星舰首次成功回收， 中国的回收火箭进展如何了？

美国东部时间10月13日上午8时30分许（北京时间10月13日晚8时30分许），美国太空探索技术公司（SpaceX）新一代重型运载火箭星舰进行了第五次试射。该公司表示，在成功将星舰上层（Starship Upper Stage）送入既定轨道后，超级重型助推器（Super Heavy Booster）随即返回并被发射塔的机械臂成功捕获。“筷子夹火箭”被评价为航天工程技术上的突破。

什么是“筷子夹火箭”？

当日，星舰发射升空，约2分钟后，超级重型助推器与星舰上层分离，开始返回。发射6分多钟后，该助推器成功悬挂在两个巨大的金属臂之间。这种全新的火箭回收模式成为本次试飞最大的看点。

据悉，在名为“Mechazilla”的巨大发射塔上，有三个机械臂。一个是“快速断开臂”，主要用于给星舰加注燃料并在发射前保持火箭稳定。另外两个长达36米的机械臂则用于捕捉火箭，被比作一双“筷子”，它们被安装在超重型绞车上，绞车由巨型电机驱动，可以在发射塔上下移动。

根据此次试飞的记录，助推器在着陆的最后阶段、距离地面约2000米时，同时启动13台发动机制动减速，这些发动机具备万向推力能力，即喷嘴可以旋转调节方向，以控制助推器姿态和飞行轨迹。

待降落到一定高度后，外围发动机关闭，中心位置的3台继续工作使助推器进一步减速并几乎垂直落在两根“筷子”中间。在距离地面约几十米高度时，助推器在发射塔前垂直悬停。几秒钟内，“筷子”微微移动并牢牢抓住助推器栅格翼下方的销钉，发动机关机。

“筷子夹火箭”旨在快速重复利用

在星舰火箭研制之初，SpaceX就提出了“快速重复使用”的概念，即对助推器实现快速回收、加注和再发射。该公司曾提出在一天之内，使用同一个助推器发射三次的目标。

要实现这一目标，使助推器落回发射塔，就地检修、加注和再发射几乎是唯一的选择。即使是在发射塔附近的着陆台降落，如此巨大的火箭助推器，必然需要更为庞大的起重机、运输车等设备进行吊装和运输，才能将其送到发射塔等待发射。这一过程耗时恐怕都要以小时计。降落在海里的打捞、清洗和运输则更为复杂。

同样关键的是，SpaceX现有技术、也就是猎鹰9火箭上的着陆支架是“一次性”的，每次着陆后都要检修和翻新。对猎鹰9来说，由于其以液氧煤油为燃料，两次发射间需要彻底清洗发动机，同时换一个着陆支架不会消耗额外时间。星舰则以液氧甲烷为燃料，简单维护即再发射，更换支架会导致时间浪费。

说了这么多马斯克，中国的回收火箭进展如何了？

9月11日12时，由蓝箭航天空间科技股份有限公司自主研发的朱雀三号VTVL-1可重复使用垂直起降回收试验箭，在我国酒泉卫星发射中心·蓝箭航天液氧甲烷火箭发射工位发射成功，首次实现了商业航天公司十公里级垂直起降返回飞行试验。蓝箭航天表示，未来3年内，有望实现大运力、低成本、高频次、可重复使用的航天发射。

首次实现空中二次点火

蓝箭航天介绍称，该次任务是国内首次实现垂直起降返回火箭空中二次点火，并实现了跨音速大动压环境下“栅格舵-冷气姿控-发动机”联合制导控制，以及高空风实时风修技术工程化应用等技术验证。

朱雀三号是蓝箭航天下一代可重复使用火箭。下一步蓝箭航天将尝试火箭入轨，再下一步将实现回收箭复飞。“今年年初，朱雀三号已完成方案阶段转初样阶段工作，计划于2025年实施首飞，2026年实现一子级回收复用。”蓝箭航天方面称。

本次任务是继2024年1月蓝箭航天执行百米级飞行试验任务之后，对大型液氧甲烷重复使用火箭垂直起降回收各项关键技术的进阶验证。该任务在上个月的一次发射中曾因故障终止。

政策利好叠加资本赋能

商业航天正在成为推动全球数字化、智能化进程的重要引擎。各国航天实力的比拼已经从政府层面拓展到私人航天领域。2023年年底，上海印发了《上海市促进商业航天发展打造空间信息产业高地行动计划（2023-2025年）》（下称《计划》），提出到2025年，形成从火箭、卫星、地面站到终端的全覆盖产业链。

按照《计划》，上海将发展新一代中大型运载火箭、低成本高集成卫星、智能应用终端三大拳头产品，形成年产50发商业火箭、600颗商业卫星的批量化制造能力，以打造“上海星”、“上海箭”为目标，提供卫星研制、运载发射、在轨交付与管理链式服务模式；推动形成地面站、测运控中心、应用终端等自主建设能力；构建多结构产业基金，完善相关产业扶持政策；新引进和培育10家商业航天重点企业，培育5家具备科创板上市条件的硬核企业，扶持一批民营“专精特新”优势企业，实现空间信息产业规模超2000亿元。

全球资本市场对商业航天领域的兴趣也在不断提升。随着全球对卫星通信需求的增长，商业航天已经成为投资者关注的热点领域。一些前沿技术不仅吸引了大量的投资，还推动了相关企业的估值不断攀升。

民营航天公司时空道宇CEO王洋近日表示：“国家政策对商业航天领域的支持是推动行业发展的重要因素。政府的扶持政策、市场准入的放宽，都为商业航天企业的发展创造了有利的环境。这些因素共同作用，使商业航天行业的投资前景变得更加乐观。”

他认为，SpaceX这样全球领先的商业航天公司也给中国商业航天公司启示。以低轨卫星发射为例，王洋表示：“我们一方面应该看到和别人的差距，承认自己面临一定的滞后性，另一方面是要努力提升我们的卫星制造能力和火箭运载能力，要提供高可靠、低成本的运载，满足卫星星座的整个轨道面部署。”

来源：荣格-《国际金属加工商情》

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