53星舰SpaceX,2018—2019年
马斯克在博卡奇卡的起居室和后院(左上、左下);比尔·莱利与马克·容科萨(右)
BFR
如果马斯克的目标是打造一家盈利的火箭公司,那他本可以在熬过2018年之后清点战利品,随后解甲归田。可重复使用的主力机型猎鹰9号已成为高效且可靠的火箭,他还开发出了一套自己的通信卫星,这些都将给他带来可观的收入。
然而,他的目标不仅是成为太空企业家,他的目标是将人类送往火星,而这不可能通过猎鹰9号或者加强版的猎鹰重型运载火箭来实现,猎鹰火箭的飞行高度有限。马斯克说:“我可以靠它们赚很多钱,但我不能靠它们实现人类跨星球生存的目标。”
这就是为什么他在2017年9月宣布,SpaceX将开发一枚更大的、可重复使用的运载火箭,它将是有史以来个头最高、推力最强的火箭。他将这枚大火箭的代号定为“BFR”(BigFRocket)。一年后,他发了一条推文:“将BFR更名为星舰。”
星舰系统有一个一级助推器和一个二级航天器,加起来有390英尺高,比猎鹰9号高50%,比20世纪70年代NASA在阿波罗计划中使用的土星5号运载火箭高30英尺。星舰系统配备了33个助推器发动机,能够将超过100吨的有效载荷送入预定轨道,这一数字是猎鹰9号的5倍。终有一天,它将带着100名乘客前往火星。即便在内华达和弗里蒙特的特斯拉工厂忙得四脚朝天时,马斯克每周也会抽出时间来看看为星舰乘客准备的相应设施和住宿条件的效果图,毕竟乘客们将花9个月时间前往火星。
又是不锈钢
马斯克从小就在他父亲位于比勒陀利亚的工程项目办公室周围闲逛,所以他对各种建筑材料的特性有一种熟稔的感觉。在特斯拉和SpaceX的会议上,他经常聚焦于电池两极、发动机阀门、车辆框架、火箭结构和皮卡车身的各种材料选择问题。他可以(而且经常)详细讨论锂、铁、钴、因康奈尔合金和其他镍铬合金、塑料复合材料、铝的等级及合金钢。到2018年,马斯克喜欢上了一种非常普通的合金。他意识到这种合金对火箭来说就像用在Cybertruck上面的效果一样好,那就是不锈钢。马斯克对他的团队开玩笑说:“不锈钢应该跟我去找个地方开个房。”
与他一起为星舰忙碌的是为人开朗谦和的工程师比尔·莱利,他曾是康奈尔大学那支传奇赛车队的成员,当时还帮着指导过马克·容科萨,后来容科萨把他引荐到了SpaceX。莱利和马斯克因为对军事历史,特别是一战和二战中的空战历史,以及材料科学的热爱而成为好友。
2018年年底的一天,他们正在参观位于洛杉矶港附近的星舰的生产设施,该设施在SpaceX的工厂和总部以南约15英里。莱利解释说,他们正在使用的碳纤维材料有问题,片材出现了褶皱。此外,这个东西的制造过程也非常缓慢,成本高昂,每公斤材料成本为130美元。“如果我们继续使用碳纤维,我们注定得倒闭。”马斯克告诉莱利,“这等于给我们判了死刑,我就永远都没法抵达火星了。”这要换作一个签了成本加成合同的承包商,他们就不会这么想。
马斯克知道在20世纪60年代初将第1~4名美国人送入了预定轨道的早期阿特拉斯系列运载火箭就是用不锈钢制成的,他还决定用这种材料制造Cybertruck的车身。马斯克在绕着生产设施走了一圈之后,变得非常安静,眼睛盯着进入港口的船只。“伙计们,我们必须换条路走。”他说,“用现在这种工艺永远没法快速制造火箭,我们换成不锈钢怎么样?”
