也许是为了满足个人英雄主义，也许是为了发掘太空经济的蓝海，又或许是为了拯救世界和人类的未来，埃隆·马斯克与杰夫·贝索斯站在了这个快节奏故事的舞台中央。与此同时，我们还遇到了一群同样令人着迷的企业家，从精力充沛的美国亿万富翁理查德·布兰森到卫星互联网预言家格雷格·维勒，他们中的所有人都坚信，商业航天将会更好地改变我们的世界。
这本书的作者蒂姆•费恩霍尔茨在过去若干年里，一直奋战于航天报导前线，他认为，从硅谷到火星，对于每一个参与这场角逐的传奇公司或企业家来说，将现有的财富与名誉押注在火箭、飞船的制造以及探索太空的新竞赛上，不仅仅意味着一个有利可图的机会，更是一场有关技术和商业竞争与生存的高风险马拉松，是人类探索宇宙和未来的光荣与梦想。
引言
多年以来，研究火箭的人们一直驻守在佛罗里达州的同一片湿地中。
位于大西洋沿岸的三角岬角，常年遭受飓风侵袭，卡纳维拉尔角本可能会成为另一种不太好的土地开发项目，也就是在二战结束后，让其他州的美国士兵在湿地购买度假房屋的项目。但是，一群拥有算尺的人们抢先到达了那里——他们查阅美国地图，寻找能够方便将充满爆炸物的大型机器丢入海中，以防它们发射后以惊人的速度回到地球，并且距离赤道足够近，以便能够借助地球自转进行发射的地方。他们对卡纳维拉尔角很满意。
不过，那是半个多世纪以前了。现在的佛罗里达州湿地，充斥着那些努力离开地球，漫游于围绕地球和邻近月球的空旷空间的美国人所建起的混凝土地基：首先是水星号飞船，随后是双子座宇宙飞船，以及最后的阿波罗号飞船。随着太空变得不再是神的领域，而更易受到人类控制后，官僚主义取代了神性：太空实验室，随后是航天飞机。1958年，美国国家航空航天局（NASA）作为与苏联竞争而特设的机构成立，其中包括前纳粹分子，质朴的美国工程师，以及勇敢的试飞飞行员。它成为了一个巴洛克风格的机构，致力于建造和维护人类历史上最昂贵的新发明：国际空间站（ISS），轨道上的一个研究前哨站。
美国在第一场太空竞赛中的胜利令人敬畏：庞大数量的金钱、智力与技术，所有这些都是为了将脆弱的人类送到一个他所不属于的地方。继阿波罗计划后，雄心勃勃的太空计划充斥着自满情绪。美国登月过程中所做的一切，与那些先驱者所取得的成就无关，而是对于那些虎视眈眈者来说所做的这些意味着什么，给人一种不安的感觉。NASA就相当于是完成了一场复杂的冷战宣传行动。一旦展示出拥有登月的能力，就再也无法回头。总统们对太空探索大肆吹捧，但大多数坚持将眼光投向星星的人，都被认为是怀旧者。
走进埃隆·马斯克，太空探索技术有限公司（后简称SpaceX）的创始人兼CEO。虽然他很享受“首席设计师”的称号，但他显然不是一个怀旧者，特别是按照火箭爱好者们的标准来看。这位拼命三郎式的南非裔企业家，创立了被称为SpaceX的太空公司，以便他能够在火星退休。在他四十四岁生日那天，他的公司给了他一份生日大礼：SpaceX将成为史上第一个将火箭发射到地球轨道后，安全返回地球的公司。
在马斯克看来，卡纳维拉尔角第40号发射台（SLC-40）有着沉沉的历史厚重感-它承载着太多沉积下来的规则、习惯以及传统的智慧。马斯克的工程师们对老的空军发射台进行了翻新和清理，以便使其能够更高效的运行，运输起来更快速且价格低廉。现在，他们正在德克萨斯建造一处新的私人太空港。然而，太空业务的现实，要求SpaceX必须从卡纳维拉尔角，一个远离它们的建造与测试地，从政府租借的发射台发射火箭。
