那輛漂浮在宇宙中的特斯拉跑車，成了太空探索的最新里程碑

一台紅色的特斯拉 Roadster 電動跑車，駕駛座上坐著一個人，姿勢放鬆，右手握著方向盤，左手放在窗沿上。這個場景看似平淡無奇，但實際上極為震撼：這台車和這個「人」正在快速遠離地球，目標是太陽軌道。

這台車屬於特斯拉 CEO 伊隆·馬斯克，車上坐的不是真人，是一個身穿宇航服的測試假人。它由「獵鷹重型」火箭於北京時間 2 月 7 日凌晨 4 點 45 分，在美國佛羅里達州卡納維拉爾角的肯尼迪航天中心 39A 發射台發射升空，28 分之後二級發動機第二次關機，這台車進入遠地點 7000 公里的地球軌道上運行。在穿越范艾倫輻射帶，在停泊軌道上運行 6 小時後，北京時間 11 點 50 分二級發動機再次點火，馬斯克的 Roadster 進入環太陽軌道，遠地點位於火星與木星之間的小行星帶。

藉由此次的成功發射，「獵鷹重型」成為現役最強大的運載火箭，可以將 63.8 噸重的載荷送上近地軌道（LEO），相當於一架坐滿人、加滿油的波音 737-600 客機；可以將 26.7 噸重的載荷送進地球同步軌道（GTO）；可以將 16.8 噸重的載荷一次性送到火星。

更重要的是，「獵鷹重型」是一種高度可回收的運載火箭，它的兩枚助推器和第一級火箭都可以自動飛回地球，整流罩裝有降落傘也可以回收。實際上，這次首飛的「獵鷹重型」火箭的兩枚助推器就是曾經在「獵鷹 9 號」上用過的二手火箭，藉由可回收設計，獵鷹重型火箭的發射報價僅為 9000 萬美元，僅有能力相近的美國聯合發射聯盟「德爾塔-4 重型」火箭 4 億美元的四分之一。

而且，「獵鷹重型」是 SpaceX，一家自負盈虧的私人公司設計建造和發射的。

發射全程視頻回顧

首次發射一波三折，但實現了主要目標

「獵鷹重型」火箭在 2017 年 12 月 28 日就在肯尼迪航天中心完成了組裝，被安置在了發射台上。馬斯克宣布，這次測試發射中，火箭搭載的有效載荷是他的特斯拉 Roadster 電動跑車。

在此之前，這次測試任務本來定在 2016 年下半年，但因為 2016 年 6 月的 CRS-7 任務失敗，火箭在空中爆炸後計劃延遲。SpaceX 是一家小公司，研發人員有限，失敗任務的復盤和隨後的調整影響到了與「獵鷹 9 號」並行的「獵鷹重型」，任務一直從 2017 年初推遲到了 2018 年 2 月。

1 月 24 日，「獵鷹重型」在發射台上完成了靜態點火試驗，27 台發動機全部點火模擬發射時的狀況，但火箭被固定在發射台上不起飛。在此之前 SpaceX 很少做類似的實驗，因為「獵鷹重型」 27 台發動機因為太大，很難做整體的地面試驗，所以必須在發射台上做靜態點火試驗。

昨天凌晨，原定 2 時的發射時間被推遲，因為當地天氣有一些變化，出現了高空風切變，可能導致發射失敗。

在推遲了兩小時之後，北京時間凌晨 4 時 45 分「獵鷹重型」火箭點火起飛。

1 分 06 秒，火箭時速超過 1200 公里每小時，達到最大動壓值（Max-Q），意味著火箭越過了對結構強度考驗的最困難階段。隨後時速超過音速。

2 分 29 秒，兩枚助推器發動機關機；2 分 33 秒，助推器在機械推桿和氮氣噴射機構動作下成功與芯級分離。

2 分 50 秒，兩枚助推器姿態調整完成，部分發動機再次點火，開始再入大氣層，目標是發射台旁邊的陸地降落場。

3 分 07 秒，芯級火箭分離，隨後二級火箭點火。

3 分 24 秒，芯級火箭姿態調整完成，部分發動機再次點火，開始再入大氣層，目標是正在大西洋上停泊的無人平台駁船「我當然還愛著你」號（Of Course I Still Love You）。

