美东部时间10月5日下午12点，SpaceX 使用猎鹰9号向国际空间站发射了乘坐四名宇航员的 Crew Dragon 飞船。

飞船搭载了4名宇航员，妮科尔・曼（美）、约什・卡萨达（美）、若田光一（日）和安娜・基金娜（俄罗斯）。这是该飞船首次搭载了俄罗斯宇航员。

进入国际空间站后，宇航员将在轨道实验室生活 5 个月，并进行 200 多项科学实验。

猎鹰9号有多牛？

猎鹰9号是“钢铁侠”马斯克旗下SpaceX公司的一款火箭，具有大推力、可回收性等优点，是马斯克“火星计划”的动力来源。

我们都知道马斯克的特斯拉电动车，甚至有很多网友已经开上了这款汽车。但实际上特斯拉电动车只是敛财工具，真正的高科技是猎鹰火箭。

猎鹰9号火箭高70米，直径3.7米，最高载重15.6吨，近地轨道运力22.8吨，同步轨道运力为8.3吨，火星运力为4.02吨。

猎鹰9号15.6吨的载重记录是在2019年11月11日创造的，在2021年4月首次执行了载人任务，将4名宇航员送入太空，猎鹰9号还可以一次将50多颗星链卫星送入预定轨道。

然而，这些都不是猎鹰9号最牛之处，它的“可回收”、“可重复使用火箭发动机”技术，才是真的厉害。

绝大部分火箭发射后，火箭发动机、整流罩等基本就报废了，浪费严重，更产生了巨大的成本，如果能将火箭的一级回收，就能降低70%的成本，将大大促进航天事业的发展。

SpaceX公司掌握了可重复使用火箭发动机技术，火箭助推器可实现5次以上的重复使用，另外火箭整流罩也实现了重复使用，这大大降低了火箭发射成本。

2014年10月19日，SpaceX公司发射的“草蜢”火箭创造了一项新纪录：火箭由发射台点火后飞到744米的空中，然后又垂直降落回发射台，并且火箭外观完好，SpaceX实现了重复使用运载火箭的“关键一步”。

随着“可回收”技术的成熟，2016年7月该项技术成功地使用在猎鹰9号运载火箭上。

截至2022年3月猎鹰9号共发射了145次，重复使用次数超过了一半（83次）。

相关数据显示：2017年，雷影9号开始“重复使用”。当年就达到了5次，2018年达到了11次，2019年8次（新发射仅为3次），2020年21次（新发射仅为5次），2021年达到了29次（新发射为2次），2022年一季度达到了9次。

这足以说明SpaceX对火箭的重复利用在逐年增加，也反映出这项技术越来越熟练。

2022年9月，一枚编号为B1058的猎鹰9号火箭成功执行了第14次发射任务，回收后，还要进行第15次发射，也就是说这是人类航天史上第一枚15手火箭。

这枚火箭回收后，已经完全变成了黑色，SpaceX公司标志也被遮没了，底部的9台梅林1D发动机也黑得像锅底，但维护保养以后仍然可以使用。

而整个SpaceX公司，还有2枚14手、3枚13手，以及一堆10手左右的猎鹰9号火箭。同时马斯克在个人社交媒体上说：“到目前为止，火箭复飞没有明显（次数）限制”。

