文｜腦極體

近兩年來，整個(gè)社會(huì)變得越來越“卷”了，考研、考公人數(shù)激增，就連教師資格證的報(bào)考人數(shù)都破千萬。艱難的時(shí)局下，普通人的生存故事，總能讓我們感同身受、輕易“破防”。

共情過后，或許有人會(huì)追問：有沒有可能改變？

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，在一個(gè)資源恒定的世界里，人類的命運(yùn)就是“卷”，甚至國(guó)家或種族之間也將因此為敵。終極的解決辦法是什么呢？最近我讀到一本書，《趕往火星：紅色星球定居計(jì)劃》，其中提到：只有在一個(gè)資源無限的宇宙中，所有人才會(huì)成為兄弟姐妹。

定居火星，聽起來似乎很遙遠(yuǎn)很科幻，遠(yuǎn)水真能解近渴嗎？

之所以提到這一遠(yuǎn)景，因?yàn)樽髡?、航空航天工程師羅伯特祖布林認(rèn)為，探索火星不需要什么神奇的新技術(shù)，用今天已經(jīng)存在的技術(shù)，我們就能在十年內(nèi)，建立火星上的第一個(gè)前哨。

宇宙射線、太陽(yáng)耀斑、零重力、成本過高、心理因素、維生系統(tǒng)——這些反對(duì)者提出的阻礙，正在一點(diǎn)點(diǎn)消解。比如，利用現(xiàn)有的化學(xué)推進(jìn)劑，人類從地球去火星只需要六個(gè)月，這完全是人體和心理能夠承受的航程，也是許多宇航員在空間站度過的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。

事實(shí)已經(jīng)證明，普通人進(jìn)入太空并非不可能。去年，藍(lán)色起源、維珍銀河都成功完成了首次亞軌道太空旅游之行，SpaceX則成功將4名平民送入了近地軌道。

所以，作者大膽預(yù)言，下一個(gè)世紀(jì)屬于火星。

而在這如同發(fā)現(xiàn)新大陸一般重要的探索中，決定誰能去、誰不能去火星，自然就成了新的國(guó)家級(jí)競(jìng)爭(zhēng)焦灼點(diǎn)。去年底，馬斯克的SpaceX星鏈衛(wèi)星在2021年7月和10月兩次主動(dòng)機(jī)動(dòng)到我國(guó)空間站軌道，就引發(fā)了熱議。前不久的1月21日，美國(guó)又宣布對(duì)中國(guó)航天科技集團(tuán)一院、中國(guó)航天科工集團(tuán)四院，以及保利科技公司三家企業(yè)實(shí)施制裁。

前方不忍直視，不如望向遠(yuǎn)方，去開拓下一個(gè)故鄉(xiāng)，去向外發(fā)展而脫離“內(nèi)卷”。在這個(gè)冬天，不妨先來了解一下，人類如何前往火星？

前往火星：要不，試試被甩出去？

計(jì)劃一次長(zhǎng)途旅行，首先得選擇路線和交通方式，探索火星也一樣。迄今為止，所有行星際任務(wù)都是“直接發(fā)射”，采用燃料點(diǎn)火、噴氣推進(jìn)，依靠運(yùn)載火箭將飛船送到近地軌道，阿波羅登月計(jì)劃就是這樣實(shí)現(xiàn)的。

但如大家所知，這樣的方式十分消耗物力財(cái)力，將阿波羅號(hào)宇航員送上月球的土星五號(hào)，研發(fā)費(fèi)用就高達(dá)64億美元。這種燒錢模式，恐怕只有在美蘇爭(zhēng)霸的冷戰(zhàn)局面下，才有可能獲得納稅人支持。和平年代，重新設(shè)計(jì)和制造土星五號(hào)這樣的重型推進(jìn)器，看來難度重重。

那么，有沒有其他出行方式呢？

最近，總部位于美國(guó)加利福尼亞州的初創(chuàng)公司SpinLaunch，因其創(chuàng)新的太空飛行方法而登上了新聞?lì)^條。簡(jiǎn)單來說，這家公司想將人類“甩”進(jìn)太空。

（該公司在新墨西哥州的亞軌道加速器）

SpinLaunch研究出一種使用動(dòng)能作為主要方法的發(fā)射系統(tǒng)。通過真空密封離心機(jī)，以每小時(shí)數(shù)千英里、幾倍于聲速的速度旋轉(zhuǎn)火箭，將其投擲到太空中。

