Space X海上回收火箭将如何改变商业航空发射？

1月6日晚19：15，位于佛罗里达州卡纳维拉尔空军基地的控制台准备就绪，69米高的猎鹰9号火箭矗立在空地上。倒计时进入到1分28秒时，控制台突然宣布发射终止。“又跳票了。”守着直播的网友发表着失望的评论。SpaceX官方并未给出取消发射的原因，SpaceX首席执行官埃伦·马斯克在推特账号上更新消息：下次发射窗口为1月9日（最新的发射时间推迟至北京时间1月10日17:47）。

这是SpaceX第五次执行往国际空间站运送补给物资的任务，猎鹰9号火箭将携带着3700磅重的科学实验设备和补给物资飞往太空。此次代号为CRS-5的发射任务之所以引起各方关注是因为SpaceX将首次在海上回收猎鹰9号，火箭第一级会重返地球，降落到大西洋一艘无人驾驶的驳船上。

通常火箭都是发射一次即告销毁，第一级火箭完成分离后就坠落在平地或海上，二级火箭将继续搭载飞船进入预定轨道。一些火箭工程师曾做过短跳时垂直起降测试。但没有一家公司尝试过将第一级火箭无损伤的降落，而且回收后还能重复使用。

2014年8月，Falcon 9R火箭在试飞途中发生爆炸，尽管这枚是为测试垂直起降和重复使用而设计的试验飞行器，和执行发射和运输任务的猎鹰9号有本质区别，但包括美国卫星运营商在内都渐渐对SpaceX失去耐心。毕竟在发射成功率已达到100%的运载火箭市场，SpaceX在过去8年里的发射成功率仅为67%。

前不久，马斯克在麻省理工学院的一次研讨会上表示，“火箭一级在海上平台着陆的可能性不超过50%。但在未来一年，我们会尝试至少数十次的试验，成功着陆的可能性应该能达到80-90%。”

马斯克曾在SpaceX的官网如此写道：“一枚充分重复使用的火箭，目前还没有人成功实现过。这将是颠覆航空发射行业所需的根本性突破。” 他说，火箭第一级部分大约占到猎鹰9号成本的四分之三，如果能够将其回收和重复使用，太空飞行的成本将降至原来的百分之一。

SpaceX面临着史无前例的挑战：无论是保证火箭在重返大气层时不被超高温的大气焚毁，还是让箭体无损伤的着陆，都需要反复的实验和试飞。更不必说今后当猎鹰9号执行有效载荷更高的商业通讯卫星和军事发射任务时，未必有足够的剩余燃料来支持箭体回收试验。

SpaceX将火箭回收的过程形象地描述为：将10几层楼高、以1300米/秒的速度飞行的火箭第一级完整无缺的送回地球，就像在风暴中用手稳住一把橡胶扫帚。

猎鹰9号第一级在完成三分钟的燃烧将“龙飞船”送入近地轨道后，将依靠推进剂贮箱的液体燃料重新返回地球。火箭一级以超音速返回大气层，接着通过9台梅林1D发动机的三次点火实现受控的垂直降落。第一次点火将调整火箭的落点；第二次点火，火箭飞行速度从1300米/秒（超音速）急降至250米/秒；第三次，着落腿和隔栅翼打开，火箭的速度必须降到2米/秒。

但让事情变得更复杂的是，火箭着陆范围比预期试验小得多。海上平台的面积为300乘100英尺，相当于一个足球场大小。如果算上可延伸的边角地带，宽度也就170英尺。尽管看上去很“宽敞”，但对于从太空返回的猎鹰9号第一级火箭来说，这艘驳船的面积实在太小了。猎鹰9号降落腿打开后的跨度大约为70英尺，驳船上装备了动力强劲的推进器，让火箭能够无损伤降落。由于驳船并不固定，找准靶心就变得异常困难。在前几次的试验中，SpaceX只能保证着陆点的精准度在10公里的范围。但在此次发射任务中，猎鹰9号第一级火箭的着陆地范围仅为10米。

为了提高着落的精准性，SpaceX在猎鹰9号上加装了四个超音速栅格翼，起飞时会隐藏起来，降落时才会打开以控制火箭第一级的推力矢量。

SpaceX曾在此前有过两次在海上软着陆的经验。去年4月，马斯克在新闻发布会上兴奋地宣布：“我很高兴的向大家证实，我们已经实现了在大西洋的软着陆。”不过坏消息是猎鹰9号在一场强劲的海上风暴中着陆，火箭的助推器已被风浪击毁，未能实施回收计划。