藍箭航太
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陸回收「不鏽鋼製」火箭創全球先例！實現「陸地回收、海上網捕」雙軌並進
中國大陸民營航太公司「藍箭航太」（LandSpace）研製的朱雀3號遙二運載火箭，19日在東風商業航太創新試驗區發射升空，火箭一子級按預定程式成功著陸於甘肅省民勤縣朱雀三號著陸場坪。這是中國在重複使用火箭關鍵技術上取得的1次關鍵突破，亦是首款成功入軌並實現陸地回收的運載火箭。與此同時，中國也是全球第1個沿著不同技術路線，成功實現軌道發射後回收的國家，形成雙軌並進的技術策略。即使是率先開創可重複使用火箭技術的美國，目前也尚未完成同樣的技術布局。據《南華早報》報導，藍箭航太19日成功回收1枚「不鏽鋼製」助推器，不僅創下全球先例，也標誌著中國在發展低成本、可重複使用火箭方面邁出重大一步。此前，用於這類發射任務的可重複使用助推器均採用鋁合金製造，而鋁合金的設計與原材料成本較高，因此開發成本可能更為昂貴。朱雀3號是中國第1枚同時完成入軌以及第1級回收的商業火箭。藍箭航天也成為繼美國太空探索技術公司（SpaceX）、藍色起源（Blue Origin），以及國有特大型企業「中國航天科技集團」（CASC）之後，第4個成功從軌道發射任務中，受控回收可重複使用運載器的實體。與SpaceX的「獵鷹9號」（Falcon 9）及藍色起源的「新葛倫」（New Glenn）一樣，朱雀3號採用著陸支腿回收火箭。不過，就在上個月，中國已經透過另1種不同技術，成為全球第1個在軌道發射任務中成功回收助推器的國家。當時，中國航天科技集團的「長征10號乙」（Long March-10B）第1級在發射後，利用獨特的海上網捕系統完成回收。SpaceX的「超級重型」（Super Heavy）助推器，同樣採用不鏽鋼製造，目前正等待美國聯邦航空總署（FAA）批准其首次回收飛行任務，屆時將用於把星艦（Starship）送入軌道。超級重型助推器同樣將嘗試1種不依靠著陸支腿的軌道回收方式，利用安裝在發射塔上的機械「筷子」臂，直接夾住並捕捉助推器。不過值得注意的是，19日的這項里程碑只是中國可重複使用火箭回收計畫的起點。相比之下，美國目前已經累積數百次成功的助推器回收與再次使用紀錄。另據中國官方《新華社》報導指出，這枚全長66公尺的朱雀3號火箭採用液態甲烷與液態氧作為燃料，19日上午7時35分從戈壁沙漠的酒泉衛星發射中心升空。火箭將鴻鵠3號（Honghu-3）網路衛星送入指定軌道，同時第1級返回地球，並在垂直狀態下成功降落於回收場。該回收場位於甘肅省民勤縣，距離發射場東南方約390公里。藍箭航天隨後在社群媒體發文表示：「此次任務標誌著中國首次成功使用著陸支腿回收第1級可重複使用運載火箭，也是中國首次成功在陸地上回收第1級軌道發射運載火箭。藍箭航天將持續推進可重複使用技術的迭代與工程驗證，助力我國進一步提升低成本、高頻率、高可靠性的太空運輸能力。」火箭副總設計師董鍇19日接受媒體訪問時表示，藍箭航天希望能盡快重新使用這枚回收的火箭，並希望未來朱雀3號每年能夠發射10次。報導補充，19日的發射，是藍箭航天第2次嘗試讓朱雀3號進入軌道並回收其第1級。在這枚火箭去年12月的首次飛行任務中，第2級成功進入軌道，但第1級在最後階段動力下降、準備朝著陸場降落時，突然爆炸。在那次任務結束後，朱雀3號項目負責人戴政告訴《央視》（CCTV），回收失敗的原因是第1級在距離地面約3公里高度時，未能按照要求重新點燃發動機。藍箭航天19日表示，在首次嘗試之後，公司針對可重複使用飛行對火箭進行最佳化，包括減少著陸點火發動機的數量、改進機載自主安全控制系統，以及強化再入大氣層時的熱防護能力。