18 歲少年火箭夢成真!比 SpaceX 更狂,每週一發火箭上太空

Peter Beck

 

【我們為什麼挑選這篇文章】「這個星球上還沒幾個人把腿放到火箭裡,這真是一種非常棒的感覺。」來自紐西蘭的 Peter Beck ,18 歲便自製了一枚火箭,綁在腳踏車後面,讓腳踏車飆出了破百時速;過了沒多久,深感太空發展的困境,因而決定自創火箭公司;如今,他的小型火箭公司 Rocket Lab,準備與號稱「真實鋼鐵人」的 Musk 所創立的 SpaceX 一較高下,誓言打破他們的「每月一發」計畫,立志達成「每週一發」!
想當年我 18 歲的時候還不知道在做什麼呢,人家卻已經自己手工做出第一枚火箭了!究竟這麼狂的火箭公司,創辦人的背後又有什麼令人驚奇的故事呢?(責任編輯:林厚勳)

雷鋒網 (公眾號:雷鋒網) 按:火箭一直以來都是政府壟斷的行業,也因此容易形成陳腐的作風,日漸缺乏創新。隨著一些小型衛星製造公司的出現,火箭發射的需求也越來越大,但火箭發射的速度跟不上建造衛星的速度。這時候就需要像 Rocket Lab 這樣的創業公司出來解救。

Rocket Lab 的創始人 Peter Beck 是紐西蘭人,沒有高學歷的背景,但他卻帶領團隊讓火箭升空,為團隊帶來了美好的商業前景。近十年的修煉後,Beck 和 Roket Lab 都做好準備,讓世界見證低成本火箭的升空。

彭博週刊 最近記錄的 Peter 和 Rocket Lab 成長的精彩故事,雷鋒網編譯如下。

從小喜歡動手做

Beck 比大多數青少年更能折騰。他大量的少年時光,都花在了紐西蘭小鎮家中用車庫改造的工作室裡。他總在這裡銲接、銑削一些設備。15 歲時,他東拼西湊製造了一輛鋁合金自行車。16 歲時,他以 300 美元的價格購買了一輛生鏽的 Austin Mini 汽車,並由裡到外將其重新整修,改造發動機、懸吊繫統,並將車身面板都整理固定好。

Beck 的父母分別是博物館館長和教師,對他的鼓勵恰如其分。Beck 說:「我媽會把晚餐放在凳子上,但是我沒空吃,最終她會大喊大叫:『別再磨什麼玩意了,上床睡覺。』」

1999 年,18 歲的 Beck 做了件大多數人都認為非常愚蠢的事情。從圖書館的書上學習了如何自制燃料後,他在後院的棚裡打造了一個實驗室,並準備研發火箭發動機。他沒有防護衣,在蒸餾過氧化物和其他化學物品時,他就把自己包裹在塑料袋裡,並戴上一個焊工面罩。

成功地測試了自己所設計的其中一個發動機後,他認為是時候進行進一步的冒險了。 他將發動機綁在一輛定製自行車的後面,穿上紅色的連身褲和白色頭盔,在當地的停車場展開了一次實驗。 他幾乎以俯臥的姿勢傾斜著,並設法達到 90 英里(145 公里)的時速。為了降低速度,他還得先起身坐直,讓空氣阻力起點作用,避免剎車導致剎車片或車輪融化。Beck 說:「這個星球上還沒幾個人把腿放到火箭裡,這真是一種非常棒的感覺。」

對於大多數人來說,用自製的燃料成功進行火箭測試後,理所當然會開始攻讀工程學。但是 Beck 卻沒有,反而當了很久學徒,做過一系列工作。他曾為一家鋁材供應商工作,做些清洗打雜的事。他建造過豪華遊艇,成為了分析遊艇的聲學設計如何降低發動機和螺旋槳噪音的專家。他曾在當地的家電製造商工作,在那裡他學會使用相關工具和壓鑄。最後,他加入了政府支持的研發實驗室。

每一次工作,他都會完成自己需要完成的任務,然後擺弄他的火箭發動機設計,直到深夜。同事們都佩服他的意志。而如今,一次次神秘出現在他的工作坊里昂貴的材料,如一塊 2000 美元左右的鈦,應該會讓他們感到吃驚。

