溫固華

飛翔是人類有史以來最美麗的夢想之一，無論是中國神話中偷食仙丹飛奔月球的嫦娥，還是西方故事里與海盜斗智斗勇的小飛俠彼得·潘，都滿載著人類對自由飛翔的渴望。千百年來，人類一直在探尋飛翔的奧秘。從羽毛制成的翅膀到騰空而起的熱氣球；從順風(fēng)飛行的滑翔翼到直沖云霄的大飛機(jī)，憑借著非凡的才智，人類終于欣賞到了藍(lán)天上的壯麗景象。

到21世紀(jì)的今天，人類已經(jīng)可以飛出地球奔向太空，而其中最重要的飛行工具就是火箭。正是因?yàn)榛鸺拇嬖?，人類才得以擺脫地心引力的束縛，去探索更為廣闊的宇宙空間。但是火箭也有弊端，它的造價(jià)特別昂貴，卻偏偏是一次性的飛行器。同學(xué)們想象一下，幾千萬元甚至上億元造出來的東西用一次就再也不能用了，是不是光聽著就很心疼呢？

別著急，美國的藍(lán)色起源公司有好消息傳來，它們的“二手火箭”成功發(fā)射并回收，一舉成為世界上第一家成功實(shí)現(xiàn)火箭重復(fù)使用的公司。也許過不了多久，火箭就能變得像飛機(jī)、汽車一樣普及，說不定在將來的某一天，同學(xué)們也能領(lǐng)略一回外太空的風(fēng)光。

人們一度認(rèn)為重復(fù)使用火箭不可想象，甚至還有人說火箭回收就是一個(gè)毫無希望的騙局，藍(lán)色起源公司的“新謝潑德”（New Shepard）火箭，讓這些人徹底閉上了嘴巴。

美國的藍(lán)色起源公司在2015年11月，首次實(shí)現(xiàn)“新謝潑德”火箭的回收，這是人類史上第一次成功回收可重復(fù)使用的火箭。接著在2016年1月，該公司使用此前回收的“新謝潑德”火箭從美國德州西部的試驗(yàn)場發(fā)射升空，搭載著太空艙以接近4倍音速的速度飛升至101.7千米的高度，這個(gè)高度超出了世界公認(rèn)的太空高度標(biāo)準(zhǔn)（100千米）。隨后火箭和太空艙都安全在地面著陸，一舉開創(chuàng)了火箭回收技術(shù)的新篇章。

兩次看似相同的發(fā)射，其中最大區(qū)別是對制導(dǎo)、導(dǎo)航和控制系統(tǒng)的邏輯進(jìn)行了一個(gè)軟件變更。第二次發(fā)射的“新謝潑德”火箭更換了再次返回使用的降落傘，還升級了系統(tǒng)，力求全面模擬今后再發(fā)射時(shí)需要更換的零部件。

不管怎么說，“新謝潑德”火箭的重復(fù)發(fā)射與回收，都是一次前所未有的壯舉。

從外觀上看“新謝潑德”火箭顯得較為矮胖敦實(shí)，就像一根既粗又短的煙囪，似乎不太美觀，而且它只有1個(gè)噴嘴，跟動不動就有七八個(gè)噴嘴的大型火箭相比，顯得很是小家子氣。然而就是這個(gè)其貌不揚(yáng)的家伙能把人送到太空，并且還能實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用。

值得一提的是，“新謝潑德”火箭采用了推進(jìn)式著陸的技術(shù)，而且在返回過程中，火箭與太空艙的著陸方式和地點(diǎn)并不一致。其中，火箭主體依靠八個(gè)制動裝置控制下降速度，在距離地面1.5千米時(shí)，自身裝載的BE-3火箭發(fā)動機(jī)點(diǎn)火，緩慢推進(jìn)，確保飛船的姿態(tài)正確，從而完成軟著陸。而太空艙在降落時(shí)，則使用了三個(gè)大降落傘和反向噴射器來減速，成功在另一個(gè)地點(diǎn)安全著陸。

未來的“新謝潑德”火箭發(fā)送的飛船，預(yù)計(jì)可搭載乘客兩至三人，飛行高度為距地球100千米左右的太空軌道上。當(dāng)然，它也可以用來向國際空間站運(yùn)送物資。到那個(gè)時(shí)候，“新謝潑德”火箭就能完成從“其貌不揚(yáng)”到“物美價(jià)廉”的大變身了。

火箭回收技術(shù)的研究，其實(shí)不止藍(lán)色起源一家公司，甚至不單單是美國在研究這項(xiàng)技術(shù)，像俄羅斯、法國，包括中國都有與之相關(guān)的研究計(jì)劃。那么，火箭回收究竟有何等魅力，讓這些空間技術(shù)的大國都爭先恐后地參與進(jìn)來呢？

在藍(lán)色起源公司之前，有一家公司已經(jīng)做了大量關(guān)于火箭回收的研究，甚至還嘗試了好幾次可回收火箭發(fā)射的實(shí)驗(yàn)，遺憾的是結(jié)果有些不盡如人意，這家公司的名字叫做——美國太空探索技術(shù)公司（SpaceX）。它旗下的“蚱蜢”火箭與“獵鷹9號”火箭，都是可回收火箭。其中的“獵鷹9號”與“新謝潑德”火箭相比，無論是尺寸還是功率都要更大一些，而且“獵鷹9號”火箭是近地軌道可重復(fù)使用火箭，其技術(shù)難度要比亞軌道的“新謝潑德”火箭復(fù)雜。

火箭可回收技術(shù)實(shí)現(xiàn)后，將大大節(jié)省航天發(fā)射的成本。據(jù)測算，對第一級火箭實(shí)現(xiàn)回收重復(fù)使用，能節(jié)省發(fā)射費(fèi)用的80%；如果加上第二級，節(jié)省的費(fèi)用能達(dá)到驚人的98%。以“獵鷹9號”為例，其燃料價(jià)值僅20萬美元（約合人民幣130萬元），其他費(fèi)用全都花在硬件上，發(fā)射一次最少也要6 000萬美元（約合人民幣3.9億元），即使只讓發(fā)射成本降低80%，也是一件了不起的事情。

火箭可回收技術(shù)實(shí)現(xiàn)后，將大大降低太空旅游的費(fèi)用。藍(lán)色起源一位技術(shù)負(fù)責(zé)人這樣認(rèn)為：“火箭重復(fù)使用允許我們一次又一次地飛行，每次飛行都能提高太空探索和研究的經(jīng)濟(jì)可行性，為所有人開啟太空之旅。如果能像飛機(jī)一樣使用火箭，那么進(jìn)入太空旅游的費(fèi)用可能就只要幾百美元?！?/p>

火箭可回收技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，或許是實(shí)現(xiàn)人類星際旅行、星際移民不可或缺的一步，它將給人類未來的星際航行提供原始的技術(shù)積累。我們有理由相信憑借人類的智慧與科技的力量，一次性的火箭肯定能多飛幾次，甚至有一天，它能載著我們的子孫后代飛出太陽系、飛出銀河系，飛向那些我們想去而去不了的地方。