內(nèi)幕故事:馬斯克打算每周造一艘飛船,然后移民火星(上)
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編者按:這個世界上沒有比馬斯克更瘋狂的人了。在他所有的計劃里面,最瘋狂的無疑是殖民火星。為了實現(xiàn)這一壯舉,關(guān)鍵的第一步是要造出可重復(fù)使用的重型運載火箭和飛船。數(shù)量要很多,起碼1000艘。而且鑒于馬斯克不能長生不老,這個速度要快。多快,1周就得造一艘飛船出來。馬斯克打算怎么做?這個瘋狂的想法到底能不能實現(xiàn)?ERIC BERGER為我們揭秘。原文發(fā)表在ArsTechnica上,標(biāo)題是:Inside Elon Musk’s plan to build one Starship a week—and settle Mars。我們分兩部分刊出,此為上半部分。
南德克薩斯發(fā)射場,3個焊接起來的圓環(huán)被卸到為SN2準(zhǔn)備的壓力艙上。
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內(nèi)幕故事:馬斯克打算每周造一艘飛船,然后移民火星(下)
馬斯克究竟有多想去火星???我告訴你一個故事吧。2月23日,星期日,馬斯克在SpaceX的星艦飛船建造場,德州南部現(xiàn)場召開了全員大會。
時間是凌晨1點。
在大多數(shù)美國人都準(zhǔn)備上床睡覺的時候,馬斯克卻把他的團隊都叫了過來。他想知道為什么Starship工廠沒有一直加班加點?為什么壓力艙和燃料箱還沒有焊好?為什么箱體還沒有組裝上火箭?為什么事情進展沒他想象那么快?
馬斯克一直都想跑快點。他沒法長命百歲,他的錢到頭來可能會耗光。他知道這一點。終有一日,人類殖民火星的時間窗口可能就會關(guān)閉,但馬斯克不知道是哪一天。因此,他需要在這個時間窗戶關(guān)閉之前再往前趕一趕。
他的那些睡眼惺忪的工程師和技術(shù)人員回應(yīng)道,要想真正提速,他們需要有足夠多的員工才能把工人分配到這間新興工廠里面的特定工位,讓每個人術(shù)業(yè)有專攻。這需要很多能造東西的人手才行。
馬斯克回憶道:“我說,‘好啊,沒問題。你可以去招人——但是要注意自己的名聲。不要把你們那些永遠都干不了活的堂兄帶過來就行。不要那種人,OK?你要對他們負(fù)責(zé)。每個人都有自己的親戚,那種我敢肯定不想共事的親戚。不要把會毀了你名聲的人帶進來?!?/span>
2月初,SpaceX 搞了一場大肆宣傳的 “求職日”活動,招了幾十名新員工。相比之下,這家Starship工廠的擴充就只能靠口口相傳。馬上就傳。
馬斯克告訴他的團隊成員,周日下午1點,也就是僅12小時后他們將舉辦一場招聘會。然后星期一下午1點會再開一場,接著在晚上8點再開一場。一時間,主要是當(dāng)?shù)厝说膯T工家人朋友排起了長隊。汽車和皮卡在Boca Chica Highway上車水馬龍。周一晚上11點的時候,SpaceX還在招聘。
就在那個周日和周一,該公司總共給南德州發(fā)射場一下子增加了252人。工人數(shù)量翻了一番,達500多人。大多數(shù)的新員工,甚至包括那些半夜剛簽合同的員工,都被告知第二天一早就去上班。而在一年前,大概只有十幾個人在發(fā)射場工作。不久之后,得州的這間工廠可能會成為SpaceX在加州霍桑市總部以外規(guī)模最大的一個地方。
為了加快進度馬斯克將不惜砸錢,他正在德州南部證明這一點。在短短幾周之內(nèi),SpaceX就在里奧格蘭德河(Rio Grande River)附近建起了一座小城。一切都令人驚訝。也許,只是猜測,這個新的馬斯克小鎮(zhèn)(Muskville)會是通往火星第一座城市的發(fā)射臺。
會會他們的總工程師
過去的這個周末,跟隨著這股招聘的熱潮,我應(yīng)馬斯克之邀去參觀了這個發(fā)射場。發(fā)射臺也是參觀項目之一。你也許已經(jīng)看過Starship原型,也就是所謂的Serial Number 1(SN1)加壓測試過程的錄像片段。那正好發(fā)生在我到這里的前一天晚上。工程師已將液氮注入到裝置的燃料箱里面,目的是想確定其在高壓下能不能hold得住非常冷的液體。結(jié)果不是很好。
