美國太空探索技術(shù)公司新一代重型運(yùn)載火箭“星艦”13日實(shí)施第五次軌道試飛，首次驗(yàn)證了“筷子夾火箭”技術(shù)——通過發(fā)射塔的機(jī)械臂在半空中成功捕獲回收火箭第一級(jí)助推器。這是此次試飛驗(yàn)證的最關(guān)鍵技術(shù)，也被認(rèn)為是太空探索技術(shù)公司迄今“最大膽”的創(chuàng)新嘗試。

“筷子夾火箭”的成功標(biāo)志著太空探索技術(shù)公司在火箭復(fù)用上取得重要進(jìn)展，進(jìn)一步為未來載人太空探索任務(wù)奠定基礎(chǔ)。

美國中部時(shí)間13日7時(shí)25分(北京時(shí)間20時(shí)25分)，“星艦”從位于美國得克薩斯州博卡奇卡的基地發(fā)射升空。不久后，火箭第一級(jí)助推器和第二級(jí)飛船成功分離。發(fā)射約7分鐘后，助推器返回發(fā)射塔，在下降過程中被發(fā)射塔上被稱作“筷子”的兩條機(jī)械臂牢牢夾住。而“星艦”飛船繼續(xù)飛行，此后受控重入大氣層，在印度洋預(yù)定區(qū)域?yàn)R落。整個(gè)試飛過程持續(xù)約65分鐘。

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“星艦”火箭總長約120米，直徑約9米，由兩部分組成，第一級(jí)是長約70米的“超級(jí)重型”助推器，第二級(jí)是“星艦”飛船，兩級(jí)均設(shè)計(jì)為可重復(fù)使用。“星艦”的設(shè)計(jì)目標(biāo)是將人和貨物送至地球軌道、月球乃至火星。

此前“星艦”經(jīng)歷了4次軌道試飛，遭遇了各種挑戰(zhàn)，前3次均未達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。第四次試飛中火箭第一、二級(jí)成功分離，分別按計(jì)劃落入墨西哥灣和印度洋，但“星艦”飛船在高溫下受控再入地球大氣層時(shí)隔熱瓦損壞，掉落了很多瓦片，并且襟翼受損。

“星艦”第五次試飛備受矚目。此次任務(wù)的兩大既定目標(biāo)極具挑戰(zhàn)性：一是首次嘗試火箭助推器的陸地回收，助推器在發(fā)射后返回發(fā)射塔，由發(fā)射塔上被稱作“筷子”的機(jī)械臂“夾住”，在半空中捕獲回收;二是“星艦”飛船在印度洋預(yù)定區(qū)域準(zhǔn)確濺落。

“筷子夾火箭”被美國媒體稱為“史無前例”的全新火箭回收方式，對于火箭飛行控制系統(tǒng)的精度和懸停能力要求極高，略有差池就可能導(dǎo)致火箭在發(fā)射塔上傾倒或爆炸。太空探索技術(shù)公司創(chuàng)始人埃隆·馬斯克此前曾預(yù)測，此次試飛回收成功率僅為50%。當(dāng)天試飛結(jié)束后馬斯克表示，任務(wù)兩大既定目標(biāo)均成功實(shí)現(xiàn)，標(biāo)志著“星艦”朝著將人類送到火星乃至更遠(yuǎn)地方的目標(biāo)邁進(jìn)一大步。

據(jù)介紹，任務(wù)團(tuán)隊(duì)還改進(jìn)了“星艦”飛船的隔熱防護(hù)系統(tǒng)，以應(yīng)對再入大氣層時(shí)的高溫。盡管飛船濺落在印度洋指定區(qū)域后發(fā)生爆炸，但美媒報(bào)道稱，太空探索技術(shù)公司沒有計(jì)劃回收飛船，爆炸并非意料之外。

“星艦”火箭的優(yōu)勢在于其大運(yùn)載能力和可復(fù)用性。“星艦”可將超過100噸載荷送入近地軌道，運(yùn)力遠(yuǎn)強(qiáng)于太空探索技術(shù)公司現(xiàn)有的“獵鷹9”和“獵鷹重型”火箭。“星艦”第一級(jí)“超級(jí)重型”助推器配備33臺(tái)“猛禽”發(fā)動(dòng)機(jī)，總推力高達(dá)約7500噸。

“獵鷹9”和“獵鷹重型”火箭第一級(jí)的回收方式，是先降落到海上的回收船，再由回收船將火箭第一級(jí)運(yùn)往陸地工廠檢修和復(fù)用。而“星艦”第一級(jí)助推器的回收是直接在發(fā)射塔捕獲，成功驗(yàn)證后將有助于提高檢修和再次發(fā)射的效率，從而更進(jìn)一步降低發(fā)射成本。

“星艦”將在美國“阿耳忒彌斯”新登月計(jì)劃中扮演重要角色。按目前計(jì)劃，美國將于2026年實(shí)施“阿耳忒彌斯3號(hào)”載人登月任務(wù)，屆時(shí)宇航員將搭乘“星艦”前往月球。盡管“星艦”第五次試飛已達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，但在正式承擔(dān)發(fā)射任務(wù)前還有很多關(guān)鍵技術(shù)需要驗(yàn)證，如火箭第二級(jí)的回收和復(fù)用、多次在軌燃料加注等。

美國航天局局長比爾·納爾遜13日在社交媒體X上表示，在籌備“阿耳忒彌斯”登月計(jì)劃的同時(shí)，持續(xù)的技術(shù)測試將為未來的空間探索任務(wù)奠定基礎(chǔ)，包括前往月球南極區(qū)域和飛向火星。

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