就越有利。這就像Windows係統對於計算機行業的作用，不管是誰家的生產的電腦，最終都會採用Windows係統。這樣，便很有可能，以後不管是哪個國家或哪家公司生產的航天器，都會來找SpaceX發射，因爲自己發射反而更昂貴。這是非常值得我們警惕的。

幸而，中國的商業航天企業很多，據說有上百家之多。既有體製內的國企和央企採用商業模式新組建的，又有純民間投資的。過去幾年，商業航天企業吸引了壹批人才。在過去叁年的疫情期間，這些企業大多舉步維艱，現在疫情結束了，又讓這些企業看到了希望，特別是以中科宇航力箭壹號火箭發射成功爲標志，逐步突破了商業航天企業火箭發射載荷重量能力的製約。接下來，有必要扶持壹些上規模的商業航天企業，適當開放壹些基礎底層的技術，促進其快速成長。

這些商業航天企業作爲航天事業發展的第叁支力量，有望通過高度的對外開放，在世界市場上爭取訂單。基於中國工程師的勤奮、智慧和高效率的交付能力，有可能在與SpaceX的競爭中，爭得壹席之地。

回看中國的航天事業

要在國際舞台上爭得壹席之地，中國航天是有基礎的。

近年來，中國航天事業發展很快，在北鬥衛星導航係統、載人航天與空間站、月球與深空探測方面都取得了巨大的成就。在國際上，中國航天事業相比歐洲和俄羅斯而言發展得更好，相比日本（專題）、韓國更是進步神速。

另壹方面，中國航天事業長期堅持獨立自主，自力更生的原則，我們的所有核心關鍵技術都牢牢掌握在中國人自己手中。這樣使得航天產業的發展避免了卡脖子，可以按照自己的節奏來發展。這樣的布局顯然十分有利於行業的長期發展和可持續發展。

例如，探月工程分爲繞、落、回叁步走，從2004年開始啓動，到2020年成功實現。如今，開始了探月工程四期嫦娥六號、七號、八號的研製工作。

在探月工程成功的基礎上，中國啓動了天問係列行星探測工程，實現了首次火星探測，後續將開展火星採樣返回、小天體探測和木星係統探測等。

載人航天工程從1992年開始啓動，同樣經曆了叁個階段，於2022年底建成中國空間站。

北鬥衛星導航係統於1994年啓動，經曆了北鬥壹號、北鬥二號、北鬥叁號等叁個階段，曆時26年。

在中國，這些長達二叁十年的航天工程曆經幾代領導人，可以壹張藍圖繪到底，這在歐美民主政體下是很難實現的。以深空探測領域爲例，從80年代以來，美國宇航局經曆了老布什政府提出重返月球計劃、奧巴馬政府改成載人登陸小行星計劃、再到現在的拜登（專題）政府提出從月球到火星的計劃。這種翻燒餅似的政策調整，對行業的長期發展不利。

航天工程長遠規劃、分步實施，在中國特色的政治製度下更容易實現。這也是壹位美國行星科學界同行與我交流時發出的感慨。

當然能夠有目前的格局，主要原因在於航天技術高度敏感，與軍事高度關聯，隻能依靠獨立自主。更得益於以錢學森、趙九章、孫家棟、葉培建等壹代又壹代科學家的戰略規劃和頂層設計，立足艱苦奮鬥，自主創新，開創航天事業的新局面。

與此同時，我們也要看到另外壹支重要的力量——以太空探索技術公司SpaceX爲代表的商業航天企業快速崛起。這些商業航天機構所帶來的兩方面進展，不得不引起我們的警惕。

壹是星鏈，數萬顆衛星發射進入太空，讓全球各個偏遠地方、上網不方便的人隨時隨地通過衛星連接互聯網，而且上網成本正在快速下降，這對很多偏遠地區有吸引力。2021年5月，中國衛星網絡集團有限公司組建，相信在這方面的差距會逐漸縮小。

二是SpaceX推出的獵鷹9號係列火箭在載人和貨運發射能力、重復利用方面，技術已經成熟，極大地降低了發射成本，大大降低了人類進入太空的門檻。但SpaceX併沒有止步於此，通過超重星艦的飛行試驗，不僅大幅度提高了火箭的運載能力，滿足載人登月的運載能力需求。而且在壹級火箭可重復使用技術的基礎上，還在進壹步發展二級火箭可重復使用技術。這需要我們考慮如何應對。