马斯克火箭回收成功,我却想说说他的失败哲学
文/二湘
马斯克最近太炸裂了。前天特斯拉在洛杉矶好莱坞影城的cybercab和擎天柱机器人Optimus Prime已经让人惊叹不已。Cybercab是首款没有方向盘也没有刹车的自动驾驶车,全程完全由机器掌控,这得对自己的自动驾驶有多大的自信,才敢放弃人工干预啊。发布会上的动作和对话丝滑的AI机器人更是让人怀疑是不是进入了《西部世界》的片场。
今天他主管的spaceX的火箭回收直播更是让人震撼。真的是那种未来已来的感觉。
美国东部时间10月13日上午 8 点 25 分,这枚近 400 英尺高的火箭从德克萨斯州布朗斯维尔附近的SpaceX 发射场升空。当233 英尺高的助推器成功推动星舰穿过大气层最稠密的部分后,星舰继续向太空飞去,助推器自动脱离,然后点燃了 33 个发动机中的几个,将自己推回发射场,靠近地面时,发动机再次点火以减缓助推器的速度,助推器看起来就像一支巨大的掉落香烟,底部发出发动机的光芒。最后,绰号为筷子的巨大机械臂将助推器从空中牢牢接住。
马斯克几年前许诺的火箭回收技术成为现实。
NASA 负责人Bill Nelson 在社交平台 X 上发帖祝贺 SpaceX 的这次试飞。他说:“当我们准备用Artemis重返月球时,持续的测试将为我们接下来的大胆任务做好准备——包括前往月球南极地区,然后前往火星。”
NASA的登月计划Artemis准备用SLS 和 Orion 把宇航员送到环绕月球旋转的空间站(Gateway Station)。Orion是宇宙飞船,是宇航员待的地方,当SLS火箭把Orion送至空间站后,宇航员如何抵达月球表面?NASA那时候公开招标月球着陆器。SpaceX战胜了另外两家公司Dynetics和 Blue Origin,成为NASA登月计划的合作方。而SpaceX 就准备用它自己的火箭,星舰把这个月球着陆器送至月球空间站。
为此,NASA 将向 SpaceX 支付 40 亿美元,NASA重返月球的Artemis 计划中的两项任务中将使用 SpaceX的星舰将宇航员带到月球表面。
今天的这次飞行是SpaceX的第五次试飞,不知道大家还记不记得SpaceX上一次“失败”的试飞。2023年4月20日上午9点33分,SpaceX在德克萨斯州南部小镇博卡奇卡发射星舰Starship,星舰首次成功从轨道发射台升空。当星舰爬升到墨西哥湾上空约 39 公里远的地点时失去高度,其间火箭经历了多次发动机熄火,并开始翻滚,然后在升空4分钟后爆炸。
那次发射和很多人预期的成功不一样。他们期待的成功是火箭发射约90分钟后,飞船仓将重返大气层,坠入夏威夷Kauai 岛以北约62英里处的太平洋。但马斯克本人却在推特发文祝贺,他说:”祝贺SpaceX团队令人振奋的星舰飞行测试,学到了很多,过几个月再来一次飞行。”
那一次,NASA的Bill Nelson 也在推特发文祝贺,他说:“祝贺SpaceX团队星舰的第一次飞行测试!历史上的每一项伟大成就都会有一些可控的风险,因为风险越大,回报越大。期待 SpaceX 从中学到许多经验,期待它下一次和未来的飞行测试。”
Aviation week 称发射是“Sucessful Failure”,成功的失败。不断地失败,不断地测试,不断地进步,这正是SpaceX秉承的理念和成功的秘诀。果然,这一次,火箭成功回收,实现了世人眼里的成功。
那么,SpaceX为什么会这么不惧怕失败呢?
