第53章 星艦與星際基地
第53章 星艦與星際基地
2018至2019年,史上最大、最強的火箭
大型獵鷹火箭
如果馬斯克的目標是成立一家獲利的火箭公司,那麼當他度過2018的危機之後,應該可以收割勝利果實,好好放鬆一下。可重複使用的獵鷹九號後來成為SpaceX的發射主力,而且是全球最有效率、最可靠的火箭。此外,他也成功發射通訊衛星,未來將能創造可觀的營收。
但是他的目標不只是成為太空創業家。他的終極目標是把人類送上火星。可是獵鷹九號或是升級版的獵鷹重型火箭,都無法達成他的目標。獵鷹最多只能飛這麼高。「我可以賺很多錢,但是我沒辦法讓人類成為多星球物種。」他說。
這是為什麼他在2017年9月宣布,SpaceX將要開發更大型的可重複使用發射載具,這將會是史上最高、動力最強大的火箭。他為這枚大型火箭取了一個代號:BFR 。一年後他發了一則推文:「將BFR重新命名為星艦(Starship)。」
星艦系統包含第一節助推器與第二節太空船,總高度約119公尺,比獵鷹九號高出50%,比NASA在1970年代執行阿波羅任務時使用的農神五號(Saturn V)火箭高約9公尺。星艦擁有33具助推器引擎,可以發射超過100噸的酬載進入軌道,是獵鷹九號的4倍以上,未來將可載運100名乘客前往火星。當時馬斯克為了特斯拉內華達和佛利蒙工廠的生產問題傷透腦筋,但他還是每週抽空和團隊討論,在前往火星的九個月航行期間,應該要提供乘客哪些設施和住宿設備。
不鏽鋼,又來了
馬斯克小時候常會在父親位於普勒托利亞的工程辦公室溜達,對於建築材料的特性瞭若指掌。每當他在特斯拉和SpaceX開會時,都會專心討論電池陰極和陽極、引擎閥門、火箭結構或是皮卡貨車車身可以使用哪些不同材料。他會長篇大論說明鋰、鐵、鈷、英高鎳合金(Inconel)與其他鎳鉻合金、塑膠成分、不同等級的鋁以及鋼合金的特性。2018年,他開始愛上一種相當常見的合金材料,他發現這個材料很適合用來建造火箭與Cybertruck。他心中的新歡就是不鏽鋼。「不鏽鋼和我應該去某個地方開房間。」他對自己的團隊開玩笑說。
和他一起開發星艦的工程師名叫比爾.雷利(Bill Riley)。雷利個性爽朗、謙虛有禮,曾經加入傳奇的康乃爾賽車隊,指導過馬克.容克薩,後來容克薩說服他加入SpaceX。雷利和馬斯克都非常熱愛軍事史,尤其是一次和二次世界大戰的空戰史,兩人也都對材料科學非常感興趣。
2018年底的某一天,他們一起巡視星艦的生產基地,地點就位在SpaceX工廠與總部辦公室南邊、距離約24公里的洛杉磯港附近。雷利向馬斯克解釋,他們在使用碳纖維時遇到了難題,碳纖維板會產生皺摺,而且作業流程緩慢、成本昂貴。「如果我們繼續用碳纖維,我們就完了,」馬斯克說,「那就真的死定了,我永遠也去不了火星。」那些簽了成本加成合約的廠商當然不會這樣想。
馬斯克知道,1960年代初期首次載運四名美國人進入軌道的擎天神(Atlas)火箭,就是用不鏽鋼打造的,而且他已經決定用不鏽鋼打造Cybertruck的車體。他巡視完生產基地之後,靜靜地盯著正要進港的船隻。「各位,我們要改變做法。」他說,「依照現在的流程,火箭建造的速度不夠快。如果用不鏽鋼呢?」
