【劃重點】
- 一個星期天的凌晨1點，馬斯克召集博卡奇卡飛船工廠的團隊開會研究如何提高效率。
- 單單兩天時間內，SpaceX在德克薩斯州博卡奇卡的工廠就招了252人。
- 自去年12月份以來，馬斯克的大部分時間都是在德克薩斯州南部度過的，他在嘗試建立一條飛船生產線。
- SpaceX的長遠目標則是今年實現每週建造完成一到兩艘星際飛船的目標，並將建造成本削減至每艘500萬美元。
- 博卡奇卡工廠已經開始流水線作業，機器從一個站點移到下一個站點。馬斯克所打造的是製造機器的機器。
- 馬斯克相信，建造可重複使用飛船的唯一現實方法就是通過反覆試驗，不斷接近正確的設計。
（本文約7500字，閱讀全文大約需要8分鐘）
馬斯克的終極計劃是打造一個龐大的艦隊，讓火星適合居住，使生命遍佈多個行星。實現這一點需要大約1000艘飛船。為了在有生之年造出可重複使用的星際飛船，馬斯克在德克薩斯州南部擴建工廠、招募員工、建設飛船生產線，試圖通過提高生產率來加快飛船的技術迭代，趕在前往火星的大門關上之前擠過去。
埃隆·馬斯克（Elon Musk）到底有多想去火星？從最近發生在SpaceX公司博卡奇卡工廠的一件事上可見一斑。2月23日是個星期天，馬斯克卻在德克薩斯州南部召開了全體會議，SpaceX公司正在那裡的博卡奇卡工廠建造星際飛船。
當時是凌晨1點。
在這樣一個時間點，大多數美國人要麼是趕在酒吧打烊前喝下最後一杯酒，要麼已經躺在了家裡的床上，要麼就是在拿奈飛刷電視劇。但馬斯克卻將他的團隊召集在了一起。他想知道為什麼星際飛船工廠不是24小時全天候運轉，為什麼鋼板還沒有焊接成飛船圓頂和燃料箱，為什麼燃料箱還沒有裝到火箭上，為什麼所有事情都沒有他想要的那麼快。
馬斯克總是想要快點再快點。馬斯克清楚自己不會永遠活在世上，最終錢也可能被燒光。總有一天，人類向火星遷徙的大門可能會關閉，但馬斯克不知道什麼時候。所以他得趕在前往火星的大門關上之前擠過去。
在德克薩斯州南部的博卡奇卡工廠，工人們正將三個焊好的圓筒吊裝到SN2的加壓圓頂上
睡眼惺忪的工程師和技術人員回答說，想要真正加快速度，他們需要足夠多的員工，工廠中的每個人都要定崗定位，這樣員工們才能熟能生巧。但這需要招募更多的人手來建造飛船。
“我說，‘好的，沒問題，’”馬斯克回憶道。“我說，‘你完全可以僱傭別人——只要清楚不要毀了自己的名聲就行。不要把你那找不到工作的姐夫招來。不要找那樣的人，好嗎？你要對他們負責，對自己負責。每個人都有親戚，我敢肯定，工廠裡的員工絕對不想和那種人一起工作。不要帶來那種人。要招就招值得你拿個人名譽擔保的人。’”
今年2月初，SpaceX曾大張旗鼓地舉辦了一次“職業日”活動，公司招聘了幾十名新員工。相比之下，星際飛船工廠的這次人員招聘宣傳將是口口相傳。馬斯克想要快速起效。
馬斯克告訴他的團隊成員，他們將在12個小時後的週日下午1點舉辦一場招聘會；工廠會在週一下午1點再辦一場，然後在晚上8點還有一場。招聘會上排起了長隊，隊伍裡有員工的家人和朋友，大部分是當地人。博卡奇卡高速公路的兩旁停滿了汽車。週一晚上11點，SpaceX公司仍在招人。
那個週日和週一，SpaceX在德克薩斯州博卡奇卡的工廠總共多了252人，工廠員工總人數增加了一倍，達到500多名。大多數新員工，甚至是那些在週一午夜簽了合同的人都被告知第二天早上要去上班。一年前，大概只有十幾位員工在現場工作。很快，這家位於德克薩斯州南部的飛船工廠可能會成為SpaceX加州霍桑總部以外的最大工廠。
