商业航天潮中,那只奄奄一息的“萤火虫”又亮了!

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商业航天潮中,那只奄奄一息的“萤火虫”又亮了!
麻省理工科技评论 2019-02-15

2019-02-15

一切似乎都在顺利地发展下去,直到一家欧洲主要投资机构突然宣布撤资,另一家投资机构也不愿独自补全缺口。对于一周就能烧掉一百万美元的太空公司来说,资金链突然断裂带来的是毁灭性的打击,一起遭到重创的还有公司联合创始人 Tom Markusic。
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一切似乎都在顺利地发展下去,直到一家欧洲主要投资机构突然宣布撤资,另一家投资机构也不愿独自补全缺口。对于一周就能烧掉一百万美元的太空公司来说,资金链突然断裂带来的是毁灭性的打击,一起遭到重创的还有公司联合创始人 Tom Markusic。

提起外国的私人太空公司,你最先想到的是哪一家?是 SpaceX?还是蓝色起源?的确,它们早已声名远扬,不过在某种程度上,它们也受到了创始人光环的影响。如果要论公司本身的传奇色彩,这些公司可能都比不过一个陌生的名字:萤火虫太空公司(Firefly Aerospace)。

萤火虫太空公司,原名萤火虫太空系统(下文简称“萤火虫”),创办于 2014 年,总部位于美国德克萨斯州,是一家研发中小型火箭的初创公司,主要面向商业客户的太空项目。经过一年多的艰苦研发,该公司在 2015 年完成了火箭发动机的首次测试,还计划在 2016 年展示 Alpha 火箭,并在 2018 年执行首个商业任务——它当时已经拿下了佛罗里达政府订单。

一切似乎都在顺利地发展下去,直到一家欧洲主要投资机构突然宣布撤资,另一家投资机构也不愿独自补全缺口。对于一周就能烧掉一百万美元的太空公司来说,资金链突然断裂带来的是毁灭性的打击,一起遭到重创的还有公司联合创始人 Tom Markusic。

     

图 | Tom Markusic(来源:Firefly Aerospace)

虽然他在两个月的时间里不断寻找新的投资者,但最终还是没能让萤火虫重新发光。2016 年底,159 名员工被迫离职,公司破产。这放在当时不是什么新鲜事,放在现在更不是。美国有几十家初创太空公司尝试打造廉价火箭,于中途止步者不在少数。

或许,只有黑夜真正降临,萤火虫才会重新亮起。



破产几个月后,Markusic 凭借坚持不懈的精神与乌克兰企业家 Max Polyakov 相遇,联手复活了萤火虫,继续研发新型火箭。最近,他们以新的方式宣告了萤火虫归来:第一枚火箭预计于 2019 年发射。

     

图 | 新版 Alpha 火箭渲染图(来源:Firefly Aerospace)

“顿悟”


在创业之前,Tom Markusic 为美国空军和 NASA 工作了 10 年,利用他的等离子物理学背景研究推进系统。

一次前往马绍尔群岛的 NASA 任务似乎成为了 Markusic 人生的转折点。当时初出茅庐的 SpaceX 在那里忙着组装猎鹰 1 号火箭,筹备第一次试飞,而他则被安排去了解该公司,掌握其具体的实施方法。

“我看到尽管 SpaceX 的那些人对航天并不完全了解,但他们十分坚定‘管它呢,就是干,我们就是要去太空’,然后热火朝天地工作。我和他们相比,就是传统学习者与实干者的分别。这让我恍然大悟,”Markusic 回忆道。

当时 Markusic 正在读一些管理类的书,想着可以拓展自己日后的职业道路,但在见到 SpaceX 的创业过程后,他放下了手中的书,不再纸上谈兵,而是开始研究如何把事做成。2006 年 3 月,SpaceX 的第一枚猎鹰火箭发射失败,但这没有影响到 Markusic,相反,同年夏天,他离开 NASA,加入了 SpaceX,负责管理德克萨斯州的 Merlin 火箭发动机测试场。

当时,NASA 正在积极筹备“星座计划”,旨在复制“阿波罗工程”的辉煌,最终将人类送往火星。不过,包括时任 NASA 局长 Mike Griffin 在内的批评人士指出,该项目没有从本质上降低进入太空的成本,庞大而昂贵的火箭终将成为整个项目的拖累。

果不其然,“星座计划”在 2010 年彻底终止。


     

图丨“星座计划”启发了后来的太空发射系统(来源:NASA)

“我隐约地感觉到,如果我们想要在太空做一些很酷的事情,就必须想办法降低成本。像 SpaceX 这样的初创公司都持有类似的信条,这些人有潜力解决这一问题,所以我选择投身于这一任务之中,”Markusic 说道。

五年之后,Markusic 离开了 SpaceX,短暂地加入了蓝色起源和维珍银河。最终他于 2014 年初重返德州奥斯汀,在距离 SpaceX 发动机试验场不远的地方成立了萤火虫太空公司,开始践行他的理念:破解进入太空的最大难题——成本。

“成本”


