生活中總有一些“從A到B”的艱難轉(zhuǎn)變。
從A) 我不敢相信我的鬧鐘剛才居然沒響！
到B) 我現(xiàn)在居然正沉浸于工作無法自拔；
(資料圖片)
從A) 完蛋，我的租約下個月就到期了！
到B) 天哪，我現(xiàn)在已經(jīng)搬進了一個新公寓，而且一切都布置妥當(dāng)；
從A) 哦，該死，我其實煩透了我老婆！
到B) 哦，太好了！現(xiàn)在我有個新媳婦了，一切都如此美好！
……想想這些變化可都夠難的。
但是，如果這種轉(zhuǎn)變是：
從A）我想把100萬人送上火星，
到B）現(xiàn)在火星上有100萬人
——那可尤為艱難！
不過，埃隆·馬斯克可比你有野心。
自從這個項目開始以來，我已經(jīng)和馬斯克談了六次。當(dāng)然我的注意力并沒在數(shù)對話次數(shù)，事實上大部分時間我們都在談如何實現(xiàn)這個火星項目。聽起來，他只需要兩樣?xùn)|西，然后就萬事俱備了：
1）一個愿望
2）一套方法
傳統(tǒng)的觀點可能是，“有志者事竟成”。我們在五十多年前就登上了月球，比人們擁有計算機的時間還早15年。所以現(xiàn)在看來，去火星似乎也是完全可行的——限制的因素肯定只是缺乏意愿。
但馬斯克認為情況恰恰相反。我們所擁有的去火星的方法是“燒錢法”，但要想殖民火星光燒錢可行不通。對馬斯克來說，他缺的是一種能夠以負擔(dān)得起的成本去火星的方法。他把美國稱為一個“探險家的國度”，“濃縮了人類的探索精神”。
他相信，如果去火星的費用夠低，人們就會產(chǎn)生很強的意愿。但因為這實在是一件遙不可及的事，所以沒有人談?wù)撍藗內(nèi)セ鹦堑囊庠敢餐耆幱谛菝郀顟B(tài)。
如果有人告訴我，曼哈頓一套帶大陽臺的頂層公寓的價格下跌了95%，我肯定迫不及待地租下來住進去。但是因為現(xiàn)實它那令人咋舌的價位，我就沒有很強的欲望去租那里——我甚至壓根不會去想。
之所以我現(xiàn)在沒有泡在熱水浴缸里、俯瞰著紐約天際線寫這篇文章，并不是因為我不想，而是因為我沒法子。
馬斯克對火星的看法也一樣。與其說“有志者事竟成”，他似乎更相信的是“萬事俱備則水到渠成。”
具體來說，馬斯克設(shè)想的模式是，前往火星的“航程”將由搭乘“航班”的乘客承擔(dān)，就像地球上的公共交通一樣——關(guān)鍵是將票價降到夠便宜，使一百萬人愿意購買。他向我解釋道。
用馬斯克的話來說：
一定要有一組愿意去火星的人和負擔(dān)得起去火星的人的交集，如果這個交集的數(shù)量等于讓火星生存自給自足所需的人數(shù)，那就是關(guān)鍵解決方案。
所以大致應(yīng)該是這樣：
問題是，現(xiàn)在情況更像下圖：
由于馬斯克認為，一旦存在可行的方法，意愿就會相應(yīng)增長，因此他將小小的藍圈視為關(guān)鍵制約因素：
太空旅行的成本過高。他認為，解決這個成本問題才是從A到B的關(guān)鍵。
因此，在2002年，馬斯克做了進一步探索：“我組建了一個團隊，連續(xù)好幾個周六我讓他們做一個有關(guān)更高效地建造火箭的可行性研究。很明顯，沒有什么能阻止我們?nèi)プ鲞@件事。火箭技術(shù)自60年代以來并沒有實質(zhì)性進步——甚至可以說還倒退了！”他顯得很興奮。
但回到現(xiàn)實。如果你決定徹底改變太空旅行的成本問題是解決火星問題的關(guān)鍵，你并不會說，“太好了！我要去干了！”你反而會說：“這我可不知道怎么干。”