2015年6月28日，SpaceX建造的猎鹰9号火箭，矗立在发射台上，即将于半小时后发射。这枚火箭高230英尺，直径13英尺。整个区域空无一人，以便马斯克的创造物能够注入数千磅液态氧和高度挥发性的煤油。流经机器的超冷液体，使得佛罗里达州湿热的空气随之凝结；剧烈的蒸汽喷发，让火箭看起来就像是在吞云吐雾，恰如飞船顶部的名字-龙。火箭的大部分发射质量都是液体，就像一罐苏打水一样，但若是将一枚铝制火箭与一罐可口可乐相比，在同等条件下，会对火箭造成损害：因为等比例放大的话，火箭的外壳要比饮料罐壁薄得多。而且，为了将更多推进剂注入火箭，推进剂将会被冷却到零下340华氏度。
在SpaceX总部的控制室中，年轻的控制员们监控着压力计、遥测进料装置，以及安装在火箭各处，甚至安装于推进剂容器内的摄像机。工程师们参与到公司的发射直播中，为成千上万观看直播的粉丝们和围观人群解释飞行的基本情况。视线回到佛罗里达，NASA的官员们，空军指挥官们，以及SpaceX的运营团队，都紧张的注视着电脑控制台后的倒数计时表。
政府官员们会嫉妒SpaceX的能力吗？马斯克的航天器，是第一个完成NASA对国际空间站飞行任务的私有航天器。为了确保任务的完成，SpaceX需要航天局提供的资金支持和建议。但是，马斯克坚持火箭应根据他自己的原则进行设计，并且高大的白色火箭的每个部分都归他公司的股东所有。这不仅仅是一个技术性细节，而是航天的一种革命性方法。与此同时，这对于马斯克更宏大的使人类成为“多行星公民”的野心很有必要。马斯克投入了自己的1亿美元和过去13年的人生，可不仅仅只是为了达成今天的任务：将4000磅的质量（你可以用一辆道奇公羊卡车移动的质量）移动几百米的距离（纽约市和波士顿之间的距离）。如果只是横向移动这两吨质量，可能并不值得一提，但你得意识到这是在垂直移动（而不是横向移动），这不是一个简单的工作。
当火箭准备发射时，三名宇航员在距离地球250英里的国际空间站里。他们生活在一系列拧在一起的铝管内，以巨大的速度围绕着我们的星球轨道转圈。为了维持他们的生活，需要航天器定期补充食物、水和氧气，以及为他们在太空中存在提供正当理由的科学仪器和实验。自从空间站建造以来，为配合国际合作伙伴，主要是俄罗斯和欧盟，NASA不得不淘汰掉它唯一能够达到空间站的工具。2011年，航天飞机因飞行过于昂贵和危险而被叫停。现在美国的太空项目，完全是建立在俄罗斯的优势之上，因为在没有俄罗斯援助的情况下，美国将无法触及它最昂贵的科学设施。
NASA已经试图用若干选项来替代航天飞机。尽管花费了数以亿计美元，给巨型航空公司提供资金，但仍然没能获得新的答案。在巴拉克·奥巴马当选总统后，他的政府砍掉了最大的超预算项目，推迟新火箭和太空舱的制造计划，让宇航局自己来操心太阳系的余下部分。为了维持国际空间站的运行，奥巴马团队将建立一个“小布什时代项目”，该项目设想将地球和空间站之间的运输私有化。
这是马斯克和他新生的太空公司所迫切需要的机会。那个时候，炸毁的火箭比成功飞起的火箭要多得多。许多人认为，马斯克只是另一个来自硅谷怀揣太空梦的有钱傻子。十年前，微软创始人比尔·盖茨已经为一个雄心勃勃的互联网卫星计划投入了数百万，该计划被称为“星座计划”，旨在让人们能够用它来接入互联网。然而，这个计划最后以破产而告终。主要的航天承包商，如波音公司，洛克希德·马丁公司，诺斯洛普·格鲁门公司，拥有数十年实践经验的工程师队伍，打心眼里瞧不上这家由软件工程师组成的年轻公司，不觉得他们能够胜任太空旅行的挑战。
