“筷子夹火箭”成功，有何重要意义？

美国太空探索技术公司新一代重型运载火箭“星舰”10月13日实施第五次轨道试飞，首次验证了“筷子夹火箭”技术——通过发射塔的机械臂在半空中成功捕获回收火箭第一级助推器。这是此次试飞验证的最关键技术，也被认为是太空探索技术公司迄今“最大胆”的创新尝试。

“筷子夹火箭”的成功标志着太空探索技术公司在火箭复用上取得重要进展，进一步为未来载人太空探索任务奠定基础。

美国中部时间13日7时25分（北京时间20时25分），“星舰”从位于美国得克萨斯州博卡奇卡的基地发射升空。不久后，火箭第一级助推器和第二级飞船成功分离。发射约7分钟后，助推器返回发射塔，在下降过程中被发射塔上被称作“筷子”的两条机械臂牢牢夹住。而“星舰”飞船继续飞行，此后受控重入大气层，在印度洋预定区域溅落。整个试飞过程持续约65分钟。

“星舰”火箭总长约120米，直径约9米，由两部分组成，第一级是长约70米的“超级重型”助推器，第二级是“星舰”飞船，两级均设计为可重复使用。“星舰”的设计目标是将人和货物送至地球轨道、月球乃至火星。

这张2023年4月公布的图片显示，美国太空探索技术公司的新一代重型运载火箭“星舰”在位于得克萨斯州的基地等待升空。新华社发（美国太空探索技术公司供图）

此前“星舰”经历了4次轨道试飞，遭遇了各种挑战，前3次均未达到预期目标。第四次试飞中火箭第一、二级成功分离，分别按计划落入墨西哥湾和印度洋，但“星舰”飞船在高温下受控再入地球大气层时隔热瓦损坏，掉落了很多瓦片，并且襟翼受损。

“星舰”第五次试飞备受瞩目。此次任务的两大既定目标极具挑战性：一是首次尝试火箭助推器的陆地回收，助推器在发射后返回发射塔，由发射塔上被称作“筷子”的机械臂“夹住”，在半空中捕获回收；二是“星舰”飞船在印度洋预定区域准确溅落。

“筷子夹火箭”被美国媒体称为“史无前例”的全新火箭回收方式，对于火箭飞行控制系统的精度和悬停能力要求极高，略有差池就可能导致火箭在发射塔上倾倒或爆炸。太空探索技术公司创始人埃隆·马斯克此前曾预测，此次试飞回收成功率仅为50%。当天试飞结束后马斯克表示，任务两大既定目标均成功实现，标志着“星舰”朝着将人类送到火星乃至更远地方的目标迈进一大步。

据介绍，任务团队还改进了“星舰”飞船的隔热防护系统，以应对再入大气层时的高温。尽管飞船溅落在印度洋指定区域后发生爆炸，但美媒报道称，太空探索技术公司没有计划回收飞船，爆炸并非意料之外。

“星舰”火箭的优势在于其大运载能力和可复用性。“星舰”可将超过100吨载荷送入近地轨道，运力远强于太空探索技术公司现有的“猎鹰9”和“猎鹰重型”火箭。“星舰”第一级“超级重型”助推器配备33台“猛禽”发动机，总推力高达约7500吨。

“猎鹰9”和“猎鹰重型”火箭第一级的回收方式，是先降落到海上的回收船，再由回收船将火箭第一级运往陆地工厂检修和复用。而“星舰”第一级助推器的回收是直接在发射塔捕获，成功验证后将有助于提高检修和再次发射的效率，从而更进一步降低发射成本。

“星舰”将在美国“阿耳忒弥斯”新登月计划中扮演重要角色。按目前计划，美国将于2026年实施“阿耳忒弥斯3号”载人登月任务，届时宇航员将搭乘“星舰”前往月球。尽管“星舰”第五次试飞已达到预期目标，但在正式承担发射任务前还有很多关键技术需要验证，如火箭第二级的回收和复用、多次在轨燃料加注等。

美国航天局局长比尔·纳尔逊13日在社交媒体X上表示，在筹备“阿耳忒弥斯”登月计划的同时，持续的技术测试将为未来的空间探索任务奠定基础，包括前往月球南极区域和飞向火星。

来源：新华视点微信公众号