星舰回收表演:马斯克的“筷子夹火箭”震撼上演!

发表时间: 2024-10-19 02:00

北京时间2024年10月13日晚8时30分许,美国SpaceX的巨型运载火箭星舰(Starship)第五次实验,再次取得巨大进展:发射6分多钟后,第一级被发射塔架上的“筷子”机械臂夹住,成功回收,稍后,上面级在印度洋预定海域成功溅落。Elon Musk在X上发文称“飞船精准着陆了!实现了两个目标中的第二个。”

星舰”总长121.3米,直径约9米,近似一座40层的摩天大楼,最大发射重量达5000吨,起飞推力7400吨,LEO近地轨道最大运载能力150吨,第一级SpaceX Super Heavy(超级重型)助推器空重超过200吨。

芝加哥大学航天史学家Jordan Bimm解读道:使用航天基建去捕获返回助推器,而不是像猎鹰火箭那样着陆,这是航空航天历史上从来没有尝试过的事情。CNN报道称“星舰”第一级“超级重型”助推器已在发射台完成“历史性着陆”。马斯克用不容置疑的成功,制造了他的“October Surprise”(十月惊奇,本指美国大选年十一月初投票日前夕可能出现影响选情的突发事件)。

可复用火箭:从“猎鹰9”到星舰

既然已经有了可复用火箭“猎鹰9”,SpaceX为何还要发展用“筷子”在空中抱住Super Heavy的回收方式呢?仅仅是为炫酷吗?事实上,这项看起来如科幻电影般的“筷子空中夹”是第二代可复用科技,当竞争对手尚未实现可复用火箭回收技术突破时,SpaceX已经领先了两代。

第一代可复用火箭“猎鹰9”,自带可张开的回收支撑脚架,这不但增加了火箭的结构复杂度,而且也增加了舰体结构重量、限制了运载效率。“猎鹰9”只能回收第一级助推火箭,上面级不能回收,所以回收率尚未做到最优。且其在降落后,要运回港口、放倒运输、返厂检修、再度运往发射场、起树、灌注燃料和氧化剂,然后才能再次发射。这一切都大大增加了金钱和时间成本,1枚箭体每年仅能发射几次,成本降低仍不够理想。Musk希望将发射成本从先前约1.5万美元/公斤,降低到0.1万美元/公斤,“猎鹰9”目前已降到约0.4万美元/公斤,但再进一步降成本,就得发展更新第二代回收科技。

“星舰”的“筷子空中抱”就是第二代可复用火箭回收科技:“星舰”不直接落地,省去了开合式支撑脚架,简化了箭体结构、减轻了结构重量、提高了运载效率。Super Heavy不再经过繁琐的返厂维修、运来运去的流程,而是被“筷子”抱住后,直接放在发射架上,检查维修、燃料和氧化剂灌注、再次发射任务的上面级吊装……同时在竖起的发射架上进行,大大节省了金钱和时间成本。Musk宣称每个发射/回收塔架每天可发射3艘“星舰”,可能有夸大宣传成分,但若能做到1周后进入下一次发射循环,1艘“星舰”每年就能进行50次发射,周转效率提升了一个数量级,这将大大降低运载火箭发射成本、提高经济效益。

“星舰”的第一级、上面级、火箭主体结构、昂贵的火箭发动机……都可反复多次使用,每次发射仅消耗廉价的甲烷液氧。当“星舰”投入商业运营后,单次发射成本将低于1000万美元。在大规模运营成熟后,单次任务成本甚至可能降低到200万-300万美元之间。未来“火星任务”燃料费以及火箭折旧、维修费用,单程航行成本理论上能控制在2400万美元左右(不含通胀因素)。

目前,每枚“猎鹰9”每次可发射40-50颗StarLink(星链)卫星,发射成本约5000万美元。“星舰”服役后,其单次即可发射至少400颗卫星,成本降低到1000万美元级,这将使“星链”系统成本骤降,市场竞争力大幅提升。

