「Space Exploration Technologies Corporation」簡稱SpaceX是美國一間由創業家Elon Musk伊隆·馬斯克於2002年創辦的私營火箭公司，目標是降低太空運輸的成本，將人類送上太空、殖民火星，讓人類成為真正的太空文明。
歷史背景
太空時代的開端
1957年，蘇聯發射了人類史上第一顆人造衛星上太空，標誌著人類進入了太空時代的開端。僅僅12年後，美國太空人Neil Armstrong阿姆斯特朗成功登陸月球，這是人類史上首次踏上地球以外的星球。這一壯舉更加激發了70年代的太空熱潮，引發了大量以太空為主題的卡通片和科幻電影的湧現。
當時，太空甚至影響到了時裝和室內設計，許多人都相信在不久的將來可以實現登上月球的旅行。經典科幻電影「2001太空漫遊 2001: A Space Odyssey」也在1969年登陸月球同年上映，預測了一個在2001年，人類只需購買一張機票就能登上太空站渡假的未來，這一幻想激發了人們對太空的無限遐想。
阿波羅登月計畫的影響
60年代NASA的「阿波羅登月計畫」成功激發了一代人對數學與科學的興趣，培養了許多成功的工程師和科學家。在這個環境下長大的Elon Musk從小就對太空探索有著濃厚的興趣。雖然太空熱潮在20世紀末已經消退，但Musk一直保持對太空探索的初衷。在共同創辦Paypal致富後，他一邊創立Tesla，一邊積極推動太空探索，並憧憬將人類殖民火星，成為跨星球種族的領頭人物。
SpaceX創辦歷史
夢想的種子
SpaceX的故事始於2000年底，當時馬斯克被Paypal董事會解除CEO職務不久，和朋友正在路上開車，難以想像他十年前才移民美國，拿了賓夕凡尼亞大學(University of Pennsylvania)的經濟學與物理學學位，創立了兩間超級成功的Startup創新科企，成為億萬富豪。
朋友問馬斯克下一步想做什麼，他說對太空探索有興趣。此時「阿波羅計畫」已經過了30年，馬斯克心想NASA一定對登陸火星有些進展吧，他查了查NASA的網站，發現根本找不到任何人類登陸火星的計劃，心想應該是網站設計不良吧。但很快，馬斯克在加州參加一些太空研討會時發現，NASA根本就沒有那種計劃。
「火星綠洲」計劃
放是乎，馬斯克就萌生了自己創立太空計劃的念頭，以重新啟發大眾對太空探索的熱情，以此推動增加美國太空總署NASA的經費。他將計劃命名為「火星綠洲Mars Oasis」計劃將一個小型實驗溫室發射上火星，採集一些火星土壤與地球土壤混合並種植植物，用攝影機把植物生長情況傳回地球播放。
馬斯克為了這個計劃，閱讀了大量關於火箭的資料，從前蘇聯技術手冊到科幻小說，也熟讀「火箭推進原理Rocket Propulsion Elements」、「太空動力學原理Fundamentals of Astrodynamics」和「燃氣渦輪和火箭推進的空氣熱力學Aerothermodynamics of Gas Turbine and Rocket Propulsion」等書。
在2001年，馬斯克和朋友去了兩次俄羅斯，嘗試為他們的火星計劃收購洲際彈道導彈。當時俄羅斯處於蘇聯解體後最自由的時期，任何東西只要有錢都可以買得到。馬斯克預期能以2000萬美元，購買三枚洲際彈道導彈，然後改裝發射送上太空。但這些俄羅斯人卻獅子開大口，一枚導彈要賣800萬美金，而且不可討價，馬斯克認為他們之後還可能改口抬價因而放棄。
成立SpaceX
在從俄羅斯回來的飛機上，馬斯克藉著從書中學到的建造火箭知識，拿出紙筆詳細列出並計算了生產火箭的原材料價格，發現僅是當時火箭售價的3%，馬斯克意識到他可以創立一間公司製造他所需要的便宜火箭，SpaceX的想法由此誕生。只要能夠重覆使用這些火箭，自行生產發射設備及軟件， 他能將火箭發射價格大大降低至十分之一且仍擁有70%毛利率。於是乎2002年，馬斯克成立了SpaceX公司，並組建了一個工程師團隊，誓要自己研發火箭。
