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SpaceX成功背后的创新启示 精选

已有 9985 次阅读 2015-12-25 10:20 |系统分类:观点评述


SpaceX成功背后的创新启示


  12月22日,在圣诞节这一西方人最重要的节日之前,一家民营航天公司SpaceX再次惊动了全世界的航天界甚至科技界。他们研发的猎鹰九号火箭不仅把Orbcomm公司的11颗卫星(每颗重172千克)送入近地点620千米、远地点660千米的近似圆轨道,而且火箭的第一级在经历太空飞行之后,再次进入地球大气层。在点火发射升空的9分40秒后,第一级火箭稳稳站立在发射场附近的陆上着陆平台,在世界上首次实现了运载火箭的成功回收。在经历了今年以来的数次失败之后,研发团队终于可以安心回家欢度新年了。

国家天文台郑永春:SpaceX成功背后的创新启示

  SpaceX无疑是成功的,但他们是如何取得成功的,这背后有什么样的体制机制来保障他们的创新实践,其中有哪些可供我们借鉴和参考?这些问题值得我们深思。

  •   政府支持

  长期以来,美国航天界一直是NASA一手主导的,这种政府主导的模式曾经把美国人送上了月球,在与苏联的太空争霸中赢得胜利。但进入新世纪以来,美国航天的发展过分依赖NASA下属机构,NASA的机构体系庞大臃肿,缺乏创新活力的弊端逐渐显现。

  为改变这一状况,美国政府在奥巴马上台伊始就开始布局商业航天的发展。如果没有国会立法和政府政策的支持,SpaceX不可能会有今天的成功。

  NASA作为政府部门,在推动商业航天发展方面不与民争利,果断退出具有潜在商业价值的低轨道航天发射领域,向民营航天企业开放。NASA自身则集中精力发展基础航天技术和深空探测等公益性航天事业,特别是载人登陆火星方面。应该承认,NASA在这方面做出了很好的表率。

  NASA向SpaceX开放了阿波罗登月和航天飞机研发的大量技术报告,转移了大量成熟技术。为了扶持SpaceX,NASA把自己的核心技术骨干派驻到公司,其中包括一批航天业内的顶尖高手。

  航天发展的瓶颈在火箭,火箭研发的瓶颈在发动机。SpaceX公司此前并没有研制大型火箭发动机的能力。猎鹰九号火箭上使用的梅林发动机原型是NASA当年用于载人登月的,推力也不大,因此整个猎鹰九号火箭需要用19台这样的发动机。NASA把梅林发动机的全套技术转让给SpaceX,SpaceX在原有基础上进行了改造和升级,发动机推力也因此得以提高。,目前,SpaceX已经具有独立自主研发火箭发动机的能力。

  不仅转移技术,输送人才,NASA还给了长期的大额订单。经过三轮竞标,从20多家公司,SpaceX研发的猎鹰九号火箭和另一家民营航天企业轨道科学公司的运载箭脱颖而出,赢得了向国际空间运输货物、总金额达数十亿美元的合同。

  •   商业运作

  商业化航天发展的背景,源自航天领域蕴含的蓬勃商机和巨大的经济潜力。与NASA下属机构用钱大手大脚、经常预算超标不同的是,民营企业的每一分钱都需要精打细算。

  为了降低成本,SpaceX制定了全面的成本控制计划。火箭和飞船使用的全部零部件尽可能自己生产,这样做同时也降低了零部件外部采购带来的质量控制风险;由于火箭和飞船的生产量有限,为了减少生产线,尽可能在一条生产线上生产多种不同的零部件。马斯克相信,降低成本的关键不仅在于研发新的技术,更在于广泛采用已经成熟的技术和产品。

