中国发力火箭回收 卫星发射价将每公斤五千美元

开幕词:中国*第十九次全国代表大会报告提出了“加快建设创新型国家”的重要历史任务，指出要“瞄准世界科技前沿”，加强基础研究，在前瞻性基础研究和引领原创性成果方面实现重大突破。本期推出了“瞄准世界科技前沿”系列报道，展示了勇于创新、攀登新高度的中国科技工作者的进取精神。请期待它。

每公斤大约5000美元。这不是某种稀有金属的价格，而是未来低轨道卫星发射的预期价格。中国航天科技集团公司副总经理杨在近日举行的中国航天峰会论坛上给出了上述预期报价。你知道，中国目前拥有世界上最大的商业优势，1号快艇a火箭的发射成本约为每公斤1万美元。

从“成本约10000美元”到“报价约5000美元”，这种大胆预期的依据是什么？"可重复使用的火箭。"杨透露的关键词是意料之中的。事实上，只有实现可重复使用运载火箭的技术飞跃，才有可能大幅降低发射成本，为从根本上提高中国商业空间的国际竞争力奠定坚实基础。

大大降低了成本和时间

可重复使用的火箭是相对于“一次性运载火箭”的一个概念，即在运载火箭从地面起飞完成预定的发射任务后，它将全部或部分返回并安全着陆。经过维护和加油，它可以再次执行发射任务。

上海航空航天系统工程研究所高级工程师徐大富博士表示，可重复使用火箭的优势是减少一次性使用后丢弃昂贵的火箭体、发动机和电气设备所造成的浪费，并通过多次使用和成本分摊降低飞行器的生产和发射成本。关于可重复使用的火箭的类别，他说许多类型可以根据不同的分类方法来划分。根据重用的程度，可以分为部分重用和完全重用。根据进入轨道的阶段，可分为单级进入轨道和两级进入轨道。根据动力的类型，它们可以分为火箭动力和吸力组合动力。

它可以多次重复使用，当然，每次分摊成本可以降低成本。重新使用火箭可以降低成本的原因不难理解。至于成本降低的程度，世界上掌握了可重复使用火箭技术的公司之一，美国空间探索技术公司，已经给出了官方的预期数据。该公司副总裁Shotwell曾表示，第一级火箭回收和再利用的最初目标是将发射成本降低30%，重复利用后将降低60%以上。空间探索技术公司重新使用的猎鹰9号火箭的总成本估计约为5000万美元，而推进剂的成本仅为20万美元。如果复用技术在未来进一步成熟和完善，无疑会有很大的降低成本的空间。在最近的一次采访中，中国运载火箭技术研究院研发中心办公室主任陈红波透露，中国可重复使用火箭的发展正处于研究阶段，最终目标是将单位有效载荷的发射成本降低到现有一次性运载火箭的十分之一。发射准备时间也可以相应于预期的显著成本降低而大大减少。传统的火箭发射准备需要几个月的时间，而可重复使用的火箭有望大大提高空间的快速反应能力，实现快速探测和发射，并能在未来实现类似飞行的天地运输。

实现循环利用的三种途径

可回收火箭技术是世界航天领域最闪亮的“珍珠”之一，也是航天大国激烈竞争的前沿领域之一。关于火箭子级回收的具体技术，中国空间技术研究院研究员庞志浩说有三种。

首先是降落伞垂直下降方案，即火箭分离后，首先进行空气制动，改变轨道进入返回地球大气层的返回轨道，然后用降落伞在低空减速，最后打开安全气囊或用缓冲发动机着陆。该计划类似于回收航天器和返回卫星的返回模块。

第二种是动力反向推力垂直下降方案，它与第一种在空中变轨制动相同，但在低空使用发动机反向推力减速，以垂直下降方式降落在地面上，美国猎鹰9号火箭采用了这种方式。

第三种是滑翔式水平着陆方案，即火箭体采用翼式飞行体，换轨和刹车后，火箭像飞机一样水平着陆并返回地面。该方案分为两种类型:动力型和非动力型。后者完全依靠翼身的气动滑翔飞行(类似于美国航天飞机的着陆)，而前者使用装有涡轮喷气发动机的翼式飞行体来启动涡轮喷气发动机，以便在返回地面时进行巡航机动，从而实现更大范围的回收区域选择(类似于苏联航天飞机暴雪的着陆)。

坚持两条发展道路

中国对可回收火箭的研究已经开始。2011年，中国运载火箭技术研究院研发中心开始组建可回收火箭项目，成立了以研发中心副主任林深为组长的项目组，对可回收火箭研发机构进行了调研分析，并对上述三种回收方法进行了深入论证。

尽管白皮书《2016年中国的太空》没有使用“可回收火箭”一词，但它在“未来五年的主要任务”的第一部分中提出了“对低成本运载火箭、新型末级以及可重复使用的航天和地球运输系统进行技术研究”。其中，“低成本运载火箭”在很大程度上是指“可回收火箭”。

关于中国可回收火箭的研发现状，林深最近在接受记者采访时表示，总体而言，它们正处于解决关键技术问题的阶段。具体来说，在技术路线上，中国没有选择单一的方法，而是坚持“两条腿走路”，即沿着“降落伞+气囊”和“垂直着陆”进行研发。就研究进展而言，前者的回收方法进行得更快。2015年11月，项目组成功进行了运载火箭子级回收组伞的空投试验。关于测试结果，林深认为，虽然这只是一个缩小规模的测试，但它验证了使用大型伞群的技术能力，获得的数据也很好地支持了相应的设计和演示工作。

“降落伞+气囊”回收模式试验的成功很大程度上归功于中国在这一领域的技术积累。事实上，神舟飞船的返回舱已经过几次实战测试，通过这种方式在目标区域成功回收。“垂直着陆”回收方法的研究也在进行中。林深透露，中国运载火箭技术研究院研发中心已完成系统方案论证和相应的仿真研究。

运载火箭技术正处于发展和进步的过程中，特别是新燃料的采用，这可能为回收技术的演变开辟一条新的道路。也许正是从这个角度出发，林深着眼于“十三五”期间中国火箭回收技术的发展，把重点放在以液氧和甲烷为推进剂的运载火箭上。他希望与该团队合作，在火箭回收技术方面取得新的重大突破，并尽早制造出属于中国的可回收火箭，从而大幅降低成本。