SpaceX目標是以最快的速度製造低成本的火箭，根據公司早期的一份報告預計將在11個月內完成第一顆火箭引擎，兩個月後完成箭身，再花幾個月不斷進行測試，到2010年底正式開始登陸火星任務。
SpaceX的挑戰與突破
早期挑戰
SpaceX的最初幾年充滿挑戰，許多人認為開發可重覆使用的火箭是不可能的，連資金雄厚的美國政府都未曾做過的，一間剛成立的初創企業的成功機會極小。面對來自業界的質疑，SpaceX幾乎沒辦法從外人籌集資金，馬斯克不得不投入額外的個人資金來維持公司的發展。
Falcon 1的成功
儘管面對這些挑戰，SpaceX在開發火箭方面不斷取得良好成果。2008年，SpaceX成功發射了其第一枚火箭Falcon 1獵鷹1號，成為第一個到達地球軌道的私人開發火箭，確立了SpaceX在太空行業的重要地位。在接下來的幾年，SpaceX繼續研發火箭和太空船技術，與NASA和其他組織簽訂了合約，為國際空間站提供運輸服務，並將一些商業衛星送上軌道。
重要里程碑
SpaceX的主要里程碑之一是在2012年，成為第一間私人公司將太空船送上國際空間站並成功對接。2015年，SpaceX成功將其Falcon 9獵鷹9號火箭降落在海上一艘無人機船上，在火箭技術和無人機技術取得了重大突破。
在2020年5月，SpaceX進行了首次載人任務Demo-2成功將2位太空人送上國際太空站，8月成功將2人從太空帶回地球。同年11月，SpaceX將4名太空人送上國際太空站，成為世上第一間私營企業有能力將人類送上太空。
可重用火箭如何降低成本
馬斯克的願景
馬斯克創立SpaceX的其中一個目標是建立一個有效低成本且安全的途徑進出太空。他相信SpaceX能夠將火箭發射成本降至十分之一低至每公斤1100美元且仍擁有70%毛利率。通過降低發射成本，人類可以在未來10-20年內實現火星殖民計劃，並加快太空探索的速度。
火箭結構與使用方式
傳統火箭多為一次性使用，每次發射後大部分零件成為廢物，這導致發射成本高昂。火箭通常由兩節或更多節組成，第一節在發射時推動整支火箭上升，然後分離並成為太空垃圾，而第二節則將載荷送入預定軌道後亦成為廢物。這種一次性使用模式類似於飛機只能飛行一次就報廢的情況，導致高昂的發射成本。
可重用火箭的優勢
因此研發可重用火箭不失為一個好主意，以 SpaceX 的Falcon 9獵鷹 9 號火箭來說，現時發射每次收費為 6700 萬美元，其中第一節火箭造價約4千萬美元，第二節約1千2百萬美元，燃料成本則只有 30 萬美元。目前SpaceX能夠有效回收並且重用第一節火箭，加上每次回收整理費用要 900 萬美元，每次發射平均分擔的成本還是比一次性火箭便宜非常多。
可重用火箭的技術挑戰與突破
早期夢想
可重用火箭一直是太空工程師的夢想，早在60-70年代，NASA的科學家就設想在火箭加上機翼，在發射後返回地球時，像飛機一樣降落。然而由於火箭的體積和重量十分巨大，所需要安裝的機翼亦因而愈大，發射時亦會增加重量、體積和阻力，因此最後發展出太空穿梭機，但太空穿梭機每次發射都需要安裝有一個一次性燃料箱，而且穿梭機並非直正能夠飛行，而是像滑翔機滑翔降落至地面。
SpaceX的創新方法
相比之下，SpaceX採用了直立降落的方法。火箭發射後保留足夠燃料，重新啟動發動機，通過控制火箭的下降速度，實現直立降落。這種方法需要高度精密的控制，並借助人工智能等技術實現全自動化降落。 SpaceX的這一創新方法成功地降低了火箭發射成本，並為太空探索帶來了新的可能性。
挑戰
SpaceX在整個旅程中面臨著許多挑戰，特別是在運營的早期幾年，所面臨的一些關鍵挑戰包括：
- 火箭設計和開發