為了了解馬斯克是如何做到的，讓我們試著按逆向邏輯倒推一下：
問：我如何徹底改變太空旅行的費用問題？
答：經(jīng)過幾十年的創(chuàng)新，數(shù)百次的試驗與錯誤，以及數(shù)以千計非常聰明的人的共同努力。其實就是這樣簡單，但背后的門道嘛……
問：項目到底從哪兒弄經(jīng)費？如果政府有興趣資助這個項目，他們早就自己做了。而且沒有哪個慈善家會把數(shù)百億美元投入到一個如此龐大、跨越30多年、還不能保證實現(xiàn)的項目中。
答：你可以通過將研發(fā)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)化為能盈利的太空運載服務(wù)來解決項目經(jīng)費。
為了測試你的創(chuàng)新技術(shù)，你需要做很多次發(fā)射。而政府和公司會付給你一大筆錢，通過你的發(fā)射把衛(wèi)星、貨物和人送上太空。一石二鳥。
問：但我怎么知道如何向太空發(fā)射東西呢？
答：你當(dāng)然不知道。你必須花幾年時間從零開始學(xué)習(xí)如何做，自己建造所有的飛行器，并證明你可以發(fā)射成功，然后才會有人雇你提供運載服務(wù)。
問：但是如果在最初的學(xué)習(xí)和開發(fā)階段沒有任何客戶，那么誰來為這個階段付費呢？
答：你自己啊，創(chuàng)始人。
問：我怎樣得到這筆錢的？
答：你和別人合伙創(chuàng)立了PayPal，然后你又把它賣了。
這就是馬斯克在2001年的思考邏輯，而這決定了SpaceX的商業(yè)計劃：
現(xiàn)在SpaceX已經(jīng)努力了13年。
讓我們回顧一下到目前為止都發(fā)生了些什么，以及前方還有什么。
第1階段：想辦法把物品送入太空
主角：獵鷹1號
目標(biāo)：在馬斯克資金斷裂前把火箭送入軌道
第1階段其實在SpaceX成立前就存在了，這要回到2001年中期，那時馬斯克還在PayPal。他熱切思考著下一步行動就是要進軍太空領(lǐng)域。
他做了任何人在沒有受過任何相關(guān)教育的情況下，想要在一年左右成為世界級火箭科學(xué)家時都會做的事——讀些書。
這樣的書他讀了一本又一本，基本都能背下來。
火箭專家吉姆·坎特雷爾在那段時間見了馬斯克，并與他一起參加了那次以失敗告終的俄羅斯之行。
他說：“他會逐字逐句地引用這些書中的段落。他變得對這些材料非常熟悉。”
為了補充自己的閱讀，馬斯克問了很多人很多問題。坎特雷爾把馬斯克稱為“迄今為止跟我合作過的唯一最聰明的人”，他說馬斯克“雇傭了很多我的同事，他們都愿意在火箭和航天業(yè)務(wù)上向他提供咨詢，就好像他要吸收他們的經(jīng)驗一樣。”
當(dāng)馬斯克開始越來越認真地談?wù)搶⑻兆鳛樗南乱粋€重大目標(biāo)時，他的朋友們開始擔(dān)心他了。
換作你不擔(dān)心嗎？
想象一下，如果你的朋友賣掉一家互聯(lián)網(wǎng)公司賺了一大筆錢，然后他告訴你他要把這些錢幾乎全部花光，試圖成為第一個建立太空發(fā)射公司的民營企業(yè)家——而理由則是讓人類實現(xiàn)多星球生活非常重要。
你肯定覺得他不正常吧！
馬斯克的一個朋友竭盡全力勸說他放棄這個瘋狂的項目，他把火箭爆炸的畫面剪輯在一起，強迫馬斯克觀看。
但馬斯克絕非常人。他繼續(xù)前進，毫不動搖。
在為自己打下堅實的知識基礎(chǔ)之后，是時候讓其他人也加入進來了。