馬斯克想要通過燒錢加快進度，而他正在德克薩斯州南部驗證這一點。在短短几周的時間裡，SpaceX公司緊挨著里奧格蘭德河建起了一座小城鎮，一切進展都相當驚人。也許，當然目前僅僅是也許，這個新的“馬斯克鎮”（Muskville）真會成為火星上第一座城市的地球發射場。
會見首席工程師
週末的招聘熱潮過後，筆者應馬斯克邀請參觀了SpaceX的博卡奇卡工廠，期間還參觀了飛船發射臺。在抵達工廠的前一天晚上，公司名為SN1的星際飛船原型在加壓測試中發生了爆炸。工程師們將液氮充入飛船原型的燃料箱，以確定在高壓下保存極冷液體的性能。結果答案是：不太好。
星際飛船原型SN1加壓測試失敗，飛船已經不復存在
彎曲、發黑、燒焦的鋼鐵殘骸散落在現場。乍一看情況不妙。但仔細查看的話，你會發現並不是所有的東西都被毀了。飛船發射塔似乎沒有受損。為星際飛船提供支持的地面系統和燃料箱都位於護堤後面，所以只留下幾處爆炸彈片刮出的傷痕。
地面支持系統並未受到太多影響
工程師們對這個項目的態度可以歸結為：失去SN1很糟糕，但是下一艘飛船原型已經超過它了。SN2很快就能進行燃料箱加壓測試。
但馬斯克對失去一艘星際飛船並不是特別高興。SN1發生爆炸後的那個週末，他與工程師們一直擠在得克薩斯大學的“星際之門”(Stargate)大樓裡。一年前，除了現場的幾輛工程車外，SpaceX公司在這棟大樓二樓租賃的幾間房間是飛船工廠唯一的設施。現在大樓只是工廠的門戶建築。SpaceX公司已經接管了整棟大樓，把它改造成了辦公室和倉庫。
週日下午，我在星際之門大樓的一間會議室裡見到了馬斯克，他坐在一張長桌旁，身穿印有“佔領火星”(Occupy Mars)標語的T恤，喝著健怡可樂。
SpaceX首席工程師馬斯克
“嗯，我今天和團隊談了很多，”他先談到了SN1的失敗。“這就是你所說的推力圓盤——這是一個倒置的圓錐體，我們安裝了三部海平面版發動機。它就是畫在那邊的白板上的。”
他走到白板前，指著一張皺著眉頭的臉。“這是我的畫，”他笑著說。然後，馬斯克拿起一支水筆開始快速講解飛船構造。
“之所以看上去像一張悲傷的臉，因為我們設計了一個倒立的圓錐體，”馬斯克說。“這真是個愚蠢的設計。它是整個火箭上最笨的東西之一，又重又貴，還不可靠。”
SN1的故障基本上被歸結為發動機附近飛船原型薄弱部分焊接不良。當受到的壓力過大時，焊縫就會被撐開。
馬斯克很不高興，因為在測試失敗之前，他沒有聽誰提過這個具體問題。現在好在馬斯克和團隊解決了這個問題。
“我們給團隊發了個說明，上面寫著這是一個設計、建造和檢查都很糟糕的項目，”他說。“這只是事實陳述。我和整個質量團隊見了面，我說，‘你覺得那個東西好嗎?’他們說，‘不好’。我告訴他們，將來你們要像對待自己的孩子一樣對待那枚火箭，除非你們認為自己的孩子會沒事，否則就不要把它送到測試地點。他們說他們確實向其中一名工程師反映了這個問題。但是那個工程師什麼都沒做。‘好吧’，我說，‘那你以後就直接給我發郵件吧。’現在他們明白了。如果你直接給我發郵件，我願意承擔風險，發生什麼事都沒關係。問題在於他們認為焊縫不好，又沒有告訴我，而是把它帶到發射臺上炸燬。現在我已經說清楚了。如果你把責任推給我，就會獲得原諒。如果不是這樣，就沒法原諒。”
發射臺旁邊的“星蟲”飛船原型安然無恙
