商業(yè)航天時代真的到來了!當(dāng)民營創(chuàng)業(yè)公司也開始造火箭、放衛(wèi)星,這些聽起來硬核且酷炫的事情,跟我們每個人有什么千絲萬縷的關(guān)系?它真的能成為新的創(chuàng)業(yè)方向嗎?
航天事業(yè)是一項非常嚴謹?shù)南到y(tǒng)工程。發(fā)射失敗有一萬種可能,而發(fā)射成功只有一種可能,那就是把這一萬種可能,全部規(guī)避掉。原本政府和科研機構(gòu)才能做的事情,憑什么民營的創(chuàng)業(yè)公司也可以去「搞定」?
當(dāng)火箭不再只是國之重器,民營運載火箭能否打破國內(nèi)「有星無箭,多星少箭,廉星貴箭」的情況?中國還需要多少年才能出現(xiàn)比肩 SpaceX 的商業(yè)航天公司?
去年 7 月,中國民營商業(yè)航天企業(yè)星際榮耀,成功入軌發(fā)射了中國首枚商業(yè)運載火箭——雙曲線一號遙一。在極客公園和 B 站共同舉辦的 Rebuild 2020 Move on 大會上,我們邀請到了星際榮耀副總裁姚博文和 B 站知名 UP 主畢導(dǎo),來一起聊聊「星辰大?!沟谋澈螅虡I(yè)航天的背后到底孕育著怎樣的機會?
以下為 Rebuild 2020 大會演講精選實錄:運載火箭到底有多復(fù)雜?畢導(dǎo):姚總,你是怎么加入星際榮耀的?是情懷還是什么原因?
姚博文:我是在紅墻綠瓦的航天大院里面長大的,見證了中國航天 30 多年來的發(fā)展。我父親在航天院所工作,小時候我一直懷疑他是不是特工,是不是臥底,因為我?guī)缀鹾苌倌芤姷剿?。他也沒有給我開過一次家長會,也沒有帶我過一次培訓(xùn)班,所以我的童年都是在他執(zhí)行任務(wù)的過程中度過的。
畢導(dǎo):幾個月不回家的那種嗎?
姚博文:不是幾個月,一年也就回兩次家,一次兩天。小時候我一直很好奇,我問我媽,我說媽媽,我爸爸到底是做什么的?我媽跟我說,大人的事,小孩別問。所以這個事情是輸入到航天人后代骨髓里面的,我們后來知道這是項保密事業(yè),國家利益高于一切?,F(xiàn)在回想以前,真的挺讓人辛酸的。冬天父親裹著軍大衣,看著他離我們遠去的身影,到現(xiàn)在我都有一種打心底里面的敬佩之心。
畢導(dǎo):你們的火箭為什么選了雙曲線這個名字呢?
姚博文:因為飛行器要想飛出地月系,它的飛行速度必須大于第二宇宙速度,這時候飛行器的飛行彈道就會形成一條雙曲線。所以我們用「雙曲線」來命名,有那么一點工科生的浪漫吧。
畢導(dǎo):我之前看過一個說法,在火箭發(fā)射的工況中,金屬是極其容易疲勞的,可能工作幾百秒之后就壞了,真的是這樣的嗎?
姚博文:是的,你不要看火箭矗立在發(fā)射場的時候堅韌如鐵,像一根定海神針,其實在發(fā)射升空之后,它就像煮完的面條一樣軟。如果工程師在設(shè)計的過程中,沒有把所有需要考量的指標納入進去,沒有做好充分的地面實驗,那么一旦火箭發(fā)射升空之后,很有可能就在空中解體,或者出現(xiàn)一些意想不到的狀況,最終導(dǎo)致火箭發(fā)射失敗。
畢導(dǎo):剛好前段時間,我去海南看過一次火箭發(fā)射。關(guān)于火箭發(fā)射的原理,我們可以想象一下物體做平拋運動,速度越大,物體的落點越遠??梢韵胂螅?dāng)物體的拋出速度達到一定程度的時,它就會持續(xù)繞著地球運動,這也就是我們通常說的「第一宇宙速度」,大概是每秒 7.9 千米的樣子。只要在地球上面達到了這個速度,物體就可以離開地球,繞著地球公轉(zhuǎn)了,是吧。
姚博文:沒錯,其實火箭能否完成入軌發(fā)射,關(guān)鍵要看速度,而并非把它推舉到某一高度上。與此同時,它不僅僅要具備入軌功能,還要具備離軌功能,這樣才能保證載荷的在軌運行壽命,達到其設(shè)計壽命時,可以主動離軌,進入大氣層燒毀,避免造成「太空垃圾」。
畢導(dǎo):大家都說火箭是人類工程的集大成者,我們要怎么理解這句話?