變形、發(fā)黑、燒焦的鋼鐵殘骸散落在發(fā)射場周圍。乍一看,情況似乎很糟糕。但是再仔細看看,也不至于一切都付諸東流。移動裝置的發(fā)射塔似乎沒有受損。在發(fā)射臺給Starship提供支持的地面系統(tǒng)和燃料箱由于躲在護堤后面,所以只是被火箭碎片刮出了一些傷痕。
SN1本來就不是要執(zhí)飛的。如果該裝置能做加壓測試中幸存下來的話,按計劃會再安裝上Raptor發(fā)動機然后進行靜態(tài)測試點火。如果測試過程一切順利的話,馬斯克可能會給三Raptor引擎測試開綠燈。但也可能不會。從事這項計劃的工程師的態(tài)度可歸結(jié)為:失去SN1的確很糟糕,但是下一個裝置已經(jīng)超越它了。SN2也即將準(zhǔn)備進行液艙試驗了。
這并不是說馬斯克對丟了一艘星艦感到特別高興。周六和周日的時候,他跟公司的工程師擠進了位于發(fā)射場外圍德克薩斯大學(xué)的Stargate大樓內(nèi)。一年前,SpaceX在這棟大樓的二樓租用的幾間房是發(fā)射場除了幾輛拖車以外唯一的設(shè)施?,F(xiàn)在,這里只能算是前門。SpaceX已經(jīng)接管了整棟大樓,把它變成了辦公室和倉庫兩用的地方。
星期天下午,我在Stargate的一間會議室跟馬斯克見面,他穿著印有“占領(lǐng)火星”T恤坐在長桌旁,一邊喝著健怡可樂。
在談到SN1的失敗時馬斯克說:“今天我剛剛與團隊討論了很久。這就是那個也許可以叫推力冰球(thrust puck)的東西——是我們嵌在三個海平面引擎上的一個倒錐體。我們已經(jīng)畫在那邊的白板上。”
他走到白板旁,指了指一張皺著眉頭的臉,笑著說:“這是我畫的?!比缓螅弥斯P開始講解火箭。
他說:“這張臉不高興是因為這個倒錐體。這個設(shè)計很愚蠢。整個火箭最蠢的地方就是這里了,因為它又重又貴而且還不可靠。”
基本上,SN1的故障可歸結(jié)為星艦靠近發(fā)動機的薄弱部分焊接不好。在承受壓力時,焊縫會破裂。
馬斯克很不高興,因為在測試失敗之前,他沒聽說過星艦的這個部分有這個問題。你覺得馬斯克跟他的團隊討論了這個問題嗎?是的。
他說:“我們向給團隊發(fā)了一份備忘錄,指出這部分設(shè)計得不好、制造也不好而且沒有經(jīng)過嚴(yán)格檢查。這只是在陳述事實。我見了整支質(zhì)量團隊,問他們:‘你們覺得那件事辦得妥嗎?’ 他們說:‘不妥?!?我告訴他們,以后一定要像對待你的孩子一樣對待這枚火箭,除非你覺得你的孩子不會有事,否則就不要把它送到測試場。他們說自己確實像一名工程師表達了關(guān)切。但是那位工程師什么也沒做。我說,‘OK,這種情況你得直接給我發(fā)郵件?!?現(xiàn)在他們明白了。如果直接給我發(fā)郵件,而我愿意承擔(dān)風(fēng)險的話,那可以。不妥的是,他們覺得焊縫不好,但又沒有告訴我,然后就送上發(fā)射臺,結(jié)果炸掉了?,F(xiàn)在我已經(jīng)說得很清楚了。如果你把責(zé)任推給我,就得到很多寬恕。如果沒有的話,就不會有寬恕?!?/span>
關(guān)于馬斯克,你得知道,他是SpaceX 的首席工程師——這個頭銜不是出于禮貌。馬斯克此前曾告訴我,在SpaceX成立之初,優(yōu)秀的工程師不會接受這份工作,但是請來的首席工程師不出色的話又有什么意義呢?所以,他就成了SpaceX 的首席工程師。到最后,SpaceX幾乎所有關(guān)于火箭的決定都是他做出的。尤其是那些困難的決定。自從2019年12月以來,他已經(jīng)在南德州度過了很多天(如果說不是絕大部分日子的話)。那里的員工說,圣誕節(jié)期間,他通宵達旦都在跟他們呆在一起,就為了給SN1準(zhǔn)備圓頂結(jié)構(gòu)和焊縫。
不過,馬斯克在在南德州帶這么久可不只是為了造一艘“星艦”。相反,他正在嘗試給星艦造一條生產(chǎn)線。他想造很多的星艦。而且要快,一直都很快。