當(dāng)我向馬斯克討教他的生意經(jīng)時，他責(zé)備我，解釋說：“我不知道生意是什么。所謂公司就是一群人一起創(chuàng)造產(chǎn)品或服務(wù)。沒有所謂的生意，只是去追求一個目標(biāo)——一群人追求一個目標(biāo)。”
于是他開始召集一群他能找到的最聰明的人——SpaceX就這樣誕生了。
然后，包括著名火箭工程師湯姆·穆勒在內(nèi)的全明星核心團隊招聘到位。
SpaceX早期的一些招聘政策是這樣的：
不要窩囊廢。
馬斯克說如果你討厭你的同事或老板，你可不會想來這兒，即使來了也呆不了多久。
聘用是基于才能，而不是經(jīng)驗。
馬斯克曾說過，他不太在乎研究生學(xué)歷、大學(xué)學(xué)歷，甚至高中學(xué)歷——他只在乎能力、個性和對SpaceX使命的熱情。
我和SpaceX公司的飛行器工程副總裁馬克·胡安科薩坐下來聊過，我驚訝地發(fā)現(xiàn)，這是個很隨和的加州哥們，看起來就像我的那些呆萌老友，而不是頂尖的火箭科學(xué)家。
他告訴我，他是一個糟糕的學(xué)生，就在他萎靡不振的時候，他大學(xué)里的汽車俱樂部發(fā)現(xiàn)他對賽車很感興趣。事實證明，他在這方面是個天才。
畢業(yè)后有人把他介紹給馬斯克，馬斯克就雇傭了他。Juncosa在公司迅速崛起，現(xiàn)在30歲出頭的他負責(zé)公司的一個主要部門，有數(shù)百名經(jīng)驗豐富得多的員工為他工作。
像這樣的故事似乎有很多，反映了SpaceX非同尋常任人唯賢的管理制度——我遇到了扎克·鄧恩，發(fā)射工程的高級主管，他看起來似乎只有12歲。
鄧恩告訴我，幾年前他剛開始實習(xí)。早些時候，當(dāng)他以為馬斯克不知道他是誰時，馬斯克告訴鄧恩，他認為自己是一個非常強的工程師，這讓鄧恩意識到馬斯克對公司的每個人都有敏銳的了解。幾年后，鄧恩被委任負責(zé)發(fā)射工程并管理100多名員工。
馬斯克面試每個人，包括清潔工，而且面試方式奇特。
在公司成立的頭八年，直到公司擁有1000名員工，這一規(guī)則都一直延續(xù)。根據(jù)馬斯克的傳記所述：
“每位員工在去見馬斯克之前都會收到警告。他或她被告知，面試可能持續(xù)30秒到15分鐘不等。
在面試初期，埃隆可能會繼續(xù)寫他的電子郵件，繼續(xù)工作，不會說太多話。別慌！這是正常的。最后，他會從椅子上轉(zhuǎn)過身來面對你。即便如此，他可能也不會和你進行真正的眼神交流，或者完全認識到你的存在。別慌！這也是正常的。待時機合適，他自然會跟你交流。”
和特斯拉一樣，SpaceX也高度垂直整合。
這意味著SpaceX沒有將大部分火箭制造過程外包給第三方供應(yīng)商，而是自己完成幾乎所有主要部分的制造，從而保持對大部分供應(yīng)鏈的所有權(quán)和控制權(quán)。
這在航空航天業(yè)中是極不尋常的。
正如阿什利·萬斯解釋的那樣，“這個工廠就是SpaceX的圣殿，它把內(nèi)部制造視為火箭制造游戲中的主要武器。SpaceX 80%到90%的火箭、引擎、電子產(chǎn)品都是自己制造的，而且……它還自己設(shè)計主板和電路、探測振動的傳感器、飛行計算機和太陽能電池板。”
安德魯·卡耐基和亨利·福特等老派實業(yè)家都主張垂直整合，今天的蘋果在很多方面也是如此。
如今，大多數(shù)公司都不愿承擔(dān)垂直整合所需的龐大規(guī)模，但對于像馬斯克或喬布斯這樣的質(zhì)量控制狂來說，這是他們實現(xiàn)垂直整合的唯一途徑。