二十多年前的ISS国际空间站)建设,空间站构建多为数吨到十几吨,约420吨的ISS组装和维持需数百次发射,耗时漫长,费用极端昂贵。截至2010年时,总成本已高达1500亿美元(2010年币值),这样的航天模式只能做成政府事业、政绩工程,却无法形成长久持续的产业,科学家们计算:这类老旧科技路线,即便把地球资源全烧光,也无法把一座山丘送上太空,人类根本不可能星际远航。

而“星舰”最大150吨的LEO运载能力,将彻底改变人类航天器形态。单个150吨大型构件,将能以降低两个数量级的成本,在地球轨道上建造吨位达数千吨的巨型空间站。有了类似《星际迷航》的USS Enterprise(企业号),柯克船长才能率队扬帆星辰大海。

从自动驾驶到与苹果合作

而且,2024年的10月,马斯克的“十月惊奇”还不止“星舰”第五次实验成功,他在短时间内推出大量惊人的研发成果,一时间令世界凝神屏息、目瞪口呆。

北京时间2024年10月11日上午,特斯拉Tesla)在加州召开了盛大的“WE ROBOT”发布会。一下推出三款创新产品:无人驾驶出租车Robotaxi(具体型号为Cybercab)、无人驾驶货车Robovan、人形机器人Optimus最新款。

金色车身的Robotaxi最为炫酷:没有方向盘、踏板等操控设备,只有一块大型液晶屏,一切交给AI自动驾驶,以及无线感应充电,活脱脱未来提前实现,马斯克当众坐进自己研发的智能车辆,行驶起来。Cybercab依托基于“端到端”大模型算法和强大算力的FSD完全自动驾驶,使车辆不依赖高精地图,就可在地球上任意地区行驶。该科技允许所有特斯拉车主加入共享车队,将与已在路上行驶的近700万辆Tesla电动车,共同服务运营网络。

截至2024年第二季度,特斯拉FSD已累计行驶超16亿英里(约25.74亿公里)。马斯克说“搭载FSD的Robotaxi,比人类驾驶安全10倍左右,现在有数百万辆车在接受训练,让大家在车上的时间和手机使用时间一样,愉快、享受、安全。”,他透露,2025年,无监督版”FSD完全自动驾驶车辆,将正式在得克萨斯加利福尼亚两个州试运营,2027年大规模量产、面向全美市场铺开。

知名分析师郭明錤近日表示:尽管特斯拉已具备制造Robotaxi所需的硬件设计与生产能力,但量产时间必须等到2027年第一季度。因为Robotaxi搭载的特斯拉FSD必须符合美国众多州政府对无人驾驶技术的严格要求,即达到L4级别。而特斯拉FSD估计2026年才能达到L4级别。

“方舟投资”预测:到2029年,自动驾驶出租车将占Tesla市值90%,届时其股价将升至3100美元/股。若到时Robotaxi网络运营尚未完全成功的话,特斯拉股价将降至350美元/股左右。

马斯克还把“十月惊奇”扩展到与普罗大众关联紧密的移动通信领域。2024年10月1日,搜狐新闻:Musk宣布,最迟在明年,苹果手机将实现无需额外设备即可直接与StarLink连接。自2020年以来,SpaceX已成功发射了超过7000颗StarLink卫星,旨在为全球提供高速、低延迟的互联网服务,尤其是那些传统通信基础设施不足的偏远地区。而苹果与星链强强联手,将震动全球信息产业。

苹果(Apple)作为高端手机领导者,在失去乔布斯Steve Jobs)后,财务和运营出身的库克Tim Cook)以冷峻的手段,将苹果市值推向全球之冠的同时,近些年来,其创新能力却受到质疑。苹果产品呈现出“工艺不断精进、硬件不断堆叠、细节不断改进”的“微软特色、安卓特色”,而失去了乔布斯持续“颠覆式创新”的苹果灵魂,以至于华尔街部分投行,已将苹果归为养老金所青睐的可靠型股票。