他說:“生產(chǎn)產(chǎn)品至少比造一個玩意兒出來困難1000%。至少困難10倍。”
馬斯克應(yīng)該知道這一點。2017、2018年間他曾在特斯拉經(jīng)歷過“生產(chǎn)地獄”,建立工廠,更改流程,度過了許多個不眠之夜,經(jīng)歷了各種精神上的痛苦。現(xiàn)在,特斯拉每周可生產(chǎn)多達10000輛汽車。
他想在德州南部部署類似的系統(tǒng)。實際上,馬斯克的目標(biāo)是到今年年底,公司每周能夠造一艘“星艦”出來。然后呢?也許是再快一點。SpaceX 給這間工廠的設(shè)計目標(biāo)是每72小時造一艘“星艦”。
封口機
這個地方擴張得很快
除了招聘以外,最近幾個月SpaceX還在德州南部飛快地大興土木。公司已經(jīng)建起了兩道大型的防風(fēng)墻,其實是用作放星艦飛船的“高棚”。在過去六星期的時間里,SpaceX已經(jīng)完成了兩個足球場大小帳篷的搭建,并且正在搭建第三個。盡管這些帳篷很大,但還不夠高,沒法滿足SpaceX的需求。所以前兩個都是堆放在一排海上運貨車(用于向世界各地運送物料的聯(lián)運集裝箱)上的。SpaceX最終計劃在海上運貨車上挖出窗戶并設(shè)立辦公室。由于第三個帳篷還要更高,因此最后會壘在雙排的海上運貨車上。
馬斯克希望在這些帳篷之間弄出一條流水線,讓火箭的零件從一頭進來,然后經(jīng)過一站站的裝配,直到星艦的大塊部件最后抵達高棚,準(zhǔn)備壘到運載器上。
現(xiàn)場建造星艦的過程從大“圓筒”開始。這些圓筒每一個大約有兩米高,直徑九米。要想制造這種圓筒,要展開一段301全硬不銹鋼,切割一次,然后沿著這道接縫焊接成圓筒。在無壓力的狀態(tài)下,這些圓筒很重,每個都接近1600公斤重。要想造出星艦的外殼,要將17個圓筒堆疊起來然后焊接到一起,頂部再按上一個鼻錐。自從約11個月前在Boca Chica開工以來,截至周六,該公司已經(jīng)造出了50個圓筒。但是這個進程正在加速?,F(xiàn)在公司每天就可以生產(chǎn)兩個圓筒,其目標(biāo)是一天四個圓筒節(jié)奏。
第一個新的大帳篷是在今年1月開始架設(shè)的,里面擺滿了SN2和SN3運載器的儲箱圓頂。給圓頂加壓是件很困難的事情,必須在高壓下能hold得住冷凍的火箭推進劑(星艦用的是甲烷)和液態(tài)氧。因此,制造必須非常小心。目前的建造流程下造一個高壓圓頂大約需要一周。固定和安裝鋼板需要1到2天,把鋼板焊接到一起需要4天,而X射線檢查和維修需要1到2天。但是對于馬斯克來說,一個星期才造一個圓頂?shù)乃俣忍恕?/p>
馬斯克于是向他的團隊發(fā)起挑戰(zhàn),要求他們找到提高速度、縮短制造時間并提高焊接質(zhì)量的方法。他讓他的工程師負(fù)責(zé)設(shè)計。最后他們認(rèn)為自己已經(jīng)接近找到圓頂焊接的解決方案了一個所謂“封口機”(knuckle seamer.) 的工具。他們在第二頂帳篷下造了一個原型。
這個封口機看起來就像是一條巨大的拉鏈,把圓頂?shù)那懊婧秃竺驺q接在一起,就像包一個墨西哥玉米卷一樣。前面要焊接的接縫要貼著拉鏈,然后往下夾緊精確的貼合到一起。接著,在大概10分鐘之內(nèi),自動焊接炬會沿著那些接縫進行精確的焊接。之后,再把圓頂旋轉(zhuǎn)過去,暴露出下一條接縫。
其他的工程師已經(jīng)造了一臺機器來對焊縫進行X射線檢查。目前,工廠配了一支X射線團隊,隔離了一個工作區(qū),清空場地,然后進行輻射檢查來找出缺陷。借助這種新的X射線機,SpaceX 希望能夠把可能需要一天的過程壓縮到幾小時。
這一切發(fā)生得太快了??斓剿膫€星期前這些機器還只存在于工程師的腦海里面。用來測試的帳篷僅在3周前才建成的。馬斯克一直以來都想把優(yōu)秀的年輕工程師招進來,而在Boca Chica的帳篷底下工作的那幫人大都只有20多歲,卻愿意為他們的老板拼命。為什么?因為馬斯克給他們放權(quán),讓他們可以走得更快,去做一些很酷的事情,而且很快,就能看到他們的機器飛起來。
譯者:boxi。