本周最重要科技新闻——马斯克发动第三次星舰火箭测试。大多数科技新闻,自己看看就行了。但这一次,我强烈建议你在到家庭餐桌上和全家一起回顾发射视频,或者出门的时候在车上聊聊。因为星舰第三次测试,已经超出了科技新闻的范围,变成了一个历史事件,最终会影响我们每个人的生活。
说它是历史事件,因为星舰是最可能送我们去其他行星的交通工具,类似于500年前哥伦布的帆船。
说星舰影响每个人的生活,是因为以后星舰可能会成为人类常见的交通工具,类似于卡车、公交车。
再过几年,星舰发射和回收,可能就像现在的飞机飞过头顶一样,是日常生活的一部分,甚至不值得抬头看。趁着星舰发射还能被全球媒体关注,我强烈建议你在家里聊聊它。以后你的孩子长大、伴侣变老,你们可以一起回忆历史上重要的一天,人生就是因为类似的经历才丰富起来的。
一句话概括3月14号的测试,就是马斯克成功发射了一枚起飞重量5000吨的火箭,刷新了人类航天发射记录。如果不考虑回收问题,按传统火箭的标准来衡量,测试圆满成功。
目前全世界大多数火箭,能向太空投送几吨到二十几吨载荷。美国为了阿波罗登月设计的土星五号火箭,能向近地轨道投送119吨载荷,是历史最高记录。而这次的测试的星舰,如果要追求可回收目标,可以投送150吨。不考虑回收,可以投送250吨。
形象一点说,过去的航天发射能力,相当于一辆轻型或者中型卡车,个别火箭相当于一辆超重卡,而且都是跑一趟就报废。Space X的星舰,不仅每一发都是超重型卡车,还在追求反复使用能力,所以是划时代的进步。
从经济指标说,上一次人类发射的百吨火箭土星五号,当时就要1.8亿美元一发,按购买力算,相当于现在至少几十亿美元。最近几年,美国又想登月,传统航天公司提出造SLS火箭,一发至少40亿美元,计划还总是拖延。
而星舰每发成本差不多1亿美元,就算只能当一次性火箭用,按250吨载荷算,向地球轨道发射一公斤物质,成本不到3000块人民币,按普通人的购买力都不算贵了。而星舰的长期目标,是每公斤载荷成本10美元,折合人民币70多块。
在马斯克之前,各国发射1公斤物质到地球轨道,成本至少五六万人民币,甚至超过十万。现在SpaceX的可回收火箭猎鹰9,已经把成本打到了一万人民币左右,将来如果真的压到几千甚至几十块。去地球轨道就和现在飞美国差不多了。
这对普通人的影响,首先是可以太空旅行,理工科大学普遍建立太空实验室。然后就会有大量需要失重环境的加工厂、制药厂进入太空,完全颠覆现在的工业和医药行业,明显延长人类寿命。
如果说这些应用场景还太虚,颠覆通讯行业的目标,已经没什么可怀疑了。马斯克用现在的猎鹰9火箭,已经做到了普通手机可以随时随地卫星上网,每秒17兆下载速度。所以马斯克靠星链上网业务,拉到了230万用户,每年赚几十亿美元。星舰第四次发射打算带着第二代星链卫星上天,继续提高卫星上网的质量,降低卫星上网的成本。
http://www.stcn.com/article/detail/1078054.html
国内媒体报道这次测试,普遍还是用了“失败”来描述。准确的说,失败的是马斯克为自己的火箭制定的“附加题”。助推器与星舰飞船返回大气层的时候,都出现了姿态失稳,没能成功回收,要下一次再测。但除了马斯克的火箭,地球上所有火箭都是一次性使用的。要说测试失败,只有马斯克自己有资格说,其他人都没资格。
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1793568639342533160
https://www.law.cornell.edu/cfr/text/14/401.7
这次就算失败,和前两次发射相比,也是飞跃性进步。第一次测试,刚起飞就摧毁了发射台,弄坏了发动机。第二次发射成功起飞,助推器与星舰飞船分离之后分别爆炸。每次炸了火箭,马斯克的团队都能根据灾难数据做快速技术调整,终于这一次完成了入轨。这距离星舰项目正式开工,只有4年时间。