你需要清楚的是，馬斯克是SpaceX的首席工程師，這不是一個虛職。馬斯克之前告訴過我，在公司剛起步的時候，沒有哪個優秀的工程師會接受這份工作，而聘請普通人擔任總工程師又有什麼意義呢?所以他自己成為了SpaceX的首席工程師。SpaceX公司做出的幾乎每一項技術決策最終都會落到他的頭上，那些困難決策更是如此。自去年12月份以來，馬斯克的大部分時間都是在德克薩斯州南部度過的。那裡的員工說，馬斯克在聖誕節期間一直和他們一起通宵工作，為SN1飛船原型製造圓頂結構並進行焊接。
然而，馬斯克在德克薩斯州南部花費這麼多時間，並不只是為了建造一艘星際飛船。相反，他正嘗試為星際飛船建造一條生產線。他想建造很多這樣的飛船。而且要快，永遠要快。
他說:“批量生產至少比造出某種東西要困難10倍。”“至少要難上10倍。”
馬斯克應該清楚這一點。2017年和2018年，他在特斯拉體驗過“生產地獄”，建立工廠、調整流程，度過了許多不眠之夜，歷盡了精神上的種種痛苦。現在的特斯拉每週能生產多達1萬輛電動汽車。
他想在德克薩斯州南部打造一個同樣出色的系統。事實上，馬斯克的目標是在今年年底前達到每週建造一艘星際飛船的水平。在那之後呢？也許他們會更快。SpaceX正在當地設計的是這樣一座工廠，每72小時就能造出一艘星際飛船。
“轉向節封口機”
除了招聘更多員工之外， SpaceX近幾個月來還在德克薩斯州南部迅速擴建工廠設施。該公司已經建成兩道大型防風牆，主要用作堆放星際飛船的“高棚”。在過去6周的時間中，SpaceX還搭建了兩個足球場大小的帳篷，目前正在搭第三個。儘管帳篷相當大，但對於SpaceX的需求來說還不夠高。因此，前兩個建好的帳篷都是搭在一排海運集裝箱上。SpaceX公司的最終計劃是在集裝箱上切割出窗戶，將其改造成辦公室。而正在搭建的第三個帳篷還需要更高，所以SpaceX將其壘在了雙排海運集裝箱上。
過去6個月，SpaceX在迅速拓展星際飛船製造工廠
馬斯克的想法是這些帳篷能形成一條流水線，讓火箭的零部件從工廠的一端進入，然後在不同站點之間依次移動，直至在最後一個“高棚”中組裝完成星際飛船。
建造一艘星際飛船的過程始於一個個巨大的“圓筒”。每個圓筒高2米，直徑達到9米。工人們製作一個筒體需要將301全硬不鏽鋼卷展開，切割一次，再沿切縫將鋼卷焊接成筒體。在非加壓狀態下這些圓筒一樣很笨重，因為每個重量接近1600公斤。星際飛船的外殼需要17個圓筒堆疊和焊接在一起，然後在頂部加上一個鼻錐。自11個月前博卡奇卡工廠投產以來，SpaceX公司已生產了50個這樣的圓筒。這一進程還在加速。該公司目前的產量為每天生產2個圓筒，目標是每天造出4個圓筒。
新的防風牆高約43米
第一頂新的大帳篷是在今年1月份搭建完成的，裡面放滿了SN2和SN3的儲罐圓頂。製作加壓圓頂更加困難，因為它們需要蓋住燃料箱的末端，而且在高壓下必須要能夠扛得住冷卻火箭推進劑(星際飛船用的是甲烷和液氧)，所以製作起來更加謹慎。目前製造完成一個加壓圓頂大約需要一週時間：固定安裝鋼板需要1到2天，將鋼板焊接在一起需要4天，然後還需要1到2天進行X射線檢查和小修小補。但對於馬斯克來說，花一週時間製造一個圓頂太慢了。
因此馬斯克對他的團隊提出了挑戰，要求他們找到加快速度、縮短生產時間並提高焊接質量的方法。他已經讓工程師們進行設計，最終工程師們認為，他們用一種叫做“轉向節封口機”的工具接近於解決焊接加壓圓頂的問題。他們在第二個帳篷裡做出了一個模型。
