SpaceX“星舰”屡屡试错快速迭代,对商业航天有何启示

在经历了两次发射失败后,北京时间3月14日晚,美国太空探索技术公司(SpaceX)研发的重型运载火箭"星舰"完成了第三次试飞。尽管在重返大气层时失联,没能到达印度洋上的预定着陆点,但它仍完成了80%的预定任务。

卡尔·萨根奖得主、中国科学院国家天文台研究员郑永春分析指出,为实现移民火星的最终梦想,SpaceX将每次发射都视为试验,从一次次失败中快速找到技术漏洞,进而优化到下一代版本中,以这种快速迭代的方式研制高可靠、大批量、低成本的星际航天器。

今年,"商业航天"首次写入我国政府工作报告,中国商业航天将迎来加速发展。SpaceX这种采用互联网行业快速迭代升级的模式,通过"小步快跑"实现技术与市场上的双重引领,为商业航天的发展带来怎样的启示?

三次试飞敢于冒险直面失败

星舰的第三次试飞,正逢SpaceX公司的22周岁生日。与前两次相比,这次取得了显著进步。去年4月,星舰首次发射试验,点火3分钟后火箭解体爆炸。去年11月,星舰第二次发射试验,一二级火箭成功分离,但之后一级火箭爆炸、二级火箭失联。

而此次星舰试飞完成了约80%的既定任务,包括第一二级火箭的升空燃烧、打开和关闭星舰的有效载荷舱门、在第二级飞行舱中进行推进剂转移演示等,并首次在太空中达到了环绕速度。

星舰是迄今全球体积最大、推力最强的运载火箭,其总高度约120米,直径约9米。火箭由两部分组成,底部是"超级重型"助推器,高约69米,配备多台"猛禽"发动机;顶部是飞船,高约50米,可重复利用。

作为超重型太空运载工具,星舰在进入太空后,可在几百公里高度的低地球轨道上进行燃料加注,补充燃料飞向更遥远的目的地,例如3.6万公里的地球同步轨道、距离地球38万公里的月球,乃至5000万公里外的火星。

此次星舰失联,无法进行试飞的最后一步,但SpaceX公司表示,"(这次)比以往任何时候都走得更远。"郑永春认为,这种直面失败的乐观态度体现了SpaceX创始人埃隆·马斯克在商业航天方面的一个突出特质:冒险精神。"事实上,SpaceX团队对每次发射的预期都不高,在星舰首发时,马斯克甚至觉得只要不是在发射台上爆炸,就都是成功。"

据介绍,星舰的研制采用了批量化生产的模式。第一批次星舰一共生产了5个,这次虽然发射失败了,但马斯克宣布几个月后还将再次发射。

"小步快跑"实现颠覆式创新

为何SpaceX的每次试飞都面向全球直播,对发射失败并不懊恼,甚至泰然处之?郑永春表示,从星舰研制伊始,SpaceX就采用了互联网行业快速推出新产品、快速迭代升级的模式,试飞只是暴露问题的一种方式。

"星舰一直遵循‘小步快跑’的研发理念,团队从一次次失败中快速找到技术漏洞,进而作出优化。通过一次次真刀真枪的发射任务,发现问题、解决问题,提高可靠性,而不是把时间花在长期、反复的论证和测试上"。在郑永春看来,这种研发理念源自马斯克"移民火星"的宏大梦想。要实现这一梦想,就必须让航天发射的成本降下来。

因此,星舰在研制阶段就采用批量化生产,以可回收、可完全重复使用为目标,并大胆使用在商业化中经受了质量与成本考验的门把手、低等级民用芯片等常用产品。在这种思路下,星舰一旦发射成功,意味着人类进入太空的成本将大大降低。

郑永春认为,作为一家商业航天公司,SpaceX十分重视成本控制,用梦想来激励员工,这对于SpaceX的成功非常关键。但更值得注意的是,SpaceX的这种成本优势将会对整个航天产业产生颠覆性影响。

中国商业航天驶向"星辰大海"

SpaceX的快速迭代模式看起来失败频频,实际上却在一步步积累他人难以模仿和超越的优势。一位中国航天从业者表示,要学习借鉴SpaceX的颠覆式创新模式,需要彻底转变思维。

事实上,2015年至今,中国商业航天有了长足发展。《中国航天科技活动蓝皮书(2023年)》显示,我国在2023年共实施了67次航天发射,其中有26次商业发射,发射成功率达96%。今年的政府工作报告将商业航天作为新质生产力的代表之一,与生物制造、低空经济等一起列为新增长引擎。在此背景下,中国商业航天的未来将是一片"星辰大海"。

郑永春认为,中国的商业航天发展迅速,既有国企和央企采用商业模式新组建的公司,又有纯民间投资的公司。过去几年,商业航天企业吸引了一批人才。未来,可加大对一些上规模的商业航天企业的扶持,适当开放一些基础底层技术,促进其快速成长。

他还表示,商业航天作为航天事业发展的第三支力量,有望通过高度开放在全球市场上争取订单。基于中国工程师的勤奋、智慧和高效率的交付能力,中国的商业航天有可能在全球竞争中取得一席之地。

作者:许琦敏

文:许琦敏 图:SpaceX网站 编辑:许琦敏 责任编辑:任荃

转载此文请注明出处。