如今,無人再藐視SpaceX,沒人再嘲笑馬斯克了。
從草創到先鋒,2002年至今,歷盡18年;從首飛火箭到首次載人,2006年至今,歷經14年;從太空新秀到太空一哥再到太空先鋒,2010年至今,歷時10年。
SpaceX從一家草創公司一路發展到最具創新性、顛覆性的全球太空產業先鋒巨頭,期間跨度之大、難度之高、速度之快、迭代之強,令人望而生畏。
目前SpaceX擁有8000名員工,市場估值500億美元,占據美國大半發射數量和全球近半發射載荷量,橫跨航天全產業鏈,掌握多次復用回收能力,擁有現役最強火箭,運營最多在軌衛星,執掌全球唯一商業載人飛船,布局全球最大巨型星座,研制未來最強宇宙飛船,搭建登月之旅,目標火星殖民……某種程度上說,SpaceX太空帝國版圖已經初現成型。
接下來我們就來一窺人類史無前例的太空帝國版圖、地理坐標以及運作模式。
這張SpaceX全面布局圖,從運營總部到研發基地,從制造工廠到測試基地,從發射基地到開發基地,從加州、佛州、德州,再到新墨西哥、弗吉尼亞、華盛頓、華盛頓特區,構成一幅SpaceX全美布局圖。
這只是SpaceX工作站點分布圖,并不含馬斯克旗下其他產業分布圖,如果疊加上特斯拉、Boring、Neuralink、OpenAI等坐標點的話,難免讓人眼花繚亂。
SpaceX Headquarters manufacturing facilities
▲地理坐標:美國南加州霍桑火箭路1號
樓頂覆蓋著太陽能電池陣列,負空間構成大大的SpaceX標志性符號:X。
從地面看最顯眼的標志物,要屬克倫肖大道與杰克·諾斯羅普大道交叉口旁矗立的一枚二手火箭,這是SpaceX首枚成功陸上垂直回收的入軌火箭,也是全球首枚入軌發射垂直回收的運載火箭。如今這里成為SpaceX粉絲團重要外景地、朝圣地。
這里曾是波音747機身建造廠房,如今卻成為這家昔日航天巨頭的「壓力山大總部」,因為這里正在倒逼傳統航天大佬們收斂傲慢,被迫加快腳步,升級換代、削減成本。
這里是SpaceX運營總部、飛行任務控制中心、火箭飛船設計研發中心、發動機研制基地。包括主力箭獵鷹9號和最強悍火箭重鷹主體、發動機都在此制造,新一代猛禽發動機同樣在此輸出,還有核心航空航天電子設備、所有軟件系統也都在此出品……SpaceX采用高度垂直一體化全產業鏈模式,從而保持創新、低價、高效、獨有等集合優勢。這里只出產21世紀太空作品,而非傳統航天巨頭20世紀的遺老物件。
這里擁有上天入地的火箭飛船,重返地球的龍飛船,真人大小的鋼鐵俠,充滿張力的武士刀,極富科幻的數據中心……最重要的這里是「馬斯克之地」,馬斯克大帝的羅馬,SpaceX帝國版圖的首都,SpaceX信徒的神廟,飛往火星的夢工廠。
SpaceX Rocket Development and Test Facility
▲地理坐標:美國德克薩斯州麥格雷戈
這里是SpaceX所有火箭、發動機、回收飛船的閱兵場。從最早的灰背隼(也稱梅林Merlin)、茶隼(kestrel),一直到梅林系列(Merlin 1C、1D、1D真空),再到超級天龍座(Draco),直至最新型全流量分級燃燒循環甲烷發動機猛禽(Raptor)。
每一臺新下線的發動機都會從霍桑出發,沿著10號公路從加州一路橫跨半個美國抵達德州麥格雷戈,檢查調試,點火測試,再組合成為整箭——獵鷹9號火箭(裝配9臺梅林+1臺真空梅林),或者重鷹火箭(裝配27臺梅林+1臺真空梅林),通過靜態點火之后,再奔赴發射場。
每一臺復用發動機也都會隨著回收火箭一并撤離火線,從佛州、加州發射場運抵德州此處,經過翻新調試,通過靜態點火測試,重返發射場。
每一艘回收飛船(貨運龍飛船、載人龍飛船)也都在此檢查、清理、翻新、調試,以便重復使用。我們知道,龍飛船是迄今為止全球唯一能夠復用的貨運飛船,自2017年6月3日首次復用以來,總計創造9次重復使用紀錄,其中三艘飛船三次重復使用(C108、C106、C112),三艘飛船兩次重復使用(C110、C111、C113),還曾多次創下復用飛船搭乘復用火箭的全復用太空快遞任務。
未來數周后,首次歷史性發射的載人龍飛船重返地球后也將運抵這里,從今年秋開始發射的第二代貨運龍飛船同樣會運達這里,檢修翻新,再度投入使用。
目前為止,這里共有十多座火箭發動機測試臺,包括最新建成兩座:猛禽垂直點火測試臺,梅林測試臺。前者用于星艦發射,后者用于支持星鏈高頻發射需求。
問題來了,為何SpaceX會千里迢迢選擇此處,作為火箭測試基地呢?
