廉价航天是人类的梦想，但要实现这一梦想却十分艰难，关键是航天飞行器能否安全重复利用？尽管美国民营航天公司SpaceX于近日成功回收了名为猎鹰9号的火箭，创造了人类的历史，但火箭能否重复利用，这还是个大问号。无论这个问题的答案是什么，美国民营航天公司SpaceX已经改写了人类的航天史，或许还能取得更大的成就。
中国长征五号火箭（图片来源：新浪微博）
据《光明日报》报道，美国民营航天公司SpaceX于近日成功回收了名为猎鹰9号的火箭。尽管这是人类第一次实现一级火箭可垂直回收，猎鹰9号也被冠以“创造历史”“戏剧性”等赞叹之词，人们甚至寄望这次回收能终结昂贵的航天发射，使普通人也可承受飞上太空的费用。然而，也有人认为这种火箭历经了高温摩擦等耗损，是否可重复利用还未可知，廉价航天时代仍然遥远。
将成熟技术发挥到极致
美国东部时间2015年12月21日20：29，在佛罗里达州，猎鹰9号火箭成功发射，飞行至预定高度，其尾部的一级火箭与前端分离，并在大约10分钟后返回并平稳降落在发射台以南9.65km处。前端则继续飞行至200km的高空，将11个通信卫星送入轨道。这是人类第一次实现一级火箭垂直回收。
据《国际太空》杂志执行主编庞之浩分析，在航天领域，回收技术大致可分为4类，降落伞垂直下降式，有动力滑翔飞行式、无动力滑翔飞行式和动力反推垂直下降式。举例来说，神舟系列载人飞船降落时即采用降落伞式，俄罗斯的暴风雪号航天飞机采用有动力滑翔式，美国的航天飞机采用无动力滑翔式，而此次的猎鹰9号则采用了反推发动机式回收的方式，即利用火箭发动机产生的反向推动力，再借助姿态控制技术，推动火箭从高空返回地面。
通常情况下，火箭都是一次性使用的，发射后并不进行回收，火箭会坠入大海，下次发射需再造一枚火箭。但猎鹰9号成功回收在技术上确有惊艳之处。庞之浩认为，猎鹰9号回收的难点在于，将火箭这种形态细长的飞行器以垂直于地面的姿态成功回收。这原理类似于竖立铅笔、粉笔这类物体，平衡点是很难寻找的。火箭更要克服高空、高速强气动力条件下的姿态控制，点火与反推，以及落地时的精度控制等问题。SpaceX公司曾将此过程比喻为“在狂风中使一把扫帚竖立在手掌上。”
实际上，猎鹰9号此次成功回收，在单项技术上并未有突破性创新。首先，其所使用的动力反推垂直下降回收方式并非首次使用。中国在2014年发射嫦娥3号月球探测器，落月时也启动了反推发动机，使之产生与飞行方向相反的动力来降低降落速度，从而实现安全落月。其次，猎鹰9号所使用的发动机也是美国当年阿波罗登月计划留下的“遗产”——梅林发动机，这种以液氧煤油为燃料的发动机技术在美国已经非常成熟，在多种型号的火箭上均有使用。另外猎鹰9号为了实现垂直回收形态细长的火箭，使用了栅格翼技术，这种技术常用于飞行器的姿态控制，中国的神舟系列飞船运载火箭逃逸器，俄SS-21战术弹道导弹和R77空空导弹都有所使用。
猎鹰9号可以说是用成熟航天工业技术制造而成，单个技术并无创新之处，但将成熟技术组合起来，将各部分性能发挥到极致，从而在无人曾涉足过的领域取得成功，这才是SpaceX公司此次回收猎鹰9号令人惊艳之处。
能否降低成本仍不确定
可以说回收并重复使用航天运载工具一直是人类的梦想，因为这是实现低成本大规模应用的希望所在。猎鹰9号此次成功实现回收，也有人称这将颠覆整个商业航天产业，认为如果火箭可以回收利用，之后每次发射将不需要重新建造昂贵复杂的火箭，SpaceX公司每次发射费用为6,000万美元，实现火箭回收利用技术后，发射价格有望降低至每次600万美元，而如果SpaceX公司能够定期回收并重复利用火箭，就有可能迫使整个民营航天行业展开变革。甚至有人认为猎鹰9号火箭的制造成本为1,600万美元，但燃油成本仅为20万美元，可重复利用后，去太空溜一圈，可能只要出个燃油费就成。
然而，在航天领域，回收并非新鲜事，但重复使用的却寥寥无几。据庞之浩介绍，美俄的航天飞机、各国的载人飞行器、返回式卫星都是可回收航天器，其中，美国的航天飞机共发射135架次，成功回收133架次；中国的“神舟”系列载人飞船发射10艘，10艘均成功回收；中国也曾发射23颗返回式卫星，成功回收22颗。加拿大华人网 http://www.sinoca.com/
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