決定自己建造火箭

2006 年,Beck 的妻子得到的一份工作,將夫婦帶到了美國一個月。他藉機偷偷前往 NASA Ames 研究中心及其噴氣推進實驗室,還去了波音公司和洛克達因公司等地,觀察美國的航太研究機構和公司。他希望能在那邊找到工作,但最終還是鬱悶地離開。他說:「我以為所有這些機構的人們都會精力充沛地到處跑,到處都會有瘋狂的事情發生。但是並沒有。」 這些公司和實驗室仍然在製作火箭,仍然談論火星任務,但他們的方法似乎太陳腐了。

這個行業的新人們越來越同意 Beck 的理論,也就是,只有找到更便宜的方法將衛星送入軌道,才能更好地開闢太空。當時火箭是巨型、被設計成能運載巴士大小的衛星。Beck 明白,便宜的電子器件和智慧軟體將可以建造許多更小、更便宜的衛星。這些衛星很快就能大量地生產,到時將會需要火箭送他們上太空。

當時,Elon Musk 的 SpaceX 公司還沒獲得成功。火箭的發射仍由政府經營,每支火箭要花費 1 億至 3 億美元。官方航天機構最多每月飛行一次,並且優先服務電信公司和軍隊。Beck 認為,除非能讓廉價的火箭得到普及,否則,人類將無法真正在太空中進行實驗。「現在我們要到達太空太難了,我必須要讓這件事情變得容易,於是我就去建造火箭。」於是,Rocket Lab 就誕生了。

Roket Lab 的研發設備

2007 年,紐西蘭政府讓 Beck 免費使用他所工作的實驗室的一個樓層。他現在可以使用高階設備了,但是還需要資金來購買其他設備。所以他聯繫了一個叫 Mark Rocket(這人真的叫這名字)的富豪網路企業家,同時也是一位紐西蘭人。Beck 曾在收音機上聽到他說對航空有興趣。他向後者在見面中提出了 每週發射一枚便宜火箭的方案 。Rocket 很感興趣,並開始打電話張羅。 他說:「當我向律師和會計師提出這個想法時,有一些人挺鄙夷的。好像我有錢沒地方花似的。但 Peter 有引擎在手,我們又有共同的願景。」

Beck 從 Rocket 和一些家人朋友那總共籌集了 30 萬美元,然後花了兩年時間建造了一個原型。2009 年 11 月,他和兩名新僱員公佈了 Ātea-1-a(毛利語裡面太空的意思)。這個 20 英呎長(約 6 公尺)的火箭,重量只有 130 磅(約 59 公斤)。他打算從一個名叫 Michael Fay 的商人與他人共有的 Great Mercury 島上的一塊平地上發射。為了換取該島的使用權,Beck 允許 Fay 在火箭內放置一些自製的羊肉香腸充當貨物。Fay 說,「它們被包裹在錫紙上,我覺得能吃點從太空回來的香腸也不錯 。」

任務控制中心位於山坡上的花棚裡,一扇老門被當作電腦桌。Beck 的穿著像個瘋狂的科學家,他棕色的蘑菇頭在白色的實驗室外套上方擺動。

「在紐西蘭偉大的探險傳統下,紐西蘭,我們現在要去太空啦!」他用拇指按下了一個紅色的點火按鈕,然後跑出了棚子,看著他的火箭翱翔進入太空。「你真美!」他大喊道,跳起來。

Complex 1 所在的機庫

比起 Space X,更多優勢

從第一次成功測試以來,Rocket Lab 已經成為一個精益求精的製造者。

該公司的製造廠位於奧克蘭工業區的幾間低窪倉庫,有組裝 Electron 火箭的巨大組裝區域,也有軟件工程師們負責改良 Rutherford 發動機(以紐西蘭籍的物理學家 Ernest Rutherford 命名)的房間。Rocket Lab 在製造廠幾英里遠處,奧克蘭機場附近的一片牧場內進行發動機測試。有時候事情也會出岔子,比如一個失控的點火器引起了叢林大火導致機場關閉。但總體而言,Rocket Lab 的進步比一般的的航天創業公司成長得快許多。Rocket Lab 已籌集 1.48 億美元來構建其業務,它現在估值超過 10 億美元。

