商界|一战赚了800亿,却又造火箭?疯狂的马斯克背后离不开“第一性原理”( 五 )


但对于航天飞机来说 , 可再用性既不快速 , 也不完整 , 检查和翻修费用高得惊人 , 尤其考虑到航天飞机的飞行频率不高 。 航天飞机的检查、翻修和加油需要经过“120多万道不同流程” , 花上好几个月的时间 , 而且成本超过建造一艘新的航天飞机 。
如果用类比法进行推理 , 你会得出一个结论:重复使用航天飞机的想法是不可行的 , 它不适用于NASA , 所以我们也用不上 。 但这种推理存在缺陷——反对重新使用航天飞机的理由源自单一的案例研究对象 , 即航天飞机本身 。 然而问题在于航天飞机本身 , 而非所有可重复使用的航天器 。
火箭是分级的 , 多级火箭互相叠加在一起 。
SpaceX的“猎鹰 9”号火箭共有两级 。 第一级是一段14层楼高的箭体 , 上面安装了9台引擎 。 第一级火箭使航天器脱离地心引力 , 从发射台升空 , 进入太空 。 然后 , 第一级箭体分离并脱落 , 第二级火箭接管飞行 。
第二级火箭只有一台引擎 , 它点火后继续推动航天器升空 。 第一级火箭是“猎鹰 9”号最昂贵的部件 , 约占整个发射任务成本的70% , 所以即使只有第一级火箭得以回收和有效再利用 , 也能节省大量资金 。
但是 , 火箭的回收和再利用可不是一件容易的事情 。 第一级火箭必须与航天器分离 , 做一个直体后空翻 , 其中3台引擎点火以减缓速度 , 找到通往地球着陆点的路径 , 然后轻轻地把它的巨大箭体竖立在地面上 。 借用SpaceX一份新闻稿里的话 , 这一过程就像“在风暴中心让一根橡胶扫帚在你手上保持平衡” 。
2015年12月 , “猎鹰 9”号一级火箭将航天器送入轨道后 , 成功完成了在坚硬地面上直立着陆的壮举 。 贝佐斯旗下的私营航天公司蓝色起源公司(Blue Origin)将它的“新谢泼德”号(New Shepard)火箭送入太空后 , 其可重复使用的助推级箭体也成功返回地球 。
【商界|一战赚了800亿,却又造火箭?疯狂的马斯克背后离不开“第一性原理”】
从那时起 , 这两家公司都翻新和重复使用了许多回收后的火箭级 , 然后把它们重新送回太空 , 这些火箭级就像被授予合格证书的二手汽车 。 曾经的疯狂实验正在变成例行程序 。
第一性原理思维方式所产生的创新 , 使蓝色起源和SpaceX大大降低了太空飞行成本 。 举个例子:SpaceX开始把NASA的宇航员送到国际空间站的时候 , 每次飞行要花费纳税人1.33亿美元 , 而过去发射航天飞机的成本为4.5亿美元 , 前者还不到后者的三分之一 。
SpaceX和蓝色起源处于这样一种状态——他们是这个行业的新来者 。 新来者的优势在于可以挥洒创意 , 内部既不存在固有思想 , 也不存在确立已久的做法和遗留的传统 。 没有过去的束缚 , 他们可以把第一性原理作为火箭设计的驱动力 。