一開始有人反對,甚至有些懷疑。幾天後,馬斯克在SpaceX會議室與高階主管開會,他們認為不鏽鋼火箭會比碳纖維或是獵鷹九號火箭使用的鋁鋰合金還要重。馬斯克的直覺卻不這麼認為。「跑一下數據,」他對團隊說,「跑一下數據。」他們重新計算後發現,事實上依照星艦未來可能面臨的情況來看,使用不鏽鋼反而會讓火箭變得更輕。在極度低溫時,不鏽鋼的強度會提高50%,也就是說,當它攜帶超級冷卻的液態氧氣燃料時,會變得更堅固。
此外,不鏽鋼的熔點高,因此星艦面對太空的那一側不需要加裝隔熱罩,如此可以減少火箭整體重量。最後一項優勢是,不鏽鋼很容易焊接。獵鷹九號使用的鋁鋰合金需要另外經過摩擦攪拌焊接(stir welding)的步驟,而且必須在無污染的環境裡完成。如果是不鏽鋼,就可以在大型帳篷內、甚至是在戶外焊接,團隊可以在德州或佛州的發射基地附近完成焊接。「用不鏽鋼的話,焊接時你還可以在旁邊抽雪茄。」馬斯克說。
改用不鏽鋼之後,SpaceX就可以雇用不具有製造碳纖維專業能力的廠商。SpaceX在德州麥葛瑞格的引擎測試基地有一家負責建不鏽鋼水塔的契約廠商。馬斯克要求雷利立即聯繫這家廠商,請對方協助解決問題。其中一個問題是,星艦的壁面應該要多厚?馬斯克不是問高階主管,而是直接詢問實際執行焊接作業的工作人員,該怎麼做比較安全。「伊隆的一個原則就是『收集資訊時盡可能接近源頭。』」雷利說。第一線員工告訴馬斯克,他們認為燃料槽壁面最薄可以到4.8公釐。「如果是4公釐呢?」馬斯克問。
「這樣我們會很沒把握。」其中一位員工說。
「好,」馬斯克說,「我們就做4公釐,試試看吧。」
結果成功了。
短短幾個月內,他們就建造出一枚名為Starhopper的原型火箭,準備進行低空試跳測試。它配備了三個可伸縮支架,目的是測試星艦完成飛行後如何安全著陸,未來可以重複使用。2019年7月,Starhopper開始進行約24公尺高的低空試跳測試。
馬斯克非常滿意星艦的設計概念,某天下午在SpaceX會議室開會時,他衝動地決定自斷退路,下令取消獵鷹重型火箭。會議室裡的高階主管傳訊息告訴葛溫妮.蕭特威爾。她馬上衝出自己的辦公隔間,一屁股坐在椅子上,直接告訴馬斯克決不能那樣做。獵鷹重型火箭擁有三具助推器核心,是公司履行軍方合約、發射大型軍事情報衛星的關鍵。她在公司份量夠,有辦法應付這種挑戰。「當我告訴伊隆事情的脈絡,他也同意我們不能照他想的去做。」她說。馬斯克的一個問題是,他身邊大多數人都不敢這樣頂撞他。
星際基地
位於德州最南端的博卡奇卡(Boca Chica)就像是一座灌木叢生的樂園。當地的沙丘和海灘雖然不如北邊的帕德雷島(Padre Island)海岸度假區那般充滿生氣,周圍的野生動物保護區卻讓此地成為發射火箭的安全地點。2014年,SpaceX在這裡興建了簡易發射台,作為卡納維爾角與范登堡的備用發射台,但是自此之後就任由它累積灰塵,直到2018年,馬斯克決定把這裡當作星艦的專屬發射基地。
星艦的體積非常龐大,不可能先在洛杉磯建造,再運送到博卡奇卡。所以馬斯克決定在博卡奇卡興建火箭生產基地,地點就位在被烈陽曬到乾涸的灌木叢林地與蚊蟲孳生的濕地之間,與發射台相距約3.2公里處。SpaceX搭建了三座類似機棚的巨型帳篷作為生產線;另外運用波浪形金屬板搭建三座「高棚」,讓星艦可以直立安置在棚內。他們將當地一棟舊大樓重新改裝成辦公隔間,有一間會議室與一間餐廳,提供勉強可接受的食物與好喝的咖啡。到了2020年初,總計有500名工程師與建築工人在此工作,其中有一半來自當地,不分晝夜地輪班工作。
