商業航天潮中,那隻奄奄一息的“螢火蟲”又亮了!
提起外國的私人太空公司,你最先想到的是哪一家?是 SpaceX?還是藍色起源?的確,它們早已聲名遠揚,不過在某種程度上,它們也受到了創始人光環的影響。 如果要論公司本身的傳奇色彩,這些公司可能都比不過一個陌生的名字:螢火蟲太空公司(Firefly Aerospace)。
螢火蟲太空公司,原名螢火蟲太空系統(下文簡稱“螢火蟲”),創辦於 2014 年,總部位於美國德克薩斯州,是一家研發中小型火箭的初創公司,主要面向商業客戶的太空專案。經過一年多的艱苦研發,該公司在 2015 年完成了火箭發動機的首次測試,還計劃在 2016 年展示 Alpha 火箭,並在 2018 年執行首個商業任務——它當時已經拿下了佛羅里達政府訂單。
一切似乎都在順利地發展下去,直到一家歐洲主要投資機構突然宣佈撤資,另一家投資機構也不願獨自補全缺口。 對於一週就能燒掉一百萬美元的太空公司來說,資金鍊突然斷裂帶來的是毀滅性的打擊,一起遭到重創的還有公司聯合創始人 Tom Markusic。

圖 | Tom Markusic(來源:Firefly Aerospace)
雖然他在兩個月的時間裡不斷尋找新的投資者,但最終還是沒能讓螢火蟲重新發光。2016 年底,159 名員工被迫離職,公司破產。這放在當時不是什麼新鮮事,放在現在更不是。美國有幾十家初創太空公司嘗試打造廉價火箭,於中途止步者不在少數。
或許,只有黑夜真正降臨,螢火蟲才會重新亮起。
破產幾個月後,Markusic 憑藉堅持不懈的精神與烏克蘭企業家 Max Polyakov 相遇,聯手復活了螢火蟲,繼續研發新型火箭。最近,他們以新的方式宣告了螢火蟲歸來: 第一枚火箭預計於 2019 年發射。

圖 | 新版 Alpha 火箭渲染圖(來源:Firefly Aerospace)
“頓悟”
在創業之前,Tom Markusic 為美國空軍和 NASA 工作了 10 年,利用他的等離子物理學背景研究推進系統。
一次前往馬紹爾群島的 NASA 任務似乎成為了 Markusic 人生的轉折點。當時初出茅廬的 SpaceX 在那裡忙著組裝獵鷹 1 號火箭,籌備第一次試飛,而他則被安排去了解該公司,掌握其具體的實施方法。
“我看到儘管 SpaceX 的那些人對航天並不完全瞭解,但他們十分堅定‘管它呢,就是幹,我們就是要去太空’,然後熱火朝天地工作。我和他們相比,就是傳統學習者與實幹者的分別。這讓我恍然大悟,” Markusic 回憶道。
當時 Markusic 正在讀一些管理類的書,想著可以拓展自己日後的職業道路,但在見到 SpaceX 的創業過程後,他放下了手中的書,不再紙上談兵,而是開始研究如何把事做成。2006 年 3 月,SpaceX 的第一枚獵鷹火箭發射失敗,但這沒有影響到 Markusic,相反,同年夏天,他離開 NASA,加入了 SpaceX,負責管理德克薩斯州的 Merlin 火箭發動機測試場。
當時,NASA 正在積極籌備“星座計劃”,旨在複製“阿波羅工程”的輝煌,最終將人類送往火星。不過,包括時任 NASA 局長 Mike Griffin 在內的批評人士指出,該專案沒有從本質上降低進入太空的成本,龐大而昂貴的火箭終將成為整個專案的拖累。
果不其然,“星座計劃”在 2010 年徹底終止。

圖丨“星座計劃”啟發了後來的太空發射系統(來源:NASA)
“我隱約地感覺到,如果我們想要在太空做一些很酷的事情,就必須想辦法降低成本。像 SpaceX 這樣的初創公司都持有類似的信條,這些人有潛力解決這一問題,所以我選擇投身於這一任務之中,”Markusic 說道。
五年之後,Markusic 離開了 SpaceX,短暫地加入了藍色起源和維珍銀河。最終他於 2014 年初重返德州奧斯汀,在距離 SpaceX 發動機試驗場不遠的地方成立了螢火蟲太空公司,開始踐行他的理念: 破解進入太空的最大難題——成本。
“成本”
當然,秉持著對於前沿技術的推崇,Markusic 和螢火蟲選擇避開傳統火箭發動機的設計理念,拋棄鐘形噴管,轉而研發氣動塞式噴管發動機。 這種發動機的優勢在於通過結構的改變調整了燃氣噴出後的膨脹狀態,使其自適應不同高程的環境背壓,換句話說,氣動塞式噴管使得發動機產生的推力被最大化的利用了,和同一量級的鐘形噴管發動機相比,氣動塞式噴管發動機會消耗更少的燃料。