這種方式有兩個(gè)好處。一是便宜。傳統(tǒng)的太空火箭依靠大量的燃料來離開地面，成本高昂，在航天飛機(jī)時(shí)代，將物品送入地球軌道的成本約為每磅10萬美元。SpaceX的火箭回收技術(shù)因?yàn)榭芍貜?fù)使用，大大減少了成本，將價(jià)格拉到了每磅2000美元。而SpinLaunch的動(dòng)能系統(tǒng)在大大減少進(jìn)入軌道所需的燃料，理論上能夠進(jìn)一步降低價(jià)格。

二是擴(kuò)容。無需攜帶大量燃料，自然就增加了火箭的有效負(fù)載，提升了發(fā)射的整體商業(yè)價(jià)值。SpinLaunch為其軌道飛行器設(shè)計(jì)了能夠攜帶約200公斤的有效載荷，相當(dāng)于幾顆小型衛(wèi)星。

這種方式，真的靠譜嗎？

其實(shí)這一技術(shù)邏輯并不新鮮，早在20世紀(jì)60年代，美國(guó)和加拿大就開發(fā)了HARP（高空研究項(xiàng)目）系統(tǒng)，可以將探測(cè)器投射到高層大氣中。這實(shí)際上也奏效了，但項(xiàng)目最終因政治原因被取消。

而SpinLaunch作為商業(yè)公司，則在去年證實(shí)了動(dòng)力學(xué)發(fā)射的商用可能性。其首席執(zhí)行官喬納森·亞尼（Jonathan Yaney）曾告訴媒體：“我們必須證明，我們真的可以做到這一點(diǎn)?！?/p>

2021年10月，SpacePort在新墨西哥州進(jìn)行了一次測(cè)試發(fā)射，只使用了20%的功率就將原型機(jī)發(fā)射到空中“數(shù)萬英尺”。

（SpinLaunch的軌道運(yùn)載火箭剖面圖）

當(dāng)然，這種“甩人”方式也有風(fēng)險(xiǎn)。

首先是可靠性。高速旋轉(zhuǎn)是極其危險(xiǎn)的，可能造成災(zāi)難性的后果。而和火箭爆炸不同，這種動(dòng)能發(fā)射系統(tǒng)如果失敗，將失去火箭和整個(gè)動(dòng)力裝置，而火箭爆炸只會(huì)失去一枚火箭，兩者的成本不可同日而語。

其次是商業(yè)潛力。一方面，依靠動(dòng)能，火箭的上升高度有限，這種方法沒法發(fā)射太大的火箭；此外，高海拔地區(qū)的大氣壓力更低，更適合這種發(fā)射模式，但同時(shí)建設(shè)成本和工程復(fù)雜性也提升了。如果最終成本高于spaceX那樣的可重復(fù)回收的火箭，那么商業(yè)前景還是很渺茫。

此外，發(fā)射只解決了去程的問題，一次完整的太空任務(wù)還需要返程方案，而這種動(dòng)力裝置在月球、火星顯然是無法復(fù)制的。

當(dāng)然，目前只是開始。SpinLaunch仍然有很多東西需要證明，因此它們也計(jì)劃在未來六到八個(gè)月內(nèi)從美國(guó)太空港進(jìn)行約30次亞軌道試飛。

其實(shí)除了spaceX的火箭回收方案、SpinLaunch的動(dòng)能方案，美國(guó)還在開發(fā)一種火箭替代品，通過沖壓噴氣機(jī)以7馬赫的速度，將有效載荷發(fā)射到近地軌道。這種系統(tǒng)可以在一天之內(nèi)多次發(fā)射，并且可能比SpinLaunch更便宜、更安全。

毫無疑問，去往火星的征途，已經(jīng)成為新世界的前線，人類距離無盡的宇宙，又近了一步。

商業(yè)力量：商業(yè)公司為何成為航天明星？

太空探索原本是一項(xiàng)技術(shù)和資金雙高的事情，一直是國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)的領(lǐng)域。而越來越多的私營(yíng)商業(yè)公司，正在加入其中并帶來了諸多模式創(chuàng)新，讓進(jìn)入太空不再是少數(shù)精英的夢(mèng)想，開始與普通平民產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。