主要原因有三點:①擁有硬件基礎,二戰期間美國陸軍在此建立導彈發射場,2000年前后比爾航天公司初步建起一個占地300英畝的火箭試驗場,公司倒閉前轉給SpaceX;②自然條件適合,這里屬于典型的德州牧場風,人煙稀少,很適合火箭測試,即便是偶爾火箭大開花,除了打擾一下牛群,并不會擔心擾民。所以這里曾是獵鷹垂直回收火箭最初原型——蚱蜢Grasshopper和獵鷹試驗火箭F9R Dev1的低空飛行試驗場,先后在此試飛過8次、5次;③區位優勢明顯,這里距離著名的休斯敦航天中心僅有280公里,距離德州上百家供應商都在一州范圍內,同時又處在加州總部與重要發射場佛州卡角交通線的中間節點,SpaceX在此建立火箭開發測試、翻新周轉中心再適合不過了。
SpaceX現有四個發射場,分布于三個州,按照發射量從高到低依次為:①佛州卡納維拉爾角航天發射場40號發射位;②佛州肯尼迪航天中心39A;③加州范登堡空軍基地4號發射位;④南德克薩斯發射場。
Cape Canaveral Space Launch Complex 40
▲地理坐標:佛羅里達州卡納維拉爾角發射基地
這里是SpaceX在美國本土最早租用的發射場,2007年開始租下,2008年改建,2009年首枚獵鷹9號火箭抵達,2010年6月4日首飛成功入軌。2016年9月1日遭受加注燃料大爆炸,導致一年多修復期才復飛。
這里是SpaceX發射次數最多的發射位,也是貨運龍飛船發射主場,第一代龍飛船成功發射20次,未來也是第二代龍飛船發射主場。
SpaceX除了租下40號發射位,還將卡角13號發射位租下,改建成兩個火箭著陸區(LZ-1、LZ-2)。
從2015年12月22日迎來首枚一級火箭軟著陸以來,截至目前總計成功回收17枚火箭(僅有一次失敗,2018年12月5日發射第16次龍飛船任務),其中三次上演雙箭垂直著陸(2018年2月6日、2019年4月11日、6月25日三次發射重鷹)。
著陸區LZ-1成功回收14次/枚;著陸區LZ-2成功回收3次/枚。
這里同樣歷史悠久,發射史長達55年,從1965年至今總計發射98次,其中大力神火箭46次、獵鷹9號火箭52次。
Kennedy Space Center Launch Complex 39A
▲地理坐標:佛羅里達州卡納維拉爾角發射基地
作為美國頭號黃金發射位——肯尼迪航天中心39A,SpaceX從2014年底開始從NASA手中租用,租期20年。2017年首次發射至今,已經成為SpaceX幸運指數最高的發射位。現已總計發射22次獵鷹系列火箭,100%發射成功,包括SpaceX最重要最榮耀的幾次發射:龍飛船首次載人飛(DM-2)、首次試飛(DM-1);重鷹火箭三次發射。
從1967年首次發射土星五號以來,這里總計發射116次(土星五號12次、航天飛機82次、獵鷹9號19次、重鷹3次)。
肯尼迪航天中心39A堪稱榮耀滿身,這里不僅是阿波羅登月的起飛點,航天飛機曾經的主發射場,也是現役最強火箭重鷹的首飛點,還是載人龍飛船承運美國商業載人航天的起始點,也是未來超重鷹+星艦的首選地。很快還將在此建造SpaceX首座垂直移動發射塔,一座能夠完全包裹重鷹火箭的超大發射塔,主要用于重鷹火箭垂直裝配重要航天器(尤其美國軍方機密衛星)。
看得出來,這里橫跨阿波羅登月時代、航天飛機時代、美國商業載人航天時代三個黃金時代,也是SpaceX帝國進軍太空的首發地。今年第一季度一份美國聯邦環境報告顯示:SpaceX計劃從2023年開始,將在佛州兩大發射場肯尼迪航天中心39A、卡納維拉爾角空軍基地40號,至少每年釋出70次軌道級發射。要知道,去年全球航天發射總量不過102次。超過70次,這一數量幾乎是2019年該公司11次發射量的6.3倍、2020年計劃38次發射量的1.8倍。
讓SpaceX預期發射量激增主要有三大因素:①星鏈部署計劃需要發射24次/年;②政府機構和軍方發射需求增量:為NASA提供國際空間站貨運補給任務3次/年,商業承運宇航員任務2~3次/年,太空探索任務3次左右/年。為美國國防部提供5次左右/年。為美國國家偵察局NRO提供5次左右/年。③純商業市場發射需求:SpaceX定期提供共乘模式,每月1次,全年12次。其他商業大客戶(如SES、DigitalGlobe、ispace等)每年需求量10次左右。從2021年開啟私人太空旅行新航線,搭乘載人龍飛船,最長5天最高1000公里的繞地飛行。該項目SpaceX與太空探險公司(Space Adventures)聯手開發,不久的將來就會發射定期班次。