3 分 49 秒，整流罩分離，攝像機畫面顯示，特斯拉 Roadster 跑車中還有一個穿著航天服的假人，當它們開始暴露在真空中，大衛·鮑伊的歌曲《太空怪談》（space oddity）作為背景音樂開始響起。之後，價值 500 萬美元的整流罩將落回地球並回收。

6 分 41 秒，助推器降落前再次點火，8 分 06 秒，兩枚助推器幾乎同時成功降落。

6 分 47 秒，芯級火箭降落前再次點火，但因為燃料耗盡，原定的 3 台工作發動機僅有一台點火。8 分 40 秒，「我當然還愛著你」號無人駁船的攝像機畫面顯示信號中斷，最後的畫面是一片白霧。隨後的記者會上，馬斯克確認芯級火箭回收失敗。

8 分 31 秒，二級火箭第一次關機。

28 分 22 秒，二級火箭再次點火，28 分 52 秒再次關機，Roadster 跑車進入遠地點 7000 公里的停泊軌道。

7 小時 01 分，二級火箭第三次點火，Roadster 跑車進入環太陽軌道，在可見的未來，這台跑車將越過火星軌道，最遠抵達火星與土星之間的小行星帶。

在整個發射過程中，火箭上搭載的攝像機記錄下的畫面從來沒人見過：背景是藍色的地球，畫面上一台紅色的跑車中坐著一名穿著航天服的人，一邊還似乎聽著大衛·鮑伊的歌。

正如馬斯克自己所說，這是「史詩般的景象」。

SpaceX 還在這台 Roadster 跑車上設置了幾個彩蛋：汽車的中控台上有一個小小的 Roadster 跑車模型，模型車裡也坐著一個模型小人；汽車的中控屏幕上貼著「不要恐慌」，這是著名科幻小說《銀河系漫遊指南》中的著名台詞；在這台車的一塊電路板上，寫著「人類製造，來自地球」；跑車裡還放著一套縮微版《基地》，那套阿西莫夫所著的著名科幻小說。

「獵鷹重型」不僅是現階段人類能發射的最強大火箭，大概也是宅男、科幻迷們的最強寄託。

「獵鷹重型」的結構太複雜，以至於馬斯克自己都沒信心

「獵鷹重型」火箭項目是伊隆·馬斯克 2005 年開始構想，2011 年正式宣布的。2011 年時，SpaceX 剛剛成功發射了兩枚「獵鷹 9 號」火箭，還沒有開始火箭回收試驗，「獵鷹 9 號」的幾次失敗發射和工程整體的巨大難度最終導致「獵鷹重型」的發射推遲了 5 年。

簡單的說，「獵鷹重型」是就是三枚「獵鷹 9 號」捆在一起。

獵鷹 9 號的名字來自於第一級 9 台「默林 1D」液氧煤油火箭發動機，採用這種多台發動機的結構是為了精簡生產，減低研發成本。如果不考慮成本，比如 NASA 花錢的聯合發射聯盟「德爾塔 4」火箭，第一級只有一台 RS-68 火箭發動機，這種發動機非常強大，但也非常昂貴。

「獵鷹重型」既然是三枚「獵鷹 9 號」的芯級捆綁，第一級自然就會有 27 台發動機一起點火。兩側的叫助推器，中間的叫芯級，實際上三枚火箭的硬體是一樣的。這種結構極為罕見，在一般的火箭設計中，為了減少故障率就要盡量減少零件數量，從概率上減少故障的可能性。

除了可能的故障概率，多台發動機的設計還有「耦合共振」的問題：在 27 台發動機工作時，產生的振動可能會與箭體疊加，最終導致結構損壞和發射失敗。

去年 7 月，馬斯克曾說，「獵鷹重型」火箭可能在首次發射時爆炸。他甚至希望火箭爆炸的時候遠離發射台，不損壞發射台甚至可以算作某種成功。

延遲 5 年的「獵鷹重型」火箭堅持這麼做，還是要為了降低成本。

在今天凌晨的發射中，「獵鷹重型」兩枚助推器都是「二手火箭」，也就是之前的發射中用過的：一枚來自 2016 年 5 月發射 Thaicom 8 衛星的「獵鷹 9 號」，一枚來自 2016 年 7 月發射 CRS-9 國際太空站補給任務的「獵鷹 9 號」。這兩枚助推器在之前的發射回收後經過檢查，在頂端加裝了一個小型整流罩之後就變成了今天的助推器。