姚博文:確實,行業(yè)內(nèi)把運載火箭稱為「系統(tǒng)工程」,簡單講就是需要各學(xué)科、專業(yè)相互匹配、銜接并完美地耦合在一起。涉及的專業(yè)及工作十分多,包括總體設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、電控系統(tǒng)、伺服機構(gòu)等等等等。當(dāng)然,發(fā)動機只是火箭的核心部位,它并不能夠保證火箭一定能夠順利地入軌,這套系統(tǒng)工程還包括很多方面。
畢導(dǎo):總之造火箭實在是太難了,因為你所能想到的工科,好像都有涉及。所以這么一套巨大且復(fù)雜的系統(tǒng)工程,點火的一瞬間也給我們帶來了極大的震撼。
姚博文:沒錯。我雖然不是公司主管設(shè)計的人員,但中國航天提出的「兩總制」,即總師和總指揮是非常重要的核心觀點。一般很難看到某個型號的總師是二三十歲的年輕人,因為每一個火箭型號都需要長周期的研制過程,若想成為一個大型號火箭的總師,則需要更多型號的研制經(jīng)驗。
畢導(dǎo):火箭點火發(fā)射后,指揮大廳的人只能監(jiān)測數(shù)據(jù),并不能控制火箭是吧?
姚博文:是的。在測控方面,目前星際榮耀的火箭,已經(jīng)讓火箭從功能機變成智能機。例如我們研發(fā)的中樞箭載一體機「星控一號」,可以實現(xiàn)火箭前自主判斷是否要進行某種調(diào)整,而不是單純地執(zhí)行命令。
畢導(dǎo):這跟我之前想象的火箭不一樣,假設(shè)按紐按出去沒有駕駛員了,就是按照自己設(shè)定好的程序發(fā)射,我會覺得是牛頓在開火箭,因為一旦發(fā)射,所有人只能靜靜地等待,看著特別緊張和揪心。
姚博文:不過星際榮耀的中樞箭載一體機問世之后,火箭就可以「自主答題」了,我們能做的不僅僅是等待,更多的是可以通過對于數(shù)據(jù)的研判看它的運轉(zhuǎn)是否正常,在一定程度之上我們更加有信心它可以自己給自己導(dǎo)路。而且我們現(xiàn)在不僅僅在做星控一號,還有星控二號和星控三號,我們在雙曲線一號固體運載火箭比較成熟的時候,還同步在研發(fā)可垂直回收、多次復(fù)用的雙曲線二號小型液體運載火箭。
畢導(dǎo):我在海南看火箭發(fā)射的時候,當(dāng)時所有的觀眾有小孩,有大人,有老人,他們也不像是懂火箭的樣子,為什么都來看火箭發(fā)射呢?我覺得那是一種本能的好奇心,盡管大家現(xiàn)在不能理解具體技術(shù)和原理,但我會看著它慢慢在天空消失的時候,那種所有人抬頭仰望星空的時候,我覺得特別美妙,人類用夢想凝聚了彼此。
姚博文:我跟你的感受是一樣的。其實星際榮耀在 2019 年 7 月 25 日完成了中國民營商業(yè)航天首次入軌發(fā)射,而且值得驕傲的是,我們的首次入軌發(fā)射是高精度入軌,這在世界航天史里面也是比較罕見的。
畢導(dǎo):民營公司做火箭在我心中,覺得這是不可想象的。因為火箭肯定是一個大國重器,集國家之力去做的項目。不過,看到你們的成績,是不是我明天組建一支團隊,也能輕輕松松地做火箭呢?
姚博文:那還真不是這樣,你看人類走過幾千年的試驗過程,單純靠資本去推動科技的發(fā)展,很難如愿以償。因為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要時間的積累,更何況這是一項重投入、高風(fēng)險的硬核科技。
畢導(dǎo):我問一個大家都想問的問題,我們和 SpaceX 的差距有多大?
姚博文:我們現(xiàn)在一提到商業(yè)航天都想到了 SpaceX 和馬斯克,他的獵鷹火箭也是人類的智慧結(jié)晶的體現(xiàn)。但他們獵鷹一號的前三次發(fā)射都失敗了,直到 2008 年的第四次發(fā)射才入軌成功。
這樣對比來看,星際榮耀從「雙曲線一號」運載火箭的立項到研制再到最后發(fā)射,僅用了一年半的時間,時間相當(dāng)于是 SpaceX 的三分之一。我知道大家都很關(guān)心我們什么時候可以做出類似于獵鷹九號或獵鷹重型這樣的火箭,我可能很難給出一個明確的時間表,但我有理由相信,我們既然用了三分之一的時間完成首箭入軌,未來也有可能用三分之一的時間,來追趕 SpaceX 已有的成果。
畢導(dǎo):我特別好奇,航天圈里有沒有一些說出來讓大家直呼好玩有趣的故事?