商業(yè)航天公司的快速成長(zhǎng)，不斷改變游戲規(guī)則、顛覆傳統(tǒng)“火箭方程式”，與互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的商業(yè)公司崛起一樣，是一個(gè)值得矚目的現(xiàn)象。

關(guān)于航空航天，我們了解的只是皮毛，但從成熟的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)規(guī)律，或許可以粗略感受未來的商業(yè)藍(lán)圖。

IT產(chǎn)業(yè)的規(guī)律之一，是摩爾定律。關(guān)于這一定律有很多種表述，可以理解為集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，每隔18個(gè)月便增加一倍；或是相同價(jià)格所買的電腦，性能每隔18個(gè)月增加一倍；又或者是同樣性能的電腦，每隔18個(gè)月價(jià)格下降一半……總之，本質(zhì)就是越來越低價(jià)高質(zhì)，有著比傳統(tǒng)行業(yè)更快的增長(zhǎng)速度。

顯然，火箭發(fā)射也因?yàn)樯虡I(yè)公司的參與，不斷沿著這一路線演進(jìn)，實(shí)現(xiàn)高速發(fā)展。

一方面，商業(yè)公司帶著社會(huì)資本而來，能夠極大地減輕國(guó)家的資金負(fù)擔(dān)，與此同時(shí)，通過良性競(jìng)爭(zhēng)能夠加速技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)一步降低成本。比如SpaceX 成功實(shí)現(xiàn)火箭回收以后，各國(guó)的火箭運(yùn)營(yíng)商和制造商都開始探索重復(fù)使用技術(shù)，比如除了SpaceX的垂直回收，帶翼飛回的方式也在不斷改進(jìn)。

為了全人類向太空外卷，火箭企業(yè)自己先內(nèi)卷起來。

IT產(chǎn)業(yè)的另一個(gè)規(guī)律，是安迪-比爾定律。如果用戶們握緊手里的鈔票，非要等18個(gè)月之后以半價(jià)買入電子產(chǎn)品，IT行業(yè)還能高速發(fā)展嗎？讓用戶們對(duì)硬件更新升級(jí)不斷渴求的愿望，源于科技企業(yè)重構(gòu)了商業(yè)想象，新應(yīng)用不斷涌現(xiàn)。也就是：比爾要拿走安迪所給的（What Andy gives, Bill takes away.），通過創(chuàng)新應(yīng)用來促使用戶不得不提升硬件性能，主動(dòng)更換新機(jī)，否則就玩不到更占內(nèi)存的游戲、拍不出更高精度的照片、沖浪速度都落于人后。

而回到商業(yè)發(fā)射領(lǐng)域，可以發(fā)現(xiàn)，首次將平民送上太空、讓太空旅行成為現(xiàn)實(shí)的，SpaceX、藍(lán)色起源和維珍航空這三家企業(yè)，都是商業(yè)公司。不斷創(chuàng)新商業(yè)模式，在很多人認(rèn)為太空跟自己無關(guān)的時(shí)候，重塑人們對(duì)航天的認(rèn)知，刺激人們對(duì)上天的渴望。

在中國(guó)，快舟1號(hào)運(yùn)載火箭通過直播平臺(tái)售賣價(jià)值4000萬元人民幣的發(fā)射服務(wù)，確實(shí)吸引到了客戶前來咨詢。這也證明，中國(guó)市場(chǎng)對(duì)火箭服務(wù)的需求是真實(shí)存在的。

讓太空成為一種時(shí)尚和潮流，這不正是過去二十年互聯(lián)網(wǎng)走過的道路嗎？

太空入口：搭乘火箭奔赴無限宇宙

許多業(yè)內(nèi)人士都曾說過，智能手機(jī)所承載的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，是IT行業(yè)的新“入口”，是硬件和軟件的交叉點(diǎn)，通過龐大的生態(tài)系統(tǒng)吸引了產(chǎn)業(yè)鏈上中下游的人從中獲得利潤(rùn)。

而從整個(gè)航空航天產(chǎn)業(yè)鏈來看，火箭就是那個(gè)“入口”，縱向包括了設(shè)計(jì)、制造、發(fā)射、運(yùn)營(yíng)等整個(gè)鏈路，橫向擴(kuò)展到空間站運(yùn)輸、設(shè)備開發(fā)、軟件系統(tǒng)等業(yè)態(tài)。作為整個(gè)體系的交叉點(diǎn)，火箭之于商業(yè)航天的意義，猶如智能手機(jī)之于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)。