即使如此，马斯克仍然看到了入口，从底层开始。通过制造火箭来完成太空中的繁琐工作，从为他人发射人造卫星开始。随后，他与NASA签订了一份向国际空间站运送补给的合同。比起建造史上最大的卫星星座，或月球探索来说，这些工作可能会缺乏些魅力。
可是，看看现在多有魅力！发射台上闪闪发光的白色、轻便的、喷着蒸汽的机器，看起来多么符合史蒂夫·乔布斯对火箭的构想。自2010年首次飞行以来，它改变了一个全球性行业：以6200万美元上市，仅为SpaceX的竞争对手们所销售的轨道火箭价格的一半。在18次成功飞行后，其中6次是为NASA，SpaceX公司冷酷总裁兼首席运营官格温·肖特韦尔，为此打造了一处价值100亿美元的发射台，因此赢得了全球主要卫星运营商的合同。虽然它的主要竞争对手确实是国内的佼佼者，但那些美国、欧洲和俄罗斯的军工综合体的技术承包商都获得了相当大力的资助，而SpaceX能够做到所有的这一切相当不易。航空航天企业不再嘲笑，而是以新的眼光看待SpaceX。
能够将数吨重量的物体发射到地球轨道的火箭，价格大多极其昂贵，大约要几亿美元，而且通常来说是完全一次性使用的。每次飞行时，那些使用最坚固、轻便的材料所制造出来的复杂机器就会被轻易丢弃：一旦它将所装载的货物运送至轨道上，火箭就会在大气层中燃烧，坠入大海，亦或是在太空中漫无目的地飘荡。外行人都能从中发现一种显而易见的省钱方法：那就是多次使用这个见鬼的东西。然而，没有公司或国家制造出了一款高效的可重复使用火箭。航天飞机是最接近的，但是由于其一次性燃料箱，每次飞行后需要花费数月进行翻新，且价格昂贵而被淘汰。两次灾难破坏了这个项目：1986年挑战者号，以及2003年哥伦比亚号的损失，均与飞船多次重复性暴露于太空旅行过程中的极端压力有关。航空航天工程师考虑到下一代美国火箭的可重复使用性，认为在该项目上的花费最终不会得到回报：没人定期驾驶足够数量的火箭飞行，而且其中所涉及到的额外困难，只不过是让火箭这种变化莫测的机器在最好的情况下，有更多方法成为炸弹。要为可靠性花钱，而不是效率。
马斯克的想法则完全不同。SpaceX的哲学是，让物理科学来决定什么是可能的，什么是不可能的。将塞满昂贵机器和电子设备的火箭助推器，带回到地球并没有技术障碍的。美国太空项目，在90年代就已经对可重复使用火箭进行过试验，火箭能够在空中飞行近两公里，并安全地回到地面。但是，在一次测试失败后，项目失去继续研究的资金支持，NASA便将项目取消，仍由航天飞机来处理大多数政府的太空运输任务，因此对另一款可重复使用火箭的研发，基本上没有需求。政府之外，新兴的商用卫星产业将大量资金投入到巨大卫星的开发上，而它们仍选择相信由政府御用承包商们制造的火箭，即使它们价格昂贵。俄罗斯拥有联盟号和质子运载火箭；欧盟有阿里亚娜欧洲空间组织运载火箭；而美国有宇宙神和德尔塔运载火箭家族。