所有可行的火箭都有一定相似度:一個薄金屬管狀外殼,裡面裝滿了物理學所允許份量的燃料。Rocket Lab 的主要創新是選擇碳纖維而不是鋁,這使得 Electron 比競爭產品輕得多。 它也小得多,有一個時尚的黑色 56×4(約 17×1.3 米)英呎的外殼,在底部有 9 台 Rutherford 發動機。SpaceX 的主力,獵鷹 9 號高 230 英呎(約 69 公尺),直徑 12 英呎(約 3.6 公尺),可以將 5 萬磅 (約 22.7 噸) 的載荷帶入低空軌道,而 Enlectron 的上限是 500 磅(約 226.5 公斤)。Rocket Lab 每次飛行只耗費 500 萬美元,而 SpaceX 則需要 6000 萬美元。

Beck 每週至少發射一次的目標,也比 SpaceX 每月一次更加雄心勃勃。另一創新技術使得他的目標更加合理。Rutherford 發動機幾乎是第一個完全 3D 打印的,這意味著更多的部件可以熔在一起,不需要手動組裝。 這使得 Rocket Lab 只要按一下按鈕就能輕鬆製造引擎。

Rocket Lab 之所以能頻繁升空,還因為它在紐西蘭北島的東部海岸,擁有一個在航空業罕有的場地。1 號發射場體位於 Mahia 半島的邊角,這個發射場得天獨厚:一個 26 英呎 x26 英呎(約 7.8×7.8 米)的發射台,被一個 1 萬英畝的農場草原包圍,Rocket Lab 租用了這塊土地。這塊土地位於一個高地的頂部,高地邊緣是垂直陡峭的懸崖,直落到海灘上,直面深藍的大海。幾十年前,歐洲和美國人在這裡設有捕鯨場;在第二次世界大戰期間,美軍在附近訓練海灘登陸。

Electron 的測試於今年 5 月完成,Rocket Lab 宣佈今年後期將會有商業發射,每次 5 百萬美元起

今天,約有 13000 人在周邊地區居住。依靠於農業、漁業、旅遊業的當地經濟並不景氣,幫派活動已經成為一個問題。Rocket Lab 的到來同時意味著希望和憂慮。Beck 和他的團隊要獲得在這裡發射的許可,他們與當地居民們進行了多次對話,討論了火箭發射會對漁業和平靜的環境有什麼樣的影響。

公司也不得不和美國政府交涉。Rocket Lab 的總部在加州亨廷頓海灘上,這裡可以更容易地吸引美國投資者和客戶。但是聯邦政府在過去四十年中一直禁止用於海外發射的火箭出口,畢竟這些火箭相當於導彈。Beck 往返白宮進行商討近兩年之後,才最終敲定了一項協議。Beck 說:「在紐西蘭大使館,我們簽署協議後,有一個人坐在旁邊。他看起來並不高興,他花了整個政治生涯試圖解除蘋果關稅,我們卻商議完成了雙邊條約。」

從奧克蘭開車到達 Mahia 半島,大約需要 9 個小時,所以 Rocket Lab 的大部分員工選擇先飛 45 分鐘到吉斯伯恩小鎮,然後再開車兩小時到發射場。工程師生們活在一些度假小屋裡——一種在紐西蘭很受歡迎的海灘家庭建築。Rocket Lab 美國業務副總裁 Shane Fleming 說:「要不是每週要工作 80 個小時的話,在那生活也挺不錯的。」

Electron 火箭,Rocket Lab 的輕量級火箭,用於裝用和高頻發射任務

發射場的偏遠意味著,一旦其完全投入使用,Roket Lab 根本不用擔心商業航空和海運流量造成的延誤。它已經獲得了比任何其他任何機構都要密集的發射許可,可以每三天發射一次。而由於這個場地是私有的,Roket Lab 與其競爭對手不同,它不必等待美國政府的發射場。軍方的使用需求或者官僚的程序,都會導致他們的發射延後。Rocket Lab 的發射場還具有工程優勢:Mahia 半島的緯度和隔離度,給了發射場比起世界上任何發射場都要大的可能發射方位角,還讓火箭能導向各種軌道而不影響任何航班。

「成本很重要,但最重要的還是發射頻率。發射的頻率將決定新的衛星佈局,鼓勵創新,並促進行業的根本變化。」 該公司已經有積壓了兩年的各種客戶的發射訂單。這些客戶包括等待實證機會的小型衛星,和月球著陸器製造商們。

