随着技术的发展预示着一个新的太空探索时代的到来，中国的目标是成为一个主要的参与者。在这个由两部分组成的系列的第二部分中，Wancy Chen和Ben Jiang探讨了该国在可重复使用火箭方面的战略和进展--美国在该领域拥有巨大领先地位。

美国商业航天公司SpaceX一直热衷于宣传其可重复使用的第一级火箭助推器的部署，声称已经使用可削减成本的发射部件执行了600多次任务。

尽管近几个月来，在陆地和海上助推器回收工作中取得了一系列突破，但中国尚未重新使用助推器--这一鲜明对比暴露了北京的太空野心与仍然面临的挑战之间的差距。

上个月，中国私营航空航天公司LandSpace在西北部省份的一个地点将其雀三号火箭的助推器通过可展开着陆腿着陆，标志着该国首次成功使用着陆腿进行地面受控回收，这种方法与SpaceX的猎鹰9号非常相似。

业内专家表示，发射火箭的重要性不仅仅是将助推器完好无损地带回现场。

中国三大航空航天研究机构的团队在3月份发表的一篇论文中表示，火箭重复使用“对于实现低成本、频繁和可持续的[发射]至关重要……并为大规模商业太空探索提供新机会”。

LandSpace表示，第一级占火箭成本的“约70%”，重复使用能够将费用分摊到多个任务中，凸显了重复使用第一级助推器的成本优势。

墨卡托中国研究所2月份发布的一份报告显示，中国的一些发射服务每公斤有效载荷的成本约为20，000美元（约合每磅9，070美元），而SpaceX的可重复使用猎鹰9号的成本约为2，700至3，000美元。

关键原因：巨大的技术差距解释了为什么火箭制造商都在竞相研发能够被回收并重复使用的火箭。

3月份发表的一篇中国论文指出，有多种方法可以将火箭回收回来，其中包括利用降落伞或翼片来减缓火箭的下降速度，从而实现更安全的着陆。其他方法还包括使用火箭的助推器发动机来控制其下降过程，最终使其通过可展开的着陆腿垂直着陆。

尽管中国在火箭着陆腿回收技术方面仍落后于美国，但中国也在探索另一种方案：即利用海上回收系统来捕捉下降中的火箭助推器。今年7月，中国首次成功利用这种海上回收系统，从长征10B号可重复使用火箭的发射中回收了部分部件。

据总部位于深圳的《证券时报》报道，航天技术咨询公司“尼豪太空”（Nihao Taikong）的创始人王龙表示，与传统的着陆腿回收方式相比，海上回收系统对火箭最终着陆点的精度要求较低，无需在火箭上安装沉重的着陆支撑结构，并且可以灵活部署海上回收平台。

中国航天科技集团的工程师郝金杰在接受央视采访时表示，这种海上回收方法“就像从100层楼的高度将一支笔扔进笔筒里，同时还能控制其下落的速度和方向”。

中国对可重复使用火箭的研发，既得益于其国有航天企业的实力，也得益于中国政府通过产业政策调动私营部门参与国家重大项目的能力。

银河能源公司的煤油燃料帕拉斯-1号本月早些时候抵达轨道，回收尝试被故意推迟到以后的任务。该火箭的设计目的是将最多7吨的重量运送到低地轨道，用于至少25次飞行的第一阶段。

ISpace在2023年两次飞行了同一架低空甲烷演示器，尽管其轨道SQX-3尚未发射。太空先锋、东方太空、深蓝航空和太空时代也拥有处于不同测试或开发阶段的可重复使用火箭。

为了使可重复使用在经济上可行，助推器需要能够重新进入太空并在重复发射中幸存下来。陆地航天公司“雀三号”任务总指挥戴政表示，中国在这些领域经验很少。

戴上个月在接受国家广播公司中央电视台采访时表示，中国没有既定的技术框架，涵盖火箭重复使用标准、检查程序或零部件更换规则。

他说：“中国刚刚解决了火箭是否可以返回的问题。”并补充说，“目前还没有确定回收的火箭是否可以再次飞行的系统”。

金源证券分析师在上个月发布的一份研究报告中强调，可重复使用的火箭需要一个完整的回收后处理周期，包括安全排放和处置剩余推进剂、隔离潜在危险以及对车辆结构、焊接和推进剂箱进行无损检查。