姚博文:很多事確實蠻有意思的。例如在去年 7 月的那次發(fā)射,我們一行人去守夜的時候,看到了幾只黃鼠狼。它們湊過來之后,只是看一看,嗅一嗅就走了,根本不去觸碰,很懂事也很乖。
再就是發(fā)射之前,總指揮一般都會和自己負責(zé)的火箭型號說一說話。他們相信火箭能夠讀懂自己,感受到自己。
畢導(dǎo):商業(yè)航天是不是特別能夠彰顯活力,你看 SpaceX 火箭發(fā)射把特斯拉送上了太空,這種理科生的浪漫,難道只有馬斯克才有嗎?
姚博文:我覺得人類有兩大結(jié)晶,一個是科技,一個是文化??萍嫉捻旤c以航天為代表,文化的頂點則體現(xiàn)在藝術(shù)領(lǐng)域。所以星際榮耀的浪漫,可能不是一定要把什么東西送上太空,或許航天跟藝術(shù)的交融才是我們這一次想嘗試的。
畢導(dǎo):很好玩的想法,這個「作品」什么時候可以呈現(xiàn)給大家?
姚博文:今年秋天,我們將會發(fā)射星際榮耀的雙曲線一號遙二運載火箭,我們請來了中央美術(shù)學(xué)院的徐冰老師,他的個人代表作,英文名稱叫做「The book from the sky」,徐冰也是曾經(jīng)跟 LV 合作進行聯(lián)名創(chuàng)作的藝術(shù)家,我覺得能夠讓火箭這種尖端科技跟藝術(shù)碰撞出火花,也讓更多人了解并熱愛航天事業(yè)。這次跟徐冰老師的跨界合作,我們也是一拍即合。
畢導(dǎo):我的理解是一款聯(lián)名火箭?
姚博文:其實它并非是簡單的聯(lián)名,而是請徐冰老師把運載火箭這枚冷器,變成了他的代表作品。我可以透露的是,它既是一枚火箭,也是一幅藝術(shù)品,具體的容貌還需要在金秋發(fā)射跟畢導(dǎo)和大家一起揭曉。
畢導(dǎo):航天之于大家的感受肯定非常遙遠,你有沒有覺得它既神秘,又挺高大上的感覺?
姚博文:我特別理解,所以民營航天的出現(xiàn),也是希望讓航天離大家更進一步,努力把這層神秘的面紗揭掉。
畢導(dǎo):其實我相信有相當(dāng)一部分人還不知道火箭的整流罩里面,通常裝載的是衛(wèi)星。
姚博文:其實我們就是一個大型的快遞公司。因為運載火箭有兩個功能,一是把載荷送到預(yù)定軌道,二是載人進入太空。所以火箭是除飛機之外的另一種空天運載工具。或者可以把它想成是一臺公交車。
畢導(dǎo):10 年后,我們能報一個環(huán)赤道繞行一周的太空旅行團嗎?可以的話,大概要多少錢?
姚博文:其實亞軌道旅行距離我們近在咫尺。未來的五到十年之內(nèi),大家攢攢錢,乘坐航天器來一次亞軌道旅行,完全是可以實現(xiàn)的。而且價格也會相對親民,不再是富人的專屬了。
畢導(dǎo):這么厲害,大家不妨拭目以待。
姚博文:所以我們現(xiàn)在要做的事情,就是盡可能地讓航天技術(shù)從一個想象起來很難的事情變得更簡單,這是驅(qū)動民營商業(yè)航天公司向前推進的動力,讓更多小衛(wèi)星公司、衛(wèi)星公司、太空旅游、老百姓,可以去接觸到航天。我相信未來載人航天的價格,一定不會高于現(xiàn)在商務(wù)機頭等艙的價格。
畢導(dǎo):這也讓我感慨,當(dāng)航天這個事業(yè)從我們中國航天以及國家致力去做,慢慢發(fā)展到了民營航天,其實它會有更多的玩法,不管是人、資本還是故事,在里面都變得更加活躍了。
姚博文:國家航天和商業(yè)航天類似于世界杯跟俱樂部杯的那種感覺,我們知道世界杯很好看,但是世界杯不是每天都有。俱樂部杯更多地讓大家接觸得到。商業(yè)航天的靈活性就是能夠去抓住潛在市場和潛在用戶,以及社會大眾所想去關(guān)心、需求的點。