7月10日,中國在航天領域取得了一個歷史性進展,長征十號乙運載火箭子級火箭成功回收,這意味著中國已經正式成為繼美國之后,第二個擁有火箭回收技術的國家。
同時,中方只用一張“大網”便兜住了天外的火箭,這也是全球首次運載火箭網系成功回收的案例。
要想明白長征十號乙的火箭回收到底意味著什么,我們首先就要清楚,全球火箭回收技術主要分為垂直回收、傘降回收、水平起降三大類。其中,傘降回收和水平起降,受限于海上風浪以及成本等因素很難大規模應用。
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而垂直回收,依靠海綿塔架捕捉、陸腿回收等多種技術途徑,在長10乙之前,已經成為火箭回收成熟、應用最廣的方案,例如美國的“獵鷹”9號就是通過著陸腿展開,以及發動機反推減速,已經完成了600多次回收著陸。
但這種技術也有自己的技術缺陷,那就是火箭沉重的輔助降落裝置,會限制火箭本身的運載能力,例如“獵鷹”9號的僅著陸腿就重達2.4噸,這使得火箭燃料的消耗量也會隨之加大,和真正意義上的“低成本”還是有一些差距。
更關鍵的是,使用著陸腿支撐火箭落地,我們可以理解為一根筷子豎立在地面上,這對著陸的精度,以及相應的技術要求極高,稍有差池,便有可能導致火箭側翻乃至直接爆炸。
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所以,一種成本更低、安全性更高的火箭回收技術急需問世,而中國這一次做到了。
本次長征十號乙火箭回收的過程,雖然依舊屬于垂直回收的范疇,但是我們并沒有安裝四個沉重的著陸腿,而是在火箭上設置了四個鈦合金抓捕鉤,同時在海面上布置一艘回收網繩的回收船。
然后在回收過程中,長征十號乙的子級火箭只需落入海面上的網格,四個鉤子就會抓住呈井字形的網纜。
然后,再依靠網纜支架的緩沖設置完成減速,最終成功捕捉火箭。
這么一來,在火箭回收的過程中,對著陸精度及技術的要求會有一定程度的降低,大大降低了因惡劣海況導致火箭側翻的可能,安全性得到了極大的保障。
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同時,落地質量減輕了之后,長征十號乙的運力也隨之提升。
當然,馬斯克也不是沒有走過網系回收的路子,要知道,馬斯克旗下的SpaceX商用航天公司,早在2018年便嘗試使用類似的方法,用一張“大網”回收子級火箭,可由于火箭上缺乏捕捉裝置,這導致馬斯克只能采取傘降的方式,讓子級火箭自然落到大網中。
可傘降受海況影響實在太大,同時還需要為此專門設計了兩艘專用船。在成本很高,狀況又極其不穩定的情況下,馬斯克最終于2021年放棄了這個方案,依舊采取傳統的垂直回收方式。
馬斯克的放棄,從技術上來說在于,底層邏輯的不同,我們是主動捕捉,而他卻傾向于“被動兜底”。
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再加上中國的這個新技術,從本質上來講和艦載機降落回收原理有些類似。工程難度上的差異,也導致了馬斯克很難像中國商用火箭一樣,完成網系回收。
話說回來,為何中美等航天大國要在火箭回收上不斷角力呢?
要知道,火箭一級箭體成本占總成本的60%到70%,是絕對的“成本C位”。當前馬斯克就是靠著回收子級火箭的技術,才把衛星上天的單價降到了原有的十分之一,極大提高了美國在商用航天領域的競爭力。
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中國這一次在長征十號乙火箭上取得的成功,就是要在競爭力方面不斷取得優勢,進而在未來的發展中占據先機。
更關鍵的是,長征十號乙火箭只是一個開始,隨著本次技術驗證成功,朱雀三號、雙曲線三號等十余型火箭也有望在今年取得回收技術上的進展。
但客觀上看,中美在商用航天領域的差距依舊顯著。
要知道,美國的“星鏈”早已占據太空中大量低軌資源,在軌運行衛星突破1.24萬顆,而中國僅僅部署了數百顆,還有兩萬多的缺口。
因此,我們要走的路還很長。
不過,中國朝氣蓬勃的“商用太空計劃”,注定了我們有能力、有資本追平乃至趕超美國。
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2025年底,中國一次性向國際電信聯盟提交了20.3萬顆衛星的軌跡資源申請,之所以要申請這么多,還是因為作為太空經濟的核心戰略資源,電信聯盟一直奉行“先報先用”的原則。
而我們的提前布局,有著十分關鍵的戰略意義。
再加上,中國航天已經有了“一箭18星、20星”的運載能力,再加上我們在復用火箭上的突破,已經為大規模發射衛星,或者說搭建起高頻次的“太空物流”,打下了堅實基礎。
有了這個基礎,也就意味著中國能夠快速發力了,相信美國最清楚中國一旦開始發力,速度究竟有多快。
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