火箭制造過程的諸多環(huán)節(jié)被整合在SpaceX工廠里，甚至是在同一個樓里實現(xiàn)整合，就像Tesla——工程師們抱著計算機呆在設(shè)計和制造車間中，或在全玻璃辦公室里，周圍的整個裝配過程一覽無余。
隨著團隊的壯大和部門的形成，馬斯克以一種非比尋常的方式始終密切參與著幾乎每一個流程。
一些老板被稱為“微觀管理者”——在馬斯克的公司里，他的事必躬親為他贏得了“納米管理者”的稱號。
引言：全知全能的埃隆·馬斯克
我在特斯拉和SpaceX采訪過的幾乎每一個人都強調(diào)，馬斯克在他們各自的領(lǐng)域都是專家，無論是汽車電池、汽車設(shè)計、電機、火箭結(jié)構(gòu)、火箭發(fā)動機、火箭電子，還是航空航天工程。
他能做到這一點，是因為結(jié)合了他對物理和工程的基礎(chǔ)理論極其深厚的理解和他天才般學(xué)習(xí)吸收的能力。
正是這種近乎極致的精深專業(yè)知識，讓馬斯克能夠?qū)景l(fā)生的一切保持異常高的控制水準。
關(guān)于SpaceX的火箭，馬斯克說：“我對我的火箭里里外外了如指掌。我可以告訴你表面材料的熱處理溫度、它在哪里變化、我們?yōu)槭裁催x擇這種材料、焊接技術(shù)，甚至最小的焊點……等等。”
我向SpaceX軟件工程副總裁真納·侯賽因詢問了馬斯克的納米管理。他說：
“對于初次加入該公司的人來說，最大的驚喜是SpaceX拋出了‘納米管理者’這個概念。你會說，‘好吧，他喜歡控制每一個細節(jié)，事必躬親，這很酷’，但其實你并不明白。
對于公司的首席執(zhí)行官來說，他擁有令人難以置信的知識深度——他有所有可供利用的信息，他可以鉆研任何一件事，而且他經(jīng)常這樣做。
他為公司制定的決策和發(fā)展方向都從很底層開始考慮，有著極高的精準性。我無法想象其他公司的任何人能這樣做。
想到他一個人為這么多事情做出關(guān)鍵決策，對我來說太了不起——他可以把所有事情都記在腦子里，必要時可以實時提取，以做出正確的決定。”
好了，現(xiàn)在是2002年中期，這個瘋狂的想法開始變成現(xiàn)實。有明確的使命、有團隊、還有個與生俱來的天才CEO。
下一步——造火箭。
在我們深入了解SpaceX的第一枚火箭之前，讓我們先搞清楚一些術(shù)語：
幾乎所有太空發(fā)射的目的都是把某些東西送入太空。
你要運的東西就叫有效載荷。有效載荷可以是衛(wèi)星、貨物、人、甚至是猴子——任何東西。
2014年，SpaceX將20只老鼠送入太空，并將它們送往國際空間站參加一系列實驗。我非常喜歡這樣的畫面：在小容器里的老鼠突然失去了重量，小老鼠們揮舞著它們的四肢，試圖弄清楚地面往哪里去了。此外，馬斯克愉快地稱他們?yōu)槔鲜笥詈絾T。
為了在艱難的太空旅行中生存下來，有效載荷有時會被置于一個叫做整流罩的保護殼內(nèi)。
有些時候，進入太空的有效載荷需要被操控、導(dǎo)航和對接，甚至需要被帶回地球。在這種情況下，有效載荷是攜帶在航天器里的。當(dāng)然如果你是個小孩子，這航天器就是宇宙飛船的意思。
然后是火箭。
火箭是發(fā)射的主要大件，它只有一個任務(wù)：攜帶有效載荷和裝載它的容器穿過大氣層，將其送入太空。
火箭的大部分是一個大燃料箱，在火箭的底部是一個或多個異常強大的鐘形發(fā)動機。它們提供了巨大的動力——或者說推進力——能夠推動數(shù)噸重的物體穿過地球大氣層。
