最近 Founders Podcast 出了一集,講的是一本還沒出版的新書《SpaceX Foundation》,作者 Max Olsen 花了好幾年挖出 SpaceX 從 2003 到 2013 年間超過一百份一手文件。這集提到,SpaceX 曾經差點破產三次。
Tom Mueller,SpaceX 的第一號員工,設計了 Merlin 引擎的那個人,在這集的討論底下留了一句:「SpaceX 差點死掉三次?看來我錯過了另外兩次。」
大家都知道 2008 年第三次發射獵鷹一號失敗那次。但另外兩次?連 Tom Mueller 都不知道。
Musk 本人回覆:「我跟 Gwynne Shotwell(營運長)沒告訴公司其他人,因為會打擊士氣。」
SpaceX 的第一號員工,設計了 SpaceX 最核心引擎的人,不知道公司差點死掉。而 Musk 在公司快倒的時候,只告訴一個人。不是技術長,不是任何一位工程師,是 Gwynne Shotwell。
SpaceX 正在準備可能是史上最大的 IPO,估值 1.75 兆美元。站在這個時間點,想從更裡面的角度來聊,聊 SpaceX 背後那些你可能沒聽過名字的人,以及他們組成的系統。
之前寫過一篇 SpaceX 的商業模式和競爭優勢,但那篇比較像是從外面看這家公司在做什麼。這次想更深入寫背後這些人物,究竟如何打造 SpaceX,這是 SpaceX 系列的第一篇,聚焦在早期:SpaceX 怎麼從零開始,找到對的人、建立文化、活下來。
下一篇會進入獵鷹九號(Falcon 9)、天龍號太空艙(Dragon)、可重複使用火箭到星艦(Starship)的故事,也就是 Eric Berger 第二本書《Reentry》的內容。
這期的內容:
- 第三次發射失敗、最後一支火箭、拯救 SpaceX 的六週
- Tom Mueller:伐木工人之子如何成為 SpaceX 第一號員工
- Bob Reagan:一個騎哈雷的機械師,如何讓「垂直整合」從策略變成現實
- Gwynne Shotwell:她不只是 Musk 的左右手,她是讓飛輪轉起來的人
- SpaceX 文化密碼:一年當七年用,要怎樣才能做到
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「獵鷹一號」第三次發射,決定 SpaceX 的生死
2008 年 8 月 3 日,SpaceX 第三次發射獵鷹一號(Falcon 1)。
這次發射的重量非常不同。前兩次發射,一次載的是空軍學院學生做的小衛星,價值不到十萬美元;另一次載的是沒有任何價值的假載荷。
但第三次,SpaceX 同時搭載了三類客戶的東西:美國空軍的 180 磅衛星 Trailblazer、NASA 的兩顆微型衛星,還有 SpaceX 第一個真正的商業客戶 Celestis 的「太空葬」任務,把付費客戶和幾位名人的骨灰送上太空。其中,包括《星際爭霸戰》裡飾演企業號輪機長 Scotty 的演員 James Doohan 的骨灰。
軍方、NASA、商業客戶,一次發射,三個最重要的客群全到齊。這些都不是價值幾千萬美元的大衛星,但它們代表的東西比金額重要得多:SpaceX 能不能被信任。
Musk 在發射之前,宣布獵鷹一號已經從「開發階段」進入「營運階段」,等於是對全世界說:這支火箭準備好了,可以正式載客了。如果第三次又失敗,客戶會跑光,畢竟雖然別家火箭可能貴很多,但至少載荷不會掉進太平洋裡。NASA 也會失去信心。而 Musk 的錢,跟他的耐心一樣,是有限的。
與此同時,SpaceX 的工程師們一邊準備第三次發射,一邊還在開發更大的獵鷹九號火箭(九台 Merlin 引擎),甚至開始做把三個獵鷹九號核心綁在一起的獵鷹重型火箭(Falcon Heavy)的初步設計。但問題是,連相對簡單的獵鷹一號都還沒成功進入軌道。
前兩次試飛,SpaceX 用的 Merlin 1A 引擎是「燒蝕冷卻」設計,引擎內部塗層會隨著高溫慢慢剝落來帶走熱量。
但為了追求更好的效能,推進團隊在第三次試飛換上了全新的 Merlin 1C 引擎,改用「再生冷卻」技術:讓常溫的煤油燃料先流經引擎艙壁和噴嘴內的小型通道,吸收熱量之後再進入燃燒室。簡單來說,燃料本身就是冷卻液。
這台新引擎表現完美。第一節順利燃燒、準時熄火,飛行電腦下達分離指令,所有人都以為這次終於成了。
但推進團隊忽略了一個細節:主引擎關閉之後,那些用來散熱的冷卻通道裡還殘留著少量煤油。這些殘留的燃料跟燃燒室裡少量的氧氣繼續結合,產生了大約 10 psi 的微小推力。