  以给国际空间站进行货物运输的龙飞船为例,龙飞船给国际空间站的货运合同2008年的单次费用为1.33亿美元,相当于今天的1.15亿美元,NASA用16亿美元购买了12次货运发射任务。作为对比,美国大中型载荷平均每次发射4.35亿美元,4次发射合计17.4亿美元,2012年发射费用比上年大幅上涨30%。欧洲的阿里安公司和美俄联合的国际发射服务公司的报价也不低。为了降低成本,SpaceX甚至用市面上十分成熟的浴室零件来组装飞船的门把手,仅此一项就可以节约 1470美元。

  这种商业化的运作模式,就像生产冰箱和洗衣机的流水线那样,脱离了以往火箭研发中十分臃肿的供应链,陈旧保守的设计方案,以及无法管控的混乱的外包合同。

  有人说,猎鹰九号火箭第一级回收成功,将使航天发射变成白菜价。实际上,火箭回收可以降低发射成本是肯定的,但是否真的降低到白菜价,回收后的火箭发动机需要进行多大程度的更新改造,是更新后用于下一次发射,还是用于其它用途,都还需要实践的检验。

  但不管怎样,SpaceX的成功一定会在航天界迎来一场大讨论。在为SpaceX的成功喝彩的时候,我们的航天界要从公众的喝彩声中感受到刺耳的压力,要反思我们的航天体制哪些是成功的?哪些还需要大的改进。这次火箭回收成功的后续影响还需要一段时间才能充分消化。

  •   敢想敢做

  与其在无数次的讨论中侃侃而谈,不如立马开干。民营企业的基因使得SpaceX敢想敢做,想到就做,即便错了。正如SpaceX的航天工程师David Giger所说:“我们不会坐在那里花几年时间去分析和论证,SpaceX需要的是测试、测试、再测试。”

  一家民营航天企业的成功,或许可以打乱整个世界的航天格局。就像是一个沙丁鱼缸中的一条鲶鱼,如果没有这条鲶鱼的搅局,沙丁鱼也很难存活。SpaceX的成功,代表着民营航天企业逐渐成熟,从舞台边缘走到了舞台中央。传统上政府主导的航天业将逐渐退出具有商业利益的航天发射领域,专注公益领域,民营航天企业一起推动人类进入波澜壮阔的大航天时代。

  马斯克十分远大而坚定的梦想,强大的意志力,无疑是SpaceX成功的重要因素之一。然而,中国传统文化讲究中庸,数千年来的斗争文化,使得很多人害怕出头,许多有个性突出、理想远大的人,反而会被认为不守规矩而遭到排挤和打压。

  然而,创新来自挑战,源自颠覆,没有批判和质疑,哪里会有什么创新。希望未来年轻一代的探索者要从权威的迷思中摆脱出来,要勇敢去做自己想做的事情。没有人生的梦想和激情,没有人性的自由和勃发,航天不可能有大的突破。我也很希望SpaceX等民营航天企业对传统航天业的冲击和挑战来得更猛烈些,希望他的行动能够惊醒梦中人。

  除了激情,还需要专注。去过欧美大学和科研机构访学的人往往会发现,他们的科研人员似乎比我们要闲的多,基本上不需要在各部门之间跑来跑去,科学家每天绝大部分时间是在实验室内。而我们的科研人员每天忙得够呛,但实际上做的很多事情是不产生任何价值的无谓劳动。这一点上,我们的大学和科研机构要向民营企业学习,要把科研人才的精力从繁琐的办公事务、复杂的利益纷争、以及各种人为壁垒中摆脱出来,专专心致志做研究做事。

  短短十几年中,马斯克做成了PayPal电子支付、特斯拉电动跑车、SpaceX商业航天等几件大事,未来还将致力于发射4000颗卫星全球组网,研发时速上千公里的超级高铁,把人类送上火星等“狂想”。有人说,马斯克一个人活出了别人几辈子。从马斯克的成功中,我们也应该看到,人生最大的成就不是达到多高的顶峰,而是尽可能丰富自己的人生经历。我们或许永远没有机会成为首富,但我们完全可以让自己的人生更加精彩。

来源:2015年12月24日人民网

作者:郑永春

联系:zyc@nao.cas.cn




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