宇宙級的商業炒作——SpaceX 獵鷹重型火箭發射

最新 03-03

戴雨瀟｜作文

劉智雄、文如水、戴雨瀟｜編輯

戴雨瀟｜美術

「火星人」埃隆 · 馬斯克（Elon Musk）日前又將一枚 SpaceX 火箭射上了天。此次發射升空的火箭型號叫「獵鷹重型」（Falcon Heavy）——顧名思義，算是大推力重型運載火箭。這個「大炮仗」力量雖大，但是並沒有搭載任何衛星，也不負責開展空間科學實驗，唯一的任務就是把一輛只有一噸多重、駕駛席放著假人的特斯拉電動車送到火星軌道。

至於這一任務的完成情況，馬斯克在推特中用十分樂觀的語氣說：「第三次點火成功。剛剛超越了火星軌道，現在正朝小行星帶前進。」這兩句話翻譯一下，意思其實是說任務失敗了，那輛特斯拉已經錯過了火星軌道，正一頭沖向小行星帶。換言之，這次「成功」的發射只是讓天上多了一件太空垃圾而已。如果事先不知道馬斯克發射前宣布的「送入火星軌道」任務，只看他現在輕鬆歡快的推特，圍觀群眾甚至察覺不出其實任務已經失敗了。馬斯克果然是個高人。

SpaceX 的「獵鷹重型」運載火箭其實就是一個增強版的「獵鷹9號」火箭（Falcon 9）左右兩邊各綁上了一支附加的「獵鷹9號」火箭作為推動器。每個獵鷹9號由9個「梅林1D」（Merlin 1D）引擎組成，所以第一級核心加上兩個輔助的推進器總共就是27個引擎[1]。

馬斯克裝發動機——「多多益善」？

用一大堆引擎湊推力，這在航空航天領域實在不是一個好點子。根據工程式控制制學和概率論基本原理，並聯工作的引擎數量越多，出現故障的概率就越大，假設每個「梅林1D」引擎的可靠性是「R」，那麼27個引擎並聯的可靠性就是 1-(1-R)^27。一旦其中任意一台或者幾台發動機出現故障，就會導致任務失敗，甚至釀成機毀人亡的慘劇[2]。自從使用了30個NK-15引擎的蘇聯N1火箭發射失敗之後，各國就不再採用這種發射級使用過多引擎的思路去設計火箭了。當前世界主流中國、美國、俄羅斯和歐洲等國的火箭研發思路都是增加引擎推力、減小引擎台數。

早就被世界航空領域棄用的多引擎設計路線卻深深地吸引了馬斯克。背後的原因說來也有些無奈，因為 SpaceX 現有的「梅林1」系列發動機無論推力還是比沖都很一般（被我國的 YF-100、俄羅斯的 RD-180 和美國的 RS-68 在各個指標全方位壓制）。馬斯克和他的團隊沒有能力開發出更高級的大推力引擎，所以現階段只能把研發精力和資源全都投入到一種火箭發動機的發展之中，然後實施量產。如果任務需要大推力，多綁幾個發動機就是了。

至於並聯數個引擎導致的整體效率低和故障率大的問題，SpaceX 選擇了「通通無視」的冒險主義路線——反正能拉到新的投資，有足夠的錢可以拿來燒，而且現階段也不考慮載人任務，火箭炸了也就炸了。

這次 SpaceX 倒是僥倖沒有炸，但是我想世界上不會有任何國家級重要衛星發射或者載人航天任務敢冒險使用這套低效率、高風險的「獵鷹重型」運載火箭。更何況，「在重型和超重型火箭市場中，任務主要是載人登月和去火星，載荷的價值遠超於運載火箭的成本」[3]，SpaceX 目前唯一的優勢「省錢」對這些大客戶來說沒有太大吸引力。

「火箭復用」——技術革命還是營銷手段？

SpaceX 公司最大的賣點無疑是火箭的垂直起落（VTVL）。不得不說，這一特技在成功的時候看起來還是十分激動人心的——火箭從空中垂直緩緩降落的視覺效果堪比科幻大片。