有時一個火箭是由多個稱為級的小火箭組成的。呃，如果有效載荷是武器的話，那我剛才描述的一切就變成了導(dǎo)彈。
最后，火箭飛船這種東西是不存在的。火箭飛船只是為了讓孩子們對此感到興奮而造的一個詞而已。
“阿波羅任務(wù)”使用了一枚巨型“土星五號火箭”前往月球。土星五號重達3000噸，相當(dāng)于7架波音747飛機的重量，有35層樓那么高。
土星5號就像那些討人喜歡的俄羅斯套娃一樣，逐級嵌套。這是所有構(gòu)件：
航天飛機的任務(wù)簡單得多，只進入近地軌道，因而它采取了一種完全不同的方法。
航天飛機沒有用一枚大型的單級火箭，而是用了兩枚火箭來完成最重要的升空過程。而有效載荷——人和設(shè)備——則裝在航天飛機的飛行器里，它看起來確實很像一艘典型的宇宙飛船。
火箭脫離后，航天器提供剩余的助推力，而燃料則來自那個巨大的、不知為何為橙色的燃料箱。
正常情況下，返回的航天器使用降落傘在海上降落，但航天飛機采用了一種更文明的方式，像飛機一樣降落在跑道上。
“固體”燃料指的是燃料處于固體狀態(tài)，而不是液體。它最大的缺點是，一旦你點燃了它，你就無法阻止它了。而SpaceX的火箭，如土星5號，則使用液體燃料，所以它們可以打開和關(guān)閉——但液體通常也意味著更多環(huán)節(jié)可能出錯。
當(dāng)SpaceX制造他們的第一枚火箭時，他們可不想做有史以來體型最大而性能最差的火箭。相反，他們制造了一種類似于練習(xí)用的又小又簡單的火箭。
馬斯克將其命名為“獵鷹1號”。這是一枚70英尺高的二級火箭，底部有一個超強發(fā)動機——Spacex自己發(fā)明的梅林引擎。
盡管“獵鷹1號”的尺寸和性能并不顯著，但它富含創(chuàng)新技術(shù)。
SpaceX的主要目的是使火箭的成本比以往任何時候都低，能夠攜帶小規(guī)模有效載荷進入太空——這不僅因為馬斯克認為只有降低成本我們才能去火星，還因為他認為這是目前能有效改進太空旅行的唯一途徑。
他說：“火箭的速度大抵總是相同的，便利性和舒適度都差不多。至于可靠性，也不會有太大改善。因此，我們只能根據(jù)一個關(guān)鍵參數(shù)來判斷技術(shù)的改進，那就是成本。”
馬斯克列舉了成本居高不下的兩個原因：
1） 航空航天領(lǐng)域只有大公司，而大公司都是厭惡風(fēng)險的。
他說：“人們對冒險有極大的偏見，每個人都在試圖優(yōu)化自己的后備措施……即使有更好的技術(shù)可用，他們?nèi)栽谑褂脗鹘y(tǒng)的組件，通常是在20世紀60年代開發(fā)的……許多人使用20世紀60年代制造的俄羅斯火箭發(fā)動機。我還不是說它們的設(shè)計來自20世紀60年代——我的意思是他們的發(fā)動機實際上就是60年代制造的，就像在西伯利亞的某個地方被打包起來了。”
2） 垂直整合不夠。
我們提到了SpaceX的垂直整合，以及它為馬斯克提供的對SpaceX發(fā)生事情的完全控制。但馬斯克也認為垂直架構(gòu)對降低成本至關(guān)重要，并批評業(yè)內(nèi)的其他公司沒有這樣做：“大型航空航天公司傾向于把一切都外包給分包商……他們外包給分包商，然后分包商再外包給下一級分包商，依此類推。你得往下走四五層才能找到真正在做有用工作的人——真正在切割金屬、塑造原件。在此之上的每一層都額外增加了利潤——這可是五次的間接費用。”