2016年,星舰还是PPT项目。2020年,星舰的外观基本定型。接下来几年,SpaceX不断做破坏性实验,变着花样炸火箭,改进技术,终于在2024年送星舰上天。换到普通的企业,四年时间开发一款新型汽车都不算时间宽裕。
https://www.elonx.net/super-heavy-starship-compendium/
马斯克希望自己有生之年能去火星,所以他这一辈子都风风火火。Space X公司是2002年成立的,那年出生的孩子,现在刚刚大学毕业。2006年到2008年,猎鹰1号三次发射连续失败,第四次发射取得成功,正式进入航天市场。2012年,马斯克的龙飞船开始给国际空间站送货,2015年底,马斯克做出了世界第一发可回收火箭。到了今年,猎鹰9号火箭的最大重复使用次数也达到了19次。所以,星舰如果在几年后变成太空公交车,或者是提供太空版顺丰快递,一点都不奇怪。
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1786394775270922606
关于Space X的成功,国内很多人说这都是NASA给技术,军方给钱,当亲儿子养出来的。但是,美国还有包括蓝色起源在内的一系列新兴航天企业,按这个说法,应该养出一堆儿子才对。但马斯克就是打败了包括当时世界首富贝索斯在内的所有竞争对手,在连续的爆炸中实现了技术迭代。可见给钱给技术不是关键因素,甚至根本就不是真相。
正确的说法是,美国航天局持续几十年搞航天供应链管理,给新入围的航天企业提供了足够开放透明的市场空间。而SpaceX最充分地利用了商业航天的发展空间,远远甩开了全地球的同行。在航天领域之外,没人给马斯克发订单,他也能拼命抢市场,把自己变成了新的世界首富。
2003年,马斯克创建了特斯拉汽车公司,当时新能源汽车在造车领域还是个笑话。但到了2009年ModelS出来,传统车企突然发现新能源汽车真的有竞争力。可以说,全世界的电动车信心,都是马斯克闯出来的。
马斯克其他的商业成就,技术成就,还包括最接近于实用化的脑机接口。400多亿美元收购推特,相比之下,研发星舰的30亿美元,反而不算大钱。马斯克真正做到了在地球上赚钱,追求自己的火星梦想,最终推动全人类走向宇宙。
马斯克能做成这些事,有一条基本原则,“第一性原理”——生产和经营中遇到的一切障碍或者说规范,都必须刨根问底,找到终极原因,一直到最基本的数学或物理规则才能停下来,考察合理性。
比如说,生产线上某个工序拖了后腿,马斯克的第一反应是要求机器加速运转。如果工程师说安全规范不允许,马斯克也不会生气,但要求工程师必须拿出制定安全规范的依据,然后追问依据的依据。如果某个层次的依据无法说服马斯克,或者最终层面上不能用基本科学原则解释,马斯克就会要求冒险突破规范试试。赌赢了,效率大大提升;而赌输了,毁掉的机器正好拆开做研究,看看怎样改造能突破规范。现在上天的不锈钢廉价火箭就是这样一次次试探出来的。
“第一性原理”说起来简单,但要应用,必须理解它发挥作用的逻辑。
现代工业的基本特征是高度专业化 ,分成了几百个行业。每个行业都根据专业经验,制定了数不清的规范和禁忌。行业之外的人不了解其他行业制定规范的过程,甚至不了解有多少条规范,下订单的时候只能被动接受这些规范。
分工带来效率,社会不能没有分工;规范保证安全,行业不能没有规范。但是,因为规范往往是在行业内制定的,权衡利弊也局限于行业内部,缺乏跨行业的计算,更缺乏跨行业的协调机制。严格遵守某些规范,也许能在行业内部带来效率和安全,但同时也会在其他行业制造更多的混乱和危险,是整个社会的负面资产。
