2018-05-26 05:23:36.718000 佚名

wangjutao

在回答這個問題前，我覺得自己有必要簡單地羅列一些統計數據給大家看。

在2017年裡，全球各國共完成了90次航天發射任務（軌道發射和亞軌道的不計算在內）。依據各國的航天發射次數，並從多到少排序，美國29次，俄羅斯20次（其中19次發射任務獲成功），中國18次（其中16次航天發射獲成功），歐洲9次，日本7次，印度5次。並且，在美國29次航天發射任務中，有18次發射任務是由太空探索技術公司SpaceX採用自研的獵鷹9號（系列）火箭執行的。在該年裡，SpaceX所有海上和陸地回收均告成功，且開展了5次複用火箭的發射。由此不難得出，SpaceX的火箭回收技術日趨成熟。另據外媒報道，2018年，美國計劃大約有50次航天發射任務，SpaceX將包攬其中30次左右的航天發射。

從以上的統計簡圖中，不難看出，在美國，SpaceX所面臨的主要競爭對手便是聯合發射聯盟ULA。實際上，ULA至今依然不覺得SpaceX的火箭回收方案就比自己的SMART方案更勝一籌。

SpaceX發射並回收火箭，大致可以分為五個階段：

點火起飛階段→上升主動飛行階段（火箭飛行大約180s後，距離地面的高度50英里左右，一級火箭的發動機關機，一、二級火箭繼續飛行。）→慣性飛行及姿態調整階段（一級火箭的發動機關閉後繼續飛行，在即將飛至距地面最高位置時開始調整姿態，以使尾部朝向地面，進入返回狀態。）→再入飛行階段（當一級火箭即將進入稠密的大氣時，發動機點火減速，從而降低氣動加熱的影響。）→軟著陸階段（一級火箭的柵格翼打開以調整飛行時的姿態，發動機點火併節流，在地面上軟著陸。）

顯然，SpaceX採用該套火箭回收方案，起碼有三個“不足”的地方。一個，一級火箭在返回到地面的過程中，需要消耗一定量的推進劑，有損於火箭的運載能力。二個，SpaceX為了控制一級火箭返回地面，要在一級火箭中增加控制和著陸設備，致使火箭的成本有所增加。三個，一級火箭回到地面並被SpaceX回收後，SpaceX會對該一級火箭進行翻新、維修，還可能要更換該火箭的上某系部件。這也是一筆成本開支。

有學者估算：

獵鷹9號火箭的商業發射報價是6200萬美元，近地軌道運力22.8噸，則理論單位發射費用為0.272萬美元/kg（6200萬美元÷22.8噸），實際單位發射成本會高於0.272萬美元/kg。

獵鷹9號火箭的成本構成為：一級火箭的9臺發動機報價1350萬美元，一級火箭的其餘設備價值1650萬美元，一級火箭的成本報價差不多是3000萬美元（1350萬美元+1650萬美元）；二級火箭的發動機報價200萬美元，二級火箭的其餘設備價值625萬美元，則二級火箭的成本825萬美元（200萬美元+625萬美元）；整流罩的成本600萬美元。從而，可以得出，整個獵鷹9號火箭的成本4425萬美元（3000萬美元+825萬美元+600萬美元）。

再進一步考慮獵鷹9號火箭的測試、運輸和發射服務等費用440萬美元，那麼不考慮回收的情況下，獵鷹9號火箭的發射成本是4865萬美元（4425萬美元+440萬美元）。前面已經說到，獵鷹9號火箭的商業發射報價是6200萬美元，那麼SpaceX開展1次獵鷹9號火箭發射任務，理論上可以獲得1335元的利潤（6200萬美元－4865萬美元）。

如果獵鷹9號火箭的一級可以回收複用1次，二級火箭不可複用，整流罩可以回收複用1次，SpaceX翻新一級火箭的費用按200萬美元算，SpaceX給一級火箭再次增加新設備的價值算1000萬美元。則一級火箭的成本4000萬美元（3000萬美元+1000萬美元），再加上整流罩的價值600萬美元，就是4600萬美元。最終，獵鷹9號火箭的發射成本3765萬美元（4600萬美元÷2+825萬美元+440萬美元+200萬美元）。

同理，如果獵鷹9號的一級火箭可以回收複用9次，二級火箭不能回收再用，整流罩可以回收複用9次，翻新一級火箭的費用依然200萬美元，給一級火箭再次增加新設備的價值依然是1000萬美元。那麼獵鷹9號火箭的發射成本就更低了，為1925萬美元（4600萬美元÷10+825萬美元+440萬美元+200萬美元）。

同理，利用以上的數據，還可以計算出獵鷹重型火箭的發射成本。

總的來說，火箭回收技術確實可以讓火箭發射成本大幅度下降。不過，這有一個大前提，那就是人類的科技必須不斷進步，人類還要朝著火箭回收這個方向勇於探索，反覆試驗才行。