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本期导读
详细解释SpaceX猎鹰9号可回收火箭
中国载人航天工程进展如何？
“硅谷钢铁侠”埃隆马斯克是谁？
/栏目经理/邵
-用这个程序读这篇文章-
01 马斯克：火箭为什么不能重复利用呢？
今天，我们将继续谈论首次商业载人航天飞行。
上一期提到，SpaceX自研的飞船和火箭在技术上有很多革命性的创新，但它的核心优势和最能打动NASA的一点是——便宜。它可以以大约5000万美元的价格将一名宇航员送入太空，比俄罗斯人便宜一半左右。
为什么SpaceX能把这个价格降下来，而且有这么大的价格优势？说白了，它来自于一种以其为核心的革命性技术创造，被称为“可重复使用火箭”或“可回收火箭”。
在SpaceX真正开发这项技术之前，人类发射的所有火箭都是一次性的。也就是发射一次就放弃了。这种“一次性”是极大的浪费，因为火箭推进的成本非常昂贵。但是在过去的几十年里，人类在探索太空的过程中，一直都是这样做的。火箭只使用一次，就像没人想过给火箭设计一个“倒挡”，而“车”只有一个前进挡。
为什么SpaceX要“可重复使用”或者“可回收火箭”？实际上，它来自埃隆马斯克。埃隆马斯克是一个非常规的人。他特别擅长打破刻板印象，他愿意问一句“为什么不呢？”(为什么不)。
他做了一个计算，单次火箭发射燃料成本只占2%左右。换句话说，大部分成本都花在了火箭体上，但是火箭体是一次性的，所以自然浪费非常大。所以埃隆马斯克问：我们为什么不设计一个可回收的火箭？
SpaceX在德克萨斯州的麦格雷戈测试新的火箭发动机和飞机
但是当马斯克第一次提出这个想法的时候，可以说遭到了无数人的冷嘲热讽。它包括了大量的专业人士、天体物理专家、航空航天专家，甚至还有——阿姆斯特朗，第一个登上月球的美国英雄。他们都认为马斯克疯了，这是一个根本无法实现的越轨想法。火箭如何回收再利用？这样一种近乎一边倒的反对声音，其实是SpaceX成长的环境。
="http://p3.toutiaoimg.com/large/pgc-image/84ed64b2dcdd4690bbffe3bdd8814081" />这家公司在2002年初创的时候，只有三个创业员工，通过十八年的时间一步一步在质疑当中成长起来。而且在十八年后的今天，他们把当年吹过的牛变成了现实——就是用自己自主研发设计生产的可回收的“猎鹰9”重型运载火箭把宇航员送进了太空，所以“猎鹰9”火箭是有着伟大技术革命的新产品。
你看它的时候不要看它发射，它的发射和过往所有的火箭大同小异，都是尾巴后面一团火往上飞。你要看它的降落和回收，第一次看的时候你可能会有一种错觉，觉得这一定是一个视频特效编辑的一个倒放画面。你会第一次看到一个火箭尾部喷着火在往下降，缓缓的降落到一个平台上，然后站稳在那里。这就是“猎鹰”系列火箭非常神奇的可控软着陆的回收过程。
“猎鹰9”火箭安全在海上平台软着陆
正是因为它可回收、可重复利用，成本自然就降下来了。而且这个成本会越来越低，马斯克甚至认为以后发射火箭的成本是传统发射方式的1%这样的量级。
因为你想SpaceX这个公司，包括马斯克本人，他们的终极理想和目标是要把人类送上火星，而且不仅是送上去，甚至要移民火星。既然是移民，就需要有一定数量的人去，才能够生存下来、繁衍生息，马斯克认为至少要有几十万甚至上百万的人去火星才行。
SpaceX于2017年发布了他们的登月火箭的设计效果图
按照NASA之前的测算，把一个宇航员送上火星的成本大概是10亿美金的量级。你想想，要送数万人甚至几十万人上火星的话，这么高的成本是没有人能够负担得起的。所以马斯克认为唯一的通路就是坚决把载人航天的成本降下来，要降成本就必须要把航天器做成可回收、可重复利用的。
02 连续三次发射失败 SpaceX如何起死回生
当然，“可回收火箭”这样的一个颠覆人类过去几十年传统的新技术，它的革新肯定不是一蹴而就的，不会那么顺利。SpaceX公司向前发展的历程是充满了挫折和困难的，甚至可以说他们的成长史就是一部冒险的历史。
每一次发射都是一次迭代和升级的过程