圖 | 鐘形噴管發動機(左)與氣動塞式噴管發動機(右)對比(來源:NASA)
這對螢火蟲十分重要,因為更少的燃料意味著更高效的火箭,有效載荷更多,最終降低整體成本。Markusic 不遺餘力地追求降低成本,氣動塞式噴管發動機只是眾多此類決策中的一個。
“我認為,新太空(New Space)這一概念的關鍵在於大幅降低進入太空的成本,”他解釋道。“因此在螢火蟲,我所做的每一個決定都會考慮它是否真的會降低成本。這就是為什麼你看到了垂直整合的設計理念,所有的東西都要自己完成,對成本有絕對控制權。”
然而這樣的理念也帶來了弊端,氣動塞式噴管發動機是一個很棒的想法,但從來沒有人實現過。因此 Alpha 火箭的研發需要攻克非常多的技術難關,技術曲線變得更加陡峭。這也意味著更高的開發成本,而螢火蟲的金錢和時間顯然都不充裕。
“深淵”
即使是普通的小型火箭,從概念設計發展到第一次發射,也需要大約 1 億美元的資金投入。除了技術障礙,一路上還會出現其它障礙,比如解決監管問題,尋找發射場,建造必要的基礎設施,還有最重要的如何吸引客戶。太空專案總是缺乏潛在的投資者,因為離產品誕生還很遙遠,沒有客戶,經濟回報也就無從談起。
“萬萬沒想到,公司成立後,最難的部分並不是技術問題,而是資金問題,” Markusic 承認。“我們給投資者展示的是一個註定會充滿坎坷的技術專案,還想讓他們拿出 1 億美元,這太難了。”
與馬斯克、貝索斯和保羅·艾倫不同,Markusic 並沒有從軟體或網際網路行業發家,進而賺得啟動資金。螢火蟲的創始團隊不得不四處奔波,儘可能地籌集資金。據 Markusic 回憶,他幾乎投入了超過一半的時間在矽谷尋找風投,而非解決技術問題。
“為了養活這家一週吃掉一百萬美元的公司,10 萬或 20 萬的資金都可以接受。這是一個非常具有挑戰性的事情,經常是剛拿到錢就快花光了,道路前方總是能看到萬丈深淵。” Markusic 說。
Markusic 堅持了一陣,也看到了一點希望,但兩年半之後,他實在是疲憊不堪了,無法繼續。在 2016 年 10 月,一家已經談妥的歐洲投資機構突然撤資,其它投資機構也不願再出錢補充缺口,螢火蟲不得不暫時停工。同年 12 月,公司宣佈永久停止所有研發工作,等待資產清算。
“那段時間真的非常非常艱難,”Markusic 說。“但跨越過去之後我才發現,逆境真的會讓人變得更加強大。你是會讀到別人的失敗,但只有你親身經歷之後,才會發現它的意義所在。”Markusic 說。

圖 | Markusic 與烏克蘭的緣分除了其辦公室掛的《扎波羅熱人給土耳其蘇丹回信》之外,更重要的是 Max Polyakov 幫助螢火蟲起死回生。(來源:Wikipedia)
“成熟”
Markusic 在螢火蟲的最初幾年中學到了一個教訓: 除非投資者對太空專案本來就存在興趣,並且相信進入太空是大勢所趨,否則他們不太可能投資給新的太空公司。道理很簡單,風險太高,收益太遙不可期。
而對於 Markusic 和他的螢火蟲來說,Max Polyakov 就是這樣一個人。Polyakov 的父母曾參與蘇聯太空計劃,見證了它的興衰歷程。伴隨著 2000 年的網際網路熱潮,他來到了美國尋找機遇,創立了幾家成功的企業,包括交友網站 Cupid PLC 和雲軟體公司 Maxymiser,後者於 2015 年被甲骨文收購。

圖丨Max Polyakov (來源:Firefly Aerospace)
在出售公司之後,Polyakov 將注意力轉向了太空——他兒時的興趣所在。 不過,Polyakov 祖國烏克蘭的航天工業本就十分強大,他的 Noosphere Ventures 投資公司最初也考慮購買海上發射公司(Sea Launch)的部分資產。但在遇到 Markusic 之後,Polyakov 認為自己找到了一個更合適的合作者,因為螢火蟲具備成功的潛力。
Markusic 表示,“在第一次見面時,我們之間就存在很明顯的共鳴。”
“願景”
Polyakov 擁有的資源足夠讓螢火蟲起死回生,還能支撐前兩次發射任務。雖然兩人從未透露投資金額,但外界估值大約在 7500 萬美元到 1 億美元之間。充足的資金消除了 Markusic 的精神負擔,使他能夠持續專注於攻克技術問題。
除了資金,Polyakov 還為公司帶來了商業精神,以及應對航天領域迅速變化的意識。在美國、中國和世界其他地方,數十家公司正在開發新型低成本火箭,用來發射中小型衛星。
在評估市場和競爭力度之後,Polyakov 認為,對於小型衛星市場來說,Alpha 火箭原本的有效載荷能力——將 400 公斤貨物送到近地軌道——已經太低了。 另一家公司 Rocket Lab 的 Electron 火箭已經已經達到了類似的能力,它的每公斤成本是 25,000 美元。
Polyakov 希望 Alpha 能夠變得更大、價效比更高,團隊因此進行了重新設計。最重要的是,他們拋棄了氣動塞式噴管發動機的理念,重新啟用更簡單的傳統鐘形噴管設計,恢復了渦輪泵推進系統,為 Alpha 安裝了更強大的發動機。

