可重復使用的 “航天使者”

2024年9月6日，中國第三次成功發(fā)射的可重復使用運載火箭順利著陸。這不僅標志著中國在航天領域技術的又一次重大突破，也為太空經濟的繁榮注入了創(chuàng)新動力。

可重復使用運載火箭對太空經濟的影響

太空經濟是指與太空探索、開發(fā)和利用相關的各種經濟活動的總和。它涵蓋了廣泛的領域，包括衛(wèi)星通信、衛(wèi)星導航、地球觀測、太空旅游、太空資源開發(fā)、航天運輸等。

近年來，太空經濟迅速崛起，成為全球經濟增長的新引擎。航天技術的飛躍進步，在衛(wèi)星定位、衛(wèi)星通信、獲取實時氣象、農業(yè)、物流等各類遙測數據方面提供了不少的貢獻。

可重復使用運載火箭技術的發(fā)展是太空經濟革命的關鍵。傳統(tǒng)的運載火箭每次發(fā)射都需要消耗大量的材料和燃料，而且很多部件在完成任務后就會被棄置或銷毀，造成巨大的浪費和污染。可重復使用運載火箭可以在完成任務后回收再利用，相比傳統(tǒng)的運載火箭，可以大幅降低運載火箭發(fā)射的成本，提高經濟效益。

研發(fā)可重復使用運載火箭涉及到諸多尖端技術的突破和創(chuàng)新，這些技術涵蓋了材料科學、推進系統(tǒng)、熱防護系統(tǒng)以及自動控制等多個方面。具體來說，科研團隊研制出一種新型推進燃料-液氧甲烷，它具有環(huán)保、成本低廉和易于重復使用的特點，對于可重復使用運載火箭的成本控制起到更大的幫助；同時，為了讓可重復使用運載火箭能夠承受重返大氣層時的高溫，必須研發(fā)先進的熱防護系統(tǒng)；并且，為了提升效率并降低成本，推進系統(tǒng)的優(yōu)化也是關鍵技術之一，其中包括對電推進、離子推進等高效推進技術的探索；此外，運載火箭的順利回收也離不開先進的自動控制技術。

朱雀二號火箭使用液氧甲烷作為推進燃料

此外，可重復使用運載火箭技術的發(fā)展為太空旅游提供了可能性。一旦成本降低到足夠水平，太空旅游可能會成為一個新的產業(yè)，為太空經濟帶來新的增長點。

中國航天在可重復使用運載火箭技術上的努力

2020年9月4日，中國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，利用長征二號F運載火箭，成功發(fā)射一型可重復使用的試驗運載火箭。此次試驗的圓滿成功，標志著中國可重復使用運載火箭技術研究取得重要突破，后續(xù)可為和平利用太空提供更加便捷、廉價的往返方式。

長征二號F火箭

2022年8月5日，中國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，運用長征二號F運載火箭，成功發(fā)射一型可重復使用的試驗運載火箭。該項目的圓滿成功，中國亞軌道重復使用運載火箭技術的發(fā)展獲得了重要突破，為實現領域創(chuàng)新發(fā)展和自主可控邁出了堅實的第一步。

2023年12月14日，中國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，運用長征二號F運載火箭，成功發(fā)射一型可重復使用的試驗運載火箭。此次運載火箭的任務主要目的是驗證可重復使用技術并開展空間科學實驗。與前兩次任務相比，此次飛行任務將軌道高度提升至600公里，并進行了更長時間的太空飛行，為中國未來載人航天和深空探測積累了寶貴的經驗。

2024年9月11日，中國自主研發(fā)的朱雀三號VTVL-1可重復使用垂直起降回收試驗箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心順利完成10公里級垂直起降返回飛行試驗。此次試驗的圓滿完成，意味著我國商業(yè)航天在可重復使用運載火箭技術方面取得了重大突破，為未來實現大運力、低成本、高頻次且可重復使用的航天發(fā)射奠定了堅實的基礎，邁出了至關重要的一步。

朱雀三號VTVL-1

2024年10月11日，中國在東風著陸場成功回收首顆可重復使用返回式技術試驗衛(wèi)星——實踐十九號衛(wèi)星。這顆衛(wèi)星作為中國“十四五”期間的重要新技術試驗衛(wèi)星，在飛行試驗中突破了可重復使用、無損回收、高微重力保障等關鍵技術，驗證了新一代高性能可重復使用返回式空間試驗平臺的各項技術指標，達到了各項預期試驗效果。這不僅標志著中國可重復使用運載火箭技術取得了重要進展，也為未來宇宙探索奠定了堅實的基礎。

實踐十九號衛(wèi)星順利回收

中國航天事業(yè)正在經歷快速發(fā)展的階段，特別是在可重復使用運載火箭技術方面的突破。中國已經成功發(fā)射并回收了三次可重復使用的運載火箭、順利垂直起降并返回朱雀三號運載火箭和回收實踐十九號衛(wèi)星，這些應用的成功充分展示了中國可重復使用運載火箭技術的成熟度和可靠性。中國航天在這一領域的努力，將為未來的宇宙探索和利用開辟更加廣闊的前景。

可重復使用運載火箭技術對未來宇宙探索的影響

中國計劃在全面提升新一代運載火箭性能水平基礎上，計劃到2045年實現1小時全球抵達、地面與軌道間以及軌道與軌道間的“航班化”航天運輸。中國實現這一目標將分階段推進：2025年前為起步建設階段，主要任務是突破關鍵技術，形成試驗使用系統(tǒng)；2035年實現目標初步建成，總飛行數百次、總貨運千噸級、總客運千人次；到2045年目標全面建成，實現按需發(fā)射，每年總飛行次數達到千次量級，總貨運萬噸級，總客運萬人次。這將極大的改變全球交通和物流模式。

國際上，美國太空探索技術公司SpaceX獵鷹9號火箭已經實現運送全平民乘組前往國際空間站，但目前太空旅游的成本對于普通人來說仍然是難以承受的。隨著技術的進步和市場的成熟，未來太空旅游的成本有望進一步降低，使得更多的公眾能夠體驗到太空旅行。

搭載“龍”飛船的“獵鷹9”火箭從美國佛羅里達州肯尼迪航天中心發(fā)射升空

在未來，可重復使用運載火箭技術在太空領域的應用會越來越多，它將大幅降低航天任務的成本，提高探索效率，使我們能夠更加頻繁、靈活地開展各種太空探索活動。這不僅有助于深入研究宇宙奧秘，開發(fā)利用太空資源，還能拓展人類在宇宙中的活動空間，為人類探索宇宙的征程帶來新的機遇和可能。隨著技術的不斷突破和成本的降低，可重復使用航天技術有望讓更多人參與到宇宙探索中來，共同開啟未來宇宙探索的新時代。

部分信息來源于新華網、人民網，科普中國等

（科學性審核：周炳紅，中國航天科普大使）

責任編輯：王磊