当然,秉持着对于前沿技术的推崇,Markusic 和萤火虫选择避开传统火箭发动机的设计理念,抛弃钟形喷管,转而研发气动塞式喷管发动机。这种发动机的优势在于通过结构的改变调整了燃气喷出后的膨胀状态,使其自适应不同高程的环境背压,换句话说,气动塞式喷管使得发动机产生的推力被最大化的利用了,和同一量级的钟形喷管发动机相比,气动塞式喷管发动机会消耗更少的燃料。

     

图 | 钟形喷管发动机(左)与气动塞式喷管发动机(右)对比(来源:NASA)

这对萤火虫十分重要,因为更少的燃料意味着更高效的火箭,有效载荷更多,最终降低整体成本。Markusic 不遗余力地追求降低成本,气动塞式喷管发动机只是众多此类决策中的一个。

“我认为,新太空(New Space)这一概念的关键在于大幅降低进入太空的成本,”他解释道。“因此在萤火虫,我所做的每一个决定都会考虑它是否真的会降低成本。这就是为什么你看到了垂直整合的设计理念,所有的东西都要自己完成,对成本有绝对控制权。”

然而这样的理念也带来了弊端,气动塞式喷管发动机是一个很棒的想法,但从来没有人实现过。因此 Alpha 火箭的研发需要攻克非常多的技术难关,技术曲线变得更加陡峭。这也意味着更高的开发成本,而萤火虫的金钱和时间显然都不充裕。

“深渊”


即使是普通的小型火箭,从概念设计发展到第一次发射,也需要大约 1 亿美元的资金投入。除了技术障碍,一路上还会出现其它障碍,比如解决监管问题,寻找发射场,建造必要的基础设施,还有最重要的如何吸引客户。太空项目总是缺乏潜在的投资者,因为离产品诞生还很遥远,没有客户,经济回报也就无从谈起。

“万万没想到,公司成立后,最难的部分并不是技术问题,而是资金问题,”Markusic 承认。“我们给投资者展示的是一个注定会充满坎坷的技术项目,还想让他们拿出 1 亿美元,这太难了。”

与马斯克、贝索斯和保罗·艾伦不同,Markusic 并没有从软件或互联网行业发家,进而赚得启动资金。萤火虫的创始团队不得不四处奔波,尽可能地筹集资金。据 Markusic 回忆,他几乎投入了超过一半的时间在硅谷寻找风投,而非解决技术问题。

“为了养活这家一周吃掉一百万美元的公司,10 万或 20 万的资金都可以接受。这是一个非常具有挑战性的事情,经常是刚拿到钱就快花光了,道路前方总是能看到万丈深渊。”Markusic 说。

Markusic 坚持了一阵,也看到了一点希望,但两年半之后,他实在是疲惫不堪了,无法继续。在 2016 年 10 月,一家已经谈妥的欧洲投资机构突然撤资,其它投资机构也不愿再出钱补充缺口,萤火虫不得不暂时停工。同年 12 月,公司宣布永久停止所有研发工作,等待资产清算。

“那段时间真的非常非常艰难,”Markusic 说。“但跨越过去之后我才发现,逆境真的会让人变得更加强大。你是会读到别人的失败,但只有你亲身经历之后,才会发现它的意义所在。”Markusic 说。

     

图 | Markusic 与乌克兰的缘分除了其办公室挂的《扎波罗热人给土耳其苏丹回信》之外,更重要的是 Max Polyakov 帮助萤火虫起死回生。(来源:Wikipedia)

“成熟”


Markusic 在萤火虫的最初几年中学到了一个教训:除非投资者对太空项目本来就存在兴趣,并且相信进入太空是大势所趋,否则他们不太可能投资给新的太空公司。道理很简单,风险太高,收益太遥不可期。

而对于 Markusic 和他的萤火虫来说,Max Polyakov 就是这样一个人。Polyakov 的父母曾参与苏联太空计划,见证了它的兴衰历程。伴随着 2000 年的互联网热潮,他来到了美国寻找机遇,创立了几家成功的企业,包括交友网站 Cupid PLC 和云软件公司 Maxymiser,后者于 2015 年被甲骨文收购。

     

图丨Max Polyakov (来源:Firefly Aerospace)

在出售公司之后,Polyakov 将注意力转向了太空——他儿时的兴趣所在。不过,Polyakov 祖国乌克兰的航天工业本就十分强大,他的 Noosphere Ventures 投资公司最初也考虑购买海上发射公司(Sea Launch)的部分资产。但在遇到 Markusic 之后,Polyakov 认为自己找到了一个更合适的合作者,因为萤火虫具备成功的潜力。

Markusic 表示,“在第一次见面时,我们之间就存在很明显的共鸣。”

  

“愿景”


Polyakov 拥有的资源足够让萤火虫起死回生,还能支撑前两次发射任务。虽然两人从未透露投资金额,但外界估值大约在 7500 万美元到 1 亿美元之间。充足的资金消除了 Markusic 的精神负担,使他能够持续专注于攻克技术问题。

除了资金,Polyakov 还为公司带来了商业精神,以及应对航天领域迅速变化的意识。在美国、中国和世界其他地方,数十家公司正在开发新型低成本火箭,用来发射中小型卫星。