SpaceX公司的早期員工馬克斯·沃佐夫說，由于SpaceX不存在其他擁有悠久歷史的大公司的包袱拖累，它能夠“從一張白紙從頭開始設(shè)計和開發(fā)”。
你可以在馬斯克的推理中看到這種“白紙”的心態(tài)：
“火箭是用什么做的？航空航天級鋁合金，加上一些鈦，銅和碳纖維。
然后我問，這些材料在商品市場上的價值是多少？結(jié)果發(fā)現(xiàn)，火箭的材料成本約為典型價格的2%，這對于大型機械產(chǎn)品來說是一個瘋狂的比例……
所以，我認為，考慮到這些材料成本，我們應(yīng)該能夠制造出更便宜的火箭。”
一切看似不錯，但這并不是一家擁有正常預(yù)算和開發(fā)時間表的普通公司，這是一個很少有理智的投資者會碰的燙手山芋。
該公司的生存能力在很大程度上取決于埃隆·馬斯克的個人銀行賬戶。
到了2006年，馬斯克決定把汽車行業(yè)的革命作為一個副業(yè)，他把Paypal上的7000萬美元綁在了特斯拉上面，剩下的1億美元留給了SpaceX。
馬斯克表示，這足以進行“三到四次發(fā)射”。SpaceX將有這么多次機會來證明它值得擁有付費客戶。
由于付費客戶想要的是通過SpaceX將他們的有效載荷送入軌道，那SpaceX需要做的就是——成功發(fā)射一些東西進入軌道，向世界展示他們是在玩真的。
所以游戲很簡單——在三次或四次嘗試后將有效載荷送入軌道，否則公司就完蛋。
當(dāng)時，在許多試圖將物品送入軌道的私營公司中，只有一家成功。
為了理解為什么這很難做到，我們必須先了解一下什么是軌道。
什么是軌道？
從直覺上看，將一個物體送入軌道的挑戰(zhàn)就在于將其送上軌道的難度，就像我們可以本能地認為，國際空間站的宇航員漂浮在空中，是因為他們所在的太空沒有重力。
好吧，現(xiàn)在是停止相信你內(nèi)心直覺的好機會。
讓我們先回到高中。這是我們用來計算重力的方程式：
G是萬有引力常數(shù)，在這個練習(xí)中我們可以忽略這個超級麻煩的數(shù)字。m1和m2是兩個物體的質(zhì)量。這里有兩個物體，因為引力不是單向的——每兩個物體都以相等的力相互吸引。
在你和地球的例子中，你認為你的重量是你和地球之間的重力，一種平等作用在你和地球上的力。因為這兩個質(zhì)量數(shù)在分子上，這意味著當(dāng)它們增加時，重力也會增加。所以如果質(zhì)量翻倍，重量也會翻倍。
如果我讓你的質(zhì)量不變，但讓地球的質(zhì)量翻倍，你的重量也會翻倍。如果我把你和地球的質(zhì)量都翻倍，你的重量就會翻四倍。
在這篇文章中，我們不需要使用質(zhì)量。
我們關(guān)心的是d2部分。d是兩個物體之間的距離，或者更具體地說，兩個物體的質(zhì)心之間的距離。
以地球為例，質(zhì)量是對稱分布的，所以質(zhì)心就是地球的中心。地球的半徑是3959英里，所以當(dāng)你在地球表面時，這就是你用來確定你所經(jīng)歷的引力所對應(yīng)的d的數(shù)字。因為d在方程的分母上，隨著d的增加，重力減小。
為了說明這一切，我將把地球縮小到它正常大小的1300萬分之一，這樣它的直徑正好是1米：
正常高度的家伙，1米
如果我們把d翻倍，把地球半徑從地表移開，d2就增加了4倍。所以重力，和你的重量，將是它們在地表時的四分之一。
如果你移動到整整一米遠的地方——你和地球之間可以裝下整個地球——你的重力現(xiàn)在是地球上的1/9。
國際空間站在這一切中處于什么位置呢？