在2006年的时候，当时SpaceX的第一个可回收火箭的雏形叫“猎鹰1”，那是一个轻型运载火箭，在第一次试验发射的时候就失败了。而且之后在2007年和2008年又有两次试验发射，全部失败。
Amos-6任务失败
当时连续三次失败的发射几乎已经耗尽了公司账面上的资金，公司随时都有破产的可能。万幸的是第四次发射终于成功了，第四次的发射扭转乾坤，为他们赢得了NASA的货运服务订单，一下子让公司就起死回生了。
但是当时初代的产品“猎鹰1”是一个轻型运载火箭，它是不能够把宇宙飞船和宇航员送进太空的，因为它有效载荷太小。所以之后就要研究重型运载火箭，也就是现在大家看到的“猎鹰9”系列。从轻型到重型又是一个巨大的鸿沟，中间肯定要不断的遇到问题、遇到困难，再解决问题。
“猎鹰1”火箭
但是你会发现SpaceX这个公司产品迭代特别快，技术革新也特别快。现在我们看到这一次把“龙飞船2号”把两个宇航员送进太空的火箭叫做“猎鹰9 Block5”，是他的第五代产品。第五代产品“Block5”是从2018年的5月份开始首次发射的，到现在正好两年。
这两年的时间里，算上这一次把两个宇航员送进太空，一共是29次发射，全部成功。100%的成功率！从成功率上来看，“猎鹰9 Block5”已经是一个比较成熟的产品了。
猎鹰9 Block5 的设计目标：可重复使用 10 至 100 次
03 “猎鹰9” 可回收火箭有多神奇？
关于“猎鹰9”火箭再多介绍一点，因为这是SpaceX目前的核心亮点之一。
首先它是一个两级火箭，我们之前在讲阿波罗登月的时候曾经讲过火箭几级的概念。就是它分几段，一段一段的在向上飞的过程当中去抛掉，这个叫多级火箭。“猎鹰9”是一个两级火箭，但是它这个两级里，底下的一级推进器是可以回收重复利用的。
“龙飞船”与“猎鹰9”火箭分离
一级推进器是发射的时候更靠近地面的那段，因为一级推进器推力更大，造价也更高，所以回收成本是非常可观的。另外现在它的新技术是火箭顶上的整流罩也可以回收了，只剩下中间的二级推进器暂时是不可以回收的。所以每次发射要耗掉一个二级推进器，这是“猎鹰9”的一个可回收、可重复利用的情况。
回收的“猎鹰9”一级推进器落在海上浮动平台
我们在给它定义的时候把它划分成一个“重型运载火箭”。什么叫重型运载火箭？在区分运载能力的时候，是根据火箭能够把多重的货物送到“近地轨道”来划分类型。重型运载火箭能够把20吨到50吨的货物送到近地轨道；往下是中型，有效载荷20吨以下；再往下当然还有轻型运载火箭了，两吨以下这叫轻型。
这个“猎鹰9”它的近地轨道有效载荷是23吨左右，所以它是一个重型运载火箭。当然这是在不回收一级推进器的情况底下，就是一次性发射，它可以送23吨的货物到近地轨道。如果要回收一级推进器的话，它的有效载荷会减少一点到17吨左右，所以它基本是介于中型到重型之间这样的一个级别。
如果和咱们中国的火箭来做个对比，“猎鹰9”基本上和咱们的“长征-5”系列是同级产品。“长征-5”是咱们的主力重型运载火箭，它的近地轨道有效载荷在25吨，基本上比“猎鹰9”要稍微大一点，是同级别产品。其他目前比较著名的重型运载火箭，包括了像欧洲空间局用的“阿里亚娜-5”、美国用的“德尔塔-4”、俄罗斯也有自己的重型的运载火箭。
长征5号
但是注意了，在所有的这些重型运载火箭当中，只有“猎鹰9”具备可回收、可重复利用的能力。这个就是巨大的优势，因为它一下把成本给降下来了。世界各国都有发射航天器，尤其是卫星的需要，中国的“长征”系列火箭也经常给各个国家来做一些商业发射。因此在未来的市场竞争当中，这就是SpaceX的核心竞争力。
04 登陆月球火星，得靠超重型运载火箭
除了可回收带来的成本降低之外，“猎鹰9”还有一个优势叫做“可模块化组装”。SpaceX把三支“猎鹰9”并排在一起，形成了一支大火箭，叫做“Falcon 9 heavy”，中文直译叫做“猎鹰9重型”。但这个翻译名其实有点混淆，因为刚才我们讲了重型运载火箭的概念是20吨到50吨载荷能够送进近地轨道，但 “Falcon 9 heavy”的近地轨道载运能力达到了65吨左右。
“猎鹰9”家族，左一为Falcon 9 heavy