起初在公司内部这是有阻力的,大家甚至是满腹狐疑。几天后,当他在SpaceX的会议室里与执行团队会面时,他们争辩说用不锈钢制造的火箭可能比用碳纤维或者猎鹰9号所用的铝锂合金制造的火箭更重。马斯克的直觉告诉他不是这样的,他告诉团队:“来算一下,算一下具体数字。”当他们真的算起来才越来越确信一件事,事实上在星舰将面临的宇宙环境中,钢可能会使火箭整体更轻。在极寒温度下,不锈钢的强度还会增加50%,意味着它更适合装载超低温燃料液氧和液氮。
此外,不锈钢熔点高,这样星舰朝向太空的一侧就没必要设置防热层,这也可以减轻火箭的整体重量。而铝和碳纤维都不能应对高温。不锈钢的最后一个优点是,把不锈钢片焊接在一起很容易。猎鹰9号的铝锂合金需要一种叫作“搅拌焊接”的工艺,需要在超净环境中完成这一过程。但不锈钢可以在大帐篷里焊,甚至可以在户外焊,所以就更容易在得克萨斯州或者佛罗里达州的发射场附近完成。马斯克说:“有了不锈钢,你可以一边焊一边在旁边抽雪茄。”
改用不锈钢后,SpaceX就可以雇那些没有制造碳纤维所需专业知识的工人。在位于得克萨斯州麦格雷戈的发动机试验场,SpaceX与一家建造不锈钢水塔的公司签订了合同。马斯克让莱利向他们寻求帮助。SpaceX遇到的一个问题是星舰的壁厚应该是多少,马斯克与一些工人交谈,是那些真正在做焊接的工人而非公司高管,问他们觉得做多厚才是安全的。莱利说:“埃隆的行事原则之一就是尽可能拿到一手信息。”生产线工人说,他们认为壁厚做到4.8毫米就行。“那4毫米行吗?”马斯克问道。
“那么薄,我们心里可不踏实。”其中一个工人回答。
“好吧,”马斯克说,“那我们就先做4毫米的,试一试也没什么大不了。”
结果发现没问题。
在短短几个月内,他们有了一个所谓的星舰原型——“星虫”星际飞船,准备用它进行低空飞行测试。它有三条可伸缩的腿,用来测试星舰在完成飞行后如何安全着陆,如何重复使用。到2019年7月,它可以在80英尺的高度完成测试飞行。
马斯克对星舰的概念非常满意。一天下午,在SpaceX会议室举行的一场会议上,他头脑一热,要开始部署烧钱的大动作——下令取消猎鹰重型运载火箭。房间里的高管们给格温·肖特韦尔发信息,告诉她这里发生了什么。她从她的办公室隔间里冲过来,一屁股坐在椅子上,告诉马斯克他不能这么做。猎鹰重型运载火箭有3个助推器核心,它对完成政府发射大型卫星的合同来说至关重要。哪怕马斯克咄咄逼人,她也有底气不买账。她说:“一旦我告诉埃隆这件事的背景是怎么回事,他就明白了不能按他想的那么做。”马斯克一直很苦恼,自己身边的大多数人都不敢像格温这样做。
SpaceX星际基地
位于得克萨斯州最南端的博卡奇卡灌木丛生,那里的沙丘和海滩没有与海岸线齐平的旅游度假区帕德里岛那么吸引人,但其周围的野生动物保护区让它成为可以安全发射火箭的理想场所。2014年,SpaceX在那里建造了一个简陋的发射台,作为卡纳维拉尔角和范登堡发射台之外的备选,但直到2018年这里都没派上用场,直到马斯克决定启用它作为星舰的专用基地。
