Du kan vara tillräckligt rik för att köpa en raket och ändå få en prischock. I början av 2002 hade PayPals medgrundare Elon Musk, som redan vid 30 års ålder var mångmiljonär, en stor plan för att återuppväcka allmänhetens intresse för att skicka människor till Mars. Musk, som var en livslång rymdentusiast med examen i fysik och ekonomi, ville placera ett litet växthus lastat med frön och näringsgel på Mars yta för att etablera liv där, om än bara tillfälligt. Problemet var inte själva landaren; han hade redan talat med entreprenörer som skulle bygga den till en jämförelsevis låg kostnad. Problemet var att skicka upp den. Musk, som inte ville betala vad amerikanska raketföretag tog ut, gjorde tre resor till Ryssland för att försöka köpa en renoverad Dnepr-missil, men fann att det var för riskabelt att göra affärer i den ryska kapitalismens vilda västern.
Från den här historien
Under flygresan hem minns han att han ”försökte förstå varför raketerna var så dyra. Det är uppenbart att den lägsta kostnaden man kan tillverka något för är spotvärdet av materialkomponenterna. Och det är om du hade en trollstav och kunde arrangera om atomerna. Frågan är alltså hur effektivt man kan få atomerna från råmaterial till raketform.” Samma år bildade Musk tillsammans med en handfull erfarna rymdingenjörer Space Exploration Technologies, eller SpaceX, med två häpnadsväckande ambitiösa mål: Att göra rymdfärder rutinmässiga och prisvärda och att göra människan till en art som lever på flera planeter.
Nio år senare har SpaceX 1 500 anställda och en anläggning på en halv miljon kvadratmeter i Hawthorne, Kalifornien, som tidigare användes för att tillverka flygplanskroppssektioner för Boeing 747:or. I dag är den fylld med raketdelar, bland annat steg och motorer till sina Falcon 9 boosters, som kan placera upp till 23 000 pund nyttolast i låg omloppsbana runt jorden. På ena sidan ligger en lätt förkolnad, konformad Dragon-kapsel som för ett år sedan blev den första kommersiella rymdfarkost som sköts upp i omloppsbana och återfanns. Någon gång nästa år planerar SpaceX att skjuta upp den första av tolv Dragon-kapslar till den internationella rymdstationen, var och en med sex ton last, inom ramen för ett avtal om återförsörjning på 1,6 miljarder dollar med NASA. Mer än två dussin kommersiella uppskjutningar är också bokade. År 2015 förväntas den pilotstyrda versionen av Dragon vara redo att ta vid där rymdfärjan slutade och transportera astronauter till och från den omgivande utposten.
Allt mycket imponerande. Men det som verkligen skiljer SpaceX åt, och som har gjort företaget till en magnet för kontroverser, är dess priser: Enligt företagets webbplats kostar en Falcon 9-uppskjutning i genomsnitt 57 miljoner dollar, vilket motsvarar mindre än 2 500 dollar per pund till omloppsbana. Det är betydligt mindre än vad andra amerikanska uppskjutningsföretag vanligtvis tar ut, och till och med tillverkaren av Kinas billiga Long March-raket (som USA har förbjudit import av) säger att den inte kan slå SpaceX:s priser. År 2014 ska företagets nästa raket, Falcon Heavy, sänka kostnaden till 1 000 dollar per pund. Och Musk insisterar på att det bara är början. ”Vår prestanda kommer att öka och våra priser kommer att sjunka med tiden”, skriver han på SpaceX:s webbplats, ”vilket är fallet med all annan teknik”. Liksom kineserna undrar många observatörer i det här landet hur SpaceX kan leverera det man lovar.
Efter att ha kämpat i nästan ett decennium för att nå hit är Musk inte beredd att avslöja de finare detaljerna om hur han och hans privatägda företag har skapat Falcon och Dragon. De lämnar inte ens in patent, säger Musk, eftersom ”vi försöker att inte tillhandahålla ett recept som gör att Kina kan kopiera oss och våra uppfinningar kommer tillbaka till oss”. Men han talar fritt om SpaceX:s tillvägagångssätt när det gäller raketkonstruktion, som utgår från en huvudprincip: Enkelhet möjliggör både tillförlitlighet och låga kostnader. Tänk på bilar, säger Musk. ”Är en Ferrari mer tillförlitlig än en Toyota Corolla eller en Honda Civic?”