其他必要步骤包括评估发动机在重复热和压力循环后的剩余寿命、更换密封件和阀门等磨损部件，以及在另一次飞行之前进行全系统功能测试。

LandSpace表示，计划在接下来的六个月内将上个月回收的“朱雀-3”运载火箭助推器重新用于一次太空任务；而中国运载火箭技术研究院则称，目标是在今年年底前实现“长征-10B”运载火箭第一级的重复使用。如果这些计划能够成功实施，将标志着中国从“能够回收运载火箭助推器”这一阶段，迈向“能够再次安全地使用这些助推器进行太空发射”的新阶段——这对于实现中国的商业太空发展目标至关重要。

十年前，中国政府发布的一份白皮书曾提出要研究低成本运载火箭以及能够往返地球与太空的可重复使用运输系统。这一最初只是研究目标的计划，经过多次工程试验后，已发展成为一项国家级的产业推进项目。中国最新的五年发展规划将建设“太空强国”列为优先任务，并明确提到了可重复使用运载技术的发展，包括用于深空探测任务的重型运载火箭。

中国在太空领域的所有重大计划——无论是构建宽带卫星星座、建立轨道计算网络，还是开展月球探测任务——都离不开可重复使用的运载系统。

“回收和再利用技术是降低每公斤载荷进入太空的成本、提高发射频率的关键所在，”卫星制造商GalaxySpace的公共事务总经理徐颖表示。她补充说，只有实现了这些技术，才能大规模部署“太空基础设施”，并使其具备商业可行性。

中国的两个旗舰宽带卫星项目充分体现了这项任务的艰巨性：中国卫星网络（China Satellite Net）计划部署12,992颗卫星，其中约1,300颗将于2029年前发射升空，整个卫星网络预计将在2035年全面建成。

总部位于上海的SpaceSail的千帆网络的目标是到2030年拥有超过15，000颗，但这两家中国公司目前轨道上的卫星加起来不到500颗，约占星链轨道卫星数量超过11，000颗的4%。

周二，LandSpace将10颗千帆卫星送入轨道，这是中国私营火箭公司首次部署大型卫星互联网星座。周三又推出了八款。

SpaceSail的目标是到今年年底将千帆星座的卫星从目前的256颗增加到324颗，为再发射68颗卫星留下了三个多月的狭窄窗口期。

中国西北部陕西省省会西安的一位航天工业研究人员表示，一些专家对中国能够在可重复使用火箭竞赛中取得稳步进展持乐观态度。

他表示，虽然成立于2002年的SpaceX在商业航天领域的许多方面都处于领先地位，但中国公司正在取得进展。然而，他补充说，由于在先进火箭发动机方面相对缺乏经验，中国工业可能会遇到困难，因为“中国以外的人不会教你如何设计它们”。

苏州证券分析师王子京在本月发布的一份研究报告中写道，发动机占火箭总成本的50%以上。

金源证券表示，发动机寿命和重复点火是助推器重复使用中最大的技术挑战之一。

可重复使用的助推器必须在上升、再入和着陆过程中重新启动发动机，并在广泛的推力水平范围内可靠运行，这意味着包括涡轮泵、燃烧室、喷嘴和阀门在内的关键部件必须能够承受重复的热和压力循环以及振动负载。

尚未有中国火箭发动机进行第二次轨道飞行。与此同时，SpaceX猎鹰9号助推器上个月第37次被送入太空。

“可重复使用的技术仍然是一个需要持续学习的新兴领域，”长征10B号火箭的总设计师娄路亮在7月发表于北京《中国航天报》的采访中表示。“在实际返回过程中遇到的热力学和机械条件、零部件的损坏情况，以及这些零部件的可重复使用模式，都无法仅通过地面测试来完全了解。”