每个行业当然也会不断更新生产规范,但是,制定规范的首要目标,从来不是提高全社会的效率,而是保护本行业的利益。这个逻辑再落实到具体的人群,主要目标就变成了让工作人员撇清责任。我到设计院上班第一天,领导就做出了严肃提醒:规范是行业内的法律,按规范做事,最多是平庸,但如果超出规范做事,就要有破产坐牢的心理准备。所以,如果没有行业外的压力,大多数规范体系都会越来越保守。
这些阻碍效率的保守规范不断积累,结果就是整个社会的效率逐渐降低,最终导致经济停滞。马斯克的传记记录了他的一段话,是他应付星舰发射审批的时候说的:
文明就是这样衰落的,因为他们放弃了冒险。当他们放弃了冒险事业,文明的动脉就会硬化。每年,真刀真枪的实干家越来越少,动动嘴皮子吹哨的裁判员越来越多。这就是为什么美国再也造不出高铁和能够登月的火箭——躺在功劳簿上太久,你就会失去冒险的欲望。
被行业规范困住的社会,需要有大胆的技术人才站出来,跨越行业门槛,寻求颠覆性创新,推翻上一代的规范,甚至消灭很多陈旧的行业。这种颠覆性的创新被称作产业革命或者工业革命。比如说第二次工业革命的电力技术,消灭了曾经每个工厂自备的动力车间和烧煤锅炉。美国就是在第二次工业革命之后成为世界领袖的。
现在看来,马斯克很可能是新一次工业革命的技术领袖。凭借之前的可回收火箭和星链卫星,他的历史地位已经达到了爱迪生、福特的水平。而马斯克今年才54岁,历史地位还在快速上升,很难想象未来会达到什么地步。从现在的趋势看,再过几百年,历史书至少会在两个地方提到星舰,一次和瓦特的蒸汽机、史蒂芬森的火车头并列;另一次和麦哲伦的环球探险并列。
我并不想神化马斯克,他自己很欢迎别人在书里描述他的弱点,比如说攻击性强、做事粗暴、阶段性精神崩溃。我也相信,中国有和他同样聪明、同样执行力强的人。但正所谓时势造英雄,从过去20多年的历史来看,马斯克在美国发起新工业革命,是有一定必然性的。
前面我说,马斯克最核心的竞争力就是刨根问底,跨越行业门槛,更新生产规范。他不需要在物理、化学、数学这些基础学科做出关键创新,只是通过打破行业门槛提高效率,然后就能抢走旧行业的市场和人才。对于马斯克的颠覆性事业,美国当然也有很多抵制力量,但总的来说,美国社会认为旧产业自然退场天经地义,美国资本认为和创新力量绑定没有太大风险,所以马斯克的“第一性原理”能发挥作用,所以马斯克的企业能快速成长。
这本马斯克传记介绍了他创业的一些背景。刚开始造火箭,工期紧张的时候,他的公司经常会找美国空军租运输机,而空军飞行员也真的能拿出服务精神去送货。马斯克自己到某个军事基地去谈项目,看到闲置的设备有价值,立刻就能讨价还价买下来。这些市场条件在中国暂时还很难满足。至于说因为一家企业做出成果,就果断抛弃几十万人的旧航天产业,否定国有机构沿用几十年的规范体系,对中国来说,也不是当下就具备的制度环境。
过去几十年,中国人说起市场经济,往往说优点是刺激创新。从过去200年的历史来看,非市场经济也鼓励产业升级,甚至也不缺乏人才。但每次都是市场经济体系引领产业革命。这其中的主要原因不是创新积极性,而是市场经济能公开比价,有更强的“出清”能力,让低效率的生产组织自然退场。然后创新企业才有成长空间。一句话概括,市场经济最大的优点是“破旧”而不是“立新”。
中国大多数工业门类,是过去几十年仿照欧美建立的。现在新的产业升级必须靠自己了,各行业都在根据新的环境重新制定产业规范,这是个好趋势。但星舰成功进入轨道,提醒我们注意两点:
1 技术层面,必须敢于打破行业边界,不能让“内行”掌握全部话语权。制定新规范的时候,必须超出具体行业考虑效率和风险。
2 社会层面,必须更坚决地推行市场逻辑,让低效率企业死得干脆,然后高效率的新企业才能活的轻松。
历史从来没有急转弯,2024年3月14日,5000吨的星舰上天,背后是SpaceX公司20多年的努力,以及美国用了几个世纪塑造的市场竞争文化。如果我们想给中国的马斯克提供成长空间,这是绕不过的两个前提。
最后,还是提醒各位,周末如果有空,和家人聊聊马斯克吧。