马斯克认为，时代已经变了。不管怎样，现在已经是二十一世纪了。现在对于发射的需求，远远超出人们的想象，而且合适的产品还能够提升需求。这将会形成一个良性循环：如果进入太空的成本，降到足以使轨道上的新业务成为可能的程度，那么，将有更多资金投入到降低进入太空成本的行列。这是他在互联网蓬勃发展初期，作为企业家所形成的一种态度。在1999年，并非很多人能够想象到一种在互联网上对服务和商品进行支付的新兴方式的必要性。然而，马斯克与其他所谓的贝宝（PayPal）黑帮成员们并未被吓到，而且他们中的许多人，如投资人彼得·蒂尔和卢克·诺斯克，都支持SpaceX。一旦他们构建出将货币安全地从消费网站交换地简单工具后，另一个企业家就找到了使用它的方法。这种将货币在线交换的能力，成为了一个全新经济的基石。当2002年拍卖网站易趣网（eBay）以15亿美元的价格收购PayPal后，马斯克的收益份额给他提供了开拓新市场的资本——包括在太空中。猎鹰9号，就是SpaceX的第一个杀手级应用。
正如大多数其他轨道火箭一样，猎鹰9号实际上是两枚运载火箭组合在一起。最大的运载火箭被称为是第一级火箭，或助推器，配备8台发动机，加上装有发射需要的所有推进剂的贮箱。置于顶部的是另一枚运载火箭，被称为第二级火箭，仅有一个发动机。将被送入轨道的有效载荷，可能是一颗卫星，也可能是一打卫星，或是一个龙飞船的航天舱，则被安装在了第二级火箭的顶部。
发射时，第一级火箭负责牵引其自重、第二级火箭和货物，对抗引力和大气层的重任。当火箭进入被称为卡门界限（通常被认定是高于海平面100公里处，即62英里）的范围内时，推力开始消失。到达此界限时，火箭会以四倍于音速的速度运动，发动机熄火，两级火箭分离，不过这些轻描淡写，掩盖了其中的戏剧性：气动推进器迫使火箭分离，第二级火箭的发动机在助推器坠回地球的同时点火启动。此时，第二级火箭接替第一级火箭的工作，将有效载荷带往其目的地，即地球之上的250英里至23000英里范围内的任何地方。对于大多数火箭来说，在两级火箭分离后，巨大的一级火箭的使命就完成了，它会在卡纳维拉尔角坠入大海。但当中国太空项目发射火箭时，第一级火箭意外地坠入一个村镇中，当地居民们纷纷在横卧在公路中央的巨型铝筒旁摆姿势合影。
然而，SpaceX有其他的计划。在两级火箭分离后，当第一级火箭脱落时，会发生不一样的一幕：发动机将重新恢复工作，安装在侧面的四个栅格翼展开。与此同时，14层楼高的火箭筒便停止坠落。它将会继续飞行，发动机指向地球，进行反推减速。在高于地球几百英尺处，四个大型起落架将会展开，就像在50年代科幻电影中那样。猎鹰9号的第一级火箭，重约20吨，当起落架悬停在地面几英寸处时，发动机熄火，随后将轻轻地降落在着陆架上。
至少这是一个好的想法。到向国际空间站的第七次任务时，SpaceX已经将火箭带回空旷的海上，证明当它返回海平面时，它将处于正确的位置和控制之下。其次，助推器改进为海上着陆架。巨大的驳船被公司改装为自动式：当火箭抵达时，如果船上有人就太危险了。这被证实是个明智的选择。前两次着陆尝试，以惊人的爆炸而告终。每一次的失败，都让SpaceX团队了解更多关于着陆系统的运作原理，进而改进火箭定向的计算机算法。在之前的任务过程中，两个月前，火箭已经能够着陆——确实已经着陆，竖直站立在漂浮的驳船上。但是，它最后失去了平衡，目击者在现场视频直播中沮丧地看着它痛苦地缓慢倒下。余下的推进剂瞬间被点燃。SpaceX的众多粉丝却超爱这一幕，他们为公司的恶作剧而喝彩。NASA高管们，则开始有些动摇了。