它在離地球205到255英里之間，在我們上圖這個一米直徑的地球儀上大約是2~3厘米遠的位置，或者離地表一英寸多一點。
如果一個乒乓球被固定在地球上，國際空間站都會撞上它。
，在我們的縮微地球上，卡門線則高出地表7.8毫米——約為一支鉛筆的寬度。而一架飛機在地表上飛行的高度為0.84毫米，約為一粒沙子的高度。
那么，在像國際空間站所處的這樣的近地軌道上，重力意味著什么呢？
好吧，如果我們?nèi)H空間站平均高度的中點，我們會發(fā)現(xiàn)，在這個高度上，相比地球表面的正常d值，只增加了5.8％，這只會使這個位置的重力減少約10％。
所以國際空間站的宇航員幾乎感覺不到重力差。
然而，他們卻是漂浮的。原因是他們在做自由落體運動。
我曾經(jīng)有機會和一個玩世不恭的飛行員一起駕駛一架小飛機，他把飛機開到4000英尺的高度，然后迅速下降到2000英尺。
在下降之前，他遞給我一支筆，讓我把它放在攤開的手掌上。在下降過程中，那僅存的8%尚未魂飛魄散的我看到鋼筆在我面前盤旋，輕輕地飄到一側(cè)。當(dāng)我們再次拉升2000英尺時，它突然掉到我的腿上。
這就是在國際空間站內(nèi)隨時發(fā)生的事情。
原因如下：想象一下，你站在一個比地球更小、更光滑、沒有大氣層的星球上的懸崖上——竭盡全力地扔棒球。
大概會是這樣：
現(xiàn)在如果一個大聯(lián)盟的投手嘗試一下又會如何？它可能是這樣：
如果你把球從大炮里發(fā)射出來呢？它甚至?xí)叩酶h。
在這些球落地之前，它們會沿著彎曲的路徑飛行。如果行星表面沒有阻擋，這些路徑將繼續(xù)以長橢圓運行。為了簡單起見，讓我們用一個圓來匹配每個路徑，這個圓的曲線與球的軌跡很好地吻合：
現(xiàn)在讓我們來做一個更大威力的炮，它是這樣的：
看起來還很正常，但請注意，弧線的曲線與行星的形狀相匹配。結(jié)果是這樣的：
球會繞著這顆行星轉(zhuǎn)，然后撞到大炮的背面。如果沒有任何東西阻擋它，這個球就將繼續(xù)“下落”，永遠無法著陸。由于球的路徑曲線和相應(yīng)的圓形與行星的曲率完全匹配，所以當(dāng)球試圖落到地面時，行星會不斷遠離球。
你把球放到軌道上了。
如果你有一顆非常光滑的行星，無論大小，而且它根本沒有大氣層，理論上你就可以把一些東西送入地面正上方的軌道。
但由于地球大氣層很厚，所以無論你在地球表面附近如何用力發(fā)射一個球，大氣層都會使它減速，使它的路徑曲率越來越窄，直到它脫離軌道并撞擊地面。
這就是為什么我們送入軌道的所有物體都得在高空，因為那里的大氣層很薄，不會讓物體減速。如果沒有摩擦力的干擾，牛頓慣性定律就會起作用，它會永遠繞著地球轉(zhuǎn)。
為了進入環(huán)繞地球的軌道，一個物體必須以難以置信的速度移動。但又不能太快。為什么？因為如果曲線太寬了，對應(yīng)的圓比地球還大，就會發(fā)生這樣的情況：
這就是為什么人們談?wù)撃撤N東西達到“軌道速度”以保持在軌道上，而以“逃逸速度”擺脫地球引力、進入太空。逃逸速度只是意味著路徑形成的弧度比行星的曲率更寬。
那么國際空間站所在的230英里高空的軌道速度是多少？17150英里/小時。或每秒4.76英里。這是將物體保持在軌道高度的最佳速度。
讓我們來感受一下這個速度有多快。
如果你以這個速度把一個球從海灘扔進海里，它會在大約半秒內(nèi)沖出地平線，消失在你的視野之外。
以這樣的速度，國際空間站每90分鐘繞地球一圈。
