档案摘录：1000 万美元安萨里 X 奖是如何得来的

十年前的这个星期，一家私营航天公司赢得了安萨里 X 奖，商业航天由此腾飞：这是一项太空竞赛，为任何能够制造和驾驶可重复使用的载人航天器的非政府组织提供 1000 万美元的奖励。游戏规则很简单：设计和制造一架飞行器，然后在两周内两次驾驶它到达太空边缘——100 公里高空。

共有 26 支国际团队参加了比赛，但最终，1000 万美元的奖金被设在莫哈韦沙漠的 Tier One 项目夺得，该项目由航空工程师 Burt Rutan 创建，并由微软联合创始人 Paul Allen 资助。Tier One 成功两次试飞了其SpaceShipOne——第一次试飞于 2004 年 9 月 29 日，第二次试飞于 10 月 4 日。这次胜利对 Rutan 和整个私人航天界来说都是一次重大胜利，它向世界各地充满希望的梦想家证明了太空旅行在政府部门之外也是可以实现的。2004 年 11 月，比赛结束一个月后， 《大众科学》杂志刊登了 Tier One 团队的以下简介。

新右派

作者：Eric Adams

一架蓝白相间的小型火箭飞机在莫哈韦沙漠上空 44,000 英尺处滑翔。试飞员布莱恩·宾尼戴着头盔，身着海军蓝飞行服，全神贯注地盯着驾驶舱的数字仪表显示屏，只是从飞机的 18 个小圆窗向外快速瞥了一眼。他按下开关，启动火箭发动机，点燃一氧化二氮和橡胶。效果是瞬间的，而且非常剧烈：宾尼的飞机像响尾蛇导弹一样向前飞去，承受了 4 个 G 的冲击。

在任务控制中心，工程师们在监视器上研究飞行数据。外面，朋友和家人盯着天空中一小条白色的火箭尾气。发动机的声音几乎听不见，只是遥远的“啪啪啪啪” ——但速度更快，就像有人在远处对着扩音器吹树莓。

15,000 磅推力的火箭发动机推动着一辆 4,500 磅重的飞行器，其推力将宾尼从座位上推起六英寸（工程师后来意识到安全带的布置不合适），导致他不经意间猛拉操纵杆。推力还将燃料溅到后方，推回重心。结果就是飞行器爬升得非常剧烈，差点让飞行器翻倒。宾尼使用轻微的配平调整来将机头向下推（在这种速度下，任何操纵杆的输入都是过度的），并踩下方向舵踏板以尽量减少滚动。突然，一片寂静。18 分钟的飞行中，动力阶段仅持续 15 秒，刚好够在滑翔返航前测试发动机。

当发动机关闭时，宾尼（Binnie）松了一口气，因为一切都结束了。宾尼曾是美国海军试飞员，他可以在深夜轻轻松松地将一架战斗机降落在没有灯光的航空母舰上。但事情并没有结束。减速中的飞行器又经历了一次甩动和颠簸的循环。

宾尼忍住了，但最糟糕的还在后头。肾上腺素仍在血管中流淌，他滑翔到莫哈韦机场，在跑道上站好，放下起落架。机翼开始摇晃，宾尼的直觉告诉他飞机即将翻滚。他松开操纵杆，试图停止翻滚，但这导致飞机坠落得更快。当他试图在着陆前拉平时，为时已晚。他重重地撞上跑道，左起落架折断。太空船一号滑下跑道，转向沙地，转了一圈，侧身停在一团巨大、毫无魅力的尘埃中。

那是 2003 年 12 月 17 日，莱特兄弟在小鹰镇取得突破 100 周年纪念日，也是太空船一号首次动力飞行的绝佳日子。太空船一号由富有远见的航天工程师伯特·鲁坦设计，是微软亿万富翁保罗·艾伦资助的 2500 万美元太空计划的重要组成部分。它是 1000 万美元安萨里 X 奖的首要争夺者，该奖项将颁发给第一个能够在两周内两次将三人飞行器发射到亚轨道空间的民间团队。鲁坦的这艘激进的太空船不仅是第一艘可行的私人太空船，而且他挑选的驾驶它的人组成了世界上第一支私人宇航员队伍——经验丰富的试飞员正在努力驾驶这艘极具挑战性的飞行器进行亚轨道飞行，并经历着如此雄心勃勃的实验计划中所能预料到的所有戏剧性场面。

