風(fēng)雨中搖曳 看特斯拉與馬斯克創(chuàng)造的故事

　　【太平洋汽車網(wǎng) 行業(yè)頻道】作為看客的我們，應(yīng)該感謝特斯拉、感謝伊隆·馬斯克。不只是因?yàn)樗麆?chuàng)造了一個(gè)受世人矚目的全新汽車品牌，還因?yàn)樗煌槠嚇I(yè)界帶來了媲美娛樂圈的有趣故事，讓汽車業(yè)界不再總是那么沉悶死板。國慶前夕，馬斯克更是被美國證券交易委員會處以2000萬美元的罰款，比這更為慘烈的是，馬斯克還被迫辭去特斯拉董事會主席職位——而這一切僅是因?yàn)轳R斯克一條意圖讓特斯拉私有化的推特文，看客們是不是很覺得驚訝又意外？

　　馬斯克一邊弄著火箭準(zhǔn)備上太空奔火星，這邊他的特斯拉水深火熱，又是產(chǎn)能不足又是要破產(chǎn)的傳聞，可以說整個(gè)2018年來汽車界的新聞?lì)^條就數(shù)馬斯克和他的特斯拉占得最多，甚至遠(yuǎn)超所有傳統(tǒng)汽車領(lǐng)導(dǎo)人加起來制造的新聞。他的故事那么精彩有趣，趁著國慶假日還有幾天，我們不妨回顧一下近年來馬斯克制造的大事件嗨森嗨森吧。

　　2018年2月6日美國東部時(shí)區(qū)下午3點(diǎn)45分，北京時(shí)間為2月7日凌晨4點(diǎn)45分，汽車工業(yè)史、乃至全人類宇宙探索史都將記下這一時(shí)刻——伊隆·馬斯克的愛車特斯拉Roadster跑車在SpaceX重型獵鷹（Falcon Heavy）火箭的助推下，成為了人類史上首臺進(jìn)入外層宇宙空間、突破第一宇宙速度、并進(jìn)入了地球至火星日心轉(zhuǎn)移軌道（Mars Transfer Heliocentric Orbit）、向地球以外的另一個(gè)行星奔去的民用汽車。

 重型獵鷹火箭成功發(fā)射視頻回顧，同時(shí)用現(xiàn)場錄像和CG動(dòng)畫直觀展示，可見這次不單達(dá)到了馬斯克最低的成功要求“不爆炸”，而且還成功回收兩枚1級助推火箭，基本完美達(dá)成目標(biāo)。

　　能把汽車和太空事業(yè)如此緊密聯(lián)系在一起的，地球上大概只有馬斯克做到了。一頭運(yùn)營著特斯拉公司玩新能源車、一頭運(yùn)營著SpaceX玩宇航運(yùn)載火箭，這兩個(gè)看似沒什么關(guān)聯(lián)的行業(yè)馬斯克卻一起做得風(fēng)生水起。也得已讓本文作者我這個(gè)宇宙學(xué)愛好者終于有機(jī)會可以名正言順地在汽車網(wǎng)網(wǎng)站發(fā)宇航火箭的文章而不會被冠以不務(wù)正業(yè)之名。也正是因?yàn)轳R斯克，許多車迷也開始或多或少聽說過馬斯克的SpaceX和他的獵鷹火箭。那么這次的重型獵鷹火箭究竟有多厲害，讓我為各位慢慢道來。

　　時(shí)間回溯至1969年，此時(shí)正值美蘇爭霸巔峰時(shí)期，而兩超級大國的一大競爭方式就是太空競賽。蘇維埃社會主義聯(lián)盟共和國，簡稱蘇聯(lián)或USSR，先后將人類首個(gè)衛(wèi)星和太空人送上了宇宙，把自認(rèn)為是人類的希望和救星的美帝打臉打得啪啪響。咽不下這口氣的美國，發(fā)起了至今都讓人覺得無比瘋狂的計(jì)劃——阿波羅載人登月計(jì)劃！而就在當(dāng)年，美國太空總署NASA用人類至今歷史上最為巨大的火箭土星5號（Saturn V），將載人登月艙打上了LTO（Lunar Transfer Orbit），即月球轉(zhuǎn)移軌道，完成了人類首次登上另一個(gè)星球的壯舉。

 1969年阿波羅登月計(jì)劃的土星5號是人類歷史上最強(qiáng)的火箭，LEO運(yùn)載力達(dá)到135噸，相比之下如今的重型獵鷹也不過60多噸。但土星5號以今天貨幣價(jià)值計(jì)算單次發(fā)射成本超過10億美元，相比之下重型獵鷹的單發(fā)成本不過9000萬美元。

