SpaceX十年磨一劍

十年磨一劍，霜刃未曾試。
今日把示君，誰有不平事。

​ ——唐·賈島《劍客》

劍客馬斯克

低潮2018

喬布斯走之後，這個世界上還有誰是最創新又最孤獨的劍客？

我想只有埃隆•馬斯克。天下英雄，捨我其誰？

在《紐約時報》的報道中，馬斯克幾乎成了個淚人，傾訴着自己的辛酸。這與他過往的“體面”形象大相徑庭。

文章一開頭就寫道，馬斯克“努力保持着鎮定”（ struggling to maintain his composure）地說：“過去這一年是我職業生涯中最艱難、最痛苦的一年。”

在採訪中，馬斯克則是“又哭又笑”（alternated between laughter and tears）。

馬斯克回憶稱，今年6月28日，47歲生日當天，他躲在辦公室裏24小時工作。

“整夜都是，沒有朋友的陪伴，啥都沒有。”

2018年是馬斯克低潮的一年，媒體的報道：超人不會流淚，但“鋼鐵俠”馬斯克會，最近還越發頻繁。

男人哭吧哭吧不是罪，再強的人都會流淚啊！

真男人馬斯克：

通過視頻重溫一下SpaceX的高光時刻。

歐航局最新發布一段高清視頻：SpaceX貨運飛船飛離國際空間站的優美姿態：

4分半鐘看完SpaceX載人版龍飛船首次發射 7大階段精彩鏡頭全覆蓋:

高光2020

度過了2018的低潮，終於迎來了2020年的高光時刻。

獵鷹九號升空：

儘管新冠肺炎的事情讓人類社會雞飛狗跳，但我們把眼光投向深空，人類仍然充滿了希望，特別是SpaceX。

從 2010 年 12 月 8 日第一代貨運龍飛船試飛成功，再到今天發射的載人龍飛船，SpaceX 十年磨一劍，發射時的震撼場面，彷佛帶我們重回兩年前，獵鷹重型首發現場的熱情澎湃，抑或是 50 多年前阿波羅 11 號發射時的慷慨激昂。

美國肯尼迪航天中心 39A 發射場的獵鷹九號：

由於天氣原因，原計劃於 27 日發射的獵鷹 9 號和載人龍飛船發射任務推遲：

宇航員鮑勃·本肯（左後）和道格·赫爾利（右前）：

獵鷹9號發射軌跡：

第一代龍飛船

美東時間3月6日午夜23:50:31，編號爲C112.3的貨運龍飛船搭乘一枚二手獵鷹9號火箭騰空而起，一飛沖天，開啓一船第三飛征程。

絕版龍飛船謝幕飛，定格一個先鋒時代

美東時間4月7日下午15:40，這艘第三飛貨運龍飛船藉助於降落傘，海上濺落在加州長灘西南太平洋海域，完美收官謝幕飛。

這次任務堪稱龍飛船標誌性謝幕飛，既標誌着一個時代的結束，又意味着一個絕版的定格。

第一代龍飛船時代的結束：從2010年12月8日第一艘龍飛船（C101）首次軌道試飛，一直到第一代絕版龍飛船（C112.3）謝幕飛，十年間總計發射22次（20次成功發射、1次試飛，唯一一次失敗是在2015年6月28日，獵鷹9號火箭空中折戟，編號C109的龍飛船在爆炸中倖存下來，安全海上濺落並回收）。

第二代龍飛船

*與第一代貨運龍飛船相比明顯優化：

• ①裝載體積比第一代飛船多出20%；
• ②最多可使用5次（第一代最多3次）；
• ③可以全自動直接對接空間站（第一代需要加拿大機械臂先擒獲，再對接艙口）；
• ④升級降落傘系統，返航安全係數變得更高；
• ⑤太陽能電池系統由陣列翅膀變成裙裝，更高效率更安全可靠；
• ⑥海上濺落着陸區從加州太平洋海域改爲佛州大西洋海域，大大縮短返航時間，從一兩天銳減到幾個小時回港，有助於科學實驗儘快送達、縮短飛船翻新複用間隔。

目標：星辰大海

2016年9月，伊隆-馬斯克（Elon Musk）在墨西哥的世界宇航大會上正式對外公佈了SpaceX 的大計劃——讓人類成爲星際物種（Making Life Multiplanetary）。

“讓人類成爲星際物種”，正是SpaceX 過去十年所做的一切，以及今後十年將要做的事，緊密圍繞着的戰略內核。

用馬斯克的原話來說就是， I can’t think of anything more exciting than going out there and being among the stars。

馬斯克給出了兩個理由：

第一個，離開地球，去往星空，如此讓人激動。

第二個，爲地球的人類備份。

複用/敏捷：用寫代碼的方式造火箭與飛船

複用火箭、複用飛船，這不僅是SpaceX目前最硬的硬核，而且是未來大規模進入太空、跨星際旅行的基礎。可喜的是，SpaceX一直在朝這個目標不斷突破。第二代龍飛船正是開路先鋒。

