火箭回收大战白热化:美国一年回收550次,中国一天内两连败?民营航天正成破局关键力量
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生活小常识
2印度暴发尼帕病毒疫情024年10月13日晚8时25分,美国SpaceX公司的星舰火箭第五次试飞上演了航天史上前所未有的一幕:70米高的超重型助推器返回发射塔时,被两根36米长的机械臂精准夹住,整个过程如同用筷子夹起一枚巨型铅笔。 这个被马斯克称作“筷子夹火箭”的技术突破,瞬间引爆全球航天界。
这次回收过程中,超级重型火箭在距离地面约2000米时同时启动13台发动机减速。 当降至几十米高度时,火箭在发射塔前实现垂直悬停,机械臂微微移动并牢牢抓住助推器栅格翼下方的销钉。 SpaceX副总裁比尔·格尔斯顿迈尔透露,此前第四次试飞时火箭海面软着陆精度已达0.5厘米,为这次发射塔捕获奠定了坚实基础。
为何要选择如此复杂的回收方式?答案在于快速重复使用。 马斯克早在2019年就提出,一个星舰助推器一天可发射20次。 要实现这个目标,让助推器直接落回发射塔是最优选择。 如果采用传统着陆腿方式,不仅会增加火箭重量,每次着陆后还需检修和翻新着陆支架。 而“筷子夹火箭”使火箭回收后直接与发射塔架对接,极大减少了发射准备时间。
2025年1月21日,SpaceX猎鹰9号火箭在加州范登堡基地完成第550次回收。同年11月13日,蓝色起源公司的新格伦火箭成为全球第二款实现轨道级海上回收的火箭,将小型航天器任务成本降至传统方案的三分之一以下。 美国企业在火箭回收领域已经形成梯队化优势。
与此同时,中国航天界正在加速追赶。 2025年12月3日,蓝箭航天的朱雀三号火箭进行首次轨道级一子级垂直回收验证试验。火箭在分离后进行了高空大角度调姿,并在距离地面80公里处点火,过程符合预期。但在距离地面3公里执行最后一次着陆点火时出现异常,导致火箭坠毁在目标点40米外。 朱雀三号总设计师张晓东在专访中表示,此次任务首要目标是成功入轨,回收是降低成本的措施。 虽然回收失败,但获取了关键工程数据。
同年12月23日,中国航天科技集团的长征十二号甲遥一运载火箭在东风商业航天创新试验区完成首飞。 火箭二级成功进入预定轨道,但一级回收验证未取得预期成效。 作为中国“国家队”首款可回收技术验证火箭,这次任务为后续技术迭代积累了宝贵数据。
中国企业在技术路线上呈现出多元化特点。 朱雀三号采用液氧甲烷发动机,其燃烧产物仅为二氧化碳和水,更适合重复使用。 箭体创新性地使用不锈钢材料,耐高温性优于铝合金且成本更低。 天兵科技的天龙三号则选择液氧煤油路线,全箭长72米,近地轨道运力达17吨。 而星际荣耀的双曲线三号专注于海上回收路径。
2025年12月13日,北京领航星箭科技有限公司发布了独创的智能网架回收系统方案。该系统通过外部网架结构承接返回的一级火箭,简化了箭体设计。公司计划于2027年12月实现星舟一号火箭首飞,目标是将太阳同步轨道500公里的运力提升至3.5吨,同时将发射成本控制在每公斤7000元人民币以下。
政策层面也在加速布局。 国家航天局在2025年11月末设立商业航天司,开启“专司专管”新阶段。 《“十五五”规划建议》首次将建设“航天强国”纳入重点任务。2026年1月10日,上海证券交易所发布新规,要求商业火箭企业申报时需实现采用可重复使用技术的中大型运载火箭发射载荷首次成功入轨的阶段性成果。
基础设施方面,烟台作为全国唯一海上发射母港,在2025年成功完成全国首次海上溅落火箭回收试验。 该市计划在“十五五”前半程建成火箭回收系统性试验场,支持多型号火箭高频次发射回收验证。 同年11月30日,中国首艘火箭网系回收海上平台“领航者”交付使用。12月,专为运载火箭海上回收任务建造的非自航火箭回收船“星际归航”号正式建成,将服务于星际荣耀的“双曲线三”号火箭海上回收任务。
火箭回收技术的经济价值已经得到验证。传统美国火箭发射成本为每公斤1万-2万美元,而猎鹰9号实现回收后,成本骤降至每公斤约2000美元。蓝箭航天设定的目标是将每公斤发射费用降低到2万元人民币以下。 中科宇航联合创始人郑军预测,未来三年内中国发射价格将接近SpaceX,五年左右有望在单公斤运价上低于猎鹰9号。
技术层面,火箭回收面临诸多挑战。运载火箭技术专家庞之浩指出,实现回收有四大难点:控制好火箭姿态、发动机推力可调、箭体采用新型复合材料以及回收后简单检测维护即可再次发射。垂直回收方式还需解决运载能力损失问题,猎鹰9号在回收模式下会损失高达40%的运载能力。
2025年6月23日,中国在酒泉卫星发射中心成功完成重复使用运载火箭首次10公里级垂直起降飞行试验。 试验箭直径3.8米,飞行至约12公里高度后受控下降,在距离地面50米处展开四条着陆腿,最终稳稳落在回收场坪。 这次试验全面验证了3.8米直径箭体结构、大承载着陆缓冲技术、大推力强变推可复用发动机技术等关键环节。
当前全球可回收火箭技术形成三种主流路径:垂直起降、伞降回收和有翼水平回收。 其中垂直起降因其经济性最高成为各国主攻方向。 中国航天企业正在多条技术路径上并行推进,形成差异化发展格局。
航天器回收技术在中国已有扎实基础。 自1960年首次实现火箭回收以来,中国相继突破卫星回收、载人航天回收、月球采样返回等关键技术。 2023年神舟十五号采用快速返回方案,绕地球5圈即启动制动,最终实现1米高度精准刹车着陆。 这些技术积累为火箭回收提供了重要支撑。
2025年12月,中国商业航天领域呈现活跃态势。 除了朱雀三号和长征十二号甲的发射试验外,民营火箭公司“新空间航天”宣布正式启动赤兔1号运载火箭回收与重复使用关键技术工程测试。 同月,蓝箭航天获得新专利,可提升可复用火箭着陆的可靠性与精准度。
火箭回收不仅关乎商业航天竞争,更涉及国家安全。 随着地球低轨道卫星星座的加速部署,太空轨道和频率资源日益紧张。 掌握快速、低成本进入太空的能力,意味着掌握了未来太空发展的主动权。 中国航天科技集团、民营航天企业以及科研机构正在形成合力,全力攻克可重复使用火箭技术。
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