當我們返璞歸真，排除掉「藝術價值」和「觀賞意義」以後，垂直起落技術究竟有沒有實用價值、是否可以創造經濟效益以及能不能降低發射成本，卻都令人生疑。馬斯克曾經說過，如果火箭完全可回收的話，商發成本將降低到現在的1%。這句話其實跟沒說差不多——「完全可回收」的目標根本就不可能。現階段 SpaceX 只能回收第一級火箭和推進器，如果回收之後直接回倉庫加燃料然後就能立刻使用，理論上來講頂多可以節省不到一半的成本。

然而目前在實際操作中就這一半也根本無法實現。曾發射過兩次的「獵鷹9-B1021號」火箭在第一次發射回收之後光維修就至少花了整整四個多月的時間，然後又等了大半年才發射第二次。SpaceX 最新的「B103X」和「B104X」系列火箭在兩次發射之間也至少要有半年左右的休整時間。而 SpaceX 現在一年至少可以新造 30 枚「獵鷹9」，據 SpaceX 的首席運營官介紹，他們的流水線可以同時生產三支第一級火箭[4]。利用這些信息簡單估算一下，憑 SpaceX 現在的技術從零開始製造一個全新的「獵鷹9」頂多要用一個多月，比回收維修再利用所需的時間要短數倍。

垂直起降技術還有一個短板就是為了實現空中機動翻轉和安全降落回收，SpaceX 火箭發射升空的時候要攜帶額外的燃料和著陸裝置，這就額外佔用了火箭30%的載重[5]。也就是說一枚本來能載10噸貨物的火箭現在只能運7噸了。這對重型運載火箭來說是巨大的荷載損失。

以上的討論還都是建立在 SpaceX 每次都能回收成功的基礎之上。實際上「獵鷹9」的降落成功率不到80%，就算成功降落成功了也不能保證回收的火箭都能再次利用。實際上此次「獵鷹重型」火箭的回收工作就喜憂參半——送「獵鷹重型」上天的三支「獵鷹9」中，兩邊輔助的兩支降落在了預定地點，但是中央芯級回收失敗，錯過了降落台，一頭砸向海麵粉身碎骨。

面對「獵鷹重型」中央芯級的回收失利，馬斯克聳聳肩，機智地表示「本來我們也不準備再用這支火箭了」。相比之下，有些國內的粉絲朋友倒比馬斯克還著急，眼裡見不得「失敗」二字。

對於 SpaceX 引以為豪的火箭回收技術，我國顯然已經開始關注並投入研究了。但是現階段來看，這項技術無論從合理性、實用性還是經濟性的角度來衡量，其價值都是一個大大的未知數——就像 SpaceX 公司名稱里的「X」一樣。如果人類未來無法大幅度降低舊火箭翻新時間和成本，還非要實施「火箭復用」，那將是一場得不償失的「太空大躍進」。畢竟火箭最重要的用途是把貨物或宇航員送上天，而不是在空中耍雜技。

既然「火箭復用」又危險、又浪費時間、經濟效益還不高（甚至有可能是負的），SpaceX 為什麼還非要在現階段急於採用這一技術呢？

讓我們轉換一下視角，以商業營銷的眼光來看，這件事就不難理解了——「火箭復用」帶來的轟動效應遠非傳統的營銷手段可比。馬斯克和他的商業帝國需要不斷地為自己增加曝光量和粉絲數，有了這些他就能獲得更多的商業和政府訂單。這才是馬斯克真正的高明之處。

SpaceX 這次用「重型獵鷹」送特斯拉去火星，其任務本身並沒有任何科學或者工程上的用途。「重型」火箭載的「重」並不重，只是一輛一噸多的小轎車（按照馬斯克過去的不良記錄，這枚「重型獵鷹」能否真正勝任載重發射的艱巨任務是一個十分值得懷疑的問題）；最後那輛車也沒能成功按照預期計划進入火星軌道（飛到小行星帶去了）；一級回收還失敗了至少三分之一（中央芯級墜毀）。這次發射任務按滿分10分來算，頂多只能打5分。

