(长篇连载)SpaceX发展史

http://blog.sina.com.cn/s/blog_92ee85830102vriv.html

埃隆·马斯克(Elon Musk)
埃隆·马斯克于1971年在南非出生，父亲是一名南非的工程师，母亲是加拿大人，从事营养师和模特工作。在1981年，10岁的马斯克就拥有了自己的第一台电脑，并且学会了软件编程。2年后，12岁的他为一个一个名叫“Blastar”的游戏编程，并将这款游戏买个了一个电脑杂志，获得了500美元。1988年，17岁的他为了逃避南非的强制兵役去了加拿大，他在加拿大的皇后大学学习了2年，而他的最终梦想地则是美国。1992年，他靠奖学金进入了宾夕法尼亚大学，之后获得物理和商业两个学士学位；之后1995年他准备到斯坦福大学上研究生课程，但只上了2天他就决定退出，将4年的时间参与设计并卖出网络时代第一个内容发布平台Zip2。1999年2月，康柏电脑公司花3.07亿美元的现金收购了Zip2，马斯克由于有7%的股份，分到了2200万美元的现金，当年她才28岁。

马斯克用了1000万美元创建了一个网上银行X.com，1999年12月上线，1个月后他与在加拿大上学时认识的女友Justine结婚，又过了2个月在2000年3月，X.com与Confinity公司合并，而后者就是PayPal的发明人。2002年，eBay用15亿美元收购了PayPal，马斯克获利1亿美元。之后，他与Justine搬到洛杉矶，有了他们的第一个男孩Nevada Alexander，不幸的是一天在午睡的时候，这个小孩停止了呼吸，医院诊断这个10周大的小孩因长时间缺氧而脑死亡，在使用生命维持系统3天后，马斯克夫妇决定关闭了系统。

2002年6月，马斯克成立了太空探索技术公司，即SpaceX，他认为美国NASA在太空项目上耗资巨大，而自阿波罗项目结束以来发射成本基本没有怎么降低，他研究如何降低火箭发射成本。开始的时候，他试图从俄罗斯购买火箭，但很快意识到这其中的风险，从而决定自行开发运载火箭。马斯克的性格就喜欢抓机会，善于资本运作，敢冒险，他的决定也很自然。

不过，火箭发射是一个风险很高，花费极大的行业。在1957年到1966年，美国运载火箭发射的起步阶段，美国共有429次发射，其中的四分之一都失败了。直到今日，仍是各国政府掌控着火箭发射的资金和技术，实际上，俄国，中国，美国的当今火箭技术都是战略导弹技术的转化结果。火箭项目的成本之高令人乍舌，美国，俄国和中国的太空项目都有庞大的研发队伍和不受限制的预算。前苏联为了实验一种型号的发动机，能制造出上千台进行实验。美国的阿波罗项目雇佣了30多万人，花费相当于折算2007年的1500亿美元，或等于美国当时联邦预算的3%。即使是退役不久的航天飞机，其地面团队也高达5万人，每次发射耗资5亿多美元。即使是投入如此之多的资金，航天飞机仍然成为历史上最危险的火箭系统。(NASA在美国国会曾经宣称航天飞机出现灾难性事故的概率是100000分之一，换句话说假如航天飞机每天都发射一次的话，要273年才会出现一次灾难性事故，这种观点还是在“挑战者”号失事之后的调查中人们才知道的。后来NASA的工程师将此概率改为1比100，近来NASA的一份显示，他们对航天飞机的早期飞行的失事概率改为1比9；航天飞机项目结束后，实际的灾难事故的概率是2比135)。

早就有一些私人企业利用美国政府项目开发的火箭提供发射服务，如美国的海上发射公司(Sea Launch)用Zenit火箭发射卫星的费用是5000万到7500万美元，美国轨道科学公司的飞马座运载火箭(Pegasus) 对美国空军的低轨道发射服务的优惠价格是200千克3000万美元。

在很多试图进入低轨道发射服务，后又失败的众多公司中流行一个笑话：“如何是最快的在商业发射市场中成为百万富翁？答案：作为亿万富翁进入商业发射市场”。

马斯克开始招兵买马，招聘了大量火箭工程师，特别是TRW公司的火箭发动机专家Tom Mueller，以及女管理人员Gwynne Shotwell，她是马斯克招聘的第7名员工，原来曾在美国航空航天公司(Aerospace Corporation)工作了10多年，负责航天系统工程和项目管理，她后来成为了SpaceX公司的董事长和首席执行官。他们首先开发的是一种二级火箭，一级装有一台“Merlin”(灰背隼)发动机，第二级装有一台“Kestrel”(茶隼)发动机，使用的是液氧/RP-1航天煤油燃料，火箭型号为Falcon 1(猎鹰 1)，预计能将570公斤的载荷(后来实际降到了420公斤)送入低轨道，火箭制造成本控制在670万美元，该型火箭的总研制费用是9000万美元。火箭的第一级是由搅拌摩擦焊接的2219铝合金材料制成，在其液氧和煤油储罐之间有隔仓，以及飞行压力控制装置。火箭第一级设计可装有降落伞，可以将箭体在海上回收，但这种回收从来没有进行过。

