SpaceX的首次载人飞行再次证明了“第一性”原理

第一性原理

“在每一系统的探索中，存在第一原理，是一个最基本的命题或假设，不能被省略或删除，也不能被违反。”                     ——亚里士多德

比如我们学几何的时候，一开始有“两点决定一条直线”这样的公理，通过这个公理去推导出其它的定律。

现代认为：从头开始，在不需要任何参数的情况下，只需要一些基本的事实依据，就可以得到体系基本性质和结论的方法叫做第一性原理。它是“透过现象看本质”的一种具体的思维方法。

从产品和解决方案设计的角度，可以尝试着提出以下的问题去看看这个行业过去的思路以及可能遇见新的问题：

1）当初他们为什么这样设计？

2）这样设计是基于什么情况下的前提条件？

3）前提条件现在发生变化了吗？

4）随时时间和技术的变化，有新的问题被引入吗？

硅谷“钢铁侠”马斯克(Elon Musk)就运用了第一性原理，将Tesla电池组从每千瓦时600美元的成本降到了每小时80美金；而SpaceX的主控芯片组成本则是降低了99%。前者将清洁能源电动汽车带给了普通大众，后者则将商业太空旅行变成了现实.....

Tesla

让我们来分解一下电动汽车：在操控性好且空间利用率高的前提下还有两个问题困扰消费者：总拥有成本和产品成熟度问题。成熟型的问题说白就是使用率的问题，工程级别的成熟度和使用频率相关，使用的人多了自然就成熟了。 那么主要是总拥有成本：分解一下电动汽车，主要成本在电机、电控、电池。充电桩成本可以和燃油车保养成本对冲，电机和电控基本相同的情况下，核心成本就是电池。

动力电池的组成材料是什么呢？电池由碳，铝、镍、铅等化学物质和金属包装构成。参考一下贵金属市场的价格，只有现在电池组的10%左右，那么电池组的成本空间是不是很大，值得尝试一下？是的，Tesla汽车就诞生了。

制造汽车需要厂房、工人、而充电桩的运营需要政府的支持，哪里有政府的支持和补贴呢？中国有，为什么不把超级工厂建在中国，相关组件全部在中国生产呢？这样总体成本会不会更低，可以提升竞争优势？是的，Tesla 上海超级工厂来了。

Tesla运用的第一性原理的中心思想是：电池包的化学组成本质上的成本极低。因此让大众开上实惠的高科技电动车成为可能。

SpaceX

载人航天都是美，俄，中三个国家层面做的。作为一个私营企业，如何把成本降下来让大众可以实现去太空旅行呢？马斯克对此进行了缜密的思考：

1）除了登陆仓可以回收外， 火箭系统是否也可以使用可重用设计 ？

2）是否可以使用通用器件和开源系统来设计硬件和软件？

3）是否可以用扁平化方式运营来提升运营效率？

问题1）：航天飞机、载人飞船可以回收，助推火箭为什么不能回收？在经历了至少5次失败后SpaceX的火箭回收成功率越来越高了。光在2018年SpaceX一共发射了21次，经过大量的推算和实际测试数据。从不同的角度，形成了一套完整的测试脚本，最终实现了火箭和飞船的可回收。

问题2)：作为Setup科技公司，SpaceX在设计之初就放弃了所谓“宇航级”的器件，因为宇航级太少而变得很贵；那就开始就使用了“工业级”通用处理器X86; 据SpaceX前总师透漏：载人“龙飞船”18个子系统，每个系统用3个X86芯片，这样一共54块主控芯片搞定载人飞船，成本就是54个普通电脑CPU，大概3600美元；操作系统没有使用专用的OS，而是使用开源且免费的 Linux。 火箭的主控也是开源的GCC或者CGD，并且飞船和火箭的软件开发上用标准C＋＋进行对象设计。所有模块子系统和控制系统代码尽量进行继承和重用。标准的OOD软件工程学设计，而且还具有后发优势。

问题3）：过去发射载人飞船需要国家庞大的机构协作，各种审批流程，无形加大了运营成本。SpaceX作为私人商业机构，运营操控更加扁平，一次发射只需要25个操作员，6个控制员，而且这里面好多本身就是测试工程师，这样运营成本降到最低。

如此一来，单人进入太空的旅行报价从波音公司的9000万美金直接被马斯克下调整到了5500万美金。可以预计未来会继续下降，从而让普通富豪的太空旅行成为可能。

SpaceX运用的第一性原理的中心思想是：载人航空系统的软硬件可以使用个人电脑的系统进行并发计算，从而大幅度降低了航空器的成本。因此让人类对太空的探索和关于星际旅行的浪漫幻想得以实现。

美国东部时间11月15日晚19:27分左右，SpaceX的载人龙飞船搭乘猎鹰9号运载火箭，在佛罗里达州的肯尼迪航天中心发射升空。这是SpaceX的首次正式载人飞行任务，标志着美国正式进入了商业航天载人时代。目前世界上四家可以发射载人航天的单位是：中国、俄罗斯、美国政府和SpaceX; 而SpaceX则是目前唯一可以提供商业载人旅行的企业。