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央視新聞消息,12月3日,朱雀三號遙一運載火箭在東風商業航天創新試驗區發射升空,按程序完成了飛行任務,火箭二級進入預定軌道。此次任務同時開展了火箭一級回收驗證,但過程中發生異常燃燒,未實現在回收場坪的軟著陸,回收試驗失敗,具體原因正在進一步分析排查。作為中國商業航天首次進行的可重復使用火箭軌道級發射驗證,這次任務底是成功還是失敗?本次發射有何意義?我們離SpaceX還有多遠?上游新聞根據公開報道進行了梳理。
1問
發射成功還是失敗?
成功入軌,回收失敗
朱雀三號遙一運載火箭采用單芯級兩級串聯構型,一二級箭體直徑4.5米,整流罩直徑5.2米,全箭長66.1米,起飛質量約560噸,起飛推力7542千牛。動力系統基于藍箭航天自主研制的天鵲系列液氧甲烷發動機,一級采用九臺天鵲12A發動機并聯;二級采用一臺天鵲15A真空型發動機。朱雀三號一子級在級間分離后可進行垂直返回軟著陸,設計重復使用次數不低于20次,成熟后航區回收狀態下近地軌道運載能力不低于18噸,具備互聯網星座一箭多星部署能力,將為國家重大航天工程及衛星互聯網發射組網提供強有力的運力支撐。
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朱雀三號遙一運載火箭發射。藍箭航天供圖
12月3日,朱雀三號遙一運載火箭在東風商業航天創新試驗區發射升空,按程序完成了飛行任務,火箭二級進入預定軌道。此次任務同時開展了火箭一級回收驗證,但過程中發生異常燃燒,未實現在回收場坪的軟著陸,回收試驗失敗。據央視新聞報道,本次任務雖未實現預定火箭一級回收目標,但檢驗了朱雀三號運載火箭測試、發射和飛行全過程方案的正確性、合理性,各系統接口的匹配性,獲取了火箭真實飛行狀態下的關鍵工程數據,為后續發射服務、子級可靠回收可重復使用奠定了重要基礎。據悉,研制團隊將盡快開展本次試驗過程的全面復盤與技術歸零,全力查明故障原因,持續優化回收方案,在后續任務中繼續推進可重復使用驗證。
2問
本次發射有何意義?
向“太空貨運班車”模式轉型
對藍箭航天來說,本次發射主要取得了五項技術突破。
一是在國內首次實現了全新總體布局的重復使用液氧甲烷運載火箭入軌飛行,突破了動力、氣動、飛控、結構等多專業耦合設計關鍵技術,可有效降低返回過程中的推進劑消耗量,提升重復使用模式下的運載能力。
二是在國內首次實現九機并聯液氧甲烷動力系統的集成應用,突破了大流量推進劑穩定可靠輸送技術,滿足了全任務復雜剖面下發動機多次起動、深度變推需求。
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朱雀三號遙一運載火箭飛行試驗任務時序圖。藍箭航天供圖
三是在國內首創全新的高強度不銹鋼/高性能激光焊接貯箱制造材料和工藝體系,使生產周期縮短了40%。
四是在國內首次實現入軌級重復使用運載火箭高精度返回導航、制導與控制技術的飛行驗證。
五是在國內首次實現重復使用運載火箭混合冗余分布式綜合電子集成設計與應用,構建了面向服務的集控制、測量、健康管理于一體的開放式系統。
此外,浙江在線介紹,朱雀三號是我國首款不銹鋼液氧甲烷的可重復使用重型火箭。“不銹鋼”便宜、結實、耐造,是搞“重復使用”的理想材料,而“液氧甲烷”這種燃料,燃燒干凈、成本低,被看作是未來太空航行的“標準汽油”。把這些特點組合在一起,目標就一個:降低成本,實現航班化發射。朱雀三號要做的,就是突破極限,找到性價比最高的發射模式。“這意味著我們中國商業航天,終于不再是放‘二踢腳’,而是開始正經建‘太空貨運班車’了。”
3問
低成本可重復使?有多重要?