火箭的第二级有一个2014铝合金制造的低温储罐，本来计划在升级到Falcon 1e之后改用铝锂合金制造。氦气加压系统将推进剂推到发动机内，并为高度控制推力系统提供加热压缩气，并作为在零重力下的推进剂液面控制以便于发动机再次启动。该Kestrel发动机有一个钛制的热交换器，能用余热加热氦气，从而大大增加了其工作能力。加压储罐是由Arde公司制造，与德尔塔4型火箭上使用的一样，有复合材料包裹的铬镍铁合金壳体。

纵使工程设计接近完美，尽管耗费无数金钱和精力，Falcon 1的发射并不像想像中顺利。它的第一个货物是一颗重量仅为19.5公斤的小型卫星TacSat-1，卫星由美国海军研究实验室设计制造，将用于对空间离子以及它们对通讯系统以及GPS导航系统的影响进行研究，Falcon 1必须将其送到500公里以外的近地轨道。

首先是发射场地问题，2005年5月马斯克原计划在加利福尼亚的范登堡空军基地(VAFB)发射，但那里要发射大力神4号(Titan-4)运载的保密卫星，而且还一再延期，发射场不让Falcon 1先发射，遇到大牌也被迫延期。在那里花费了大约700万美元之后，范登堡空军基地通知SpaceX公司，不允许使用基地发射。实际情况是，在2006年12月16日轨道科学公司(Orbital Sciences)用其牛头(Minotaur I)火箭将TacSat-2发射上去了，之后美国国防部评估了发射TacSat-1的必要性，认为TacSat实验任务已经完成，于是在2007年8月取消了TacSat-1的发射任务。在与美国空军签订了协议，花费了金钱，并支付了必要的环境评估费用之后，等来了这样的结果，马斯克自然很恼火。

不过幸运的是，马斯克还有另一个选择，那就是位于马绍尔群岛的另一个发射地 — 夸贾林环礁中的欧姆雷克岛(Omelek Island)， 那里有美国军方控制的罗纳德·里根弹道导弹测试场(Ronald Reagan Ballistic Missile Defense Test Site) 。那里的环境评估要容易得多，而且靠近赤道便于入轨。Falcon 1火箭被用驳船运到了欧姆雷克岛，准备在2005年9月30日发射。

在Falcon 1还没有进行任何一次发射的情况下，马斯克已经签了3家客户(瑞典空间公司，麦克唐纳公司，戴特威勒联合公司，以及一家有意向的公司)，并向公司投入了1亿美元。

Falcon 1火箭的最初发射尝试是在2005年11月26日的下午5:11，结果最后发射被取消，因为一个辅助液氧罐的阀门的手动排球阀错误的放在了打开的位置，过多的液氧泄漏，而靠液氧冷饮的氦也因此损失，工作人员试图补充氦气，但补充的速度比不上损失的速度，发射只好延迟。

第二次发射尝试是在2005年12月19日，但是一个阀门故障造成局部真空，将一级燃料罐给吸进去一个坑，一级箭体只好进行更换，发射再次延迟。在2006年2月10日的第三次发射尝试，又因发射前的发动机测试出现问题而再次延迟。

2006年3月25日星期六的第四次发射尝试进行顺利，发动机顺利点火，涡轮泵达到21000rpm转速，将液氧和煤油推入发动机燃烧室，产生72000磅的推力，火箭起飞，然后火箭开始转动，前后晃动，然后在T+26秒的时候，迅速翻滚，在T+41的时候砸向距发射场不到100米外的礁石，其载荷FalconSAT-2被从火箭中摔了出来，落到岛上，受到一些损坏。