開發安全、可靠和具有成本效益的火箭是一個複雜而且極具挑戰的過程。SpaceX在設計和開發火箭的過程中不得不克服許多技術障礙，包括發動機故障和其他技術問題。 - 資金
由公司成立開始，SpaceX不斷爭取外來資金以支持運營。因為發射火箭是本身就是一項高風險業務，SpaceX多年來經歷了多次發射失敗。在成功發射之前，公司只能一直付出大量時間和燒錢測試及研發。項目風險極高，使籌集額外資金非常困難，Elon Musk需要向公司投入大量的自有資金，甚至變賣家當。 - 監管挑戰
美國的航天和火箭業屬於國家安全領域，受到嚴格監管，要獲取發射火箭和太空船的許可和執照是一個漫長而複雜的過程。一般人根本沒有可能進入市場的。 - 同業競爭
隨著越來越多的公司進入市場，太空行業的競爭也越來越激烈。SpaceX面臨著來自Boeing波音和Lockheed Martin洛克希德-馬丁等老牌國防企業的競爭，以及來自Amazon老闆Jeff Bezos的Blue Origin藍色起源和Rocket Lab火箭實驗室等新興公司的競爭。
儘管有這些挑戰，SpaceX一直堅持不懈，在太空探索方面取得了重大進展。如今，SpaceX已具備發射、陸地及海上回收、重複使用運載火箭的能力，並且能夠發射載人太空船送上太空站，並成為太空行業的龍頭。
潛在應用
SpaceX有可能徹底改變人類的太空探索前程，以下是一些潛在應用：
- 建立人類殖民地
SpaceX的主要目標之一是將人類運送到火星和太陽系的其他行星。現時SpaceX的太空船被設計為可搭載100人，同時可以運載大量貨物，這些物資、設備將用來支持人類在其他星球上建立永久人類殖民地。 - 太空旅遊
當人類成功在其他星球上建立殖民地，並且建立了大量往返地球的定期航線，太空旅遊將成為一個現實，SpaceX可以運載乘客環遊月球或前往太空中的其他目的地。 - 跨國超高速航班
SpaceX的火箭技術可能有不久的將來挑戰航空公司。試想像一個能夠將乘客在數小時內送往地球任何一個地點的航班，在火箭發射後衝出太空，欣賞一下星空，數小時內將你安全帶到地球另一端，不失為一個難忘經歷。 - Starlink星鏈 – 全球上網服務
SpaceX建立了Starlink星鏈，目標是在地球周圍發射超過4000顆低軌道衛星，提供覆蓋全球的低成本高速互聯網連接，Starlink亦因為不受地面基礎設施限制，亦可能結束當今世界存在的網絡封鎖。截至2022年，Starlink已在全球三十六個國家和地區使用，目前設立了3個不同收費等級由110至500美元不等，提供由50至500Mbps的網絡速度。所賺到的收入將用來資助SpaceX的火箭和太空船研發，Starlink的技術亦能運用在火星等環境上，在太陽系內部署跨星球通信基礎建設。
近年發展
萬眾期待的 Starship星艦於 2023 年 4 月 20 日進行了首次飛行測試。是次測試可謂雖敗猶榮，在火箭發射倒數時，火箭第一節「超級重型Super Heavy」的引擎依次點火，以高達7600公噸的推力成功將星艦 Starship發射上天空。然而，第一節的三十三顆引擎其中幾顆並沒有成功點燃，但不影響火箭飛行。
在星艦Starship升空了1分鐘後，突破了最大動壓點(Maximum dynamic pressure, MAX-Q)，代表星艦能在飛行過程最可能出現結構問題時安全通過。
但在升空2分鐘後，原本預計Starship星艦要脫離推進器的時候，火箭開始出現偏移，並漸漸失去控制，星艦Starship的自毀「飛行終止系統Flight Termination System FTS」啟動，自行炸毀以減少火箭碎片，最終在加勒比海上空爆炸。
總結
繼NASA之後，SpaceX是近代太空行業的拓荒者，可重覆使用的火箭和回收技術使太空運輸成本大大降低，期望SpaceX能持續成功，帶領人類在10-20年內踏上火星，你我在退休時可以在月球、火星等地方旅遊。