為應對前所未有的運力挑戰
潮新聞介紹,低軌衛星互聯網因其高帶寬、廣覆蓋的優勢,以及高經濟附加值,已在全球掀起建設熱潮。美國SpaceX的星鏈便是該領域“領頭羊”。截至10月,星鏈衛星發射總數超10000顆,在軌運行超8600顆,用戶總數超600萬,實現70多億美元的收入。而星鏈衛星基本都由高度成熟的可復用火箭——獵鷹九號發射。
據2022年的研究結果,一枚獵鷹九號造價約5000萬美元,在可重復使用時,單次發射邊際成本大約1500萬美元。其中,包括一次性消耗掉的1000萬美元的二級火箭,還有約460萬美元的發射測控、維修等費用,以及補充一次推進劑所需的40萬美元,而獵鷹九號對外商業發射報價約為5000萬美元,可見其利潤空間之大。
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朱雀三號遙一運載火箭發射。藍箭航天供圖
?前,我國已發布商業衛星星座計劃達65項,向國際電信聯盟(ITU)申報的低軌衛星總規模達8萬顆。其中,國網星座(12992顆,總質量7700噸)與千帆星座(15000顆,總質量4500噸)兩大國家戰略級星座,將在2024-2035年間分階段部署近28000顆衛星,未來7-10年需700-800枚單發運?不低于18噸的運載?箭。
?趨嚴峻的國際競爭格局,對我國?箭總運力提出了前所未有的挑戰,發展?效率、低成本的重復使?運載火箭技術成為當務之急。
4問
我們離SpaceX還有多遠?
存在差距,未來可期
雖然朱雀三號遙一運載火箭本次一級回收試驗失敗,但美國太空探索技術公司(SpaceX)創始人兼首席執行官埃隆·馬斯克對中國航天技術的評價卻頗高。
據環球時報此前援引美國財經消息網站Benzinga10月26日報道稱,埃隆·馬斯克曾稱贊中國航天技術“比大多數人意識到的要先進得多”,而他提到藍箭航天在2023年實現了液氧甲烷運載火箭的成功發射,這一里程碑早于SpaceX的“星艦”。
10月18日至20日,藍箭航天朱雀三號遙一運載火箭完成首飛任務第一階段的加注合練及靜態點火試驗,在評論相關消息時,馬斯克提到了另外兩款中國研制的可重復使用運載火箭:中國航天科技集團的長征十二號甲和北京天兵科技有限公司的天龍三號。馬斯克寫道:“還有20多家火箭公司正在建設發射場!”
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2023年2月25日在肯尼迪航天中心拍攝的獵鷹九號火箭。新華社
據援引方正證券統計稱,除藍箭航天外,目前星河動力的智神星一號、天兵科技的天龍三號、星際榮耀的雙曲線三號,東方空間的引力二號、三號,深藍航天的星云一號、二號,中科宇航的力箭三號都將可回收視作重要目標。其中,力箭三號目標是重復100次,引力三號目標是全箭回收。據悉,天龍三號和力箭二號也計劃于今年內首飛,但區別于朱雀三號,這兩款箭型的首飛將不完全驗證回收。此外,航天科技集團商業火箭公司的長征十二號甲火箭也瞄準年內首飛。
今年2月,深藍航天的創始人霍亮在接受《華爾街日報》采訪時預測,其公司有望在2030年追趕上SpaceX。
此前《航空知識》雜志主編王亞男在接受環球時報采訪時也表示,中國民營航天企業確實借鑒了SpaceX的一些成功經驗。盡管馬斯克稱這些中國企業與“星艦”的技術存在“差距”,但王亞男表示,中國商業航天領域展現出強勁的發展前景,“未來我們完全有可能在某些領域超越馬斯克的預期,甚至實現新的技術突破。”
既然有“國家隊”了,為何還要搞民營火箭?
對此,浙江在線打了個比方:“國家隊”像國家探險隊,任務是完成最艱險的首次攀登,比如載人登月、探測火星,目標是國之重器。而民營航天,就像開物流公司。它的核心任務是:怎么用更便宜、更高效的方式,把貨物(衛星)安全、準時地送到“太空港口”(軌道)。它要思考的是市場競爭,是成本控制。
兩者非但不矛盾,反而是完美的互補。2025年,發展商業航天被寫入總理政府工作報告。“國家隊”在前方開疆拓土,挑戰未知;民營隊則在后方鋪平道路,推廣利用。這樣,太空資源才會“飛入尋常百姓家”,真正普及為“太空經濟”的基石。
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