　　土星5號的運(yùn)載力即使在近60年后的今天看來也強(qiáng)大得匪夷所思。其LEO（Low Earth Orbit，即近地球軌道）運(yùn)載力達(dá)到了恐怖地135噸，LTO運(yùn)載力達(dá)48.6噸！沒什么概念？那就對比一下近60年后的當(dāng)今NASA最強(qiáng)火箭德爾塔4號（Delta IV）區(qū)區(qū)不到29噸的LEO運(yùn)載力，不及土星5號四分之一，你就能明白近60年前的技術(shù)制造出土星5號是一件如同開掛的事情。難怪許多人至今還認(rèn)為阿波羅計(jì)劃是場騙局（當(dāng)然這是無稽之談了，阿波羅計(jì)劃砸的錢也不是現(xiàn)在顯得窮酸的NASA可以想象的）。

　　LEO運(yùn)載力超過50噸的火箭，稱之為Super Heavy-lift Launch Vehicle，即超重型運(yùn)載火箭，簡稱SHLLV。在重型獵鷹之前，人類歷史上只有兩種火箭可以稱之為SHLLV，一種就是土星5號，一種是1980年代蘇聯(lián)制造的LEO運(yùn)載力100噸的能源號火箭，兩種火箭都已退出歷史舞臺。可以說，人類已經(jīng)很長時(shí)間沒有SHLLV，僅憑現(xiàn)有火箭不到10噸的MTO火星軌道運(yùn)載力是無法實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步宇宙探索的雄心壯志。直到如今SpaceX的重型獵鷹問世，奔向火星的可能性再次出現(xiàn)。

 雖然“僅僅只有”土星5號一半的運(yùn)載力，重型獵鷹仍然是目前地表最強(qiáng)運(yùn)載火箭，也是目前唯一的SHLLV超重型運(yùn)載火箭。而且它的單次發(fā)射成本甚至比LEO運(yùn)載力只有29噸的美國NASA德爾塔4號火箭更低。

　　重型獵鷹的LEO運(yùn)載力達(dá)到63.8噸，雖然比之土星五號這樣變態(tài)的存在還是弱一些，但已經(jīng)達(dá)到了SHLLV的標(biāo)準(zhǔn)。也是目前全人類唯一一種可運(yùn)行SHLLV。重型獵鷹的MTO火星轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載力為16.8噸，已經(jīng)在理論上具備把載人太空船送往火星軌道的能力。一家私人公司能造出如此強(qiáng)大的火箭也絕對是一件壯舉了。那么多國家舉國之力都弄不出的SHLLV，重型獵鷹是如何做到的？

　　首先真是要感謝汽車工業(yè)很常見的模塊化概念。重型獵鷹就是模塊化火箭。它并不是一種全新的火箭，而是利用SpaceX已經(jīng)研制成功并進(jìn)行過多次成功發(fā)射的獵鷹9系列火箭發(fā)展而來。它的外形和獵鷹9區(qū)別不大，箭身長度甚至一樣都是70米。眼尖的甚至一眼能看出，重型獵鷹就是用了3截1級火箭的獵鷹9號火箭。

 僅憑外觀就可以看出，重型獵鷹火箭實(shí)則就是增加兩個(gè)獵鷹9號1級火箭的模塊化產(chǎn)物。各方面參數(shù)都都正好是獵鷹9號的三倍。不過圖中數(shù)據(jù)是SpaceX在2016年給出的，一路延期到現(xiàn)在成本已經(jīng)是當(dāng)初的8500萬到9000萬美元，但運(yùn)載力也相應(yīng)提升，LEO運(yùn)載力由53噸提升到63.8噸。

　　所以，從數(shù)字上我們也毫不意外地看到：重型獵鷹有3個(gè)1級火箭單元，正好是獵鷹9號的3倍；重型獵鷹有27個(gè)隼式（Merlin）1D發(fā)動(dòng)機(jī)，正好是獵鷹9號的3倍；重型獵鷹的地表推力為22819kN、真空推力為24681kN，都正好是獵鷹9號的3倍；重型獵鷹的LEO運(yùn)載力是63.8噸，正好……哦不，略低于獵鷹9號22.8噸LEO運(yùn)載力的3倍。這是因?yàn)榛鸺亓康纳仙沟猛屏洼d重力無法成正比提升，這也是化學(xué)火箭的極限所在。

　　靠這種看似簡單粗暴實(shí)則還是頗考驗(yàn)?zāi)K化技術(shù)含量的方法，獵鷹系列火箭成功晉級超重型火箭SHLLV行列。

　　說實(shí)話看到這次被馬斯克丟進(jìn)太空的特斯拉跑車是讓我有點(diǎn)失望的。我還以為馬斯克真拿出了最新的號稱輪上扭矩1萬N·m、2秒內(nèi)破百、2020年才能交貨如今已經(jīng)當(dāng)期貨開賣的全新Roadster電動(dòng)超跑。實(shí)際上市2008年發(fā)布的上一代Roadster。看來馬斯克考慮到“炸箭”的可能，還是舍不得用最新的產(chǎn)品。關(guān)于這款老車，我們已經(jīng)有過詳細(xì)介紹，這里不再重新闡述。