SpaceX 公司的開發火箭和飛船的過程，可能借鑑了軟件工程的思想，複用和迭代開發。

軟件工程的的一個核心就是：如何複用。

近20年，軟件工程的另外一個思想就是：不斷迭代，敏捷開發。

代碼級的複用

函數/類

模塊級的複用

庫/組件

項目級的複用

框架

在馬斯克這裏變成了，可重複使用火箭，可重複使用飛船，不斷升級。

這10年可以看成馬斯克和他的SpaceX一路開掛打怪的遊戲過程。

可重複使用的火箭/飛船

爲了攻克火箭的可重複利用技術，SpaceX 專門打造了一臺蚱蜢火箭（Grasshopper）來做垂直起降（Vertical Takeoff Vertical Landing）測試。

從一開始的離地1.8米，到5.4米，再到40米，80米，250米，325米，蚱蜢火箭離地高度逐漸增加，最終達到了744米這一高度。

從最初只能在空中懸停三五秒，到能夠平穩滯空一分鐘再降落，再到加入了導航系統能夠實現精確降落，每一次蚱蜢火箭的發射，都在嘗試新東西，都在不斷進步。

在蚱蜢火箭退役之後，SpaceX 又改造了一臺F9R Dev1火箭，繼續測試可回收火箭控制系統的穩定性。

最終在2015年底，獵鷹9號完成了首次一級火箭的陸地回收。

最終在2015年底，獵鷹9號完成了首次一級火箭的陸地回收。這天距離蚱蜢火箭首次測試返場飛行僅過了三年。

敏捷開發一枚火箭/飛船

迭代思維和敏捷開發同樣被應用於 SpaceX 的火箭設計。它的策略是先儘快造出一款MVP產品，然後在其基礎上通過大量測試來不斷地迭代升級。

獵鷹1號（Falcon 1）就是這樣一個MVP產品。和很多其他MVP產品一樣，它的核心交付並沒有做到完美，獵鷹1號在它的首次發射過程中就發生了爆炸。

隨着更多次的試驗和更多的失敗，獵鷹1號終於完成入軌，成爲第一枚私人建造的入軌火箭。

而SpaceX 的下一代產品獵鷹9號，更是在設計和試驗上都將“敏捷”二字詮釋地淋漓盡致。

獵鷹9號的一級火箭採用了9臺與獵鷹1號相同的發動機並聯。因此，在獵鷹1號的研發中，其實已經嵌入了對獵鷹9號動力系統的研究。

另外，早期獵鷹1號經歷的多次失敗，也爲獵鷹9號的研發提供了寶貴的經驗積累。

2009年10月，獵鷹9號進行了第一次一級火箭點火試驗。僅僅一個月後，二級火箭點火試驗就開展進行了。又過了七個月，獵鷹9號直接執行首飛任務。整個試驗流程簡化至極。

最新的獵鷹重型火箭也秉承了同樣的產品設計理念。它把兩個獵鷹9號的一級火箭捆綁在一枚完整的獵鷹9號兩側，作爲助推器。

從獵鷹1號首飛到重型獵鷹第一次發射，10年的時間，經歷了多個迭代版本和數不清的測試，SpaceX將運載火箭的運力成功提高了15倍。

SpaceX 裏的軟件

很多人關注的是SpaceX裏面的火箭飛船，更多是看得到摸得着的這一部分。那SpaceX的軟件工程師團隊又在幹什麼？ 2013 年 SpaceX 的軟件工程師在 Reddit 做過一次公開回應。

SpaceX 軟件工程師團隊在幹什麼

SpaceX 軟件工程師的目標

• 火箭和航天器上運行的代碼；
• 火箭和航天器的設計和製造過程的代碼；

SpaceX 軟件工程師的技術棧

• C#、MVC4、EF、MSSQL （REST)；
• Javascript、Knockout、Handlebars、LESS；
• C++、Linux、C、Python、LabVIEW、MATLAB；

SpaceX 有 4 個獨立的軟件團隊

• 飛行軟件團隊
• 企業信息系統團隊
• 地面軟件團隊
• 航電測試團隊

其中最核心的團隊應是這兩個，直接涉及到火箭和飛船的。

飛行軟件團隊幹什麼

獵鷹9號火箭、蚱蜢火箭和龍飛船上所有的代碼，都由飛行軟件團隊承擔。

此外，他們還得：

• 編寫仿真軟件，測試飛行代碼；
• 編寫部署在地面站的通信和分析軟件；
• 在飛行任務控制部門工作，爲現役任務提供支持。

航電測試團隊幹什麼

他們與航電硬件設計工程師一起合作，編寫測試軟件，儘早發現硬件問題。

測試軟件通常是在機械環境測試的時候運行。

該團隊的主要任務：

• 寫出非常全面和強大的軟件，以便能夠在大批量的情況下自動發現硬件的問題。

飛行軟件和航電測試團隊的技術棧

龍飛船和獵鷹9號用的是 Linux

導航/推進控制系統

主力編程語言C++

火箭和飛船都是 C++

SpaceX 工程師的推薦學習路徑

入門c再學c++

對於所有軟件工程師來說，C 語言是一門很好的入門語言。它迫使你學習 CPU 是如何工作的，內存是如何工作的，等等。一旦你掌握了 C 語言之後，再去看 C++。

學校裏做項目

我們團隊所有人都有不同的背景，沒有什麼特別的路徑，我們都是沿着一條路走到這裏的。就我個人而言，我在學校裏得到的最好經驗就是做了個人編程項目。這年頭在網上和應用商店裏有很多機會，可以做一個產品，公開自己的作品讓他人看到。

必果祝您一臂之力

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