海外网络小火箭
2001年,马斯克萌生太空梦时,彻夜翻遍NASA网站,没找到任何火星计划。“做到登月就到头儿了,就不做了?”
无法接受技术倒退的他,一鼓作气成立SpaceX,最后亲自造了支火箭拖到NASA局长肖恩奥基夫“面前”。
尤其是美国航天飞机计划结束(1981年—2011年)后,SpaceX更在NASA的目光注视下一路狂飙。
2012年5月25日,“龙飞船”搭乘“猎鹰9”升空与国际空间站(ISS)对接,3天后完成1000磅的物资转运。
2020年,“载人版龙飞船”搭乘“猎鹰9”火箭升空。这是自2011年以来,美国首次使用国产火箭从本土将宇航员送往ISS。
今年6月,波音星际客机首次载人试飞,遭遇氦气泄漏和发动机故障,原定的8天任务被迫延长明年2月。健康亮起红灯的宇航员们还在等待SpaceX的救援。
2014年,波音公司和SpaceX同时获得CCtCap合同,开发自己的航天器(比如星际客机、星际飞船)送机组人员往返ISS。
没有人敢质疑这项资金分配。波音和NASA是老情人了,早在1950年代末的水星计划就合作过。过去的波音技术雄厚,战功赫赫,NASA对它滤镜满满,不料短短六年,风向就变了。
相比之下,波音的星际客机直到2022年5月,才完成一次无人驾驶的ISS试飞。而此前的两次无人试飞均遭遇软硬件问题。
国际空间站项目经理达娜韦格尔说:“两者的发展路径不同,不宜直接比较”。她指出:SpaceX的载人龙飞船基于早期的货运龙飞船项目,而波音的星际客机则缺乏这样的基础。
再过几年,航天飞机即将退役,到那时,NASA实在拉不下脸“拜托”俄罗斯的“联盟号”飞船送人到ISS。靠自己吧,ISS又像是“只能往里扔钱的巨大老鼠洞”。
NASA2008年启动了“商业轨道运输服务(COTS)”项目,主要为ISS提供商业补给服务,这种模式又很快推进到载人运输领域
还有一家是Rocketplane Kistler,有15年火箭发射经验,获得了2.07亿美元的合同,它的CEO是NASA的前高级经理。
而SpaceX则从NASA那里拿到了3.96亿美元,为后续开发“龙飞船”向ISS送货提供了原始资金。
面对30多年感情的老搭档,任务与资金分配是这样的:轨道科学承担8次任务,能获得19亿美元,而SpaceX 执行12次任务,可进账16亿美元。
2008年9月,猎鹰1号在第4次发射成功。死里逃生的SpaceX随后拥有了自己的发射台,并将猎鹰1升级为9。
2010年,Dragon龙飞船搭载猎鹰9火箭成功升空进入地球轨道;2012年5月28日,货运版Dragon龙飞船首次将物资送往ISS;算起来,SpaceX的首次送货时间比轨道科学(2014年1月9日)早了一年多。
作为对比,轨道科学的Antares火箭还曾因故坠毁,最后不得不更换火箭型号,转而使用Atlas V火箭来完成剩余的任务。
然而,在2020年NASA 启动的载人着陆系统(HLS)计划中,SpaceX还是获得了最低的技术和安全性评级,最少的资金支持。
NASA前期资助额有9.67亿美元,超一半分给了以蓝色起源Blue Origin为代表的“美国国家队”。动力系统Dynetics获得2.53亿美元,而SpaceX只拿到了1.35亿美元。
一年以后,SpaceX击败其他两家竞争对手,成功逆袭,赢得了建造阿尔忒弥斯3号(Artemis3)月球着陆器价值29亿美元的合同。
阿耳忒弥斯Artemis计划,NASA的载人登月任务,是2017年启动的。特朗普签的行政命令,他要保留奥巴马时代的载人航天计划。
SpaceX的星舰HLS,则要与SpaceX预先发射到近地轨道的“推进剂存储飞船”会合,完成空中加油;
