《重返大氣層》一書收錄照片。2009 年1 月，獵鷹9 號第一次嘗試垂直豎立。 照片來源：羅傑．卡爾森
編按：
一家搖搖欲墜、瀕臨破產的新創公司，卻在一次次被斷言不可能後，陸續送獵鷹1號、9號升空，讓飛龍號入軌，甚至回收火箭、讓它再次飛行。今日，SpaceX承擔全球多數入軌載荷，獵鷹9號更是史上發射頻率最高、最可靠的火箭。
《重返大氣層》一書記錄的，正是2008–2020SpaceX的血淚轉折，從險些夭折到登頂全球太空霸主。作者艾瑞克‧伯格是「Ars Technica」資深太空編輯，獲普立茲獎提名，以第一手採訪收錄數十位工程師、高層與NASA官員的口述，Space X如何在破產邊緣，成功發射可回收式火箭，解決業界過往「拋棄式火箭」的經濟與環保問題、撐過兩次致命爆炸又讓 Demo-2在疫情陰霾中點火升空。本書收錄前所未聞的內部訪談與未曾公開的技術失誤，並榮獲經濟學人年度最佳圖書；一部讀懂馬斯克SpaceX 最瘋狂的工程血淚史！
SpaceX短期在航太領域沒有對手：它完成了過去只有國家級太空計畫才能做到的事。也因為SpaceX，國際太空站終於能進行真正具突破性的太空研究。馬斯克「對目標的絕對專注＋快速試錯改變戰略」的領導方式，帶領SpaceX團隊撐過一場場考驗，最終改寫了人類進入太空的方式，成功開啟了「第二次太空時代」，也開創了無盡的太空商機。
文／《重返大氣層》艾瑞克．伯格 著
次日下午，距離預定發射不到二十四小時，一場典型的夏季雷雨從大西洋方向襲來。天空傾盆大雨。雖然四座高聳的避雷塔能保護火箭免於雷擊，發射臺本身卻無法抵擋幾乎呈橫向襲來的暴雨。雨過天青過後，工程師重新檢查獵鷹9號，很快便發現第二節火箭出現問題。該節火箭的數據傳輸斷斷續續，就像手機通話訊號中斷一樣。很可能是雨水滲入了天線艙。
這一情況迫使他們前往發射臺進行檢查。在那裡，馬斯克與幾位工程師聚集在一起，包括布札以及航電工程師布倫特．阿爾坦。最穩妥的做法是替換舊的圓柱形遙測天線，但由於這些天線已與箭體固定連接，這樣做將大幅延誤發射時間。因此，馬斯克與團隊決定嘗試另一種方法。他們找來了一把熱風槍（一種類似吹風機的手持設備），並讓阿爾坦搭上升降梯。接著，他在數分鐘內便拿著熱風槍持續來回吹拂受影響區域，試圖蒸發天線艙內的水氣。
當阿爾坦與其他人當晚忙著修復火箭時，馬斯克在現場四處走動，向遇到的每個人——技術人員、初級工程師乃至公司副總裁——反覆詢問同個問題：「我們能做什麼來加快速度？」起初，發射團隊以為他指的是當下緊急的第二節火箭天線除濕作業。但實際上，馬斯克關心的是未來的運作模式，以及他希望實現的高頻發射節奏。由於沒能得到滿意的答覆，馬斯克最終在跑道上、橫置的火箭旁坐了下來。他盤腿而坐，雙手支撐下巴，凝視著難以預測的未來，彷彿在冥想尋找答案。幾個小時後，在開車回飯店的路上，馬斯克仍在思考如何簡化獵鷹9號的運作流程以及其他未來問題。午夜過後，在布札開車時，他仍持續向這位發射主管詢問產能提升、回收獵鷹9號核心，以及甚至尚未設計完成的獵鷹重型火箭等議題。
但布札當時心裡有更迫切的問題要處理。短暫小睡後，他與團隊成員在清晨時分進入沒有窗戶的發射控制中心，繼續檢查火箭及其各項系統。雖然在阿爾坦介入後，遙測數據的傳輸在夜間略有改善，但仍不時出現斷訊。大多數的發射團隊成員認為這樣根本行不通，擔心在飛行過程中會失去與第二節火箭的聯繫。就在發射窗口開啟前不到一小時，馬斯克逐一徵詢各部門意見，評估火箭的準備狀態。在這次意見徵詢中，布札、阿爾坦以及公司航電副總裁傑夫．沃德（Jeff Ward）花了不少時間討論第二節火箭遙測訊號不穩的問題與擔憂。雖然沒有明說，但他們其實不同意這次發射。
然而，馬斯克接下來的一句話震驚了在場所有人。「好吧，」他在聽完眾人的意見後說，「我並沒有聽到任何足以取消發射的理由。」