看樣子未來即來,SpaceX自定義高能釋放元年2023年,讓我們拭目以待,大戲開幕。
Vandenberg Air Force Base Space Launch Complex 4
▲地理坐標:加利福尼亞州范登堡空軍基地
這里是SpaceX最早測試獵鷹1號火箭的發射場,后來成為該公司西海岸唯一發射場,主要用來部署太陽同步軌道衛星、極地軌道衛星。
4號發射位共有兩個發射場,東側發射場4E作為獵鷹9號發射臺;西側發射場4W作為一級火箭著陸區(LZ-4)。從2013年首發至2019年6月12日最近一次發射,總計發射15次,全部成功。包括一箭64星、8批銥星、星鏈兩顆測試衛星等全部在此發射。并且兩次成功迎來一級火箭垂直著陸(2018年10月8日、2019年6月12日)。
從2019年入夏以來,SpaceX發射任務全部轉至佛州東海岸,使得這里足足閑置了一整年,按計劃2020年11月開始恢復發射。
追溯歷史這里同樣悠久,從1963年至2005年作為阿特拉斯、大力神火箭發射主場,2011年起租給SpaceX。迄今為止總計發射175次,其中阿特拉斯26次、大力神134次、獵鷹9號15次。
SpaceX South Texas Launch Site
▲地理坐標:德克薩斯州最南端的博卡奇卡
這是SpaceX唯一自營的發射場,位于德克薩斯州布朗斯維爾以東35公里的博卡奇卡海岸。這里不僅是德州最南端,也是僅次于佛羅里達半島的美國本土最南端,較比佛州卡角發射場更靠近赤道,這意味著更節省火箭燃料。緊靠墨西哥邊境,瀕臨灘涂,人煙稀少,很適合開疆拓土,從零開始。2014年開建,起初定位于火箭制造基地、測試基地、發射基地的集合地。
但隨著與NASA深度合作,SpaceX隨之重心轉移,現階段將發射主場鎖定佛州卡角兩大發射場,再加之前期投資預算巨大,環保手續一再拖延,導致開工建設步伐緩慢。
直到2019年正式啟動星艦開發,這里才變成SpaceX太空帝國的西部世界,瞭望未來神器的最佳觀測站。從最開始的小星艦、星蟲/跳蟲,到第一代全尺寸原型星艦Mark 1、2、3、4,再到新一代星艦SN1、2、3、4、5、6……SpaceX采用高密度流水線模式,邊設計邊測試邊迭代的激進開發方式,一度引入佛州、德州雙線競爭AB開發模式,甚至從今年3月起,這里有超過500名員工晝夜不停地投入激情與夢想——這一切似乎都是為了最短期最高效的研制成型,趕上馬斯克時間表。
從中長期來看,無論是部署巨型星座星鏈,還是率先贏得重返月球入場券,甚至打造火星航班、奔赴火星殖民,都得依靠下一代箭船系統。在馬斯克眼里,唯有賭贏星艦黃金組(超重鷹+星艦),才能最終成就SpaceX太空帝國霸業。這意味著:SpaceX距離未來入口,就差一艘星艦。這當然值得一搏,必須一搏!
按照馬斯克最近布局思路:德州博卡奇卡作為星艦建造基地,而發射基地仍然首選佛州肯尼迪航天中心,因為那里代表著NASA乃至美國太空夢的出發地,SpaceX要想成就霸業,現階段必須依托官方需求才能追逐夢想。最終憑借星艦助力NASA實現登月登火的同時,實現自己的偉大夢想。這是舉世無雙的人類首創,一舉兩得的美事。
Starlink Satellite Factory
▲地理坐標:華盛頓州雷德蒙德
這里是史上最高產的衛星制造工廠,制造速度甚至比發射還要快。至今已經超過600顆量產規模,而部署星鏈衛星總計482顆。制造成本幾乎也是最低的,目前平均每顆約為200萬美元左右,這讓全球衛星制造商們望而卻步。
更讓其他衛星運營商望而生畏的是,SpaceX以高頻發射速度、超高部署密度構建星鏈巨型星座,每年發射24次,到2024年部署完成4425顆,到2027年部署完成7518顆,總量近1.2萬顆衛星。如果再加上SpaceX新增3萬顆占位衛星的龐大計劃,星鏈總計高達4.2萬顆。這不是簡單用「無比夸張、野心勃勃」能夠形容的。馬斯克要的就是一騎絕塵,先下手為強,這樣才能贏得市場,贏得未來。
馬斯克大帝給星鏈星座的定位最清晰最高調:憑借高密度、全覆蓋、高通量、低延遲等絕對優勢,打造全球最大衛星星座、全球最大最快的衛星寬帶互聯網。預期這將帶來至少300億美元的年收入,而這筆巨額定期收益將是打造火星航班、謀定紅色星球的最大本錢。
作為太空產業創新者、改寫者,馬斯克就是一部永動機,依靠「永不滿足」和「永恒希望」兩種推進劑驅動SpaceX,快速擴張版圖,遞進太空夢想,占領紅色星球。