“星舰”完成轨道级飞行试验：火箭完全回收复用的一大步
转自：中国电子报
北京时间6月6日20时50分，SpaceX新一代重型运载火箭“星舰”进行第四次轨道级飞行试验，发射不久后，助推火箭首次按计划成功降落在海面，完成了所有的既定任务和目标。SpaceX首席执行官埃隆·马斯克发帖祝贺，并称此次试射成功为“史诗般的成就”。
马斯克的愿景，是将人类送上火星，这也是他创立SpaceX公司的核心目标之一。为实现这一愿景，SpaceX研发了迄今全球体积最大、推力最强的运载火箭——星舰，并致力于验证其可回收、可重复使用性，以在最大程度上压缩每次发射的成本和时间。
据了解，星舰由两部分组成，其第一级是长约70米的“超级重型”助推器，第二级是长约50米、可重复利用的“星舰”飞船。此前，星舰已进行了三次试射，但均以失败告终：2023年4月的第一次试飞，火箭在升空几分钟后爆炸。2023年11月第二次试飞，星舰实现了第一级助推器和上层飞船的分离，但随后助推器和飞船先后发生爆炸。2024年3月14日，星舰第三次试飞，“星舰”飞船成功完成了发动机的燃烧过程，并在飞行后约9分钟关闭了发动机，短暂进入地球轨道。但“星舰”飞船在重返大气层的过程中失联，试飞任务提前结束。
面向星辰大海的征途，从不会一帆风顺，失败与成功交织，是商业航天的常态。在星舰首飞失利后，马斯克发文祝贺了SpaceX研发团队：“祝贺团队进行了令人兴奋的星际飞船发射测试，团队将继续审查数据，并做好我们的下一次飞行测试工作。”
据了解，发生在6月6日的这次轨道级飞行试验的关键，是验证火箭第一级“超级重型”助推器和第二级飞船返回和重复使用的能力。据SpaceX介绍，此次试飞的整体任务架构未变，但测试项目有所调整：相比第三次试飞，删减了卫星投送舱门开启、推进剂转移、离轨点火这3项试验，新增了抛热分离环、第二级翻转、反推落海这3个试飞节点，距离由发射台上“大筷子”装置捕获回收的目标又近了一步，为将来“星舰”实现完全回收复用奠定了基础。
为何要实现完全回收复用？马斯克称，商用后的“星舰”飞船船舱目标要在6—8小时内可回收利用，一天可以发射3次之多。这样的快速回收意味着成本极低，如果不实现回收复用，星舰单次飞行的成本在1.5亿美元左右，实现完全回收复用后，每次飞行可能只需几百万美元，甚至低于100万美元。
据业内专家分析，星舰作为SpaceX乃至美国航天的旗舰产品，当下主要被两个重要任务所迫切需求：一是美国派人重返月球的阿尔忒弥斯计划，二是着眼于SpaceX公司4.2万颗低轨卫星的星链卫星组网计划。这两个任务，都要求星舰能够以极高密度发射，因此第一级和第二级箭体都必须能够快速重复使用。
SpaceX公司对于航天运输系统的研发，为全球商业航天产业带来了巨大启发，验证了航天商业化的可行性，包括液氧+甲烷燃料、30余台发动机并联设计、不锈钢材质箭体等，这些传统“国家队”所未能实现的重大突破，都为回收复用奠定了重要技术基础。
记者了解到，我国也在大力发展商业航天，包括蓝箭航天、星际荣耀、中科宇航等在内的许多中国商业火箭公司纷纷展开了火箭重复使用技术探索。其中，蓝箭航天从公司创立时就采用了“液氧+甲烷”燃料技术路线，并在朱雀三号火箭上采用了不锈钢结构；星际荣耀验证了国内首款成功完成垂直起降回收任务的全尺寸液氧甲烷火箭一子级的快速重复使用能力……在商业航天“你追我赶”的发展态势下，不久的将来，商业火箭公司有望像快递公司一样，将卫星、物品甚至人类，安全、便宜、精准地送向宇宙。
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