因此，發射團隊開始為當地時間下午一點三十分的升空進行倒數。倒數過程相當順利，直到下午一點，一艘偏離航道的船闖入了外海的指定發射管制區。發射場安全官之所以劃設這類禁航區，是為了避免火箭在上升過程中若發生解體，其落下的碎片傷及船隻。在發射控制中心裡，工程師們試著讓氣氛輕鬆一些。有人從公司總部傳來一張經過修圖的照片：阿拉巴馬州共和黨參議員理查．謝爾比正騎著水上摩托車出現在禁航區內。謝爾比是位極具影響力的共和黨參議員，而聯合發射聯盟在當地設有大型製造工廠，因此他一向是該公司的重要支持者。這張照片很快就在控制中心裡瘋傳開來。
不久後，SpaceX就收到通知，救兵已在路上。新任空軍指揮官威爾森已派出一架黑鷹直升機，準備以旋翼掀起的強勁氣流迫使那艘船離開管制區。隨後他打電話給布札，表示無論如何都會把管制區清空。最後，那艘船駛離了現場，而倒數計時也得以繼續進行。
倒數計時進入最後幾秒時，一具感測器卻回報，其中一具梅林引擎的TEA-TEB點火液2流量不足。系統隨即自動中止發射程序，米勒頓時被推上火線。穆勒率先趕來了解情況，馬斯克也隨後抵達。耳機裡，一邊是鄧恩，一邊是布札，不斷向他詢問最新進展。由於發射窗口只持續到當地時間下午三點，米勒深知自己必須盡快解決這個問題。
倘若引擎在TEA-TEB點火液供應不足的情況下嘗試點火，後果可能相當嚴重。麥格雷戈一次測試中，就曾因點火液未能正常流入引擎，導致燃氣產生器劇烈爆炸。由於這是獵鷹9號的首次發射，SpaceX對TEA-TEB流量設定了較為嚴格的安全門檻，因此米勒取得馬斯克、穆勒等人的同意，決定適度放寬限制。在更新飛行軟體、讓火箭接受新的參數後，發射時間重新訂於下午兩點四十五分。
這一次，倒數過程一切順利，沒有任何一具引擎中止點火。隨後，在劇烈的震動與顫抖當中，火箭穿越避雷塔，穩定地向天空攀升。當它突破音障（sound barrier）時，獵鷹9號在空中形成清晰可見的衝擊波。隨著火箭繼續攀升進入逐漸稀薄的大氣層，其尾焰也迅速向外擴張開來。
馬斯克在控制室內緊張地觀看升空過程，他站在錢伯斯的座位後方，注視著她工作站上方的大型螢幕。兩人都能感受到火箭升空時的震動，猛烈的聲波掃過整棟建築。那種感覺令人難以置信，不只看到火箭正在攀升，甚至還能切身感受其震動。錢伯斯盯著螢幕上的數據，努力維持冷靜，但內心其實早已想從座位上跳起來歡呼。當第一節火箭完成燃燒後，她再也無法克制，直接跳起身來，用力向空揮拳慶祝。
當九具引擎完成任務後，馬斯克帶著一種近乎興奮的滿足感從螢幕前走開。無論接下來還會發生什麼，這次的表現已經夠好了。他可以把第一節火箭的達標，宣稱為一次成功的任務。
在控制中心外，羅傑．卡爾森與數百名員工及其家屬一起站在草坪上，抬頭滿懷期待地望向天空。在這枚獵鷹9號的第一節火箭橫跨美國運送至發射場後，卡爾森一路參與了在佛羅里達機庫中完成的組裝工作。他也親眼見證了那套極為精細的機構安裝過程，這套機構會在第一節火箭的推進劑耗盡後，將兩節火箭分離。安裝級間分離系統花了整整三天時間，而他深知這套系統有多少種可能的故障方式。當時，卡爾森站在SpaceX的另一位工程師大衛．弗里德霍夫（David Freidhoff）身旁，而弗里德霍夫也部分負責這套分離系統的設計與運作。
倒數進入最後幾秒時，弗里德霍夫對卡爾森說：「拜託，那東西一定要給我成功啊。」
隨著火箭持續攀升，草坪上的SpaceX員工們歡呼、吶喊，情緒徹底沸騰。但卡爾森和弗里德霍夫仍然按捺住情緒，沒有加入慶祝。在飛行進行到第一八二秒時，火箭的主引擎關閉；四秒之後，級間分離機構啟動。隨著第一節火箭脫離，第二節上的單一梅林引擎隨即點火，開始運作。直到這一刻，確認飛行真正進入下一階段後，卡爾森與弗里德霍夫才終於加入逐漸失控的歡呼當中。
當天，獵鷹9號成功地一路飛抵目標位置——其第二節火箭持續燃燒數分鐘，將一個「模型版」的飛龍號太空艙送入近地軌道（low-Earth orbit），用以模擬實際太空船的質量與外形。獵鷹1號曾在前三次嘗試中全數失敗，如今SpaceX卻在首次嘗試獵鷹9號這種更大、更複雜的火箭時，就成功地以驚人的精準度進入了預定軌道。
