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昨天凌晨，SpaceX公司尝试海上回收火箭失败。相比较上一次陆上成功回收火箭，为什么这次选择海上回收呢，中国航天人对SpaceX的火箭回收技术怎么看？ |
在海上平台着陆瞬间的“猎鹰9号v1.1”火箭，因为一条腿没锁定而失败，非常可惜。
北京时间18日凌晨，美国太空探索技术公司(SpaceX)在加利福尼亚州范登堡空军基地，用猎鹰九号火箭成功将Jason-3海洋观测卫星送入轨道。但在随后的海上回收试验中，该公司没能延续此前陆地成功回收的好运。一子级火箭降落海上平台后倒下爆炸，试验功亏一篑。
航天专家、《国际太空》杂志执行主编庞之浩认为，此次试验面临几种不利因素。
一方面，这是“猎鹰九号”首次在范登堡空军基地发射，回收地点气候不好，甚至导致转播信号中断。而形态细长的火箭在垂直着陆时，受气流影响非常大。
另外，上次成功回收的是新版猎鹰九号v1.2火箭，推力、推进剂数量以及精度、姿态、软着陆等控制方面都有增强。而此次试验用的是v1.1系列最后一枚火箭。“过去有两次回收失败，实质上都是火箭反推力不够导致硬着陆。”庞之浩说。
关于这次SpaceX海上回收火箭失败的原因，目前有两种说法。有人认为仍是火箭反推力不够，着陆速度过大，使支架损坏。但SpaceX称火箭着陆轻柔且精准，是因三号支架没有完成锁定而倾覆。
庞之浩表示，该公司此前的回收试验中，有过因结构部件问题导致失败的先例，民营航天公司还应在质量管理方面进一步改进。
当然，SpaceX的脚步不会停止，其计划在2月6日再次发射猎鹰九号v1.2火箭。
但是一定要在海上采用垂直的方式回收吗?
中国航天科工集团二院二部研究员杨宇光对此并不看好。他表示，相比在陆地回收，海上回收对火箭落点精度的要求高得多;选择垂直回收方式，对姿态控制要求非常高。加上气候、海浪等，要在这么多影响因素之间找到交集很困难。“即使这次成功，并不代表能提高下次的成功率。要满足的条件太多。”他说。
但海上回收的最大优点，是在回收点的选择上限制很少，更便于选择火箭一子级的自然落点。
杨宇光介绍，针对大多数轨道的发射任务，火箭都是向东飞行;飞行过程中，子级分离时运行轨迹通常是向斜上方，分离后会继续向前飞，其落点会比分离点更远离发射点。
对于“猎鹰九号”来说，大多是从位于美国东南海岸突出半岛的佛罗里达州升空，再往东飞。要想回收只有两个选择：海上回收，或者让火箭飞回陆地。
2015年12月22日，猎鹰九号火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地起飞，大约2分30秒后一子级分离，调头返回并垂直降落在距发射场不到10公里处。
杨宇光说，那次发射的载荷质量远低于火箭运载能力，一子级分离后还有足够多的燃料，以调整速度和方向返回发射场。
有报道称，对于本次任务，SpaceX也曾申请陆地回收，但火箭着陆前要飞越一片濒危野生动物保护区。为避免危及这些动物，美国联邦航空管理局没有批准这项申请。
由此看来，坚持海上回收并不完全是SpaceX一意孤行、博取眼球之举，其中不乏无奈。
在2015年举行的第66届国际宇航大会期间，杨宇光与SpaceX负责发射业务的副总裁罗森有过交谈。罗森说该公司有设想在德克萨斯州建发射场，火箭发射后可以在佛罗里达州回收。杨宇光认为，按其思路火箭发射后确实会飞越佛罗里达州，但是该地区形状细长、人口密集，可选择的落点有限。
他建议在澳大利亚西海岸建发射场，火箭一子级落点正好在陆地上。而且澳大利亚人烟稀少、地势平坦，很适合进行火箭回收。“在前进的方向选择地面着陆点，这是我更推崇的方式。”他说。
对于此次试验失败，杨宇光觉得非常可惜。他表示，火箭回收方式有很多种，许多国内航天专家更倾向于水平回收方式，可以避免垂直回收固有的不稳定性。
此外他认为，可回收不代表可重复使用，可重复使用不代表低成本。
“航天飞机的教训太惨痛了。”杨宇光说，航天飞机的可回收程度非常高，但成本仍高得惊人。“两个固体火箭助推器落入大洋，用船打捞，费用很高。收回来的部件还需全面检测，更换损坏的零件，比如轨道器上安装的24000块防热瓦，要一块块检查。”他说，“各种成本加起来还不如一次性使用划算。”
庞之浩也认为，未来火箭回收技术还要攻克一大难关，即火箭回收后只需经过简单低成本维修和加注燃料就能再次发射，就像飞机发动机那样。但这是极大的挑战。
“航天器可重复使用技术应该发展，但采取什么样的设计思路和途径，还有待进一步探索。”杨宇光说。
来源：腾讯太空
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