「你一定要來博卡奇卡,想辦法讓這個地方變棒,」他對當時擔任他助理的巴特菲爾德說,「未來人類的太空事業能否進步,就靠它了。」距離最近的幾家汽車旅館都位在內陸的布朗斯維爾(Brownsville),與海岸相距約37公里。所以巴特菲爾德設置了好幾台Airstream露營車,打造成員工宿舍園區,她還從家得寶(Home Depot)買了幾棵棕櫚樹,搭建了一座提基酒吧(tiki bar),以及有營火坑的露天平台。年輕熱血的設備主管山姆.帕泰爾(Sam Patel)特地租了幾台無人機以及專門用來噴灑殺蟲劑的小型飛機,想解決蚊蟲的問題。「如果我們被這些蟲吃掉了,就沒辦法去火星了。」馬斯克說。
馬斯克全力投入工廠帳篷內的空間與動線設計,思考該如何安排生產線。2019年底,馬斯克到工廠巡視,發現進度緩慢,感到非常失望。工作人員甚至沒有生產出可以與星艦完美結合的圓頂。他站在其中一座帳篷前,向團隊發出挑戰:天亮之前完成一座圓頂。有人告訴他辦不到,因為他們沒有工具,無法精準校正尺寸。「我們一定要在天亮前建造一座圓頂,否則我們他媽的就死定了。」他堅持。他下令切除火箭桶尾部,當作校準工具。團隊照做了,他和四位工程師與焊接技師一起熬夜,直到圓頂完工。「我們其實沒有在天亮前做出圓頂,」其中一位團隊成員吉姆.武(Jim Vo)承認道,「我們到早上九點才完成。」
距離SpaceX生產基地大約1.6公里遠處,有一區1960年代開發的住宅社區,總計有31棟房屋以及兩條荒廢已久的街道,其中有部分是組合式房屋(pre-fab)。SpaceX買下了大部分房產,雖然SpaceX的出價是原本估值的3倍,還是有部分屋主不願出售,有些是因為固執,有些則是因為能住在火箭發射台附近,覺得很興奮。
馬斯克自己選了一間兩房的房屋。客廳、餐廳與廚房採開放空間設計,四周全是純白色牆面,地面是有點汙漬的木地板。他把一張小木桌當成辦公桌,桌子下方有一個無線網路裝置,會連到星鏈接收器。廚房櫥櫃用的是白色富美家(Formica)美耐板,唯一顯眼的擺設是工業尺寸的大冰箱,裡面裝滿了無咖啡因健怡可樂。房子內的布置很有早期宿舍寢室風格,例如科幻雜誌《驚奇故事》( Amazing Stories)的封面海報。咖啡桌上放著邱吉爾的《第二次世界大戰回憶錄》第三卷、以報導諷刺新聞出名的《洋蔥報》員工撰寫的《我們的愚蠢世紀》( Our Dumb Century)、艾西莫夫的《基地》系列小說,以及《週六夜現場》在2021年5月為馬斯克上節目所準備的相簿。另一個相鄰的房間裡放了一台跑步機,但是他很少用。
後院長滿了雜草,還有幾棵棕櫚樹,明明是棕櫚樹,卻在8月的炙熱高溫下枯萎了。後方的白色磚牆上全是格萊姆斯隨意創作的塗鴉藝術,布滿紅色愛心、雲朵,以及類似表情符號的藍色泡泡。屋頂的太陽能板與兩片Powerwall相連。後院有一間小屋,有時被格萊姆斯當作錄音間,有時被梅伊當作臥室。
那裡作為億萬富翁的主要住所,已經無法用簡陋來形容。但馬斯克把那裡當成避風港。在星際基地開完冗長的會議,或是情緒緊繃地查看完火箭生產線之後,他就會開車回到那裡,全身放鬆地在屋內閒晃,和一般郊區老爹一樣吹著口哨。
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1 代表Big Falcon Rocket(大獵鷹火箭)。
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