助推器成功回收

在任務成功之後的新聞發布會上，伊隆·馬斯克確認，這兩枚回收後的火箭狀態都非常良好，可以再次上天。

「獵鷹重型」的芯級火箭是一枚嶄新的火箭，這次是第一次發射。在原計劃中也要回收，但最終失敗了。馬斯克在發射後的發布會上確認，這枚芯級最終接近了大西洋上的無人駁船，但因為燃料耗盡，原計劃點火減速的 3 台發動機只有一台工作，最終火箭以 300 公里的時速墜落在距離駁船附近 100 米的海里，大概率是摔成了碎片。

不過，芯級火箭沒有回收成功只能算是本次任務的一個小挫折。和以往「獵鷹 9 號」的商業發射有人買單不同，這次的「獵鷹重型」發射是一次單純的投入，為的是驗證設計結果，順便給未來的潛在客戶打一則廣告，順便再完成一點馬斯克的中二夢想。以這個「測試」這個任務目標來看，這次發射是無所謂「失敗」的。

在未來的「獵鷹重型」商業發射中，如果是回收三枚第一級的設計，地球同步軌道的籌載能力為 8 噸。如果只回收助推器，芯級火箭無需節省燃料的話，地球同步軌道的籌載能力將是 16 噸。這兩種版本的任務將會有不同的報價，用二手火箭執行的價格將更低。

SpaceX 以後要搶走波音等大公司更多生意了

SpaceX 的火箭和美國政府主導的，正在研發的火箭相比，顯得有點「經濟適用」：NASA 的下一代火箭「太空發射系統 SLS」芯級使用 4 台太空梭遺留的 RS-25 氫氧發動機，以真空推力來計算，這種發動機比「獵鷹重型」使用的「默林 1D」發動機的兩倍還多。

「太空發射系統 SLS」整體的籌載能力和「獵鷹重型」也不是一個層次，它的最強版本可以把 130 噸載荷送進近地軌道，比獵鷹重型強大一倍多。而獵鷹重型受限於芯級的直徑，籌載能力不會再有太大提升了。

「太空發射系統 SLS」計劃 2019 年首次發射，報價 5 億到 10 億美元，未來美國發射更大、更重的深空探測器，或者重返月球，都將依靠政府主導的 SLS。

「太空發射系統 SLS」藝術想像圖/Wikipadia

但剩下的市場就不樂觀了。

2017 年美國完成了 29 次商業發射，SpaceX 占其中的 16 次，超過一半。這其中不僅有商業公司的衛星，比如銥星公司的通信衛星；也有 NASA 的項目，比如國際太空站的貨運飛船補給任務；也有來自軍方的機密任務，比如 X37-B 絕密空天飛機。

換句話說，在中小型航天發射上，SpaceX 已經依靠低價和幾乎 100% 的可靠性贏得了市場。

但換句話說，SpaceX 只能在這些市場上有所作為，在政府主導的，更看重可靠性而不是經濟性的重要項目上，比如去月球，去火星，這大概都和 SpaceX 關係不大。

獵鷹火箭家族和其他火箭的尺寸對比

從左至右為長征五號、Vulcan、阿麗亞娜 6 號、獵鷹 9 號 v1.0，其後為獵鷹 9 號 v1.1、獵鷹 9 號 FT、獵鷹重型、太空發射系統 1B 貨運版、太空發射系統 1B 載人版、土星 5 號阿波羅版、太空梭

SpaceX 的下一步目標是自己去火星。

在獵鷹重型之後，SpaceX 正在開發兩樣東西，一個是更強大的氫氧火箭發動機猛禽（Raptor），一個是基於這種發動機的「超級大火箭」（Big Fucking Rocket）。在這兩樣的基礎上，SpaceX 計劃在 2025 年之後把人送上火星，而單人單程費用可能會低到 100 萬美元以下。在 NASA 的計劃中，這個價格是 100 億美元。

對於一家致力於送人上火星的私人公司來說，SpaceX 還很小。2017 年，SpaceX 募資了 3.5 億美元，估值 210 億。開發新項目也會有來自客戶的前期付款，比如美國空軍就給「猛禽」發動機預先支付了 3000 萬美元的資金。

SpaceX 計劃在 2018 完成兩次獵鷹重型火箭的商業發射，客戶是阿拉伯衛星公司和美國國防部。2019 年計劃送遊客前往月球附近。

圖片/SpaceX

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