「重型獵鷹」科技任務的執行結果差強人意，但是營銷任務遠超計劃完成。

就在「重型獵鷹」發射直播結束之後，我在社交網路上隨便逛了逛，看到各處都是一片鼓樂喧天的景象。很多網友都被火箭晶元上刻的「由人類在地球上製造」（Made on earth by humans）的溫馨小文字、中控屏幕上顯示的「不要慌！」（Don』t panic! 來自一本叫做《銀河系漫遊指南》的小說）和汽車「播放」的美國流行歌曲《太空怪人》（遺憾的是，坐在駕駛席的那位假人先生在太空中是聽不到任何聲音的，直播中的音樂純粹是 SpaceX 在地面播給地球上的粉絲玩的）等「情懷賣點」深深迷住了。

大家在網上激動萬分地展示自己多麼懂這些梗，然後變著花樣盛讚馬斯克的大才。至於「梅林」引擎的各項指標夠不夠、捆綁三支「獵鷹9」的設計思路能否推廣、「重型獵鷹」的有效載荷究竟多「重」等枯燥乏味的技術細節根本就沒人關心。大部分人甚至連發射目標是什麼、既定任務完沒完成、第一級回收成功與否這些和火箭相關的主要問題也不怎麼在乎。

看完這些網友的反應，我只能說馬斯克讓我領略了什麼是宇宙級的營銷功力和吸粉技巧。

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中國航天應該走好自己的路

不同的人有不同的「技術品位」，馬斯克的狂熱粉絲們或許有其他崇拜他的理由，對此筆者也不想多費口舌一一探討。無論如何，「鋼鐵俠」確確實實帶領團隊把火箭送上了天，單就這點來說，我們還是可以祝賀他一下的。對 SpaceX 目前已經取得的成就，我們也有必要密切關注、正視某些技術上的差距，並深入學習其成功的經驗。

與此同時，我們更需要冷靜地看清 SpaceX 的種種問題，比如落後的引擎技術所導致的冒險主義設計理念之中蘊藏的巨大的技術和安全隱患，以及華而不實的開發路線所帶來的實用性問題等等。

值得一提的是，在「獵鷹重型」火箭發射成功之後召開的記者招待會上，馬斯克意氣風發地宣告，「我們想來一場新的太空競賽，競賽使人振奮」 [6]。

這番言論不禁讓人想到當年蘇聯耗費大量財力、人力和美國進行「太空競賽」，在技術條件不成熟的條件下強按牛頭，急於和美國爭面子，追趕阿波羅登月計劃，最終造成了 N1 運載火箭四次發射四次全部失敗的慘劇，浪費了寶貴的國家資源，葬送了數位專家的事業前途。

殷鑒不遠，在夏後之世。中國對馬斯克的挑釁必須等閑視之，萬萬不能受他近乎癲狂的商業炒作以及部分人冷嘲熱諷的影響而自亂陣腳。我們的航天事業應該堅持一貫穩健的發展路線，當下的任務就是腳踏實地繼續試驗和完善長征系列運載火箭。

幾代中國航天人的目標從來不是「圈粉」或者亂出風頭，而是為推動人類文明和社會的進步做出積極貢獻。

文章編號：伐柯熱點＃四十

（本文首發觀察者網，作者在原文基礎上略有補充）

References:

[1] https://web.archive.org/web/20140805175724/http://www.spacex.com/falcon9

[2] http://www.guancha.cn/ZhaYouYin/2017_12_15_439222.shtml

[3] http://www.guancha.cn/XuLingyu/2018_02_06_445952_s.shtml

[4] http://spacenews.com/spacex-seeks-to-accelerate-falcon-9-production-and-launch-rates-this-year/