“我们的火箭点火成功，Falcon离开了发射平台，不过可惜在一级火箭燃烧阶段火箭损失了”，这是马斯克之后在公司网站上的说明。4年的辛苦工作，上百万美元的花费，无数的周末加班，对于很多从波音和洛克希德公司跳槽过来的工程师们来说，这个首次发射的结果不是他们希望看到的。
(待续)

http://blog.sina.com.cn/s/blog_92ee85830102vriv.html

埃隆·马斯克(Elon Musk)
埃隆·马斯克于1971年在南非出生，父亲是一名南非的工程师，母亲是加拿大人，从事营养师和模特工作。在1981年，10岁的马斯克就拥有了自己的第一台电脑，并且学会了软件编程。2年后，12岁的他为一个一个名叫“Blastar”的游戏编程，并将这款游戏买个了一个电脑杂志，获得了500美元。1988年，17岁的他为了逃避南非的强制兵役去了加拿大，他在加拿大的皇后大学学习了2年，而他的最终梦想地则是美国。1992年，他靠奖学金进入了宾夕法尼亚大学，之后获得物理和商业两个学士学位；之后1995年他准备到斯坦福大学上研究生课程，但只上了2天他就决定退出，将4年的时间参与设计并卖出网络时代第一个内容发布平台Zip2。1999年2月，康柏电脑公司花3.07亿美元的现金收购了Zip2，马斯克由于有7%的股份，分到了2200万美元的现金，当年她才28岁。

马斯克用了1000万美元创建了一个网上银行X.com，1999年12月上线，1个月后他与在加拿大上学时认识的女友Justine结婚，又过了2个月在2000年3月，X.com与Confinity公司合并，而后者就是PayPal的发明人。2002年，eBay用15亿美元收购了PayPal，马斯克获利1亿美元。之后，他与Justine搬到洛杉矶，有了他们的第一个男孩Nevada Alexander，不幸的是一天在午睡的时候，这个小孩停止了呼吸，医院诊断这个10周大的小孩因长时间缺氧而脑死亡，在使用生命维持系统3天后，马斯克夫妇决定关闭了系统。

2002年6月，马斯克成立了太空探索技术公司，即SpaceX，他认为美国NASA在太空项目上耗资巨大，而自阿波罗项目结束以来发射成本基本没有怎么降低，他研究如何降低火箭发射成本。开始的时候，他试图从俄罗斯购买火箭，但很快意识到这其中的风险，从而决定自行开发运载火箭。马斯克的性格就喜欢抓机会，善于资本运作，敢冒险，他的决定也很自然。

不过，火箭发射是一个风险很高，花费极大的行业。在1957年到1966年，美国运载火箭发射的起步阶段，美国共有429次发射，其中的四分之一都失败了。直到今日，仍是各国政府掌控着火箭发射的资金和技术，实际上，俄国，中国，美国的当今火箭技术都是战略导弹技术的转化结果。火箭项目的成本之高令人乍舌，美国，俄国和中国的太空项目都有庞大的研发队伍和不受限制的预算。前苏联为了实验一种型号的发动机，能制造出上千台进行实验。美国的阿波罗项目雇佣了30多万人，花费相当于折算2007年的1500亿美元，或等于美国当时联邦预算的3%。即使是退役不久的航天飞机，其地面团队也高达5万人，每次发射耗资5亿多美元。即使是投入如此之多的资金，航天飞机仍然成为历史上最危险的火箭系统。(NASA在美国国会曾经宣称航天飞机出现灾难性事故的概率是100000分之一，换句话说假如航天飞机每天都发射一次的话，要273年才会出现一次灾难性事故，这种观点还是在“挑战者”号失事之后的调查中人们才知道的。后来NASA的工程师将此概率改为1比100，近来NASA的一份显示，他们对航天飞机的早期飞行的失事概率改为1比9；航天飞机项目结束后，实际的灾难事故的概率是2比135)。

早就有一些私人企业利用美国政府项目开发的火箭提供发射服务，如美国的海上发射公司(Sea Launch)用Zenit火箭发射卫星的费用是5000万到7500万美元，美国轨道科学公司的飞马座运载火箭(Pegasus) 对美国空军的低轨道发射服务的优惠价格是200千克3000万美元。

在很多试图进入低轨道发射服务，后又失败的众多公司中流行一个笑话：“如何是最快的在商业发射市场中成为百万富翁？答案：作为亿万富翁进入商业发射市场”。

马斯克开始招兵买马，招聘了大量火箭工程师，特别是TRW公司的火箭发动机专家Tom Mueller，以及女管理人员Gwynne Shotwell，她是马斯克招聘的第7名员工，原来曾在美国航空航天公司(Aerospace Corporation)工作了10多年，负责航天系统工程和项目管理，她后来成为了SpaceX公司的董事长和首席执行官。他们首先开发的是一种二级火箭，一级装有一台“Merlin”(灰背隼)发动机，第二级装有一台“Kestrel”(茶隼)发动机，使用的是液氧/RP-1航天煤油燃料，火箭型号为Falcon 1(猎鹰 1)，预计能将570公斤的载荷(后来实际降到了420公斤)送入低轨道，火箭制造成本控制在670万美元，该型火箭的总研制费用是9000万美元。火箭的第一级是由搅拌摩擦焊接的2219铝合金材料制成，在其液氧和煤油储罐之间有隔仓，以及飞行压力控制装置。火箭第一级设计可装有降落伞，可以将箭体在海上回收，但这种回收从来没有进行过。