由于星舰太大了,在洛杉矶建造星舰再运到博卡奇卡太费周章,所以马斯克决定在离发射台约两英里的地方,在博卡奇卡阳光明媚的灌木丛和蚊子出没的湿地上开辟出一块火箭制造区域。SpaceX团队为这条装配线搭建起三个硕大的、类似机库的帐篷,还建了三个用波纹金属制成的装配大楼,可以垂直容纳星舰。场地上有一栋旧楼被改造成了多个办公室隔间、一个会议室和一个可以为大家提供口味尚可的饭菜和优质咖啡的食堂。到2020年年初,这里聚集了500名工程师和工人,其中大约一半来自当地,四班倒昼夜工作不停。
“你得到博卡奇卡来,发挥你的特长,让这个地方变得伟大。”马斯克对时任助理的艾丽莎·巴特菲尔德说,“人类未来能否在太空中更进一步就取决于它了。”最近的汽车旅馆在深入内陆23英里的布朗斯维尔,所以巴特菲尔德创建了一个生活区,一个由清风房车组成的营地,点缀着购自家得宝的棕榈树,还有一个异国风情的酒吧、一个带生火盆的露台。活力四射的年轻人萨姆·帕特尔管理现场设施,他租赁了无人机和作物喷粉机,试图杀灭蚊虫。马斯克说:“虫子要是先把我们给吃了,我们就去不成火星了。”
马斯克专心研究工厂大帐篷的布局和生产线运作方式,大胆设想着该如何安排装配线。在2019年年底的一次视察中,现场缓慢的进展速度让他产生了挫败感。团队仍然没有制造出一个能完全适用于星舰的整流罩。站在其中一个帐篷前,他提出了一项具有挑战性任务:在黎明前建好一个整流罩。大家告诉他这不可行,因为他们没有设备能精确校准尺寸。马斯克固执己见:“我们要在黎明前造出一个整流罩,哪怕要了我们的命。”他下令把火箭桶身的末端切下来,用它来作适配工具。他们照办了,他同一个由四名工程师和焊工组成的团队一起熬夜,直到完成了整个整流罩。“实际上我们在黎明破晓时并没有做完,”团队成员吉姆·沃承认,“一直到上午9点左右才完成。”
距离SpaceX这些设施约1英里的地方,是一连片20世纪60年代开发的31套破旧房屋,其中有一些是用预制板建成的,它们稀稀拉拉地分散在两条街道上。SpaceX有意买下其中的大部分房屋,出价高达房产评估价的3倍,不过还是有个别业主拒绝出售,要么是出于固执,要么是因为住在发射台旁边还挺令人兴奋的。
马斯克为自己挑选了一套两居室,它有一个开放式的主间,刷的是白墙,铺的是浅色木地板,既能当客厅又能当餐厅,还包含了厨房。一张小木桌就是他的办公桌了,下面放了一个能连接到星链终端的Wi-Fi盒子。厨房的台面是白色的富美家层压板,整间房里唯一出挑的是工业级尺寸的冰箱,里面放着不含咖啡因的无糖可乐。复古的寝室是整栋房子里最具文艺气息的地方,墙上张贴着《惊异传奇》杂志封面的海报,茶几上放着温斯顿·丘吉尔的《第二次世界大战回忆录》第三卷、洋葱报的《我们愚蠢的世纪》、艾萨克·阿西莫夫的《基地》系列,以及《周六夜现场》为他2021年5月的脱口秀节目准备的相册。相邻的小房间里有一台跑步机,但他不怎么用。
后院有灌木丛生的草地和几棵棕榈树——这些棕榈树在8月的高温下也会枯萎。后面的白砖墙上挂着格莱姆斯画的龙飞凤舞的涂鸦艺术作品,上面有红色的心和带有蓝色表情符号的云朵。太阳能屋顶连接着两个硕大的特斯拉Powerwall。后院的一个小屋有时被格莱姆斯当作工作室,有时被梅耶·马斯克当作卧室。
“斯是陋室”不足以形容其作为亿万富翁主要居所的简朴程度,但在马斯克心里这就是天堂。他第一次带我去那儿,我看着他整个身体都松弛了下来,人在屋子里晃来晃去,像个城郊的大叔一样吹着口哨。