好了，讓我們回到SpaceX。弄明白上面的信息，那么SpaceX的挑戰(zhàn)本質(zhì)上是將有效載荷“扔”到軌道上，這是有道理的。
人們認為火箭發(fā)射是向上的，但實際上它是把一些東西狠狠地扔向一側(cè)，這就是為什么火箭的發(fā)射軌道看起來是這樣的：
就像我們上面的例子一樣，火箭就像一只巨人的手一樣投擲有效載荷：
然而在現(xiàn)實世界中，沒法徒手拋擲，火箭公司必須利用一個七層樓高、重達40噸的金屬塔把有效荷載拋離地球。它需要在合適的高度、合適的速度下發(fā)射一臺精密的機器。
讓事情變得更加困難的是，“投擲”通常從海平面的大氣層開始，它既稠密又不停運動變化著。這就像在流動的水下從幾英尺的深度準確地扔球。
SpaceX公司的航天器工程主管馬克·胡安科薩描述了引導(dǎo)火箭穿過大氣層的挑戰(zhàn)：“火箭就像濕面條，你試圖把它推向太空。它像地獄一樣翻滾。你甚至不能通過測量火箭上任何一點的軌跡來計算它的去向——但你必須測量幾個點。”
而且，由于火箭的重量、速度、大氣層的厚度等因素的影響，即使是一個微小的設(shè)備故障也會立即毀掉發(fā)射任務(wù)。問題是，你無法可靠地測試設(shè)備在實際發(fā)射前的可靠性。
SpaceX經(jīng)歷了慘痛的教訓(xùn)。
2006年：首次發(fā)射——失敗
2007年：第二次發(fā)射——失敗
2008年：第三次發(fā)射——失敗
非常糟糕的時期。
這些失敗都是由微小的問題引起的。
具體來說，是腐蝕的螺母承受不住巨大壓力、火箭中的液體流動比預(yù)期要多、第一級發(fā)動機在級分離時關(guān)閉的時間比預(yù)期晚幾秒鐘。
你可以把所有事情都做到99.9％的正確，但最后0.1％的錯誤就會導(dǎo)致火箭在災(zāi)難性的失敗中爆炸。
荊棘叢生的太空之旅。
每一個發(fā)射火箭的政府或公司——每一個——都有失敗的經(jīng)歷。這是這個行業(yè)的特性。通常情況下，你會深吸一口氣，擼起袖加把勁，找出問題所在，然后繼續(xù)進行下一次發(fā)射。
但SpaceX情況特殊——公司的資金只能支持“三到四次發(fā)射”。在三次失敗后，他們唯一剩下的一次發(fā)射就是第四次。該發(fā)射計劃在第三次發(fā)射失敗不到兩個月后進行。
破釜沉舟的最后一搏。馬斯克的朋友阿德奧·雷西是這樣描述的：
“一切都取決于那次發(fā)射……如果成功了，那就是史詩般的成功。如果失敗了——如果因為一丁點差錯而失敗了——也是史詩般的失敗。沒有中間地帶。沒有部分功勞。
他已經(jīng)經(jīng)歷了三次失敗，如果那次也失敗了，一切都將結(jié)束。然后我們談?wù)摰木褪枪鹕虒W(xué)院的案例研究——一個富人涉足火箭事業(yè)，最后傾家蕩產(chǎn)。”
但在2008年9月28日，SpaceX進行了第四次發(fā)射——并且大獲成功。他們順利地將一個虛擬有效載荷完好無誤地送入軌道，成為有史以來僅有的第二家這么做到的私人投資公司。
“獵鷹1號”也是有史以來性價比最高的火箭，定價為790萬美元，不到當(dāng)時美國最佳替代品的三分之一。
NASA注意到了這一點。第四次發(fā)射的成功足以證明SpaceX值得信任。
2008年底，NASA打電話給馬斯克，告訴他他們要向SpaceX提供一份16億美元的合同，以向國際空間站提供12次運載服務(wù)。
馬斯克的錢已經(jīng)發(fā)揮了作用。SpaceX現(xiàn)在有了客戶，未來可期。