时间不多了

着陆后，宾尼从座位上解开降落伞和无线电设备，打开驾驶舱门，爬了出来，双脚陷入沙地中。这是飞机不该待的地方。这艘出色、勤奋的太空船一号理应得到坚实的柏油路面支撑，并以平稳着陆作为艰难飞行的奖励。飞行员理应获得一次胜利的、尽管漫不经心的绕行检查。

相反，宾尼站在刺眼的阳光下，查看着他曾经完好无损的飞船的损坏情况，一边等待急救车辆和支援卡车驶下跑道，一边整理思绪。天空中，两架追逐飞机在盘旋，旁边是曾搭载过太空船一号的母舰“白骑士” 。所有飞机都由宾尼的同事试飞员驾驶，其中包括另外两名未来的宇航员：经验丰富的试飞员迈克·梅尔维尔，一位极其自信的南非人，被认为是世界上最好的飞行员之一；以及彼得·西博尔德，一位年轻的航空工程师，他从未想过有一天自己会踏上太空飞行的道路。宾尼很幸运，太空船一号的损坏程度没有更严重，他也没有受伤，但他仍然在努力应对其后果。这是怎么发生的？这会危及这个项目吗？还有一个不可避免的问题：在他尊敬的同事们面前，他是否就此失去了成为宇航员的机会？

宾尼很幸运没有受伤。但他是否就此失去了成为宇航员的机会呢？

“那真是太令人震惊了，”51 岁的宾尼回忆道，他有三个孩子。“但伯特第一个来到我身边。他帮我掸掉灰尘，看了看飞船，说：‘没关系。这只是一架塑料飞机！我们可以在几周内修好它。’他试图在我真正需要振作精神的时候振奋我。”鲁坦安慰的话是真的——损坏很小，鲁坦的公司 Scaled Composites 只需几周时间就能修复——但在争夺关键的 X Prize 太空飞行的竞争中，宾尼那天丢了分。虽然这件事在公众面前被淡化了，但它对项目的影响是巨大的。首先，它造成了飞行员之间的紧张关系。他们中的大多数人，以及 Scaled 的许多工程师，都认为事故是由于对新飞行特性的误解造成的，这种误解是由于飞行前对飞行器进行的修改造成的。然而，梅尔维尔直言不讳地认为，宾尼的着陆问题纯粹是飞行员的失误。 “他根本没有驾驶飞机，”他说。“他只是直接把飞机撞向地面，就像驾驶 F-18 撞向甲板一样。”

但更大的问题是，这给团队在争夺 X Prize 冠军的道路上造成了阻碍。现在，问题不再仅仅是飞行器能否完成任务。问题在于飞行员，以及鲁坦组建的团队——他们是艾伦·谢泼德和约翰·格伦的现代版，虽然没有闪亮的银色西装和耀眼的科尔维特，但他们同样富有冒险精神和成就——能否在最关键的时刻将飞机安全带回。鲁坦和飞行测试主管道格·沙恩 (Doug Shane) 本人也是该项目的试飞员 (但不是太空船一号的试飞员)，他们不得不面对这样一个事实：X Prize 的时间正在流逝，其现金部分将于年底到期。如果这是一个长期项目，宾尼的着陆几乎不会有什么影响——此类事故在飞行测试中时有发生——但类似的事故可能会结束 X Prize 的征程。

自宾尼飞行以来的几个月里，太空船一号只飞行过四次：西博尔德驾驶飞船飞行了两次，他的飞行器着陆也非常颠簸；63 岁的梅尔维尔驾驶飞船飞行了两次，他于 6 月 21 日获得宇航员资格，成为首位没有政府支持而飞越地球大气层的人。