而回顧中國(guó)在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的發(fā)展，會(huì)發(fā)現(xiàn)BAT等閃亮的明星公司背后，其實(shí)是不容忽視的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，這才使得商業(yè)模式能夠成為可能并保持高速發(fā)展。這樣的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，對(duì)于火箭產(chǎn)業(yè)來說同樣重要，比如太空通話、生命支持系統(tǒng)、視頻解決方案、衛(wèi)星交通管理等等。

如果航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標(biāo)真的是“趕往火星”，那么這些項(xiàng)目都是非常重要無必要的。而且，它們并不依賴什么神秘技術(shù)，使用當(dāng)下的技術(shù)完全可以自主創(chuàng)新。比如美國(guó)的創(chuàng)業(yè)公司Cognitive Space就在開發(fā)一種人工智能驅(qū)動(dòng)的控制系統(tǒng)，使衛(wèi)星操作自動(dòng)化，減輕監(jiān)控和管理每顆衛(wèi)星的負(fù)擔(dān)，防止軌道擁堵。

火箭所承載的商業(yè)航天供應(yīng)鏈，是一個(gè)更加復(fù)雜龐大的生態(tài)系統(tǒng)，也意味著更多的新技術(shù)、新應(yīng)用、新服務(wù)供應(yīng)商，可以從中攫取到商業(yè)價(jià)值。

歐洲咨詢公司Euroconsult發(fā)布的《中國(guó)航天工業(yè)報(bào)告》顯示，中國(guó)民用航空航天領(lǐng)域目前有超過100家私營(yíng)公司，自2014年以來已進(jìn)行了超過125項(xiàng)投資。

而與20世紀(jì)的太空競(jìng)賽形成鮮明對(duì)比的是，現(xiàn)在的太空競(jìng)賽主要發(fā)生在商業(yè)企業(yè)內(nèi)。甚至國(guó)家機(jī)構(gòu)對(duì)太空任務(wù)重燃興趣，也是因?yàn)闈撛谏虡I(yè)機(jī)會(huì)如雨后春筍般涌現(xiàn)。

作為進(jìn)入太空的主要運(yùn)載工具，火箭是保持太空優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵之一，代表了一個(gè)國(guó)家自主進(jìn)入太空的能力，也是商業(yè)化的焦點(diǎn)。比如NASA就希望將2010年以來一直在研究的太空發(fā)射系統(tǒng)（SLS）商業(yè)化，每年為Artemis計(jì)劃飛行一次。

當(dāng)然，開始注重商業(yè)性的考量，并不意味著國(guó)家航天機(jī)構(gòu)就不重要。事實(shí)上，火星愿景必須依靠國(guó)家力量與商業(yè)力量的合力來推進(jìn)。

舉個(gè)典型的例子， SpaceX作為商業(yè)公司，就曾得到NASA多項(xiàng)技術(shù)扶持和轉(zhuǎn)移，其獵鷹系列火箭的灰背隼發(fā)動(dòng)機(jī)，就采用的阿波羅登月艙降級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的噴管技術(shù)。

而前文提到的“甩火箭”公司SpinLaunch，則分別獲得了商業(yè)風(fēng)投，從Google Venture，Airbus Ventures和Kleiner Perkins在內(nèi)的各種投資者那里獲得了超過1億美元的資金；以及政府訂單，2019年，該公司與五角大樓的國(guó)防創(chuàng)新部門簽署了合同，進(jìn)行首次實(shí)驗(yàn)性軌道發(fā)射。

這種趨勢(shì)，也構(gòu)成了一種吊詭的現(xiàn)象，為了讓全人類能夠通過向外擴(kuò)展而團(tuán)結(jié)在一起，不得不在地球上先因國(guó)家利益而彼此隔閡、相互博弈。

但無論如何，只有以宇宙為邊界，啟動(dòng)對(duì)新世界的開拓，才能讓人類文明逃出資源內(nèi)卷的循環(huán)。

幸運(yùn)的話，我們將在有生之年看到火星事業(yè)的偉大進(jìn)展，屆時(shí)，你想被怎樣送上太空呢？