如今，朱雀3號已成為中國第2枚展示第1級回收能力的軌道火箭。第1枚是由中國航天科技集團研發的長征10號乙，其第1級在今年7月從海南省發射後，於1座海上平台上由巨型網具捕捉回收。這2枚火箭的酬載能力大致相近，所處級別也與SpaceX的主力火箭獵鷹9號相當。在1次性使用構型下，長征10號乙與朱雀3號分別可將約22噸與21噸酬載送入低地球軌道。若回收第1級，兩者的酬載能力則分別下降至約16噸與18噸。與朱雀3號的不鏽鋼設計不同，獵鷹9號採用鋁鋰合金製造。對此，董鍇表示，不鏽鋼的焊接工藝比鋁合金更加容易，而且這種材料價格低廉，同時具有良好的耐熱性能。這2枚火箭的成功回收，可能對中國建設寬頻網際網路巨型衛星星座具有關鍵意義。與SpaceX的星鏈計畫一樣，中國的國網（Guowang）與千帆（Qianfan）等計畫最終都設想將超過1萬枚衛星送入軌道，提供全球寬頻網路覆蓋。這不僅創造潛在的全球市場，也將形成具有重要戰略軍事價值的基礎設施。截至目前，星鏈已部署超過1萬枚投入運作的衛星，並在全球吸引超過1,200萬名客戶。就連烏克蘭的軍隊也廣泛利用星鏈進行戰場通訊，展現出這類衛星網路的軍事價值。相比之下，中國北京主導的國網衛星星座，以及由上海方面支持的千帆衛星網路，目前各自僅部署了約200枚衛星。這2項計畫的擴張部分受到中國缺乏類似獵鷹9號這種可重複使用主力火箭的限制。因此19日的這項成就顯示，中國可能有能力將自身的工程技術與製造能力轉化為更便宜、更快速的發射服務，使中國有望在中美兩國都加速部署網際網路衛星之際，與美國展開競爭。美國國家航空暨太空總署（NASA）已將可重複使用火箭的研發工作交由SpaceX等商業合作夥伴負責；中國則同時從國營與商業2個方向推進，由國家主導的太空計畫與商業航天產業同步研發可重複使用助推器。對此，中國國家航天局19日也表示，該機構協助協調朱雀3號的發射團隊，並表示將繼續支持中國可重複使用火箭技術的發展。中國可重複使用火箭接下來面臨的考驗，是這些成功回收的助推器能否完成翻修，並再次執行飛行任務。這是降低發射成本，以及支持更高頻率發射不可或缺的一環。
陸首創「網系捕獲」回收火箭！成史上第2個掌握此類技術的國家
中國大陸的「長征十號乙」運載火箭昨（10日）在海南商業航太發射場發射升空，將衛星順利送入預定軌道。火箭一二級分離後，一級垂直返回，在海上回收平台通過「網系捕獲」方式回收，發射及一級回收任務取得圓滿成功，中國也因此成為史上第2個成功完成軌道級火箭助推器回收的國家。據《南華早報》援引《新華社》報導，此次任務是中國首次成功實施運載火箭一級可控回收，「標誌著我國重複使用火箭技術取得重大突破。」而且不同於全球首富馬斯克（Elon Musk）旗下「太空探索技術公司」（SpaceX）所開創的回收方式，中國此次首度採用獨特的「海上攔網回收系統」，提供更具彈性的回收方式。隨著全球登月競賽日益激烈，北京也持續強化商業航太產業發展，而這款中國火箭則提供了另一條可重複使用的太空飛行技術路線。根據《新華社》報導，這枚高63公尺、直徑5公尺的中型運載火箭，於10日中午12時15分自中國南部文昌太空發射場升空，並將搭載的衛星成功送入預定軌道。《新華社》稱，在火箭一二級分離約6分鐘後，一級火箭以垂直方式返回，並由「領航者」網系回收平台成功接住。《央視》則表示，此次首飛驗證了一級火箭可重複使用的設計，預期將有助於降低發射成本。「中國航天科技集團」結構系統專家姜周10日接受《中國航天報》採訪時表示：「可重複使用火箭是未來實現大規模、自由進入太空的重要途徑，也符合太空發射朝向更低成本、更高頻率發展的趨勢。」