 送上火星轉(zhuǎn)移軌道的特斯拉是一臺老款Roadster，早在2008年推出。不是此前猜測的最新一代Roadster。123

 這才是最近推出的那臺0-96km/h只需1.9秒的全新特斯拉Roadster。雖然已經(jīng)開賣，但實(shí)際是2020年才能交付的期貨。

　　SpaceX聲稱這次用于給首枚重型獵鷹試驗(yàn)火箭作為試驗(yàn)運(yùn)載物的Roadster確實(shí)是送進(jìn)了MTO（即火星轉(zhuǎn)移軌道）或TMI（Transfer-Mars Injection，即轉(zhuǎn)移火星推進(jìn)）。也就是說這臺Roadster已經(jīng)突破第二宇宙速度、脫離地球引力，將在茫茫宇宙中朝著火星的方向飛去。但實(shí)際上，它永遠(yuǎn)也無法到達(dá)火星，而只是一個(gè)日心軌道（Heliocentric Orbit）運(yùn)作的太空垃圾。沒錯(cuò)，一臺汽車在太空里什么都做不了，無法進(jìn)行科研探測，跟一塊廢鐵其實(shí)差別不大。

 與特斯拉一起被送上太空的還有車上這位“Starman”，它將“駕駛著”這臺跑車奔向火星。當(dāng)然了這只是個(gè)假人，動(dòng)物保護(hù)協(xié)會莫驚慌，重型獵鷹發(fā)射過程中沒有人類和動(dòng)物遭到傷害（：

　　實(shí)際上，要從地球發(fā)射航天器進(jìn)入火星軌道，光光只是進(jìn)入MTO是沒用的。進(jìn)入MTO的航天器可以使用兩種轉(zhuǎn)移軌道：一種稱之為霍曼轉(zhuǎn)移軌道（Hohmann Transfer Orbit），是目前主流的火星探測器使用的軌道；另一種稱之為雙橢圓轉(zhuǎn)移軌道（Bi-Elliptic Orbit）。無論用那種轉(zhuǎn)移軌道，都需要航天器進(jìn)行變軌機(jī)動(dòng)才能成功進(jìn)入火星軌道。一臺在太空中漂浮的特斯拉Roadster當(dāng)然是動(dòng)彈不得的，更別談變軌了。

 此為火星轉(zhuǎn)移軌道示意圖。馬斯克的Roadster就是送上了圖中虛線的霍曼轉(zhuǎn)移軌道。簡單來說就是一條與地球和火星公轉(zhuǎn)軌道重合的日心橢圓軌道。但要進(jìn)入火星軌道或登陸火星，航天器除了進(jìn)入MTO還需要有變軌能力，這是一臺特斯拉根本做不到的。所以這臺特斯拉其實(shí)只是成為了MTO軌道上的一個(gè)太空垃圾。

　　所以，也正如馬斯克所說，他這臺心愛（還是狠心拋棄？）的Roadster將在宇宙中漫無目的漂泊上十億年。有人質(zhì)疑馬斯克為何不發(fā)送點(diǎn)有用的科學(xué)器材造福人類而是干這么無聊的事情。比如說中國航天局的重型火箭長征5號首次試射就搭載了霍爾推力器，也就是傳說的“電推”。可見中國航天局的目標(biāo)是高于SpaceX的。

 嚴(yán)格來說，特斯拉跑車最后沒有成功變軌進(jìn)入MTO軌道，而是差不多跑到小行星帶去了。這樣的軌道能飛掠火星也得等幾億年吧。因此嚴(yán)格意義來說此次試射還沒有100%成功。

　　不過考慮到馬斯克是名商人，他的一堆夢想沒有錢是實(shí)現(xiàn)不了的。重型獵鷹首次試射的錢都是SpaceX自己掏的，因此不會再冒更多風(fēng)險(xiǎn)搭載一些昂貴的科學(xué)載重設(shè)施。把一臺老舊的特斯拉打上天也不失為一個(gè)相對低成本的試驗(yàn)載重物，而且也給急需現(xiàn)金流的特斯拉公司打了一個(gè)宇宙級的超級廣告，這一點(diǎn)來說，無疑體現(xiàn)了馬斯克作為成功商人的精明頭腦。

 這臺紅色特斯拉Roadster最多飛掠火星，卻永遠(yuǎn)無法進(jìn)入火星軌道，只能成為一個(gè)漂浮上十億年的太空垃圾。然而此舉為特斯拉帶來的宣傳效益是無法估量的。

　　如果你想了解更多關(guān)于馬斯克的SpaceX航天公司的故事，請點(diǎn)擊下文：

　　送特斯拉跑車上宇宙，雖然瘋狂但對特斯拉的宣傳效果無疑還是正面的，不過這可阻止不了特斯拉面臨的財(cái)務(wù)危機(jī)。下一頁我們就回顧特斯拉的財(cái)務(wù)危機(jī)情況。