截至本文发稿时，该团队计划于 9 月 29 日和 10 月 5 日尝试两次 X Prize 飞行，但尚未决定由谁驾驶太空船一号。鲁坦迫切希望西博尔德和宾尼成为宇航员，因为他们为该计划付出了如此多的努力，而且他需要更多的宇航员加入他的团队。毕竟，鲁坦的太空计划被称为一级计划，如果他正在筹备二级计划（毫无疑问他确实在筹备），他将需要经验丰富的宇航员。西博尔德和宾尼比梅尔维尔年轻得多，因此当鲁坦的下一代（可能是轨道飞行器）准备就绪时，他们更有可能在场。但眼前的现实是，这笔 1000 万美元的赌注，以及是否更明智地将一次或两次 X Prize 飞行都交给梅尔维尔，因为他的所有着陆都堪称完美。鲁坦在设计“太空船一号”时承担的风险即将得到回报，现在他被迫决定在选择飞行员时愿意承担多大的风险。

试点池

鲁坦设计的大胆之举正是吸引这些飞行员​​的原因。太空船一号实际上是三合一飞行器——滑翔机、火箭和航天器。它在飞行的每个阶段使用不同的控制和配置，包括机翼戏剧性地向上“羽化”，以自动定位飞行器，就像羽毛球一样。从一种模式到另一种模式的转换，以及每种模式下几乎每一秒的飞行，都需要驾驶这种如此不稳定的飞机的极高技能，这种驾驶方式是现代航天飞机指挥官和联盟号宇航员在大部分自动化发射、轨道机动、再入和着陆过程中很少遇到的。幸运的是，鲁坦花了近三十年时间打造了一支规模虽小但才华横溢的试飞员队伍，他们驾驶过一些有史以来最不寻常的飞行器，从配置奇特的高性能休闲飞机和环球纪录创造者到秘密军事项目和科学研究飞机。有几位飞行员曾像骑马一样骑在实验飞机上驾驶飞机。这些飞机曾发生致命的螺旋、重要部件脱落以及完全失控的情况——但他们从未丧生。甚至没有人需要跳伞，在鲁坦的奇怪发明之一在沙漠中炸出一个冒烟的洞时跳伞逃生。

由于涉及 1000 万美元的赌注，鲁坦必须决定在选择飞行员时要承担多大的风险。

现在，鲁坦正在从飞机转向太空飞船，他招募那些最了解他的飞行器的人来驾驶它们，进入一个对 Scaled 公司来说完全陌生的领域。40 多年前，美国宇航局在美国太空计划刚刚起步时就采取了同样的方法，当时它从军事飞行测试队伍中招募了水星七人组。当时的飞行更多的是凭直觉，不像今天这样受电脑和官僚机构的控制。这一代新一代私人宇航员在很多方面都与 20 世纪 50 年代和 60 年代的试飞员兼宇航员相似：积极进取、技术高超、竞争激烈，但也对手头的任务非常忠诚，而且容易犯错。

太空船一号是以 X-15 为原型设计的——X-15 是一架在 20 世纪 60 年代飞往太空边缘的火箭飞机，经常由未来的宇航员尼尔·阿姆斯特朗驾驶——即使对于专业飞行员来说，驾驶它也是极其困难的。宾尼拥有数千小时的核心军事飞行测试经验，此外还驾驶过另一架准宇宙飞船，即 Rotary Rocket 公司极具挑战性的（现已封存）Roton，这是一个巨大的交通锥，顶部有火箭推进的直升机叶片。虽然宾尼是 Scaled 团队的最新成员之一（2000 年加入），但由于他的军事背景，他比他的同事接受了更多的正规训练。

他之所以被选中参加 2003 年 12 月的试飞，是因为他拥有最丰富的超音速飞机驾驶经验，并曾监督火箭发动机的初始测试。他着陆时出现的问题并没有影响他作为一名试飞员的技能，这些技能在他漫长的职业生涯中得到了证实，并在着陆前 18 分钟内充分展现出来。但这是一个很容易惹上麻烦的地方：在一架没有动力的飞机上，距离着陆还有 10 秒，几乎没有纠正的余地。这并不是说梅尔维尔和西博尔德在太空船一号上没有遇到过重大惊吓。他们只是在时机上比较幸运。

