12月23日10时00分,长征十二号甲(CZ-12A)可重复使用运载火箭在酒泉东风商业航天创新试验区首次发射。点火瞬间,火箭拖曳着蓝紫色尾焰迅速升空,轰鸣声回荡在戈壁滩上空。
长征十二号甲是一型以“一级重复使用”为核心特征的液氧甲烷运载火箭,由中国航天科技集团公司第八研究院研制,也是中国第二款首飞即尝试开展可回收技术验证的运载火箭。
在此次首飞中,火箭二子级顺利进入预定轨道,飞行试验任务获得基本成功,但一子级回收宣告失败。
多级运载火箭中,一级火箭负责起飞并加速至高空,在燃料耗尽后分离;二级火箭接替点火,将有效载荷送入预定轨道。此前12月3日,蓝箭航天“朱雀三号”运载火箭首飞也未能完成一级回收验证,显示火箭回收仍面临技术挑战。
传统运载火箭一次性使用,一级箭体成本占比最高,重复使用可以显著降低发射成本。钱学森早在1963年就提出运载火箭回收的设想,而1993年的DC-X试验箭验证了垂直回收技术。SpaceX自2015年成功软着陆“猎鹰9号”一级火箭后,实现500余次回收,极大降低了单位发射成本。
运载火箭回收技术难度极高,涉及箭体设计、导航制导、发动机多次点火、着陆缓冲、气动舵面控制及结构健康检测等多项核心技术。即使SpaceX和蓝色起源首次尝试回收也均经历多次失败,交了昂贵“学费”。
商业航天公司普遍在试错中迭代技术。长征十二号甲的首飞虽然未实现一级回收,但收集到的飞行数据对后续发射和子级可靠回收至关重要。蓝箭航天“朱雀三号”的回收测试同样接近成功,为技术积累提供经验。
国内商业航天可复用火箭还包括“天龙三号”、“智神星一号”、“长征十二号乙”、“元行者一号”等型号,主要用于低轨互联网星座部署。运载能力和复用次数越高,性能越好,但制造成本和可靠性要求也随之增加,因此设计需结合实际发射需求。
随着技术迭代推进,未来可回收火箭有望降低发射成本,推动商业航天快速发展,实现低成本太空旅游、月球旅行及空间站体验,让更多民众触手可及。