火箭的第二级有一个2014铝合金制造的低温储罐，本来计划在升级到Falcon 1e之后改用铝锂合金制造。氦气加压系统将推进剂推到发动机内，并为高度控制推力系统提供加热压缩气，并作为在零重力下的推进剂液面控制以便于发动机再次启动。该Kestrel发动机有一个钛制的热交换器，能用余热加热氦气，从而大大增加了其工作能力。加压储罐是由Arde公司制造，与德尔塔4型火箭上使用的一样，有复合材料包裹的铬镍铁合金壳体。

纵使工程设计接近完美，尽管耗费无数金钱和精力，Falcon 1的发射并不像想像中顺利。它的第一个货物是一颗重量仅为19.5公斤的小型卫星TacSat-1，卫星由美国海军研究实验室设计制造，将用于对空间离子以及它们对通讯系统以及GPS导航系统的影响进行研究，Falcon 1必须将其送到500公里以外的近地轨道。

首先是发射场地问题，2005年5月马斯克原计划在加利福尼亚的范登堡空军基地(VAFB)发射，但那里要发射大力神4号(Titan-4)运载的保密卫星，而且还一再延期，发射场不让Falcon 1先发射，遇到大牌也被迫延期。在那里花费了大约700万美元之后，范登堡空军基地通知SpaceX公司，不允许使用基地发射。实际情况是，在2006年12月16日轨道科学公司(Orbital Sciences)用其牛头(Minotaur I)火箭将TacSat-2发射上去了，之后美国国防部评估了发射TacSat-1的必要性，认为TacSat实验任务已经完成，于是在2007年8月取消了TacSat-1的发射任务。在与美国空军签订了协议，花费了金钱，并支付了必要的环境评估费用之后，等来了这样的结果，马斯克自然很恼火。

不过幸运的是，马斯克还有另一个选择，那就是位于马绍尔群岛的另一个发射地 — 夸贾林环礁中的欧姆雷克岛(Omelek Island)， 那里有美国军方控制的罗纳德·里根弹道导弹测试场(Ronald Reagan Ballistic Missile Defense Test Site) 。那里的环境评估要容易得多，而且靠近赤道便于入轨。Falcon 1火箭被用驳船运到了欧姆雷克岛，准备在2005年9月30日发射。

在Falcon 1还没有进行任何一次发射的情况下，马斯克已经签了3家客户(瑞典空间公司，麦克唐纳公司，戴特威勒联合公司，以及一家有意向的公司)，并向公司投入了1亿美元。

Falcon 1火箭的最初发射尝试是在2005年11月26日的下午5:11，结果最后发射被取消，因为一个辅助液氧罐的阀门的手动排球阀错误的放在了打开的位置，过多的液氧泄漏，而靠液氧冷饮的氦也因此损失，工作人员试图补充氦气，但补充的速度比不上损失的速度，发射只好延迟。

第二次发射尝试是在2005年12月19日，但是一个阀门故障造成局部真空，将一级燃料罐给吸进去一个坑，一级箭体只好进行更换，发射再次延迟。在2006年2月10日的第三次发射尝试，又因发射前的发动机测试出现问题而再次延迟。

2006年3月25日星期六的第四次发射尝试进行顺利，发动机顺利点火，涡轮泵达到21000rpm转速，将液氧和煤油推入发动机燃烧室，产生72000磅的推力，火箭起飞，然后火箭开始转动，前后晃动，然后在T+26秒的时候，迅速翻滚，在T+41的时候砸向距发射场不到100米外的礁石，其载荷FalconSAT-2被从火箭中摔了出来，落到岛上，受到一些损坏。

“我们的火箭点火成功，Falcon离开了发射平台，不过可惜在一级火箭燃烧阶段火箭损失了”，这是马斯克之后在公司网站上的说明。4年的辛苦工作，上百万美元的花费，无数的周末加班，对于很多从波音和洛克希德公司跳槽过来的工程师们来说，这个首次发射的结果不是他们希望看到的。
(待续)