作者：价值守望者
来源：价值守望者（ID：Value-chaser）
“你想在清晨醒来时认为未来会很美好，这就是作为一个航天文明的全部意义。这就是相信未来，认为未来会比过去更好。我想没有什么比走出去在星空中航行更令人兴奋的了。”
——马斯克
看完上面这段话，不知道你脑海中的第一反应是：“天天忽悠上火星，这已经忽悠得没底线了！”，还是“马斯克YYDS！”。不管你是哪种反应，建议你看完下文再思考一下。
一、人类文明演进
人类文明至今大致可以分为三个阶段：采集狩猎文明，农业畜牧业文明和以工业革命为先导的科技文明。
采集狩猎文明诞生于7万年前，随着气候变暖，人类开始走出非洲。人类在迁徙的路上，通过采集和狩猎的方式获得食物，通过口语、手势、图案来实现信息的交流，并留下了相关遗迹，比如距今已有18500年历史的阿尔塔米拉洞壁画。

图表 1     人类走出非洲的路线，及足迹遍及世界各地的时间点
来源：李录，《文明、现代化、价值投资与中国》
图表 2     阿尔塔米拉洞里的壁画
来源：维基百科
大约在公元前9600年，农业开始在两河流域出现。同时，人类开始驯化动物，作为食物、衣物的来源和运输货物等。到公元前1500年左右，基本上整个亚洲、中东、非洲北部地中海和欧洲，都已经进入农业畜牧业文明。人类通过发明文字、纸、印刷术实现更大范围的信息交流，通过金属货币（金币、银币、铜币）实现便捷的货物交换。
1776年是科技文明的开始，瓦特在伯明翰宣布制造了世界上第一台蒸汽机。蒸汽机和煤炭结合的强大力量使得其他领域也得到飞速发展：从纺织业开始，到钢铁、轮船、铁路，接着转入无线传输、电报、电话。在19世纪末、20世纪初，德国和美国又开始领导第二次工业革命，开启了内燃机和石油，随之而来的是汽车、飞机的问世。随着人类交易规模不断变大，纸币被创造出来替代金属货币发挥货币的功能。
我们不难发现，人类文明的演进可以归结于以下三个方面的进步。
在人口和物品流动上：采集狩猎文明使用步行；农业和畜牧业文明使用骑马或马车；科技文明则使用汽车、火车、轮船和飞机。
在信息传递上：采集狩猎文明使用口语和绘画，农业和畜牧业文明发明了文字和纸张，同时也出现了烽火台等原始的长距离通信方式；科技文明使用电话、电报和无线电通信等。
在货币上：采集狩猎文明使用贝壳；农业狩猎文明使用金银铜等金属铸币；科技文明则使用纸币。
文明的演进离不开物流、信息流和资金流三个方面的巨大飞跃。
二、马斯克的创业布局
埃隆·马斯克本科毕业于宾夕法尼亚大学，获经济学和物理学双学位。1995年至2002年，马斯克与合伙人先后办了三家公司，分别是在线内容出版软件“Zip2”、电子支付“X.com”和“PayPal”。2002年6月，马斯克投资1亿美元创办美国太空探索技术公司（SPACE X），出任首席执行官兼首席技术官。2004年，马斯克向特斯拉汽车公司投资630万美元，出任该公司董事长。2006年，马斯克投资1000万美元与合伙人联合创办光伏发电企业太阳城公司。2012年5月31日，马斯克旗下公司SpaceX的“龙”太空舱成功与国际空间站对接后返回地球，开启了太空运载的私人运营时代。2016年，他联合创办了Neuralink，该公司专注于开发脑机接口。同年，他成立了隧道施工公司The Boring Company，用于研发高速轨道交通系统（Hyperloop）。马斯克这些看似毫不相关的创业项目究竟存在什么内在关系？我用一张表把1.0到4.0文明阶段的三大飞跃与马斯克的创业项目做一个对比。
图表 3     人类文明的三大飞跃
马斯克的创业项目主要就是针对物流和信息流这些飞跃难题的。物流包括跨行星运输（SpaceX）和在行星运输（Tesla、Hyperloop）；信息流包括无线通信（Starlink）和脑机通信（Neuralink）。再说具体一点，马斯克的创业项目主要就是为了实现火星移民，让人类成为跨行星物种的基础设施建设。
马斯克之所以执着于火星移民是因为，随着时间的推移，地球很可能会经历一些灾难，这可能是人类行为产生的结果，或者是气候突变等外部原因造成了全球性的灾难，人类的命运或许会同恐龙一样。虽然人类的未来在很大概率上是好的，但是每个世纪都有 1% 的可能会让人类文明终结，就像斯蒂芬·霍金预言一样。所以让人类成为跨行星的物种，就像给生命买保险一样。
三、   物流-交通
1.   SpaceX