梅尔维尔是一位热情洋溢、戴着眼镜的老爷爷，除了 Scaled 之外，他几乎没有接受过多少正式的飞行测试训练，但他坐过的每个驾驶舱都是他的囊中之物。2003 年 9 月，在一次无动力飞行中，梅尔维尔坐在飞行员座位上。太空船一号突然在空中后空翻，失控翻滚。为了恢复，他将操纵杆向前猛推，试图将机头向下调整，但这却让情况变得更糟。他忘记了飞行器的尾部设计为保持机头向下，与普通飞机完全相反。这是一次与宾尼一样的误判，但梅尔维尔有足够的时间恢复。鲁坦的空气动力学专家用更大的尾部解决了这个问题，他们将其安装在福特 F-250 皮卡车前面，以 90 英里/小时的速度在滑行道上疾驰而过，进行了测试。

新一代飞行员/宇航员与上世纪 50 年代和 60 年代的飞行员/宇航员如出一辙：积极进取、技术精湛……但也会犯错。

1978 年，梅尔维尔来到莫哈韦，此前他建造了鲁坦的一架飞机，一架 Long-EZ，并驾驶它飞越全国，只为向设计师展示。鲁坦对梅尔维尔印象深刻，当场聘请他作为商业伙伴，并让他的妻子萨莉担任行政助理。梅尔维尔仍然是 Scaled Composites 的部分所有者，驾驶过鲁坦设计的每一架飞机。他是鲁坦最老、最亲密的朋友之一，他们之间的信任纽带牢不可破。今年 5 月，梅尔维尔第二次发生事故——在一次动力飞行到 211,400 英尺的高度时，他的仪表显示器熄灭了，但他继续飞行，而许多飞行员本应关掉发动机返回机场——鲁坦为梅尔维尔辩护，反驳了梅尔维尔受到的批评。“尽管制导系统已经停止运行，但梅尔维尔还是飞到了实际的动力目标，”鲁坦说。“在某些地方，这会让试飞员被解雇。在这种情况下，我认为这是积极的，迈克可以坚持下去并继续前进。”

鲁坦说，这是他选择梅尔维尔在 6 月份进行首次亚轨道飞行的主要原因之一。那次飞行巩固了鲁坦的设想的可行性，也巩固了梅尔维尔的街头信誉。当飞船到达 30 万英尺的弧线顶端时，梅尔维尔经历了三分钟的失重状态。他欣赏着南加州的景色，掏出前一天晚上放在口袋里的一把 M&M 巧克力。这些巧克力一直飘在他面前，直到飞船开始几乎垂直地坠入大气层。随着机翼的羽化，声音和狂暴变得激烈起来。“我被加速进入大气层的现象惊呆了，”他说。“感觉就像飓风一样。这是飞行中最可怕的部分。飞船发出很多吱吱声和呻吟声，飞船震动得非常厉害，我甚至看不清显示屏。”

梅尔维尔的声音粗鲁而深沉，既反映了他的自信，也反映了他在驾驶舱中动作的精准。这正是你对这位经验丰富的试飞员的期望。但你没有想到的是，他愿意承认恐惧，或者他对待妻子对他的职业日益增长的恐惧时所表现出的毫不掩饰的温柔。每次飞行前，萨莉都会把一个小小的银色马蹄铁——这是她 16 岁时迈克送给她的礼物——别在他的飞行服上以求好运。“她在这些飞行中非常害怕，”他说。“前两次飞行真的把她吓坏了。但只是因为缺乏知识才导致这种恐惧，这是无法改变的。我没办法向她解释这一切。”

竞争中仍保持友情

鉴于梅尔维尔的经验，他被选为首次也是最具历史意义的亚轨道飞行的飞行员并不令人意外。但这对宾尼和西博尔德来说仍然是个坏消息。“如果有人说他们没有被选中并不失望，那他们就是在撒谎，”33 岁的航空工程师、两个孩子的父亲西博尔德说。“无论我们喜欢与否，我们都在竞争。事实上，我们都希望参加这些飞行，但只有有限的几个人，而且只有三名飞行员。”