其实这一次，马斯克认为，他们是能成功地。他公开地预言了成功与失败的可能性各占一半。但不是公司外部的所有人都信服。NASA官员们打退堂鼓，不仅仅是因为最近的失败，还因为SpaceX测试其可重复使用性火箭的方法：他们不是通过进行单纯地试验飞行任务来开发可重复使用技术，而仅仅是在为他们的客户执行发射任务时，才进行测试。为什么不这么做呢？技术上来说，直到客户的货物安全离开后，进入第二阶段飞行前，都与可重复使用系统无关。但是，本着迭代的精神，每一次对火箭进行小改动的做法，都让传统火箭从业人员不适。因为，对火箭外形的任何微小调整，都会影响其空气动力轮廓；发动机内部复杂的液压系统中，任何一个微小的改动，都可能会在任何地方产生间接的负面影响。火箭很少会由于一些重大错误而失败，它往往是因为一些微小的、未预料到的缺陷而出岔子。
尽管如此，“在飞行时测试”成为了SpaceX公司的又一口号，另一个将它与那些自己想要抢饭碗的旧公司们区分开的特征。作为一个创新战略，这相当成功：公司直接从其研发项目中获利。这对数据公司来说是一个常见的战术，即持续A/B测试——在网站上为用户提供不同信息和评估其功效的行为。但是，在控制剧烈化学反应的机器上，迭代技术是否仍能像在基于无常信息的公司中一样有效？
现在，倒计时进入高潮阶段。发射前五分钟，飞行负责人与控制团队签到，监测火箭的 发动机和制导系统，龙飞船，发射台状况，天气，甚至是空间站自身的飞行路径。所有系统运行正常。被称为“强力背材”高大的支柱支撑着火箭，并将火箭竖立起来，然后与火箭分离和并向后倾倒。距离倒计时仅剩一分钟。地面控制人员将火箭交给它内置的飞行计算机。点火前的几秒，水从巨大的管道泼向发射台。水会吸收发动机的声响，以便震动不会将火箭撕裂。
“五，四，三，二，一，零……猎鹰9号发射”。
当火箭从发射台升空时，巨大的白色烟雾喷涌而出。火箭上升时，火焰从其九个火箭发动机中喷射而出，几乎与火箭本身一样长，缓慢而痛苦。
“第一阶段推进正常”。
三十秒之后，火箭已经距离地面数英里，加速，几乎消失在云层中。一分钟后，火箭达到超音速。随后三十秒，它到达最大Q值——当发动机推力与重力和大气阻力交汇时，对火箭金属结构进行拉扯和扭转时，对火箭施加最大力的时间点。火箭上升到14英里，以每小时1542英里的速度移动，而且仍在加速。
十秒后，火箭以每小时1900英里的速度飞行，距离地球19英里。随着大气层逐渐稀薄，火箭的排气尾流从匕首的形状变成像是九朵花瓣的小束云朵状。
几秒后，除了烟，什么都没有了。烟从火箭顶部倾泻而下，将火箭吞没于其中。猎鹰9号消失了。烟雾清明后，除了散落的残骸，什么都看不到了。火箭在爆炸前共计飞行了两分十八秒。三十万在线观看公司视频直播的观众们，只能盯着佛罗里达州那干净、浅蓝色的天空。
目录
引言ix
第一章 资本主义的冒险
第二章 火箭产业的复杂性
第三章 火箭垄断者
第四章 互联网人
第五章 太空俱乐部的周五下午
第六章 火箭的暴政
第七章 从来都是拐弯抹角
第八章 到达极限高度的方法
第九章 在飞行中测试
第十章 改变VS墨守成规
第十一章 夺旗
第十二章 太空竞赛2.0
第十三章 减少，回收，再利用
第十四章 挑战极限
第十五章 火箭背后的亿万富翁
第十六章 在地球轨道之外
后记：一个在外层空间旅行的文明
致谢 255
注释 258
索引 271