當引擎全速運轉時,燃燒室壓力是 1,400 psi。10 psi 連百分之一都不到。在地球海平面上,環境大氣壓大約 15 psi,這股力量小到地面測試時根本察覺不到。但在沒有空氣阻力的太空真空中,這股微小的推力結結實實地轉化成了加速度。
飛行軟體在「主引擎熄火」和「兩節火箭分離」之間預留的間隔時間太短,殘留推力還沒消散,第一節就已經分離了。
結果,剛脫離的第一節直接往前追撞了第二節的底部,第二節在太空中失控旋轉,任務失敗。
三次發射,三次爆炸。
Musk 原本的計畫是:「我最初預算了三次嘗試,坦白說,我覺得如果三次都進不了軌道,我們就活該去死。」
那個夏天是 Musk 人生最黑暗的時刻。他把大量資金分給 Tesla 和 SolarCity,沒錢了。再加上,他為 Tesla 融資的那一輪失敗了,甚至當時他的個人生活也一團糟,歷經離婚、前妻拿走房子。

迎來最瘋狂的六週,拯救 SpaceX 大作戰
獵鷹一號在第三次發射失敗之後,Musk 把全公司召集在一起。所有人都以為他要追究責任。他沒有責怪任何人。他指著工廠裡最後一支獵鷹一號的零件說:「組裝起來,發射它。六週內。」
接下來發生的事情,是整個 SpaceX 歷史上最瘋狂的六週。
SpaceX 花了 50 萬美元租用空軍的 C-17 軍用運輸機,把最後一支獵鷹一號運往太平洋上的發射場,大約還有 20 名工程師,坐在貨艙的跳傘座椅上。
當飛機開始下降接近夏威夷,突然,一聲巨大的爆裂聲從火箭方向傳來。
貨艙壓力在下降過程中急速降低,但火箭內部為了地面運輸處於密封狀態。外面的壓力掉了,裡面沒變,火箭像被捏扁的啤酒罐一樣開始向內凹陷。
工程師衝上駕駛艙:「火箭在凹陷,拉高!」
飛行員有一個更簡單的選擇:打開後艙門,把這支不穩定的火箭丟進太平洋。如果機上沒有 SpaceX 的人,他們就會這麼做。但飛行員拉高了飛機。然後補了一句:「順便跟你說,我們只剩 30 分鐘的油。」
繞一圈再降落,中間大約十分鐘。所有人掏出口袋刀割開火箭的白色包裝膜。飛機上唯一的工具:一把一字螺絲起子和一把活動扳手。但割開外層只是治標,要真正阻止凹陷,必須有人爬進火箭內部,打開通往液態氧燃料槽的加壓管線,讓外面的空氣灌進去。
25 歲的工程師 Zach Dunn 站了出來。
他看著身邊的朋友 Mike Sheehan:「如果火箭開始爆炸,把我拉出來。」然後爬了進去。Sheehan 抓著他的腳踝。Dunn 在完全的黑暗中摸索前進,背被尖銳的零件刮傷,金屬結構持續發出不祥的碰撞聲。他找到了加壓管線,用扳手轉開。
空氣灌進火箭的聲音傳了出來,火箭停止凹陷,鋁製外殼開始慢慢彈回原來的圓柱形狀。C-17 順利降落夏威夷,火箭後來運到 Omelek 島上的發射場,檢查確認內部有損傷。現場維修組估計需要六週才能修好。
結構副總 Chris Thompson 在電話裡聽完,直接說:「你現在閉嘴聽我說,你不會把那支火箭送回去,你要像拆雪佛蘭(Chevy)一樣把那該死的東西拆了。」
團隊在一天半內拆完了整個第一節。副總搭私人飛機從加州緊急送來替換零件,換上之後要做壓力測試,但島上沒有安全用的氮氣。他們直接用實際的液態氧和煤油加壓,如果燃料槽有任何裂縫,就是一場大爆炸。「我們很清楚,如果任何東西出問題,遊戲就結束了。」
測試成功!加壓甚至讓原本凹陷的皺褶平復了。書裡的總結是:「他們打破了航太領域幾乎所有的規則,才把第一節組裝回來。」
2008 年 9 月 28 日,倒數計時經歷了短暫的燃料過冷和暴風雨干擾後,獵鷹一號在當地時間下午 3:34 升空,Merlin 引擎完美燃燒。
這次,軟體裡多加了那至關重要的 4 秒鐘等待時間,讓殘留推力徹底消散後才分離。第一節和第二節安全分離,沒有重演第三次的追撞,第二節的 Kestrel 引擎順利點火。
發射九分半鐘後,Kestrel 引擎熄火,假衛星 RatSat 成功進入地球軌道。SpaceX 成為史上第一家把液態燃料火箭送入軌道的私人企業。這顆假衛星至今還在軌道上,預計還要 50 到 100 年才會墜入大氣層。
將近三個月後,NASA 給了他們一份超過十億美元的商業補給服務(CRS)合約。差點讓 SpaceX 破產的致命失誤,修復方法只是在軟體中改了一個數字。
Musk 的形容:「感覺像是我被帶到行刑隊前面,蒙上了眼睛,然後他們開槍了,槍聲響了,但沒有子彈。」
這些人是誰?是什麼樣的人會爬進正在凹陷的火箭裡面、用口袋刀修火箭?他們從哪裡來的?

2008 年 9 月 28 日,SpaceX 的第四枚獵鷹 1 號火箭成功發射入軌。


