比乔布斯更加年轻、更具有颠覆性、更能折腾的马斯克,如果能与库克联手成功,或许能为苹果注入新活力,助其重新回到科技创新前沿。直接连接卫星通信功能,可能成为未来苹果手机最具吸引力的卖点。

而马斯克也可借助苹果那巨大的品牌效应,为自己再增添上亿粉丝和忠实用户,毕竟全球“果粉”超过14.6亿活跃iPhone用户,占全球智能手机用户21.67%。而Musk毫不掩饰他自己要做手机的愿望:2023年,特斯拉手机概念Modelπ曾掀起不小波澜,与其合作的Qualcomm(高通)是手机芯片领域TopGun级存在。

马斯克有“星链”网络,若再在品牌端与苹果携手,在芯片源头端与高通合作,将在通信领域成为霸王龙级的威胁。其它全球巨型通信公司如Verizon、AT&T、Vodafon等,都不具备这类全领域覆盖能力,围绕着“星链”上下游出现的通信信息产业新生态,无疑对这些传统产业巨头的核心业务发起挑战。因此,传统电信产业感到自身受到威胁,尤其在跨国际通信和高利润专线服务领域,马斯克及其“星链”的全球覆盖能力,被视为既有产业格局的“破坏者”。

马斯克的人工智能Grok

而在星舰、星链、智能驾驶、人形机器人等一系列令人眼花缭乱的创新背后,是马斯克的灵魂杀手锏——xAI的人工智能Grok。

作为OpenAI的联合创始人之一,马斯克与Sam Altman反目成仇后,不但起诉了OpenAI,而且迅速上马了自己的人工智能企业xAI,并在短短三个月后,就推出了自己的大语言模型Grok。在其后一年时间里,以比竞争对手更快的迭代速度,连续推出三个更新版本:Grok 1.5、Grok 2、Grok 2 Mini。

2024年8月14日,xAI正式发布了新一代Grok 2大模型测试版。包含与Black Forest Labs合作的新开源扩散AI模型Flux.1图像生成能力,并在第三方基准测试中表现出色,甚至超越了主要竞争对手OpenAI、AnthropicGoogle。测试中,Grok 2的评分紧随GPT-4o,超越了Claude 3.5 Sonnet、GPT-4 Turbo

其后,马斯克透露:在最新一轮融资60亿美元完成后,xAI估值已达240亿美元。其研究数据来源于X社媒平台、特斯拉,未来将在工业应用领域,操控数十亿个Optimus机器人。他表示:如果一切顺利,“世界上最强大的人工智能”Grok 3,将在2024年底前与大家见面。

Grok 2在这么短时间内取得如此之大的进步,是因Musk投入了大量资源和人力,挖来全球顶尖AI研发精英,并以令业界目瞪口呆的速度,在19天时间内,如闪电般在田纳西州Memphis建立起一座由10万张NVIDIA的H100 GPU构成的人工智能训练集群。形象理解为:Grok“住”在犹如黑洞般巨大耗能的、巨型工厂般超级计算机群落里,通过网络观察这世界,不断机器学习、升级、迭代……

2024年10月14日,ITBEAR报道:英伟达CEO黄仁勋在采访中高度赞扬马斯克,称其为“超人”,“在如此短的时间内建造了一座巨大的工厂(备注:最快的超级AI计算机群),实现了液体冷却、通电、获得许可等一系列复杂任务,这简直就像超人所为。”黄仁勋用“N of one”来形容Musk,意为其成就如此独特,以至于无法用传统的统计方法来分析和比较。他认为在全球范围内,只有Musk才能在如此短的时间内建成这样的超级计算机群。他对工程和建设以及大型系统的理解,以及调动资源的能力,都是世界独一无二的,这是创新精神与企业家精神的体现。

马斯克的十月惊奇

马斯克为何在2024年10月集中推出“十月惊奇”?不仅仅是科技和商业目的,还部分出于政治诉求:通过这些震撼科技为特朗普助选,以表达他们的理念,推动美国的产业振兴。严格地讲,马斯克并非保守主义者,而是一个自由至上主义者(libertarian)。最近,他去过特朗普的竞选集会,算是一个深度参与者了。……