圖 | 新版 Alpha 火箭(來源:Firefly Aerospace)
Markusic 選擇接受 Polyakov 的提議,不僅因為這是拯救螢火蟲的唯一方法,也是因為他經歷了足夠多的失敗,終於看到了全域性。
“我們兩人的想法結合了,他和團隊做出了改變,移除了所有花哨的設計,採用了商人的思路,” Polyakov 解釋說。
最終,新一代 Alpha 是一個 29 米高的火箭,一級裝有四臺 Reaver 發動機,二級裝有一臺 Lightning 發動機,沿用了成熟的液氧煤油推進劑組合。它的有效荷載能力提升到了 1 噸(近地軌道),每公斤成本 15,000 美元。
雖然這樣的性價組合在商業市場比較稀有,但新 Alpha 火箭未來也會有競爭對手,例如 Relativity Space 的 Terran 1 火箭和 ABL Space Systems 的 RS1 火箭。因此這場遊戲變成了速度的比拼: 想盡辦法迅速製造一個能用的火箭,然後推向市場。
Markusic 承認,這就是成熟的過程,“你必須首先進入太空,然後才能談什麼‘成本降低 1/10’的願景。如果這意味著在過程中做出妥協,比如先使用更昂貴的或者不同的技術,那也許未嘗不是一件好事,總比沒有實現目標的替代方案強。”
“耐心”
在一次採訪中,Polyakov 概述了 Alpha 火箭可以服務的三個市場 。第一,憑藉其每公斤成本低廉,Alpha 將在商業市場中立足。第二,Alpha 還會爭取國防領域的政府訂單,為此,螢火蟲聘請了聯合發射聯盟的 Leslie Kovacs 擔任業務發展副總裁,他曾幫助老東家獲得過美國空軍的合同。最後,Alpha 還將為螢火蟲公司自己的載荷執行發射任務。
最後一點也是 Polyakov 對公司的期望。Alpha 火箭將是公司的第一個產品,但絕對不是最後一個。可能會在 2021 年,螢火蟲將推出 Beta 火箭,一級發動機拓展到三臺,並搭配升級版的二級 Lighting 發動機。它的價格約為 3500 萬美元,可以將 4 噸載荷送入近地軌道。

圖丨Beta 火箭(來源:Firefly Aerospace)
屆時,螢火蟲將開發一個名為 Gamma 的太空飛機,用於執行小型衛星發射,同時還將開發適用於衛星軌道轉移和碎片清除等太空任務的航天器。當然,螢火蟲也有開發衛星的計劃,他們打算髮射一批半噸左右的衛星,並將衛星獲得的資料賣給消費者。
Polyakov 表示,他希望儘可能地模仿 SpaceX 等公司的垂直整合,不過要實現這一切,最需要的是耐心。 螢火蟲不比網際網路初創公司,不能想著開發一個商業想法,然後一兩年之內出售給大公司。
“我的目光沒有放在一、兩年上,而是放在了一、二十年上,” Polyakov 說。“我們需要足夠的耐心。當你有投資者時,他們會變得不耐煩。這就是為什麼在復活螢火蟲時,我承諾會為前兩次發射提供資金,這是給公司一個證明自己的機會。”
近地軌道?不夠,還有月球
位於奧斯汀北部的螢火蟲總部內,共有約 175 名員工,已經超過了 2016 年的員工數目,曾經擱置的 Alpha 計劃也已經正式步入正軌。該公司目前正在組裝 Lightning 和 Reaver 發動機,有望在 5 月份進行測試。 如果一切順利,Alpha 火箭將在 2019 年年底首次從加州范登堡空軍基地發射。

圖 | 測試渦輪泵(來源:Firefly Aerospace)
對於 Markusic 來說,命運的大起大落已經在過去的五年中漸漸平復,現在的他只需要專注技術,不用擔心資金問題。更重要的是,新太空願景依然存在,而且不再侷限於近地軌道,月球可能會成為下一個目標。
2018 年 11 月底,NASA 公佈了“商業月球有效荷載服務專案(CLPS)”中標的九家公司,螢火蟲位列其中,而 SpaceX 和藍色起源這樣的知名公司均未獲得青睞。它有資格在未來十年內,與其他八家公司競爭,獲得總價值 26 億美元的多個合同,其中包括將機器人送上月球和建立月球軌道空間站等任務。
得知這一訊息時,Markusic 正在面試一名新人, “這是一種非常酷的感覺。我直接告訴他,‘對了,順便說一下,我們將要登陸月球,你想來麼?’”