公司成立于2002年，目标是降低太空运输的成本，进行火星移民。目前公司已投入使用的产品为猎鹰系列火箭：猎鹰9火箭（FALCON 9）和猎鹰重型火箭（FALCON HEAVY）以及龙飞船（DRAGON）。客户包括美国国家航空航天局(NASA)、美国国防部、各国政府等。SpaceX通过Dragon飞船为美国宇航局提供进一步的支持，为国际空间站(ISS)执行货物补给、返回任务和运送宇航员任务。在研的产品包括星舰（STARSHIP）和超级重型火箭（SUPER HEAVY）。星舰和超级重型火箭组成星舰系统（STARSHIP SYSTEM）,该系统在2018年前叫BFR。
1.1.  猎鹰系列火箭
猎鹰系列火箭是SpaceX目前唯一成熟的火箭产品。截至2021年12月6日，猎鹰9火箭一共发射133次，其中成功131次；猎鹰重型火箭成功发射3次。
图表 4         猎鹰9和猎鹰重型火箭
资料来源：SpaceX官网
猎鹰系列火箭推进发动机为梅林1-D发动机和梅林真空发动机，这两款发动机的燃料都是煤油，并以液态氧为氧化剂。猎鹰9火箭的9表示其一级火箭有9台梅林1-D发动机，每台可以至多提供854 KN海平面推力，总推力达到7,686 KN。猎鹰重型火箭的一级由三个猎鹰9火箭的一级并联形成（见图表4），共27台梅林1-D发动机，总推力达5,130,000 lbf。猎鹰9和猎鹰重型的二级火箭各有一个梅林真空发动机，其推力达981 KN（真空中）。对应到运载能力，猎鹰9火箭LEO运载能力达22.8吨，GTO达8.3吨，地火转移轨道达4.0吨；猎鹰重型火箭LEO运载能力达63.8吨，GTO达26.7吨，地火转移轨道达16.8吨。
图表 5         梅林发动机
数据来源：SpaceX官网
图表 6         猎鹰系列火箭运载能力
数据来源：SpaceX官网
猎鹰9火箭尾部有4个可展开支架，用于火箭回收。猎鹰9一级火箭的燃料罐使用镁锂合金，通过旋转摩擦焊接工艺制造；二级火箭的燃料罐使用材料和制作工艺与一级火箭相同，只是尺寸不同。
图表 7         猎鹰重型火箭一级俯视图
资料来源：SpaceX官网
通过火箭部件的标准化和自行生产，猎鹰9单次发射价格为6,200万美元，猎鹰重型单次发射成本为9,000万美元。相较于其他箭体，猎鹰系列火箭性价比遥遥领先。
图表 8         全球主要运载火箭发射价格对比
数据来源：中金公司研报
图表 9         全球主要运载火箭载荷对比
数据来源：中金公司研报
1.2.  龙飞船
龙飞船现已发展到第二代，由航天仓和货仓组成，总高8.1米，直径4米。航天仓可最多携带7名航天员（容积达9.3m³），货仓的容积达37m³。起飞最大载荷为6吨，返回最大载荷为3吨。
图表 10     龙飞船整体及航天仓和货仓
资料来源：SpaceX官网
龙飞船的航天仓上包括了16台用来调整姿态的DRACO发动机和8台用来紧急逃逸的DRACOSUPER发动机。
图表 11     龙飞船航天仓发动机分布
资料来源：SpaceX官网
1.3.  星舰
星舰是一款可完全重复使用的飞船（猎鹰系列火箭可回收率在70-80%），也可作为星舰系统的第二级。它高50米，直径9米，有效载荷达100吨以上，载荷容积达1,100m³，其携带的货物最大高度为18米。星舰表面设计有隔热层，具有可重复利用，低维护，快速安装修复的特点。星舰可以作为载体往太空中运输卫星或者向国际空间站运送物资，也可以执行跨行星任务。
星舰使用的发动机为猛禽发动机。这款发动机长3.1米，高1.3米，自重1,500Kg，推力2MN，燃料为液态甲烷，氧化剂为液氧。在星舰尾部安装有3部海平面猛禽发动机和6台猛禽真空发动机。
图表 12     星舰飞船
数据来源：SpaceX官网
图表 13     猛禽发动机
数据来源：SpaceX官网
火星规划分为6步。第一步是通过超级重型火箭加速星舰，并回收超级重型火箭。第二步星舰飞船进入地球轨道。第三步是在地球轨道上加注推进剂，这一步是通过多艘星舰在轨对接完成。第四步是已加注推进剂的星舰飞向火星并降落。第五步是在火星上加注推进剂，火星上的推进剂通过利用火星已有的水（以地下冰形式存在）和二氧化碳生产，具体的化学反应过程见图表。第六步是返回地球。
图表 14     使用星舰向火星运输货物示意图
资料来源：SpaceX官网
图表 15     在火星生产推进剂过程
资料来源：SpaceX官网
根据SpaceX的计划，星舰将在2022年首次执行火星任务，并在2024年将人类送上火星。
图表 16     火星任务目标
资料来源：SpaceX官网
对于星舰系统的成本，由于是完全可利用，随着重复利用次数增多，每千克发射费用逐渐下降，最终发往火星每吨费用可降至140,000美元。
