北京時(shí)間10月13日晚上8時(shí)25分，“星艦”火箭第五次試飛發(fā)射。

約7分鐘后，其超重型助推器成功穿越大氣層、返回發(fā)射塔，被兩個(gè)機(jī)械臂牢牢夾住。星艦飛船則成功入軌并在印度洋濺落。

這一幕被很多中國(guó)網(wǎng)友稱為“筷子夾火箭”，相關(guān)的視頻畫面在網(wǎng)上刷屏。

機(jī)械臂夾住助推器的設(shè)想，在三年前還是非常“瘋狂”的。14日，在社交網(wǎng)站上，馬斯克轉(zhuǎn)發(fā)了自己三年前提出該設(shè)想時(shí)的視頻：

“我知道這聽(tīng)起來(lái)很瘋狂

當(dāng)我提出這個(gè)建議時(shí)

人們以為我瘋了

……

但我們會(huì)把它弄好”

回收成功后，馬斯克表示，他們剛剛檢查了星艦助推器，臂架已經(jīng)將它放回發(fā)射架上。

一切看起來(lái)都很棒，雖然一些外部發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴因高溫等原因發(fā)生了變形，但這些問(wèn)題很容易解決。

此次助推器的成功回收，只是計(jì)劃的一步，馬斯克在文中透露：

星艦的設(shè)計(jì)目標(biāo)是在升空后一小時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)火箭助推器的再次飛行。助推器在約5分鐘內(nèi)返回，因此剩余時(shí)間用于重新裝載推進(jìn)劑并將飛船放置在助推器頂部。

為什么要用機(jī)械臂“夾”火箭

據(jù)科技日?qǐng)?bào)報(bào)道，事實(shí)上，與其稱回收過(guò)程為“筷子夾火箭”，不如將其叫作“把火箭停在筷子上”。其技術(shù)難度并不在于機(jī)械臂的靈巧或強(qiáng)大，而是在于如何將龐大的助推器精確懸停在兩根“筷子”之間，稍有偏差就會(huì)砸在“筷子”上。

在“星艦”火箭研制之初，SpaceX就提出了“快速重復(fù)使用”的概念，即對(duì)助推器實(shí)現(xiàn)快速回收、加注和再發(fā)射。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，使助推器落回發(fā)射塔，就地檢修、加注和再發(fā)射幾乎是唯一的選擇。

如果要在地面上著陸就必須安裝著陸支架，而支架會(huì)增加火箭重量，消耗更多燃料，馬斯克曾解釋說(shuō)，不用支架可以減少“星艦”重量和成本。

“獵鷹9”火箭助推器下方的著陸支架。

同樣關(guān)鍵的是，相比于“獵鷹9”火箭，“星艦”以液氧甲烷為燃料，簡(jiǎn)單維護(hù)即再發(fā)射，更換支架會(huì)導(dǎo)致時(shí)間浪費(fèi)。

科技日?qǐng)?bào)指出，即使是在世界范圍內(nèi)，“筷子夾火箭”也堪稱是一種航天工程技術(shù)上的突破。無(wú)論是對(duì)SpaceX還是對(duì)馬斯克來(lái)說(shuō)，他們都朝著理想又邁出了重要一步。

國(guó)產(chǎn)可重復(fù)使用火箭發(fā)展如何？

“星艦”的此次成功回收，也讓不少人關(guān)心起國(guó)產(chǎn)可重復(fù)火箭的發(fā)展情況。

2024年8月26日，科普中國(guó)發(fā)布了一篇文章10公里垂直起降成功，我國(guó)可復(fù)用火箭離實(shí)用還有多遠(yuǎn)？

文章中提到，國(guó)產(chǎn)可重復(fù)使用火箭的各類消息層出不窮，2024年6月23日，航天八院的可重復(fù)使用火箭甚至飛到了10公里又成功落下來(lái)。根據(jù)官方信息顯示，四米和五米直徑級(jí)別的可重復(fù)使用火箭預(yù)計(jì)2025年和2026年就會(huì)分別首飛。

關(guān)于回收火箭的關(guān)鍵技術(shù)難題，作者引用了包為民院士寫的一篇綜述論文，可重復(fù)使用火箭的研制難題有四方面，總結(jié)起來(lái)就是，落得準(zhǔn)、耐燒、耐用、好保養(yǎng)。

而為了解決這些難題，需要非常多的關(guān)鍵技術(shù)，例如：如果要回收，就意味著，它不僅得正著飛，還得能倒著飛，還得在正著飛和倒著飛之間轉(zhuǎn)換；在飛回來(lái)的過(guò)程中，結(jié)構(gòu)和材料的防熱隔熱設(shè)計(jì)又會(huì)經(jīng)受挑戰(zhàn)，此外還有控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)，針對(duì)不同載荷軌道調(diào)整飛行軌跡著陸方案等等。

在保證技術(shù)的前提下，這個(gè)火箭還得便宜，還得經(jīng)過(guò)比較簡(jiǎn)單的處理就立馬重復(fù)發(fā)射，這個(gè)處理還不能貴，保證他落下來(lái)之后沒(méi)有問(wèn)題，所以故障診斷和檢測(cè)，各種潛在風(fēng)險(xiǎn)的探測(cè)技術(shù)也必須同步上馬。

作者表示，如果要講回收，就不能只講回收，航天是個(gè)巨復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要處理各個(gè)學(xué)科之間的耦合。

馬斯克的“星艦”

完成了前進(jìn)路上的關(guān)鍵一步

這也足以令人期待

人類達(dá)到最終目標(biāo)

只是時(shí)間問(wèn)題！

綜合自科技日?qǐng)?bào)、科普中國(guó)等

（中國(guó)青年報(bào)）