刚才咱们说了分型，近地轨道20吨到50吨叫重型运载火箭。65吨的有效载荷叫做“超重型运载火箭”，而且是目前全球唯一正在服役的超重型运载火箭。为什么是唯一呢？说白了，超重型运载火箭成本太高，也用不着。
“Falcon heavy”的近地轨道有效载荷傲视群雄
在历史上曾经有过一个超重型运载火箭的黄金期，各位可能能猜到，那就是美苏争霸、登月竞逐的年代。当时美国用来发射阿波罗飞船的火箭“土星5号”就是人类历史上最大的超重型运载火箭。它的近地轨道有效载荷达到了140吨，是非常恐怖的大家伙，但制造成本也是贵得离谱。在冷战之后，由于大家都不登月了，所以超重型的运载火箭就没有什么用武之地，就纷纷退役了。
但是近几年美国提出要重返月球，中国咱们也有自己的载人登月航天计划，另外更远的未来大家都要去探索火星，所以使得超重型的运载火箭又有了需求，那么“Falcon 9 heavy”就有了自己的市场。
”猎鹰9“和“猎鹰9重型”发射报价
这个火箭首飞的时候非常有意思，当时装载的货物是埃隆·马斯克自己的一辆特斯拉纯电跑车，这是把他两个非常成功的产品结合到了一起，也是一个超级抓人眼球的营销事件。
特斯拉进行效果图拍摄
05 中国载人航天最新进展
当然，中国也有自己的超重型运载火箭的计划。我们“长征”系列当中的“长征9”就是一个超重型运载火箭，目前正在研制。根据媒体报道的情况来看，它的近地轨道的有效载荷是肯定超过100吨，甚至有可能达到140吨左右。这是未来我们中国要把宇航员送上月球必须用到的一个利器。
从左至右依次为长征-9、长征-9A、长征-9B
既然说到了中国，关于中国航天再多说两句。正好有朋友问说：美国的民营公司已经把人送进了太空，我们中国的载人航天进展到哪一步了？
不知道各位注意到没有，就在上个月在5月5日在海南文昌，我们用“长征-5B”火箭，把我们下一代的载人航天飞船的试验船送进了太空。
长征-5B运载火箭发射
我想很多朋友都熟悉中国的“神舟”系列飞船，那是我们上一代的载人宇宙飞船。在完成了11次成功的任务之后——其中6次是载人任务，“神舟”系列飞船其实已经完成了自己的历史使命。所以现在我们有了自己的下一代的载人宇宙飞船，无人试验船已经在5月份发射成功了。
经过几次的无人试验之后，下一步当然就是带着宇航员进太空。而且我们新一代的飞船它比“神舟”系列载重更大，设备也更先进。“神舟”系列最多带3个人上去，我们新一代的载人宇宙飞船最多可以有6-7名成员。所以我们的载人航天，我们的运载火箭尽管遇到过一些困难，但是每一天都在扎实前行，我们对中国航天一定要有信心。
长征-5B
06 马斯克，改变世界的梦想家+实干家
关于SpaceX的人类首次商业载人航天说得差不多了，结尾想说两句埃隆·马斯克。如果用一个特别庸俗的价值观来定义，埃隆·马斯克当然是一个成功的商人——他早就财务自由了，身家几百亿美金。
而且从商业的充满了铜臭味的角度来讲的话，他是一个连续创业者。因为他曾经创立的数家公司都非常成功，从最早的Zip2（类似于大众点评+百度地图）到美国的支付宝PayPal，然后是SpaceX，再到特斯拉，包括现在的SolarCity（太阳能发电公司）都获得了巨大的商业成功。
皮特·蒂尔和埃隆·马斯克
但是我想说的是，如果单单把埃隆·马斯克定义成一个商人，一个创业成功者的话，简直对他是一种莫大的贬损。他是一个充满了浪漫主义情怀的梦想家，但他同时是一个实干家，当你把梦想家和实干家结合在一个人身上的时候，这个人就有非常大的能量。
不管是最初的特斯拉饱受质疑，还是曾经的SpaceX被人们冷嘲热讽，埃隆·马斯克都是坚定一个目标向前，从不动摇。
其实人类历史已经数次证明，伟大的创造者和突破者往往是孤独的。这让我想起了看过他的一个专访，主持人问他；在你的SpaceX最初三次发射全部失败的时候，你想过放弃吗？马斯克的回答是：“我永不放弃，直至死亡。”当然中文还有一种非常漂亮的翻译，这句话翻成叫：“要么死得安然，要么生得绚烂。”这就是马斯克的人生态度，这个听得让人肃然起敬。
说实话我特别希望全人类，尤其是中国，多一些这样的集实干家和梦想家于一身的人，他们真的可以创造历史。