Att förenkla något så komplext som en raket är ingen lätt uppgift. Och historiskt sett har de flesta rakettillverkare gjort sin högsta prioritet till prestanda, inte kostnad. Rymdfärjans huvudmotorer var de mest högpresterande raketer som någonsin flugits, men de bidrog till att göra rymdfärjan till vad Musk kallar ”en Ferrari till den nionde kraften” som krävde tusentals arbetstimmar för att renoveras mellan flygningarna. Atlas- och Delta-raketerna som köps in inom ramen för regeringens program Evolved Expendable Launch Vehicle tjänar NASA- och försvarsdepartementets kunder vars främsta bekymmer är tillförlitlighet. ”Vad EELV-programmet gör är att skjuta upp nationella spaningssatelliter som kostar miljarder dollar per gång”, förklarar den tidigare biträdande NASA-administratören Alan Stern. ”Det spelar ingen roll om det handlar om 100 eller 300 miljoner dollar, det är en fråga om buller. Vad de vill ha är en garanti för att det kommer att fungera.” Och enligt Stern är Atlas och Deltas resultat nästan felfria. ”De är spektakulära…. Men de är väldigt dyra.”
United Launch Alliance, konsortiet bestående av Boeing och Lockheed Martin som tillverkar både Delta och Atlas, offentliggör inte sina priser. Men budgetdokument visar att EELV-programmet 2010 fick 1,14 miljarder dollar för tre raketer – i genomsnitt 380 miljoner dollar per uppskjutning. Och priserna förväntas stiga betydligt under de närmaste åren, enligt tjänstemän vid försvarsdepartementet. Varför? Musk menar att en stor del av svaret ligger i regeringens traditionella ”cost-plus”-kontraktsystem, som garanterar att tillverkarna går med vinst även om de överskrider sina annonserade priser. ”Om du satt på ett ledningsmöte hos Boeing och Lockheed och kom med en briljant idé för att minska kostnaderna för Atlas eller Delta skulle du få sparken”, säger han. ”För du måste rapportera till dina aktieägare varför du tjänade mindre pengar. Så deras incitament är att maximera kostnaden för ett fordon, ända fram till tröskeln för annullering.”
Det är lite överdrivet, säger Stern. Ja, raketer är dyra till stor del ”eftersom systemet tillåter det”. Men i dagens ekonomi kräver ULA:s militära kunder att priserna ska sjunka. ”Jag vet att de har ett incitament att minska sina kostnader”, säger Stern, ”men det är på marginalen”. Med andra ord begränsas ULA:s ansträngningar att sänka kostnaderna av de höga omkostnader som är förknippade med traditionella sätt att bygga och skjuta upp raketer.
Musk säger att omkostnaderna börjar med hur bärraketen utformas. Arbetshästen Atlas V, till exempel, som används för allt från planetsonder till spionsatelliter, använder upp till tre typer av raketer, var och en skräddarsydd för en specifik fas av flygningen. De rysktillverkade RD-180-motorerna i det första steget förbränner en mycket raffinerad form av fotogen som kallas RP1. Valfria fastbränsle-bandraketer kan ge ytterligare dragkraft vid start, och ett övre steg med flytande väte tar över i den sista fasen av flygningen. Att använda tre typer av raketer i samma fordon kan optimera dess prestanda, men till ett visst pris: ”I första hand har du bara tredubblat dina fabrikskostnader och alla dina driftskostnader”, säger Musk.
Istället har SpaceX från första början utformat sina Falcon-raketer med gemensamma egenskaper i åtanke. Båda Falcon 9:s steg drivs av RP1 och flytande syre, så det behövs bara en typ av motor. Båda har samma diameter och är tillverkade av samma aluminium-litiumlegering, vilket minskar mängden verktyg och antalet processer och resulterar i vad Musk kallar ”enorma kostnadsbesparingar”
.