轉向節封口機看起來就像一個巨大的拉鍊，將圓頂的前後部鉸接在一起，就像一張裹起餡料的墨西哥捲餅。圓頂前部需要焊的接縫被沿著拉鍊排成一排，然後向下夾緊精確貼合在一起。自動焊槍將在大約10分鐘內沿著接縫進行精確焊接。一面完成之後，旋轉圓頂對另一面的接縫進行焊接。
其他工程師還製造了一臺內部機器對焊縫進行X射線檢查。現在公司專門成立了一個X射線檢測團隊，騰出場地、劃分出專門的工作區域，然後進行X射線測試，尋找圓頂上的焊接缺陷。藉助這臺新的X射線檢測機，SpaceX希望將原本需要一天時間的檢查過程壓縮到幾小時。
這一切發生得太快了。4周前這些機器還只是存在於工程師的頭腦中，而他們用來測試機器的帳篷也是不到三週前建成的。馬斯克總能招到聰明的年輕工程師，而那些住在博卡奇卡工廠帳篷裡的人大多隻有20多歲。他們為老闆拼命工作，一切都是心甘情願。為什麼？因為馬斯克讓他們快速行動、做一些很酷的事，而且很快就能看到自己親手造的機器飛上天。
絕對瘋了
為什麼馬斯克需要製造這麼多星際飛船?
因為他真的很想在火星定居。這不是開玩笑，也不是為拿到更多政府資金的騙局。火星是SpaceX存在的真正理由。現在，在德克薩斯州南部，馬斯克離火星越來越近了，近到幾乎可以嚐到火星上的紅土滋味。
讓我們先置身事外，看看這是多麼瘋狂。星際飛船隻是SpaceX超重型火箭的第二級，但可以說是有史以來人類建造的最新穎航天器。從來沒有人造出過完全可重複使用的火箭，能夠進入太空的第二級是最困難的部分。當然，SpaceX距離讓星際飛船載上人類去火星旅行還有很長的路要走。但是，單單建造一個完全可重複使用的航天器，並將150噸的重量送入近地軌道也是奇蹟。這比阿波羅計劃土星五號火箭的運載能力還要強。
SpaceX想要發射大批星際飛船，把人類送往火星定居
相比之下，美國國家航空航天局（NASA）旗下的大型火箭太空發射系統（SLS）進展緩慢。NASA已經開發了十年，而承包商波音公司最近才製造完成一個核心級。這個核心級比星際飛船高15米，但沒有那麼複雜。事實上，每一個SLS核心級在發射升空之後都將會墜入大海。由於SLS使用的是已經有40年曆史的航天飛機主引擎，因此波音公司也不需要再製造引擎。儘管如此，在NASA每年將近20億美元的資助下，波音公司建造核心級的長遠目標只是在21世紀20年代中期實現每年造出1到2個。
SpaceX的長遠目標則是今年實現每週建造完成一到兩艘星際飛船的目標，並將建造成本削減至每艘500萬美元。
“真是太瘋狂了，”我說。
“是的，這太瘋狂了，”馬斯克回答道。
“我的意思是，確實瘋狂。”
“是的,這就是瘋了。”
“縱觀整個航天領域，沒有人做過這樣的事，”我說。
“沒有。我也認為這絕對是瘋了，”馬斯克說。“傳統的太空發展模式並不適用於我們在這裡所做的事情。我們正試圖打造一個龐大的艦隊，讓火星適合居住，使生命遍佈多個行星。我想我們大概需要1000艘飛船，每艘飛船的有效載荷都要比土星五號更大，而且可以重複使用。”
顯然，馬斯克對此已經想了很多。
馬斯克說:“當我們的目標是讓生命遍佈多個行星時，這意味著我們需要在火星上建立一個自給自足的城市。”“即便補給船因為任何原因沒能從地球飛來，這座城市也必須能夠生存下去。為什麼沒來並不重要。重要的是如果那些補給船不來了，這個城市會不會消失？為了使某些東西能夠自我維持，你不能缺任何東西。你必須擁有所有的要素。不可能像這樣，有的東西可以自我維持，但有的小東西卻沒有。不能出現這種情況。這就像在說，‘好吧，我們經歷了一次漫長的航行，但除了維生素C，我們什麼都有。’那好。現在你會得壞血病，會死——順便說一句，會很痛苦。會很糟糕的。你會因為缺乏維生素C而慢慢痛苦地死去，所以我們必須確保在火星上有維生素C。然後它就像，好吧，大概需要多少體量的東西才能實現自我維持呢？可能不會少於一百萬噸。”