猎鹰9号的回收技术

猎鹰9号采用了垂直回收技术，即火箭一级分离后，经过姿态调整、动力回飞、滑行、动力再入、垂直着陆五个阶段，在高精度导航制导下，以预定速度和垂直姿态抵达回收地点。

猎鹰9号的回收地点可以在陆地上，也可以在海上。

SpaceX公司成功的解决了精确制导、燃料分配、发动机推力调节三大难题。

推力调节方面：

在一级火箭的最大动压段实施了节流控制，主动减小了发动机的推力，可以说牺牲了部分火箭性能达到降低气动载荷的目的。

一级火箭完成任务关机后，在预定的时间节点及高度开始重新点火，进行姿态调整和减速动作。

燃料分配方面：

将第一级火箭的弹道进行调整，使其更加垂直，这样可以减少航程，达到节约返程燃料的目的。

这样的方案同样也牺牲了火箭的载重性能，好在SpaceX公司做到了两者的平衡。

精确制导方面：

垂直回收方案，姿态调整、下落时间以及垂直着陆的时间都很短，这需要精确的制导技术。

SpaceX公司也掌握了其中的奥秘，精准的完成了垂直回收。

总的来说，SpaceX公司已经解决了燃料最优问题、动力下降问题、着陆点、轨迹优化等。难怪马斯克扬言要登陆火星，原来早有准备。

为了实现国产火箭回收，加快我国航天事业发展，网友们也是脑洞大开提出了多种火箭回收方案：

第一种：类似于航天飞机，优化火箭舱段外形，内置折叠机翼。当火箭完成任务后，打开机翼，从万米高空直接飞回来。

第二种：直升机空中抓取，SpaceX公司就采用过此方法。火箭第一级分离后，打开降落伞，缓缓下降。直升机前来接应，伸出钩子挂住降落伞。

第三种：绳网回收，在地面设置特殊材料的绳网，当火箭的一级落在绳网区域时，感应器就会感应到绳网，然后控制绳网主动钩挂火箭。

第四种：直接在地面找一个几十米深，几公里宽的大坑，填上缓冲材料，控制火箭直接落在大坑中就好了。

那么国产火箭回收技术如何呢？与SpaceX公司差距又有多大呢？

国内火箭回收技术如何？

国内有火箭回收技术吗？答案是“有”。

深蓝航天号称是中共版的SpaceX公司，该公司成立于2017年，总部位于北京，是一家商业航天领域的创业企业。具备运载火箭研制、液体火箭发动机研制、火箭回收的能力。

在火箭回收方面，公司研发的“星云-M”1号试验箭发射升空后，完美的实现起飞到降落。

“星云-M”火箭爬升至1公里的高度后，成功完成了横向和纵向移动，降落后，距离靶心位置误差不到0.5米。

这说明深蓝航天涉及了至少以下4种技术：

1、伞降回收技术；

2、“地面网系减速索”或“筷子夹持”回收装置垂直回收技术；

3、火箭动力垂直发射、无动力返回、水平降落技术；

4、垂直回收飞行技术。

可以说深蓝航空完成了火箭回收技术从0至1的突破，这绝对是值得称赞的。但是我们也要重视与SpaceX的差距。

火箭回收的技术难度与火箭的重量、推力大小、速度、爬升高度成正比，

1、火箭越大回收难度也就越大；

2、发动机的推力越大回收难度也越大；

3、火箭的飞行速度、爬升高度越大回收难度也越大。

深蓝航天的“星云-M”火箭只有几米高，发动机推力也只有几吨重。而猎鹰9号高70米，重549吨，载重达15吨，近地运力也突破了22吨。

可以说从多方面来看，“星云-M”和猎鹰9号都无法相提并论，把两款火箭放在一起的话，“星云-M”就是一个玩具。

长征火箭开启回收试验

除了深蓝航天这样的民营企业，国家队也在加紧研究火箭回收技术。

中国首创的绳网回收技术就颇具看点，这套系统由两部分组成，一部分是“托盘系统”，另一部分是“绳网系统”。

“托盘系统”表面是特殊材料制成的栅格板，底层是隔热挡板，中间是排烟通道。可以防止火箭脚架打滑，预防火箭尾焰灼伤，同时排出烟尘。

“绳网系统”主要由捕捉绳网，平衡绳网、感应系统组成。感应器通过感应发现火箭，绳网通过控制器移动到火箭下方，精准捕捉。

这套回收系统在2022年2月被相关专家提出，其看起来操作更加简单，只要保证绳网系统准确地挂住火箭就可以了，托盘系统只有在绳网打滑时才用的上。

提起打滑，SpaceX就遇到了类似事件。

当时猎鹰9号在完成运送任务后，开始垂直回收。当一级火箭降落到无人船上时，火焰并没有熄灭，之后火箭发生了打滑事故，燃烧更加猛烈，现场浓烟四起。

事后，马斯克解释：一级火箭着陆后，意外解体，但无人船完好。

而我国的绳网回收技术，关键是要突破捕捉的精准度、敏感度、准确度。确保火箭在穿过绳网的瞬间，精准钩挂，否则也会出现捕捉失败，火箭解体的风险。

为了确保火箭回收精准无误，我国开始了大量的试验、论证。

2020年，对长征8号中型火箭实施了回收试验。

长城8号运载火箭是国家队首款目标回收火箭，高50米，重356吨，计划于2025年前后实现一级与助推器整体垂直回收及重复使用，成为中国国家队发射商第一款复使用的回收火箭。

在重型火箭回收方面，仍在研发阶段，预计在2035年实现回收。重型火箭型号就是现役的长征九号。

• 长度110米，直径达10.6米；
• 起飞质量高达4122吨，
• 近地轨道投送能力为150吨，是猎鹰9号的7倍；
• 地月转移轨道投送能力为50吨，是猎鹰9号的6倍；

采用三级发动机技术，一级为6台200吨级液氧甲烷发动机；二级为4台120吨级氢氧补燃发动机；三级为1台120吨级氢氧补燃发动机。

国内火箭回收技术正在稳步的推进，但与SpaceX有明显差距也是事实。

写到最后

NASA在火箭发射任务上一再失利，当我们怀疑美国的火箭技术，甚至阿波罗登月计划时，SpaceX公司异军突起，在火箭回收技术上遥遥领先。

我国的长征系列火箭执行了多次艰巨的任务，在一次火箭领域世界领先，但是在火箭回收技术方面仍需努力。

我们期待着长征火箭再度领先！

我是科技铭程，欢迎共同讨论！