當火箭完成任務後，發射團隊走出控制中心，迎向燦爛的陽光，不禁瞇起眼睛、揉了揉眼睛，重新與外頭的親友會合。錢伯斯回憶：「我們當時非常得意，光看走路姿勢就知道。家人和朋友在外面等了好幾個小時，沒讓他們失望的感覺真的非常棒。」
這次任務雖然並不完美，卻是一次驚人的成就。升空後的前兩秒，火箭曾發生約六十度的偏轉旋轉，原因是引擎略有對準誤差所致。然而，火箭的導引、導航與控制系統隨即偵測到這一滾轉動作，並在獵鷹9號失控之前成功將其抑制住。第二個異常則出現在更後期。SpaceX原本打算重新點燃第二節火箭的梅林引擎，以便在妥善控制之下重返大氣層並墜入太平洋。這是標準程序：必須保留少量燃料以執行此操作，避免第二節火箭在近地軌道長時間滯留，成為大型失控碎片。任何未能在大氣中燒毀的金屬殘骸，最終都會安全落入海洋。發射公司通常會將再入目標設定在「尼莫點」（Point Nemo），位於南緯四十八度，是太平洋中距離陸地最遠的位置，四周一千英里內皆為海洋。
然而，在進入地球大氣層之前，SpaceX失去了獵鷹9號第二節火箭的姿態滾轉控制。在準備再入前排空推進劑時，該級火箭已開始旋轉，同時噴射出殘餘燃料。而在地面下方，距離天亮還有幾個小時的新南威爾斯（New South Wales），早起的澳洲民眾抬頭看見天空中出現一個明亮、旋轉的棒棒糖狀光體。當地電視與廣播電臺隨即湧入大量不明飛行物目擊通報。最終，該級火箭在大氣層中燃燒殆盡。
獵鷹9號的首度升空，恰逢美國太空政策歷史上的關鍵時刻。當時，白宮與國會正就美國載人太空飛行的未來展開激烈角力。隨著太空梭即將退役，承包相關計畫的大型航太企業紛紛遊說國會，希望能為新一代火箭計畫爭取同樣豐厚的資金支持。然而，歐巴馬政府則希望暫緩這條既有路線，給予SpaceX等新興業者機會，證明他們能夠降低太空飛行成本。因此，獵鷹9號的首次發射，某種程度上成了對歐巴馬太空政策的一次公投。如果火箭失敗，反對者便有充分理由宣稱：商業太空產業仍未成熟到足以肩負美國太空飛行的未來。
歐巴馬總統任內的太空政策首席顧問、NASA副局長洛瑞．加弗對此深有感觸。她回憶：「我很清楚，不僅我的個人聲譽，連歐巴馬政府的太空政策能否成功，很大程度上都將取決於這次SpaceX發射的結果。」
然而，即使獵鷹9號成功升空，也未能平息馬斯克的批評者，以及國會中與傳統航太承包商利益一致人士的反對聲浪。照理說，這本該是美國值得慶賀的一刻。SpaceX的火箭完全在美國製造，為國家帶來重要的戰略優勢。當時，美國大多數國安衛星仍仰賴擎天神5號火箭送入軌道，而聯合發射聯盟則必須向俄羅斯採購引擎。獵鷹9號所展現的，正是美國以較低成本實現發射自主的可能性。
可惜，國會山莊的太空政策領袖，例如謝爾比，由於與既有的航太利益集團關係密切，對此仍抱持輕蔑的態度。就連德州資深聯邦參議員凱．貝利．哈奇森（Kay Bailey Hutchison），也以負面的角度看待這次發射。她表示：「別搞錯了，即使是這次有限的成功，也比原定時程晚了一年多。而其他民營太空公司的計畫進度，同樣持續延誤。」這樣的反應如今回頭看來幾乎令人難以理解。哈奇森明明是一位支持自由企業的共和黨人，而SpaceX正是一家成功崛起的民營企業。當時，SpaceX在德州的業務正不斷擴張，位於麥格雷戈測試基地的員工已接近一百人。更重要的是，SpaceX的成功對國際太空站計畫至關重要。負責管理太空站的NASA現場中心就位於休士頓，距離哈奇森成長的地方僅有數英里之遙。
總之，儘管獵鷹9號擁有驚人的推力與實力，卻仍無法撼動龐大的航太利益集團。
但這並不能改變SpaceX已完成一項非同凡響之成就的事實。為了讓這枚火箭成功升空，團隊付出了難以想像的努力。在最後衝刺階段，馬斯克曾承諾員工，一旦任務完成，就能暫時告別沒日沒夜的趕工模式。而在獵鷹9號成功發射後，他也說到做到，宣布全公司於美國國慶日當週放假一週，而絕大多數員工也真的休假去了。