當然，這並不是一個準確的數字，只是粗略估計。但是火星定居者將需要大量東西。定居者需要建立一個完整的工業基地來開採這顆紅色星球，其間涉及很多步驟和流程。製造出消費品也需要一個龐大的基礎設施。
馬斯克說:“在火星能夠自給自足之前，我可能早就死了，但我希望至少能看到一些飛船在火星上著陸。”
製造機器的機器
從去年4月到11月，SpaceX在博卡奇卡工廠的工程師和技術人員花了8個月時間，才建造出第一艘星際飛船原型MK1。但是隨後員工只用了一個月的時間，從1月底到2月底就組裝出了SN1。而造出星際飛船原型SN2只比SN1晚了兩週。
馬斯克說:“MK1的問題在於我沒有集中注意力，因為我還在處理特斯拉的很多事情。”“我認為特斯拉目前的形勢很好，所以這就是我在博卡奇卡安營紮寨的原因。MK1的失敗不是因為火箭在低壓下失效，而是因為我們沒有建成一條生產線。”
現在馬斯克已經建起了生產系統。一切並未結束，生產線並不完美，但它已經開始起效。工廠正開始流水線作業，機器從一個站點移到下一個站點。在招聘熱潮過後，SpaceX公司已經擁有了批量生產火箭所需的工人。
馬斯克說:“如果你只是想造出一件東西，基本上可以由工程團隊來完成。”“但如果你真的想造出合理數量的東西，就必須造出製造機器的機器。從數學上講，這要比機器本身複雜得多。製造機器的東西不會比機器簡單，會變得複雜得多。這種東西需要被翻譯成一般人都能理解的指令。你不可能讓一個擁有麻省理工學院工程碩士學位的人手工製造每一個零件。這是不可能的。沒有足夠的人手。麻省理工學院也沒有那麼多畢業生。”
所以馬斯克開始生產製造機器的機器。馬斯克從特斯拉裝配線上吸取了教訓，這樣工人們就不會疲倦。他們將每天工作12小時，連續工作3天，接著休息4天。然後他們輪班工作4天，每班12小時，再休息三天。這樣一來，博卡奇卡工廠通過實行4班制，可以全天24小時、每週7天滿負荷運轉。公司每3到4個小時就會免費提供熱餐。
SpaceX公司正準備在今年春天晚些時候進行一次關鍵飛行測試，飛船將上升到距離地球表面約20公里的高度，從而驗證星際飛船能夠以可控方式飛行並安全返回地球。在此之後，馬斯克設定了一個雄心勃勃的目標，就是在2020年底之前完成軌道任務。馬斯克也不清楚到時完成目標的是SN5還是SN6。
儘管SpaceX正在飛速前進，但實現這一目標似乎不太可能，因為該公司尚未製造出將星際飛船送入軌道的超重型火箭。這種可重複使用的第一級助推器將由多達37個猛禽引擎提供動力。引擎看起來確實很多，但採用27個梅林引擎的重型獵鷹火箭已經通過成功發射證實了這種方式的可行性。
重型獵鷹有27個梅林引擎，37個猛禽引擎會更難嗎？
馬斯克說:“如果我們能為飛船造出燃料箱的話，火箭助推器就只是燃料箱更長，底部引擎更多，且沒有熱屏蔽而已。”“我們會把它回收，讓它像獵鷹9號助推器那樣著陸。我們將使用與飛船相同的圓頂和圓筒來製造助推器。如果你建造一條飛船生產線，也能夠用於製造火箭助推器。唯一真正要改的是把推力載荷轉移到助推器中的末端圓頂。其中會有31個引擎，也可能是37個；相對於飛船的其他部分，末端圓頂顯然是獨一無二的。它將使用與飛船相同或相似的支架。它不需要任何熱屏蔽，因此不必那麼複雜，但在引擎方面會更復雜。”