因天氣延遲幾天後,5 月 25 日 Rocket Lab 團隊在凌晨 3 點醒來,準備 Electron 火箭的首次測試。在將農場動物趕到安全的地方之後,四名男子進入機庫,將火箭吊到軌道運輸車廂內,將其推到 500 英呎遠處的自動發射台上。不久,火箭就被調整到垂直位置,充好液氧和優質煤油混合燃料。然後,工程師們花了幾個小時進行檢查,等待最佳的天氣條件。最後,在下午 4 點 20 分,Beck 給出了發射指令。三分鐘後,Electron 就翱翔衝向太空了。

Complex 1 的發射

雖然火箭並沒有達到所需軌道,但測試還算是成功的。火箭在首次發射時爆炸是很常見的,但是 Electron 不僅沒有爆炸,還發回了大量遙測數據。Beck 在領導發射的一天半時間裡都沒有吃飯。他直接回到工廠去向他的團隊祝賀,他們已經在喝啤酒慶祝了。

Beck 認為,Rocket Lab 已經解決了軌道的問題,並計劃在接下來的六個星期內再進行兩次測試。如果這些測試能成功,公司將開始服務付費客戶。

小型火箭的商機

位於舊金山的創業公司 Planet Labs,製造了鞋盒尺寸的衛星。他們將在 Rocket Lab 的接下來的兩次發射測試和前三次商業發射中投放自己的衛星。Rocket Lab 希望能夠簽下大量的與 Planet Labs 競爭的成像衛星創業公司的單子,還有其他正在建造小型軌道研究實驗室和小型通信衛星公司的單子。

這些新興公司為 Rocket Lab 提供了重要的機會。 一般情況下,全球每年只有 100 次發射,它們總是優先於大型的傳統衛星。小型衛星製造商通常需要等待將衛星當作額外貨物塞進火箭的機會。他們升空的頻率只能看大客戶的臉色。Rocket Lab 承諾,將讓像 Plante Labs 這樣的公司,改變不定期發射的現狀,轉為定期的精準發射。監管 Planet Labs 發射和法規事務的總監 Mike Safyan 說,「衛星的發射頻率一直匹配不上建造衛星的速度。Rocket Lab 將是一股很大的助力。」

航程控制場

競爭

Rocket Lab 很快就會有強勁的競爭對手。

幾家類似的公司,包括 Vector Space System 和 Richard Branson(維珍集團董事長)的 Virgin Orbit,已經在美國出現。他們也希望每年進行一百次這樣的發射量。Vector Space 的聯合創始人兼 CEO Jim Cantrell 說:「我們認為市場每年有 400 到 500 次的發射需求。所以還有四五家發射提供商的成長空間。」

沒人知道這新一輪的太空競賽會如何發展,但是很多熱血的、理想主義的投資者們將它看作是人類進化的新篇章——最終將使人類成為一個多行星物種。 風險投資公司 Data Collective 的共同管理合夥人 Matt Ocko 表示:「自由的人類賦權理念,正是這些公司正在引導的,他們使得人類積極控制自己命運的能力成為可能,並預示著戲劇性的變化。」這家風投同時投資了 Rocket Lab 和 Planet Labs。

Beck 和紐西蘭竟然處於這一變革的最前沿,可以說這是極其不可能的。但 Beck 正規教育的缺乏和紐西蘭的偏遠位置,反而給了他一種獨特的優勢,從而重新想像火箭業務。

幾年前在政府研究實驗室與 Beck 一起工作的 Shaun O’Donnell 回憶說,當他們從實驗室回家的時候,Beck 把他拉到一邊,說他要離開,成立一家火箭公司。他說,「這看起來有點瘋。」不過,他還是成了 Beck 的前兩名員工之一,現在他已經是 Rocket Lab 紐西蘭業務的副總裁。「但是回頭看,就會發現這是一次奇妙的旅程。紐西蘭沒有航空工業,我從來沒想過自己會在這個領域工作。但是 Peter 卻能說到做到。」

Beck 相信,Rocket Lab 是對未來的廣闊的自由程度做好充足準備的唯一一家公司。「我們在這裡並不是別人說的因為我是紐西蘭人,我非常喜歡這個地方。這一切都都是為了更高的發射頻率,並創造了一個新的發射環境。這就是我們成立 Rocket Lab 的原因,如果你不專注於此,那麼你僅僅只是在造一個火箭。」

(本文經合作夥伴 雷鋒網 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為 〈 他 18 歲時開發出火箭引擎,現在要挑戰 SpaceX〉。首圖來源:onuromeryavuz CC Licensed)

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