图表 17     星舰系统费用
资料来源：SpaceX官网
1.4.  超级重型火箭
超级重型火箭为SpaceX在研的下一代火箭。这款火箭的直径有9米，高度有70米，LEO有效载荷达150吨。（注：根据SpaceX官网数据，图表14的F9和FH数据与前文冲突，以前文的数据为准，这里的数据仅用作与BFR对比）
图表 18     SpaceX历代火箭对比
数据来源：SpaceX官网
图表 19     SpaceX历代火箭LEO有效载荷对比
数据来源：SpaceX官网
超级重型火箭一共有37台猛禽发动机，6个降落架，头部还具有空气扰流板。
图表 20     超级重型火箭示意图
资料来源：SpaceX官网
2.   Tesla
特斯拉由马丁·埃伯哈德创立于2003年，马斯克在2004年加入，并从2008年开始担任CEO。特斯拉有电动汽车业务和太阳能电池板业务（SolarCity）。特斯拉目前在售产品主要为家用汽车，共4个系列，分别是Model S，Model3，Model X和Model Y。
图表 21     Tesla 在售产品线
资料来源：Tesla官网
除此之外，特斯拉还规划有跑车（Roadster），皮卡车（Cybertruck）和半挂运输车（Semi）。
图表 22     特斯拉规划业务
资料来源：Tesla官网
Tesla 还设计了由 Powerwall、Powerpack 和 Solar Roof 等组成的独特的能源解决方案，使居民、企业和公共事业单位能够管理环保能源发电、存储和消耗。Powerwall 是可以储能，检测断电情况，并在停电时为住宅供电的电池。与发电机不同，Powerwall无需保养、不耗油也不会产生噪音。搭配太阳能，利用阳光充电，可为家电连续供电数天。
图表 23     Powerwall
资料来源：Tesla官网
3.   The Boring Company
Boring公司（boring有钻孔和烦人两种意思）创造了安全、快速挖掘和低成本的交通、公共设施和货运隧道。公司使命是：解决交通问题，实现快速的点对点运输，改变城市。
Loop是一种全电动、零排放的地下公共交通系统，乘客被直接运送到最终目的地，沿途没有任何停留。位于拉斯维加斯会议中心的LVCC Loop是第一个商业化运作的Loop系统。
图表 24Loop系统
资料来源：The boring company官网
Hyperloop是一种超高速的公共交通系统，乘客乘坐自主电动吊舱，以每小时600英里以上的速度行驶。
2013年，马斯克发表了一份白皮书首次提出超级高铁的概念，阐述了Hyperloop Alpha系统。马斯克表示如果要修建一个全新的交通系统，这个系统和传统的交通系统相比必须：更安全快捷，成本更便宜，不受天气影响，能够持续自主供能，不受地震影响，对线路沿途的设施没有影响。
图表 25     Hyperloop 设想图
资料来源：hyperloop  alpha, Elon Musk
地球上已经拥有相对发达的传统交通系统，那为什么要还打造新的地下交通系统？这更可能是为了未来火星移民做准备。因为火星大气层比地球大气层更稀薄，而且缺少磁场，人类在火星表面居住更容易受到致命的宇宙辐射的影响，所以火星城大概率需要建设在地下，非常需要Hyperloop这样的高效、低成本、能持续自主功能的交通系统。
说到成本问题，成本过高是摆在Boring面前的一座大山，用隧道来充当高速公路本来就是一个非常大胆的想法。Boring公司在其网站上说:“目前，挖掘隧道的成本非常高，有些项目的成本高达每英里（1.6公里）10亿美元。为了建设切实可行的隧道网络，隧道掘进成本必须降低10倍以上。”
Boring公司选择从两方面下手降低成本：
一是减小隧道直径。正常来说美国的单车道宽度为 28 英尺，而Borin隧道只有 12 英尺，大约3.65 米左右。
二是研发Prufrock。Prufrock的设计是为了在几周内而不是几年内建造巨型基础设施项目。Prufrock被设计成海豚跳的样子，这意味着它直接从地表发射，在地下挖掘，并在完成后重新出现。这使得Prufrock可以在到达现场后48小时内开始挖隧道，并且不需要开挖昂贵的坑道来发射和回收机器。Prufrock的设计是以每周1英里的速度进行隧道建设，这比The Boring Company的上一代TBM（Godot-Plus）快6倍。
图表 26    Prufrock
资料来源：The boring company官网
