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今早 7 点 35 分,由蓝箭航天设计建造的朱雀三号遥二运载火箭在内蒙古阿拉善盟的东风商业航天创新试验区成功点火起飞。
发射大约十分钟后,朱雀三号遥二的一级助推器经过两次垂直反推减速,展开着陆腿,缓缓降落在了甘肃民勤县的火箭回收场:
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图|央视新闻
对于这次成功的陆基火箭回收,新华社给出了精确的总结:
这是我国首次成功实施重复使用运载火箭「一子级着陆腿方式」回收,标志着我国重复使用火箭技术取得重大突破。
而就在一个月前,从海南商业航天发射场发射升空的长征十号乙运载火箭,刚刚实现了中国首次「海上平台网系回收火箭子一级」:
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图|新华网
自此,中国商业航天实现了「海基网系捕获回收」与「陆基反推着陆回收」两种主流火箭回收方案的成功验证,为将来的可复用式商业火箭提供了一个坚实的地基。
更重要的是,海基和陆基的成功回收,让长久被外国诟病的中国火箭回收有了坐上谈判席的资格。
为什么要回收火箭
与很多人想象的不同,「可回收火箭」最大的意义其实不是降低单次发射报价。
正相反,它的目的在于扮演一种「初期航天基建」以提高发射频率、降低边际成本,以支撑更长期的大规模太空计划。
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图|Universe Today
比起每次发射都要新建昂贵的一级助推器,可回收火箭可以在短期整备之后重新发射、需要单独建造的只有二级和载荷,可以极大压缩发射周期。
也是从这个角度讲,「可回收火箭」很像是一种比较原始的太空电梯——初期成本不比常规火箭低,但持续运行所需的投入则要少得多。
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图|《流浪地球2》
除了边际成本,长十乙和朱雀三遥二的分别成功,也代表「国家队」和「商业航天队」同时迈出了淘汰旧式坠落区方案的第一步。
由于中国的三座传统发射基地——酒泉、太原和西昌卫星发射中心都处在内陆,无法让分离的一级火箭和助推器落入大海,因此只能通过提前计算落点、疏散着陆区居民的方式收集残骸。
这也是为什么十年前长征三号、四号的时候,我们偶尔会在新闻上看到某地需要疏散火箭残骸坠落区居民的新闻:
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2010 年运载第三颗北斗卫星的长征三号丙助推器坠落区|搜狐新闻
可想而知,这种疏散行为虽然可控,但还是相当影响当地居民生活,也显著增加了发射任务成本和组织难度。
并且长二三四的一些旧型号还在使用有毒的 UDMH(偏二甲肼)燃料,陆地坠落造成的环境成本也非常高,最近一次 2024 年长征二号丙从西昌发射后,一级残骸也落在了贵州境内。
除了缓解成本高、扰民、存在环境风险之外,长十乙和朱雀三遥二验证的回收技术,还有助于解决另一个难点:长征五号 B。
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2020 年长征五号 B 运载火箭首飞|新华网
长征五号 B 是中国目前近地轨道运载能力最强的火箭,为了实现大约 25 吨的 LEO(近地轨道)载荷用于太空站舱段,长五 B 采用了一种独特的「1.5 级」结构。
由于长五 B 的主要运载目标是近地轨道,它在设计之初就抛弃了传统的二级火箭,而是依靠一级火箭和助推器直接完成起飞 + 入轨:
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图|百度百科
这就带来了一个问题——巨大的一级火箭都快入轨了,肯定不能作为太空垃圾留在那,还是得让它坠落回地球才行。
正因如此,长五 B 采用了一种相当具有争议的方案:入轨后一级火箭会在近地轨道飞行数天,依靠空气摩擦减速,再用「轨道不可控」的方式坠回地表。
由于再入轨道不可控,长五 B 的残骸监控、预判和回收成本都随之大幅增加,尽管大部分残骸可以在大气层中烧毁,但总还是会有遗留,很容易被国际媒体借题发挥。
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2022 年长五 B 残骸坠落点|Spaceflight Now
伴随着中国空间站落成后的主要需求变为货运,以及回收技术的进一步升级,我们可以显著增加长征系列中可回收火箭的比例、减少类似长五 B「为任务特化但后续处理麻烦」的型号。
换言之,成熟的可回收火箭将会让未来中国近地轨道任务从「单次大当量发射」为主变成「多次低成本发射」为主。
这样不仅能提升效率,同时还能避免某些国际媒体借题发挥胡言乱语的行为。
长征刚刚开始
尽管朱雀三号遥二和长征十号乙的成功回收令人振奋,但客观来说,它们仍只是成功路上的第一步。
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2025 年末发射的朱雀三号遥一火箭|蓝箭航天
蓝箭航天朱雀三号火箭的总设计师董锴在接受采访时表示,下一步的工作就是尽快把回收的火箭复用一次:
这枚火箭回来后,我们会非常仔细地拆解,看一看,它经历这样一次飞行之后哪里产生了损坏。如果各个部分都有血条,以后的工作就是让每个血条可检、可测、可修,修完之后重新架上发射台。 朱雀三号的主要改进方向就是加强运载能力、可靠性然后缩短复用周期。我内心的期望是,让朱雀三先跨过一年打 10 次的门槛。
但从猎鹰 9 号 2015 年首次成功着陆到今年 7 月,已经累计实现了 600 多次成功着陆、发射频率达到了约 150 次/年,蓝箭航天还有相当长的路要追赶。
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图|WIRED
根据计划,蓝箭会争取在今年第四季度进行朱雀三号的「首次回收一级复飞」,长征十号乙团队同样计划在年底前复飞,后续工作正在紧锣密鼓地进行。
朱雀三号遥二的成功落地,绝对不等于蓝箭追平了 SpaceX,但它意味着我们终于进入了和猎鹰 9 号讨论同一类问题的阶段。
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着陆前和着陆后的蓝箭航天 CEO 张昌武
下一场有意义的角逐,将会是今天这枚朱雀三号一级火箭经过检测后,能够以多低的翻修成本、多短的周转时间和多高的成功率,再次点火升空并第二次成功落地。
到那时,「复用火箭」才会从一个技术演示变成我们的产业能力。
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