如前所述,October Surprise(十月惊奇)是美国政治术语,指在美国大选投票日前夕发生、可能对大选结果产生影响的新闻事件。这些事件可能蓄谋已久,也可能突然发生。由于美国总统选举日在11月上旬,因此10月的突发事件,最有可能左右投票者意向。

具体出啥事?参见马克·吐温Mark Twain)《Running for Governor》(竞选州长)搞笑桥段:……九个刚学走路的小孩子,包括各种肤色,带着各种穷形尽相,被教唆着在一个公开集会上闯到讲台上来,抱住我的腿,叫我爸爸!……总之,多是些腌臜卑劣的下三烂手段,但事发突然,你还来不及洗白,就已经投票了,黄泥巴掉进裤裆里,不是屎也是屎。

但是,这一次2024年美国大选,马斯克搞的“十月惊奇”确是真金白银、实打实的硬货,似乎用力过猛了。马斯克在回答卡尔森(Tucker Carlson)采访时说:为达目的,他All in(全押),并笑问“假如特朗普败选,你觉得我可能会被判多久?我还能再见到我的孩子们吗?”

火速发射背后的“花絮”

马斯克这一次能如期发射星舰并不容易。

在10月初,“加州海岸委员会”驳回了SpaceX增加年度火箭发射任务到50次的申请,表面理由是火箭发射影响生态环境、噪音扰民等。SpaceX的法务部门抗诉:当时建设发射场时,已通过了环评,何来影响生态环境?发射场四周都是荒滩,哪有居民被噪音烦扰呢?且火箭发射场地皮属于美国空军,得到了美军许可,地方性的“加州海岸委员会”有何法律地位否决联邦许可呢?

对此,“加州海岸委员会”主席Caryl Hart、委员Gretchen Newsom公开宣称:我非常认可SpaceX的工作,但是马斯克过多参与了总统竞选,而且我与州长Newsom一样,不喜欢他管理公司的方式。

负责发射审批的美国联邦航空管理局FAA)手段更高明些:在上个月,FAA表示,预计不会在11月底之前批准发射。然而,在预期发射时间窗口前仅48小时,FAA突然通知SpaceX可以在周日发射,被笑称为“火速拿证”。

火箭发射的时间窗口,涉及地球轨道、气象测量、设备调试、飞控程序反复测试、燃料/氧化剂加注、安保协调等等,是非常复杂、精细的科学,一般需要提前两周准备。FAA突然袭击,若是其它公司,根本来不及完成发射保障,不得不放弃发射、错过时间窗口,等下次发射机会、重新申请行政流程,起码又是几个月。上级“有关部门”官员就可以振振有词:呐,不是俺们不批准你发射,给了你许可证,你们自己放弃了嘛。

而“有关部门”没有想到的是:马斯克、SpaceX偏偏不是一般的其它公司。那帮拼命三郎发挥霸王硬上弓精神,硬是在短短时间内,完成了几乎不可能完成的任务,赢得了震撼世界的试验成功。

拼搏、进取、勇敢、顽强,诸如《三体》里托马斯·维德那句:前进,前进!不择手段地前进!当然是做成大事所必需的精神。但客观地说,“星舰”这样极端复杂的系统工程,仅有拼命精神是不够的。它有33台“猛禽”火箭发动机,操控难度举世无双,根本无法由人力手动完成,而背后核心解决能力,是马斯克投入天量巨资打造的先进算法和人工智能,那座被黄仁勋赞不绝口的神秘所在。

究竟是马斯克的人工智能厉害?还是权力更厉害?未来还需观察。从宏观的历史维度看,生产力是社会发展的最终决定力量。但从短期来看,譬如未来几年时间,马斯克在2024年的“十月惊奇”,将达成什么样的效果?且拭目以待。

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美逸君

责编 陈斌