图表 27    海豚跳示例
资料来源：The boring company官网
此外，马斯克不会放弃任何缩减成本的机会，目前的隧道建设，运输挖掘出来的泥土昂贵、耗时、产生大量噪音，甚至可能污染环境。The Boring Company 把泥土制成了隧道建筑结构所需的砖，这些砖可以作为隧道的一部分，降低了建设成本。
四、信息流-通信
1.   Starlink
Starlink是世界上最先进的宽带互联网系统。Starlink互联网的工作原理是通过太空真空发送信息，信息在真空传播速度比光缆快得多。现在大多数卫星互联网服务来自于绕地球约35,000公里的单颗静止卫星，而Starlink是一个由多颗卫星组成的星座，绕地球的距离更近，约550公里，并覆盖整个地球。由于Starlink卫星处于低轨道，用户和卫星之间的往返数据时间（也称为延迟）比地球静止轨道上的卫星低得多。这使Starlink能够提供其他卫星宽带系统通常不可能提供的在线游戏等服务。
人类现在已经有了5G，为什么还需要Starlink？Starlink在前期的使用场景主要是服务于人口密度比较低的偏远和欠发达地区。由于在这些地方铺设地基互联网的成本极高，且用户偏少，天基互联网方案可以作为地基互联网的有效补充。当然，更重要的是如果要在火星上实现互联网通信，在火星上建造大量基站显然是不经济的，那么星链就是最佳选择。
2.   Neuralink
Neuralink由马斯克在2016年创立，旨在在短期内帮助那些脑部受伤的人，并从长远来看降低人工智能对人类的风险。该公司的使命是开发治疗各种大脑相关疾病的脑机接口，最终目标是创建一个能够更紧密地连接生物和人工智能的全脑接口。
公司目前的脑机接口为LINK V0.9。这款脑机接口具有如下特点：有1024个通道，体积仅有23 mm（直径）×8 mm（厚度），植入式（外部不可见），集成6轴惯性测量单元、温度传感器和压力传感器，MB量级无线数据传输，无线充电，续航一天。这款脑机接口已在2020年7月获得美国FDA设备认证，并在通过安全测试后用于人体试验。
图表 28      LINK V0.9特点
资料来源：Neuralink官网
在马斯克2019年发布的脑机接口白皮书中详细讲解了脑机接口系统的原理（该系统与LINK V0.9略有不同，白皮书中的脑机接口数据是有线传输，后者升级为无线传输）。该系统主要由三个部分组成：超细聚合物探针，神经外科机器人和定制的高密度电子设备。
根据Neuralink官网，最新的脑机接口N1 LINK（在这个实验中叫做N1 LINK，与之前的LINK V0.9差异未知，但从外观看一样，推测只是不同代号或细微内部改进）已经可以让猴子用意念“隔空”玩PONG游戏。这款脑机接口共采集1024路脑电信号，采样周期是25毫秒。
图表 29     脑机接口解码管道的图形表示
资料来源：Neuralink官网
该实验将Links放置在猴子的运动皮层区域，左右半脑各一个，左侧的运动皮层控制右侧身体，右侧的运动皮层控制左侧身体。运动皮层中的神经元在运动之前和运动期间调节它们的活动，并且参与计划、启动和控制任何运动。运动皮层中的许多神经元是定向调整的，即在特定运动方向比其他神经元更活跃。不同的神经元被调整到不同的运动方向。通过对不同神经活动模式与预期运动方向之间的关系进行建模，可以构建一个可以预测即将发生或预期运动的方向和速度的模型。通过这一模型，猴子可以完美地完成PONG游戏并获得最终的香蕉奖励。
图表 30     通过N1 LINK隔空玩PONG游戏的猴子
资料来源：Neuralink官网
五、资金流-货币
资金流或者说货币问题也是火星移民后需要解决的重要问题。马斯克认为火星本身要拥有与地球不同的货币，因为两个星球距离太远，无法实现货币的同步流通。所以火星必须有一个独立的货币体系。
马斯克认为可以从信息理论的角度去看待金钱。把整个经济系统看作是一个互联网连接，有网络时延、抖动和丢包这些网络通信中经常会出现的错误。然后从信息理论的角度想究竟什么样的系统能使经济运行得最好。金钱只是一种数据，而人们往往会认为金钱本身具有力量，这其实是错的。假设一个亿万富翁被困在一个小岛上，带的金钱实际没有任何作用。因为孤岛上没有资源分配，而钱只是资源分配的数据库罢了。如果我们把货币看作是一个跨时空的资源分配数据库，那么这个数据库或数据系统应该以什么形式的出现，才能发挥最大效果呢？
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