在 Scaled，西博尔德可以将他最大的两个爱好——飞行和计算机技术——融入事业。他是计算机时代的狂热爱好者，正是他领导了太空船一号精密飞行模拟器的研发，这是 Scaled 有史以来从头设计和制造的第一款飞行模拟器，同时也是该实际飞行器的航空电子软件。模拟器坐落在 Scaled 主机库地板外的黑暗房间里，是全尺寸的机舱模型，配有碳纤维座椅、仪表显示屏和全阵列舷窗，每个舷窗都配有显示器以显示逼真的景色。它既被用作训练设备，也用作工程工具，用于测试和验证实际宇宙飞船的设计变更。

你不会想到梅尔维尔会如此愿意承认自己的恐惧。

我爬进驾驶舱，西博尔德负责安排我的飞行。当他在我身后敲打着电脑键盘时，我大声地好奇那些令人眼花缭乱的窗户（多个舷窗有助于加固机身），以及飞行员如何能在如此复杂的视角下保持方向感。西博尔德向我保证，你的大脑会把所有东西拼凑在一起，你会习惯的。去年 12 月，西博尔德就是通过其中一扇窗户观看了宾尼的着陆，当时他是“白骑士”号的飞行员，这架飞机的驾驶舱与“太空船一号”几乎一模一样（这是鲁坦为帮助飞行员/宇航员训练而采取的刻意措施）。“我在机场上空盘旋，看到了整个过程，”他回忆道。“我所能做的就是想象自己在那种情况下会有什么感受。试飞员被认为是超人，拥有卓越的驾驶技能。我们已经尽了最大努力，但仍然有些事情是我们无法控制的。我们希望我们的训练已经涵盖了这些，并且我们的本能反应是正确的。但事实并非总是如此。”

他爬进模拟器的后面，向我讲解飞行过程。当我们上升时，云层在我们下方缓缓飘过。白骑士号下方，一片宁静。但随着按钮的按下，西博尔德将我扔了下去。机头向下倾斜，屏幕上显示出七英里下方褐色的地形。我拉回操纵杆，启动火箭发动机。突然，飞船向上俯冲。我努力让它保持直线飞行，但很快就失控了。西博尔德重置了模拟器，我又重置了一次，结果稍微好一点——我坚持到了发动机在 16 万英尺的高度熄火，然后我滑行到 25 万英尺以上的高度，屏幕变黑，星星清晰可见，下面是地球的地平线。我收起机翼，重返大气层，滑翔回莫哈韦，在超出跑道后坠毁在泥土中。我只接受过几个小时的飞行训练，但我知道，当遇到极端挑战时，我就能识别它。再加上持续的重力和剧烈的颠簸，我或许就能体会到这东西飞起来有多难了。

在过去两年中，西博尔德的模拟器对三名飞行员的训练至关重要，随着两场 X Prize 飞行的临近，模拟器依然发挥着重要作用。但模拟器无法帮助飞行员进行着陆，着陆必须在真机上进行排练，因为着陆很大程度上取决于飞行器的运动和真实地面提示的存在。在SpaceShipOne上进行练习飞行不是一种选择——每次飞行都要花费数十万美元，这会消耗 X Prize 的实得奖金——因此飞行员只能在其他飞机上进行训练。

挑战是巨大的，随着奖项截止日期的临近，紧张的气氛也愈发浓烈。莫哈韦的气氛让人想起 NASA 载人水星飞行前的日子，当时最初的七名宇航员正在争夺第一位进入太空的美国人的称号。和 1961 年一样，如果出现任何问题，都会在众多观众面前发生。“整个项目与我的预期完全不同，”西博尔德说。“我从未想象过会有这么多的情感。”

危险也很多，也许这就是为什么鲁坦的试飞员们既是战友又是竞争对手。在获奖飞行前的最后几周，梅尔维尔帮助宾尼练习着陆，经常带他乘坐 Long-EZ 飞机，这架飞机几乎完美地模拟了太空船一号在最后进近时的下降速度。两位飞行员甚至为驾驶舱制作了一个模板，模拟了宇宙飞船的受限视野。

“我和迈克一起驾驶 Long-EZ 出去，还驾驶White Knight飞机，以适应驾驶舱和系统，”Binnie 说道。“每个人都表现出很多鼓励的迹象——你知道，不要绝望。”