不妨来对比一下NASA和SpaceX,两家都是太空探索的超强机构。一个是政府的研究机构,一个是民营公司。NASA的SLS和SpaceX的Starship都是超级强大的分级火箭,第一级被称为”超重型助推器“。但是却非常不一样,简单来说,它们有三个明显的不同:设计理念不同,测试方式不同和项目管理的方式不同。
首先,设计理念不同。SLS是2010年开始的,很多设计的思路是延续NASA之前的Space Shuttle的设计。火箭部分基本都是一次性的,火箭把SpaceCraft 送到轨道就算任务完成,在空中解体。造价非常昂贵。但这样做的好处是能用到之前的设计经验,也更能获得国会的首肯和资金。而星舰则是商业公司从一张白纸开始的设计,全新思路,很多新科技,而其中最突出的思路就是重复使用,另外就是材料的不同,SLS外壳是橘红色的碳纤维复合材料,而星舰则是亮闪闪的不锈钢。
其次,他们测试的理念也完全不同。NASA是政府资助的研究机构,都是纳税人的钱。所以他们必然特别小心,不愿意冒险,不然没法向纳税人交代。所以他们的周期特别长,确保一定不会出差错才敢拿出来发射。这也是为什么Artemis I 一拖再拖,原本是准备2016年发射的,但一直到2022年年底才真正发射。当年Columbia号发射失事的场面太惨烈了,这大概也是NASA的科研人员非常谨慎小心,一定要产品足够完美才敢拿出来,生怕有一点闪失。他们几乎是不允许失败的,所以只能理论上假设各种可能,然后理论上测试,而真正的测试基本就是第一次首飞的时候。
而SpaceX没有这些束缚,不是直接用的纳税人的钱,所以胆子特别大,敢于冒险。他们遵循的测试理念和NASA的恰恰相反。他们不追求最完美的设计,而是足够好的设计,然后玩真格的发射,就像2023年那次,明明知道有50%的几率失败,也照样发射。他们就是通过这些失败获得更多经验,从而改进产品,一步步接近成功。因为这样的实操能够更快地获得数据,比起NASA的纸上谈兵,畏手畏脚更有效率。在这里,失败真的就是成功之母。
这也是为什么虽然2023年4月那次的火箭爆炸了,马斯克和NASA负责人还发文祝贺,因为从技术层面上来说,那次发射成功实现了两个目标。一是发射台没有被摧毁,二是发射火箭在第一阶段燃烧结束前承受住了最大动压点(Max Q)。马斯克本人对于成功的定义和常人定义的成功完全不同,对他来说,阶段性达到他们的预期就是成功。SpaceX 项目管理用的是Agile Process,而这种阶段性目标正是Agile process 所提倡的。
在项目管理上,SpaceX 使用的Agile Process 和NASA使用的传统的waterfall process迥然不同。这两个术语对于做软件开发的朋友来说肯定非常熟悉。Agile process如它名字所言,非常敏捷,周期一般较短,每个周期都有一个明确目标,然后研发,测试,每个周期之后都要做产品演示,效率很高,迭代很快,当然,员工也很辛苦。基本上,在完成第一步之前,你不会进行第二步。提前计划,有可能会做无用功。出于这个原因,一般都不去问未来的计划,一切都取决于目前的步骤会发生什么,然后基于上一步的结果进行下一步。
这和使用Waterfall process 的SLS 相反,SLS 从头到尾都需要有一个精确的计划。一开始就把所有蓝图都规划好,战线拉得很长,如果一个地方有变动,牵连后面的设计都会有变动。如果你最终建造的火箭比蓝图短三米,那么你的整个地面支持系统也需要改变。NASA严格按照进度规划进行,有时候会因为等一个部件而耽误进度很久,这样既浪费了钱又浪费了时间。
由于SpaceX公司结构是垂直整合的,它可以更快、更灵活地行动。这就意味着决策的变化不会像传统的 waterfall 那样产生巨大的连锁反应。当然,用这种方法我们就会看到更多的硬件故障,更多挫折,还有更多的爆炸。因为这样就可以通过更低的成本和更快的速度制作原型来促进学习。
这其实也和谢尔盖·科罗廖夫鼎盛时期苏联的设计理念非常相似。建造尽可能便宜的东西,实地测试,如果它爆炸了,看看出了什么问题,然后进行改进,再测试,重复这个过程。
对SpaceX而言,失败不仅是允许的,甚至是期待之中的。他们通过一次次失败,一次次从失败中吸取经验,一次次更接近他们最后的目标:成为人类航天史上第一次可以完全重复使用的运载火箭,由此极大的降低成本,让星际旅行成为可能,让移民火星成为可能。这次火箭成功回收让他们更加接近了他们的目标。
当然,为了到达火星,SpaceX 需要应对更多的技术挑战,包括加快发射速度,以及在轨道上补充星舰推进剂罐的能力。
马斯克说,第一艘前往火星的星际飞船将于 2026 年末出发,也就是下次地球和火星对齐时,如果着陆顺利,载人飞行将随之而来,人类的星际移民也将成为现实。也就是说,我们有生之年就有可能去火星上看看,听起来是不是太科幻了?!
对马斯克来说,失败是必经之路,失败是前进道路上的助推器。马斯克说:“在这里,失败是一种选择,没有失败就没有创新。如果你还没有失败,说明你还不够创新。“ 不断地跌倒,不断地爬起来。不断地失败,不断地从失败中学习。这就是马斯克的失败哲学。而成功,也不过是另一个崭新的开始,成功的道路上,还会遭遇更多的失败。
如果我们能从马斯克上一次“失败”的发射和这一次“成功”的发射学到什么,那就是,重新定义失败,勇于冒险,勇于创新,勇于失败。
作者简介
二湘,喜欢码字,著有长篇小说《暗涌》《狂流》,小说集《重返2046》,最新小说集《心的形状》。
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~the end~
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