5月6日,美國商業航天製造企業 SpaceX 的載人飛船「星艦」Starship 進行了一次「成功的發射」。在經曆了點火發射,升上 10 公裏高度並完成一係列複雜動作之後,火星飛船的原型機 SN15 重新啟動了兩台發動機,垂直降落在南得克薩斯州 Boca Chica 發射場中。SN15 成為了第一個在高空飛行實驗中幸存的星艦原型機。
從 SpaceX 的直播視頻中我們可以看到,飛船垂直飛到大約 10 公裏(6.2 英裏)的高度後關閉了全部三台猛禽(Raptor)發動機,開始了水平的下降,四個襟翼在計算機的控製下保持著飛船的姿態。在接近落地時,SN15 的兩台發動機重新點火並執行複雜的「著陸翻轉機動」。最後,星艦原形展開了「起落架」,降落在離發射台不遠的混凝土地麵上。
與以往各國航天機構追求萬無一失,設計多重冗餘的航天器設計思路不同,SpaceX 采用不鏽鋼建造星艦原型的方式頗有科技公司迭代測試的風格。因為不鏽鋼的廉價與加工的便捷性,星艦原型的建造十分迅速,測試不斷展開。SpaceX 為星艦原型搭建了專門的生產流水線,這使得 SpaceX 可以在更高的頻率下進行火箭測試並快速從中發現問題,在前一次測試之後,後續飛船會針對出現的問題迅速做出改進。當然,這也為我們留下了不少「星艦爆炸」的視頻記錄。
自 2019 年 SpaceX 對星艦原型「Starhopper」進行 20 米空中懸停測試至今,星艦已經經曆了近十次飛行,全尺寸的飛行測試則進行到了第五次。此前星艦原型機進行過的 4 次類似測試(SN8-11),均以失敗告終。在今天成功的 SN15 上,一些從 SN8-11 中獲得的經驗已經轉化成為了結構、航空電子 / 軟件和引擎方麵的數百項改進。但在下一個大版本 SN20 之前,我們還不會看到星艦飛上環繞地球的軌道——現在還有熱保護、導航等方麵的技術需要進一步的研究與測試。
在 SpaceX 的設想中,星艦是一種可完全重複使用的多功能飛船,可以將 100 噸重的負載送上環繞地球的軌道。飛船本身高約 49 米,直徑 9 米,最多設計能夠搭載 100 名乘客。目前正在實驗的飛船部分還不包括第一級助推火箭「Super Heavey」,最終成型的星艦將包括 28 台猛禽發動機,產生 70 兆牛頓的推力,大約是阿波羅登月計劃中土星五號火箭的兩倍。
在 SpaceX 的計劃中,公司最早可以在 2022 年使用星艦運貨去火星,然後在 2024 年執行載人計劃。SpaceX 還希望研發可以在近地軌道進行在軌加注燃料的技術。SpaceX 的目標不僅是製造出一台可複用的宇宙飛船並到達火星,更在於重新激發公眾對於太空探索,以及未來科技的熱情。隨著星艦的一次次發射,SpaceX 的願景正在逐步實現。
說到火星,美國航空航天局從1976年第一次實現火星探測器軟著陸(維京一號)後,陸陸續續進行了很多次火星探測計劃,也麵臨了多次預算被砍的尷尬。至少在過去40年中,太空技術行業一直陷入不斷重複設計的循環中。每次的浩浩蕩蕩好像並沒有讓人類往征服火星的目標更近一步。
另一方麵,馬斯克的SpaceX采用了截然不同的方法。他們並沒有開發出可以將人類帶入火星的巨大(且昂貴)的宇宙飛船,而是選擇製造更小的火箭並對其設計進行更新迭代。馬斯克2002年創立SpaceX的時候,沒有人會料到該公司將成為整個行業顛覆者。他的方法稱為迭代開發。
迭代、迭代、再迭代(精益求精)
迭代造就了可持續化的改進。當采用這種方法時,產品開發團隊可以快速發布有效但不完善的產品版本。這可以通過重複執行 創新-進化-重複(create-evaluate-repeat)循環來實現。SpaceX設計和模擬很重要,但不斷進行構建和測試則更為關鍵。