老實說，這其實相當複雜。但在過去20年裡，SpaceX在製造火箭方面的能力越來越強。說到火箭科學的創新，世界上還有誰比SpaceX更好嗎？大概沒有。
只需要不斷迭代
我曾與許多在SpaceX工作的工程師元老交談過，他們幾乎都認為，馬斯克首先解決的是最棘手的工程問題。對於殖民火星而言，從發電到維持生命再到適應極端氣候，需要解決很多後勤方面的問題。但馬斯克認為，最艱難的第一步是建造可重複使用的星際飛船，把人和大量物資送往火星。所以他專注於此。
他知道自己不可能一蹴而就。雖然招募到這個星球上一些最聰明的工程師，但在很多方面，他們仍然是摸索著解決極其困難的問題，探索如何讓這樣一個超大型飛行器脫離地球引力、進入軌道、在火星著陸，然後返回地球。馬斯克已經開始相信，實現這一目標的唯一現實方法是通過反覆試驗，不斷接近正確的設計。
火箭最難的部分是引擎。隨著猛禽引擎的更新換代，SpaceX在這方面已接近成功。“我們已經用猛禽做到了這一點，”他說。“比如，我們已經開發出了第23代猛禽引擎，也許是第24代。它比第1代猛禽引擎更輕，更便宜，幾乎在所有方面都更好。第1代猛禽太爛了，很容易爆炸，我都記不清炸了6個還是7個引擎。”
SN1的鼻錐（左側）與MK1的鼻錐對比，顯然前者要更平滑
關鍵是現在的猛禽引擎表現很好。下一步是用燃料箱和圓筒造出一艘飛船，用6個猛禽引擎提供動力。前兩艘星際飛船在壓力測試中爆炸了，但隨著星際飛船的每一次迭代，馬斯克和他的工程師團隊都在不斷學習。
“高產解決了許多問題，”他說。“如果生產率高，產品迭代率就高。幾乎所有的技術進展都取決於迭代次數，以及每次迭代之間所取得的進展。如果你的生產率很高，那麼你就能完成多次迭代。你就可以不斷進步。”
這些都不便宜。對於物資運輸而言，博卡奇卡地處偏遠。公司發展的速度又是如此之快，很難有節餘。這種情況能維持多久？他又是如何應付所有這些費用的？馬斯克拒絕透露細節。
“我們還是能自行解決經費問題，”他說。然後他又停頓了一下，接著說:“成功不是板上釘釘的事。”
成功當然不是板上釘釘的事。但在航天工業和汽車生產領域的既往實踐表明，馬斯克克服了艱難的財務和技術挑戰。獵鷹1號火箭在進入軌道之前失敗了三次，特斯拉曾多次面臨破產，好在馬斯克總是能挺過去。他現在運營著世界上最強大的重型獵鷹火箭和最具成本效益的獵鷹9號火箭。而執掌的特斯拉已經是世界上最大的電動汽車公司。
即便如此，你可能仍會認為馬斯克殖民火星的雄心壯志將成過眼雲煙。任何理性的人都會這樣想。阿波羅登月計劃被普遍認為是20世紀最重要的技術成就，但殖民火星讓這一切看起來就像是小孩子的遊戲。但是，在半個世紀之後，我們真的應該再重複一次阿波羅計劃嗎？也許我們應該走得更高更遠。
關於馬斯克鎮的藝術想象圖
走過德克薩斯州南部的大帳篷，在那些喧囂的工作站中，在一卷卷不鏽鋼的包圍中，讓人更容易相信我們應該這樣做，我們能夠這樣做。這個地方帶給人的感覺就像是珍珠港事件之後的美國海軍造船廠——忙得近乎瘋狂，但目標明確。
這些新進的年輕人每天都在與不可能的機會作鬥爭，他們決心要贏。不要告訴他們這是不可能的，馬斯克鎮沒有不可能。（皎晗）
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