接下来的演示要求无疑更高。需要在两艘星舰之间进行——一艘“目标”星舰先发射入轨,三四周后一艘“追逐者”星舰再跟进。两舰对接完成,追逐者为目标星舰加油,最后脱离对接和轨道。
整体而言,SpaceX方面还算稳定。但考虑到SLS火箭的现状,Artemis3大概率还会继续推迟。
毕竟,延误是种常态。SLS火箭原计划2016年底进行首飞,结果至少被推迟了16次。加时近6年,终于在2022年11月实现无人驾驶,标志Artemis 1任务成功。
不巧的是,猎户座飞船隔热罩又出现了腐蚀情况,这导致NASA在2023年1月将Artemis 2发射推迟近一年。
猎户座飞船、和SLS火箭,执行Artemis3号计划最主要的两部分,发展都落后于计划,而且超出了预算。
“其中100亿美元用于SLS火箭,60亿美元用于猎户座飞船,20亿美元用于升级发射台和肯尼迪航天中心的其他设施”。
2018年10月,NASA OIG报告称,截至2018年8月,波音核心级合同已占SLS总花费119亿美元的40%。
整个2011—2023 年,NASA在SLS开发上花了264亿美元。以2024年的物价来算,这些钱就相当于320亿美元。
SLS,作为战神五号运载火箭的转世,最早可以追溯到星座计划。星座计划由2004年美国总统乔治W布什颁布,支持国际空间站、重返月球、前往火星甚至更远的地方。
所幸不到一年时间,载人航天计划又被捡起来。国会拨巨资卷土重来,NASA左手拉着军工巨头,右手牵着私营企业,继续开发曾被取消的猎户座飞船,设计新一代太空发射系统SLS。
NASA牵头,波音公司负责设计、开发、测试和生产核心级和上面级,诺斯罗普格鲁门公司提供固体火箭助推器。现如今似乎渐渐失去了竞争优势。
NASA下的任务,波音和诺斯罗普格鲁门底下又分给私人承包商和分包商。无独有偶,“猎户座”飞船的主要承包商洛克希德马丁公司,也会层层下放指标。
研发生产链条越拉越长,文件工作越来越多,决策过程越来越慢。承包商一旦疏于纠正,计划成本超支和时间延迟就不足为奇。
明明波音出问题,反过来罚SpaceX 63.3万美元,更破防的,NASA还不站出来主持公道。
当年的NASA未经公开竞标,直接将价值超2亿美元的合同给了SpaceX的竞争对手RpK时,马斯克不顾旁人劝说,坚定起诉。
冒着可能与NASA翻脸的风险,马斯克重申了自己的立场:NASA应该鼓励创新而非支持某些公司。
修订后的项目名称就是商业轨道运输服务(COTS),SpaceX凭实力赢得了其中很大一部分订单。
承包商不仅能报销与合同相关的所有直接和间接成本,如材料、人工、设备及管理费用,还能获得合同金额固定比例的预设利润。
看似爽快的慷慨扶持,其实最大程度阻碍了创新。如果一份成本加成合同你永远完不成,承包商几乎没有动力推进工期、削减成本。
以洛克希德马丁公司和波音公司的合资企业ULA为例,他们到2017年都在依赖从俄罗斯进口发动机海外网络小火箭。
“波音公司和洛克希德马丁公司只想稳稳当当地吃成本加成合同的老本。”马斯克曾在自传中提到:“在这种体制机制下,人类不可能飞到火星去。”
NASA也没料到,2006年雇佣的“临时工”竟然一路狂飙,击败众多老牌企业,日渐享有主角光环。
“筷子夹火箭”的上演,似乎已经在预示,即便没有NASA的重视,马斯克有朝一日也会把人类送上火星了。
你看《NASA Fiscal Year 2024 Spending Plan》,NASA要做的远不止深空探索。(虎嗅注:以下三个图表中各项费用单位均应为百万美元,具体项目名称可能因机翻导致稍有出入,仅作示意;表头可参照表2)