迭代過程改變了團隊與利益相關者互動的方式。為了價值的最大化,他們都高度參與了開發的各個階段,調整需求,並幫助確定產品待辦事項中功能的優先級
小規模的版本測試可幫助客戶逐漸適應新功能,並且它還允許開發人員收集用戶反饋並分析新功能的可行性。從用戶反饋中獲得的見解可以幫助企業以最大的效率適應不斷變化的市場。
這個理念雖然在互聯網公司是人人都知道的,然而在這個社會上的大部分機構、企業,敏捷和迭代可能都沒有被聽說過。於是,大量的資金用在了構想完美但是完全失敗的產品上。有研究表麵99%的企業創新項目都是失敗的 - 並不是因為大企業沒有創業公司一樣的資源和人才,或者對市場的判斷,而很多時候就是無法實現產品和商業模式的敏捷開發和不斷迭代。
完美是優秀的“敵人”
在構建新產品時,通常是不可能知道所有需求的。產品的許多關鍵方麵隻有在開發的後期才會出現,從而需要對計劃進行重大更改。因此,嚐試構建完美的產品不僅費時,而且成本高昂。
在SpaceX,他們意識到通過構建遠非完美的東西並將其推向失敗,比起運行數千個模擬的收獲要大的多。他們遵循“快速失敗”的方法。他們沒有花大量時間在設計上,而是以謹慎的態度來構建完美的原型,構建了許多模擬實驗並反複測試。
例如,新型Raptor火箭發動機是有史以來最先進的火箭發動機,具有兩個預燃的內燃機(用於燃料和氧氣)。他們通過做出最佳設計,進行嚐試,推動直到炸毀,測量結果的每個細節,再從頭開始推演,隻為了實現完美發射這一目標。
偉大征程的一小步
SpaceX “在飛行時進行不斷檢測自己”。然而,這還不是全部。馬斯克計劃通過迭代開發以敏捷的方式進入火星。這麽一看,看似他們好像獲得巨大的成功.... 其實隻是整個願景的一小步而已:
向國際空間站發送太空火箭
這可能成為在火星表麵分配物資的一種方式
可能將人員運送到火星表麵以下的隧道
以及在火星上實現快速運輸
太陽能電池板和紅色星球的能源網格
每一個產品背後都有馬斯克的影子,並致力於發展每種技術。他有很多專家,但是他想了解有關每種產品運作的方式和方法以及其背後的整個生產生態係統的所有知識。
“眾人笑我太瘋癲,我笑他人看不穿”,這句話用來形容埃隆馬斯克再合適不過了,他一直在嚐試解決所有潛在的故障。正是這種技術無法比擬的精神,將他的公司以及他個人推向神壇。然而,在大家都在想著是否錯過了特斯拉的股票、或者要不要追高/抄底的時候,是否意識到,這一切的項目最終都是為了實現征服火星的願景呢?
過去,在除了純粹的軟件開發領域以外的其它行業和領域,我們幾乎都看不到“快速迭代”的影子,即便是軟件開發領域,也隻是在最近的十幾年開始大規模的采用“快速迭代”,如果我們在看一下最近幾年的變化,我們會不僅要驚歎,“快速迭代”已經開始在很多行業和領域大規模的推廣應用。
在去年的新冠疫苗開發實踐中,我們也能看出來,美國和很多其它國家的很多醫藥企業都大規模的采用了“快速迭代”的方式,在極短的時間內成功開發了多種效果不一的疫苗。
同時,SPACEX在航天領域也領先采用了“快速迭代”的做法,用迅雷不及掩耳盜鈴之勢,在短短的三年多時間裏,進行了超過15次的發射測試,從一團團火球中迅速發展,最後大大加快了開發速度,為人類的星際旅行向前邁出了一大步。
如果寫到這裏就結束了,似乎還有點遺憾,畢竟這些都是高科技行業,傳統的金融行業如何,好消息是,在創投領域,聞名世界的老虎基金開始采用"快速迭代“的方式進行創投,效率高達每三個月投出超過100個項目。
”快速學習“,”快速迭代“,”快速試錯“已經成為麵向未來市場進行開發和創新的一種必然方式,尤其是技術和產業方麵,我們未來肯定可以看到更多的例子。