在评估市场和竞争力度之后,Polyakov 认为,对于小型卫星市场来说,Alpha 火箭原本的有效载荷能力——将 400 公斤货物送到近地轨道——已经太低了。另一家公司 Rocket Lab 的 Electron 火箭已经已经达到了类似的能力,它的每公斤成本是 25,000 美元。

Polyakov 希望 Alpha 能够变得更大、性价比更高,团队因此进行了重新设计。最重要的是,他们抛弃了气动塞式喷管发动机的理念,重新启用更简单的传统钟形喷管设计,恢复了涡轮泵推进系统,为 Alpha 安装了更强大的发动机。

     

图 | 新版 Alpha 火箭(来源:Firefly Aerospace)

Markusic 选择接受 Polyakov 的提议,不仅因为这是拯救萤火虫的唯一方法,也是因为他经历了足够多的失败,终于看到了全局。

“我们两人的想法结合了,他和团队做出了改变,移除了所有花哨的设计,采用了商人的思路,”Polyakov 解释说。

最终,新一代 Alpha 是一个 29 米高的火箭,一级装有四台 Reaver 发动机,二级装有一台 Lightning 发动机,沿用了成熟的液氧煤油推进剂组合。它的有效荷载能力提升到了 1 吨(近地轨道),每公斤成本 15,000 美元。

虽然这样的性价组合在商业市场比较稀有,但新 Alpha 火箭未来也会有竞争对手,例如 Relativity Space 的 Terran 1 火箭和 ABL Space Systems 的 RS1 火箭。因此这场游戏变成了速度的比拼:想尽办法迅速制造一个能用的火箭,然后推向市场。

Markusic 承认,这就是成熟的过程,“你必须首先进入太空,然后才能谈什么‘成本降低 1/10’的愿景。如果这意味着在过程中做出妥协,比如先使用更昂贵的或者不同的技术,那也许未尝不是一件好事,总比没有实现目标的替代方案强。”

“耐心”


在一次采访中,Polyakov 概述了 Alpha 火箭可以服务的三个市场。第一,凭借其每公斤成本低廉,Alpha 将在商业市场中立足。第二,Alpha 还会争取国防领域的政府订单,为此,萤火虫聘请了联合发射联盟的 Leslie Kovacs 担任业务发展副总裁,他曾帮助老东家获得过美国空军的合同。最后,Alpha 还将为萤火虫公司自己的载荷执行发射任务。

最后一点也是 Polyakov 对公司的期望。Alpha 火箭将是公司的第一个产品,但绝对不是最后一个。可能会在 2021 年,萤火虫将推出 Beta 火箭,一级发动机拓展到三台,并搭配升级版的二级 Lighting 发动机。它的价格约为 3500 万美元,可以将 4 吨载荷送入近地轨道。

     

图丨Beta 火箭(来源:Firefly Aerospace)

届时,萤火虫将开发一个名为 Gamma 的太空飞机,用于执行小型卫星发射,同时还将开发适用于卫星轨道转移和碎片清除等太空任务的航天器。当然,萤火虫也有开发卫星的计划,他们打算发射一批半吨左右的卫星,并将卫星获得的数据卖给消费者。

Polyakov 表示,他希望尽可能地模仿 SpaceX 等公司的垂直整合,不过要实现这一切,最需要的是耐心。萤火虫不比互联网初创公司,不能想着开发一个商业想法,然后一两年之内出售给大公司。

“我的目光没有放在一、两年上,而是放在了一、二十年上,”Polyakov 说。“我们需要足够的耐心。当你有投资者时,他们会变得不耐烦。这就是为什么在复活萤火虫时,我承诺会为前两次发射提供资金,这是给公司一个证明自己的机会。”

近地轨道?不够,还有月球


位于奥斯汀北部的萤火虫总部内,共有约 175 名员工,已经超过了 2016 年的员工数目,曾经搁置的 Alpha 计划也已经正式步入正轨。该公司目前正在组装 Lightning 和 Reaver 发动机,有望在 5 月份进行测试。如果一切顺利,Alpha 火箭将在 2019 年年底首次从加州范登堡空军基地发射。

     

图 | 测试涡轮泵(来源:Firefly Aerospace)

对于 Markusic 来说,命运的大起大落已经在过去的五年中渐渐平复,现在的他只需要专注技术,不用担心资金问题。更重要的是,新太空愿景依然存在,而且不再局限于近地轨道,月球可能会成为下一个目标。

2018 年 11 月底,NASA 公布了“商业月球有效荷载服务项目(CLPS)”中标的九家公司,萤火虫位列其中,而 SpaceX 和蓝色起源这样的知名公司均未获得青睐。它有资格在未来十年内,与其他八家公司竞争,获得总价值 26 亿美元的多个合同,其中包括将机器人送上月球和建立月球轨道空间站等任务。

得知这一消息时,Markusic 正在面试一名新人,“这是一种非常酷的感觉。我直接告诉他,‘对了,顺便说一下,我们将要登陆月球,你想来么?’”

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