7月,中國航天很可能會經歷一個歷史性的月份。如果一切順利的話,這個月的10到13號,以及15號,將會有兩型可重復使用火箭相繼首飛。
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一個是民營航天的代表朱雀三號,預估將會在7月15日前后首飛;一個是國家隊的長征十號乙,首飛窗口在7月10號到13號。這兩型可復用型火箭,一個發射場在酒泉,走陸地垂直回收路線;一個發射場在文昌,搞的是全球首創的“海上網系回收”。
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雖然有著不同的技術路線,但這兩型火箭的目標一致,就是要把火箭發射的成本打下來,把中國航天的頻次提上去,讓中國版的星鏈大規模組網!
最新的動作來自于朱雀三號重復使用遙二運載火箭。在6月29日的東風商業航天創新實驗區,進行了一次關鍵的靜態點火試驗。可以說,從靜態點火試驗之后,這枚被寄予厚望的火箭發射,就進入倒計時了。
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朱雀三號火箭是藍箭航天自主研發的大運力、低成本、可重復使用的大型液體運載火箭。這款火箭的箭體主結構使用的是不銹鋼,聽起來似乎不如一般用鋁合金做箭體材料的火箭高級。但可復用火箭,關鍵就在控制價格,朱雀三號團隊算過賬,使用不銹鋼材料,便宜、耐高溫、加工方便,這對于一款可重復使用火箭來說,是精打細算之后的選擇。
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而在燃料方面,朱雀三號也與眾不同地選用了液氧甲烷推進劑。選擇它的原因,是因為液氧甲烷燃燒后基本不會積碳,火箭回收之后不需要大拆大洗,就能再次加注發射。這一點,對于可重復使用這一點來說,其實是相當重要的。
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在去年的12月時候,朱雀三號遙一火箭已經成功入軌,成為了我國的首枚發射就成功入軌的可重復火箭,并且在這次任務中,一口氣驗證了多項國內首創的技術,只是它的一子級回收環節沒有成功,朱雀三號遙一火箭一子級,最終摔落在回收場邊緣。
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而這次遙二任務,就是要補上遙一火箭的遺憾。
商業航天有了動作,國家隊自然也得有所行動。長征十號乙火箭的首飛窗口,已經鎖定在7月10日到13日之間,這枚火箭的最大看點,就在于它將驗證全球首創的“海上網系回收”技術。
或許你曾聽說過SpaceX的垂直著陸回收技術。就是一子級火箭回來之后,自己伸開四條著陸腿,穩穩站在地面上。但長征十號乙的一子級完成任務后,會被一張巨大的“網”,通過海上動態平臺,用柔性網系軟捕獲。
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這么做有啥好處呢?
省重量。火箭不用自帶沉重的著陸腿和相關的液壓系統,能把省出來的重量用來裝更多燃料或者更多載荷。不用考慮復雜的著陸腿展開、緩沖、調平機構,火箭本身的結構更簡單。海上平臺可以靈活部署,不用像陸地回收場那樣挑地方。適應性更強。
當然,這個方案的難度也不小,在動態的海上平臺精準捕獲一枚從太空飛回來的火箭,想想就知道有多難。
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為了這次任務,中國首艘火箭網系回收船“領航者”號已經提前靠泊三亞南山港。這艘船長達144米,可以說是一艘“海上移動靶場”。
如果這次試驗成功,長征十號乙將成為中國首款軌道級可回收的大型液體運載火箭,填補國家隊在這一領域的空白。
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朱雀三號和長征十號乙,一個走垂直著陸,一個走海上網系回收。技術路線完全不同,但目標高度一致:把火箭收回來,再多用幾次。
為什么一定要回收?
因為火箭太貴了。一枚中型運載火箭,造價動輒幾千萬甚至上億。傳統火箭飛一次就扔了,如果能回收復用20次,就等于把成本分攤到20次任務上,單次發射成本直接斷崖式下跌。
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根據行業數據,中國商業航天2024年的平均發射成本約為7.5萬元/公斤,而SpaceX依靠可回收技術,已經把成本壓到了約2萬元/公斤。差了三倍多。
如果中國自己的可回收火箭技術成熟,業內預計發射成本有望進一步降至2萬元/公斤以下。成本降下來了,發射頻次才能上去;發射頻次上去了,衛星互聯網才能鋪開。
為什么這件事這么急?你可能會問:火箭貴就貴唄,慢慢搞不行嗎?
不行。因為有人在搶時間。
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國網星座、千帆星座、鴻雁星座、虹云工程這些都是國家級衛星互聯網項目,動輒上萬顆衛星的規模。沒有低成本、高頻次的發射能力,這些星座就是空中樓閣。
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2026年,千帆星座的目標是發射324顆衛星,目前已經發了兩百多顆。而今年文昌商業航天發射場預計要發射四五十次。這是一個千億級的市場,也是一個國家戰略的制高點。誰掌握了低成本進入太空的能力,誰就掌握了未來十年衛星互聯網的主動權。
如果7月的兩次試驗都成功了,中國將成為繼美國之后,第二個掌握中型可回收火箭技術的國家。
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