這款兩級式長征十號乙的一級採用7具YF-100K引擎，以煤油與液態氧作為推進劑，最多可將16公噸酬載送入近地軌道，主要設計用途為貨運任務。火箭研製單位「中國運載火箭技術研究院」總體設計師陳牧野接受《新華社》訪問時則表示，長征十號乙主要鎖定中國商業市場，可用於部署衛星網際網路星座及大型商業衛星。今年2月，中國曾利用同系列另一款型號「長征十號甲」的一級火箭，成功完成「夢舟載人登月飛船」的飛行中逃逸測試。測試箭體完成受控下降，並落入回收船附近海域，也提高了外界對此次飛行成功的期待。此次任務也是中國首次正式挑戰可重複使用火箭回收技術，此舉被視為降低成本、提高發射能力以及提升中國航太產業國際競爭力的重要一步。去年12月，中國另外2款火箭曾嘗試採用與SpaceX相似的柵格翼（grid fins）加著陸腿（landing legs）垂直回收方式，但均以失敗告終。其中，由「藍箭航太」研製、採用甲烷與液態氧推進的民營火箭「朱雀三號」，其一級火箭墜毀於預定回收區附近。另1款由國有企業研製的「長征十二號甲」，則因引擎未能重新點火執行最後減速程序，導致一級火箭於空中墜毀。而這次不同於SpaceX的「獵鷹9號」（Falcon 9）依靠自身著陸腿降落的方式，長征十號乙採用了海上攔網與纜索回收系統。在重新進入大氣層期間，一級火箭先利用引擎及空氣動力控制面降低速度，再下降至回收系統。在最後著陸階段，攔網與纜索裝置會吸收火箭剩餘動能，進一步降低速度，以完成軟著陸。陳牧野解釋：「攔網回收方式可簡化火箭結構、降低重量、提升運載能力，同時對落點偏差具有很強的適應能力，也能透過攔網系統的協同作用，『放大』回收捕獲窗口。」中國航天科技集團總工程師朱平平向《中國航天報》表示，火箭重返大氣層的過程被稱為「地獄之門」，因為引擎若未能在正確時機啟動或關閉，就可能導致整個回收失敗。中國航天科技集團專家也向《中國航天報》指出，整個回收過程必須兼顧回收與酬載能力，同時完成對移動目標的導航與鎖定，並透過數千個感測器進行即時飛行監控。利用攔網或纜索捕捉太空飛行器的概念可追溯至冷戰時期，當時美軍利用空中攔截方式回收日冕（Corona）偵察衛星拍攝完成後拋投的底片艙。近年來，包括SpaceX與「火箭實驗室」（Rocket Lab）等企業，也曾測試利用攔網或直升機捕捉返回中的火箭部件，但因海上強風等作業挑戰，最終大多放棄這些方案。據悉，在去年4月美中經濟暨安全檢討委員會（USCC）舉行的1場聽證會上，美國太空軍（USSF）太空作戰部長薩爾茲曼上將（General B. Chance Saltzman）曾表示，美國目前仍是全球發射能力領先者，但也警告競爭對手可能迅速縮小差距，「一旦其他國家開始具備並運用可重複使用技術，他們就會開始迎頭趕上，並能以不同方式、更具韌性的模式利用太空執行各種任務。」他接著指出：「短期內，中國對可重複使用運載火箭以及軌道加注燃料的投資，代表進入太空的能力正迎來一個重要轉折點，未來可能導致中國在這個領域超越美國的領導地位。」報導補充，作為長征十號乙系列首次軌道飛行測試，10日的任務主要目的是驗證未來更強大的載人登月型長征十號所需的關鍵技術。該型火箭升空時將使用21具YF-100K引擎，目標是在2030年前將中國太空人及登月著陸器送往月球。美國國家航空暨太空總署（NASA）同樣計畫於2028年前再次將美國太空人送上月球，這將是自1972年阿波羅計畫（Apollo Program）結束以來首次重返月球。中國社群媒體Threads上的討論顯示，第2枚朱雀三號火箭可能將於未來數週再次挑戰垂直回收，而完整構型的長征十號甲也預計於今年稍後進行飛行。《央視》也指出，今年稍後還將利用此次成功回收的長征十號乙可重複使用助推器，再次進行測試飛行。