spacex成功回收火箭,spacex成功回收火箭能降低多少

　　美国SpaceX公司成功实现了火箭的回收着陆，这大大降低火箭的发射成本。但究竟能降低多少成本呢？
　　SpaceX的火箭回收为民营航天业节约了大量的成本。之前，火箭在用于发射任务后，一般会作为垃圾丢弃。这样一来，太空公司的每一次发射任务，都需要花费数百万美元生产全新火箭。SpaceX CEO伊隆·马斯克(Elon Musk)表示，“猎鹰9号”火箭的制造成本高达6000万美元，燃料成本仅为20万美元。他认为，可重复利用火箭可以不断降低这部分成本。从理论上讲，只需要给一枚火箭重复灌入燃料，即可执行多次发射任务。
　　但是，实际上非如此。SpaceX需要确保它所回收的火箭仍然具备再次发射的条件。“猎鹰9号”在飞行时经历了大幅的温度变化，而且要承受极高的压力和振动等环境中的诸多极端因素的影响。这些因素都会对火箭本身造成磨损，所以，回收之后的火箭或许需要进行维修和更新，才能再次执行发射任务。翻修火箭引擎往往成本高昂。如果翻修时间太长，SpaceX就无法频繁地发射。
　　翻修成本是是航天飞机成本高昂的主要原因之一。航天飞机使用巨大的一次性燃料箱和两个可以重复使用的火箭助推器完成发射。一旦完成太空任务，航天飞机可以像飞机一样在返回地面。航天飞机的可反复使用设计是为了节约资金，因为除了外部燃料箱外，其他的组件都可以反复使用。“可惜的是，并没有达到预期效果。”美国宇航局委员会成员兼航前天飞机项目主管维恩·海勒(Wayne Hale)表示，“这是一台极其复杂的设备，需要进行大量翻修才能再次升空。”航天飞机的主要引擎经过几次发射之后必须更换。这种飞行器还需要在两次任务之间展开许多检修。另外，在从海洋中回收之后，其火箭助推器也需要不断更新，而且每次都要使用新的外部燃料箱。总体而言，这将把每次发射任务的成本推升到4.5亿至15亿美元之间。
　　多数翻修工作都是专项检修，并对某些部位进行细微调整，使得回收后的火箭能够重新符合航天标准。这些成本应该不到50万美元，远低于一枚新火箭所需的6000万美元成本。保卢斯说“这仍然可以大幅降低成本。”。

其实能省的钱是有限的，个人认为即使10年之后技术完全成熟，能够省一半的钱就算不错了。现在的技术条件下基本可以肯定会花更多的钱。

火箭的复用是未来发展的一个方向，但是商业航天公司做这样的宣传很大程度上是用来吸引投资者的。

首先，火箭发射过程中的固定成本不仅仅是燃料成本，还有发射场的租金，测控系统的服务费，发射时需要封闭空中和海上航道。这些都是按次收费的，怎么都省不了钱。
其次，火箭的修理费用绝不可能只有50万美元的。在可预见的将来，火箭修理一次的费用无论如何不会少于一架宽体客机的大修费用。不要说50万，少于500万都是胜利。
第三，火箭的任何复用方法都必然造成运力的损失。spacex回收火箭的方法是让火箭直接飞回发射场，那么这就必须要让火箭留足返回的燃料。火箭的结构也必须更重。据说光一级火箭的返回就造成了大约40%的运力损失。而且上面级火箭对于剩余质量更加敏感，上面级的复用必然带来更严重的运力下降。运力的下降也就变相的提高了运费。其他的回收方案也各有各的缺陷，比如火箭不飞回来，就地降落在海上。这样燃料剩余得少，运力下降少，但是打捞又是一大笔费用，而且火箭要是沾了水，修理费又海了去。
第四，也是最重要的一点，卫星的价钱远远超过火箭，基本上卫星要比火箭贵个10倍不成问题。一旦火箭发射失败就会造成极其严重的经济损失，当然这笔钱不会算在发射费用里。但是会体现在客户的运营风险和保险费用当中。然而目前来讲，火箭的发射成功率又非常的低，97%~98%的成功率都算是高的了。可以想象一下，一枚价值8亿美元的卫星如果发射失败，会造成多少经济损失，还会造成客户经营计划的被动。考虑到火箭的成功率，平均每次发射的风险就价值几千万美元。恰恰十分尴尬的是，任何火箭的复用方案都会造成火箭可靠性的进一步下降。从而导致客户面对的风险急剧上升，特别是像中国一样火箭和卫星在一个锅里吃饭的，这一问题就尤其严重。
最后一点，目前的火箭复用还很初级。具体体现在上面级不能复用，上面级并不因为轻而便宜，实际上上面级上的电子设备更复杂也更昂贵。起飞级的复用省不了多少钱。当然上面级的复用不仅困难，而且会带来更多的问题，比如严重的运力损失。

换个角度再看，火箭的复用和航天飞机有什么不同。
起飞级的复用基本近似于航天飞机助推器的复用，只是方案不同。spacex的方案结构设计复杂，制造成本高，运力损失大，可靠性低，回收简单，复用次数多。各有优劣。
发动机的复用可以直接参照航天飞机的发动机复用。使用寿命、维修费用都是需要直接面对的问题。维修费用50万？听听就好了。
未来需要面对的上面级复用，会比航天飞机的返回更加困难。毕竟火箭的空气动力学外形不如航天飞机完美。当然，如果我们仅仅回收发动机和部分设备，那倒是简单许多。

从未来的技术发展看，固定成本（燃料，各种服务费用）基本上是不会有大的下降的，而且有可能上升。火箭的维修费用有可能有较大的下降，但必然是伴随火箭的造价同步下降的，所以对竞争优势不会有实质性的帮助。对于起飞级来说，通过优化回收方案可以减少运力损失，但是对于上面级回收来说这个问题基本是无解的，再入是个鬼门关，要想把火箭收回来，重量和燃料的代价是必须付出的，换算过来就是运力的损失。
所以，最重要的必须解决的问题就是火箭的可靠性问题。尽管随着技术进步电子产品越来越便宜，但是我们对于卫星性能的要求是无止境的，所以卫星只能越来越先进，越来越贵。但是火箭却越来越便宜（无论是一次性的还是重复使用的）。于是火箭的可靠性就越来越重要。打个比方说，我们光看两枚火箭，一个3000万，另一个6000万，可能会觉得前一个真的很便宜。但是如果我们要发射的是一颗价值30亿的卫星，那么客户就可能选择多花3000万，但是发射成功率提高1%。

SpaceX、蓝色起源、航天飞机固体助推器和我国新一代火箭设计时考虑的重点因素。目前，SpaceX依靠这个技术声名鹊起，不仅能够依靠一级火箭反推平稳回收，还能利用整流罩降落伞减速滑翔和接驳船大网实现回收，几乎毫不浪费。火箭第二级成为残骸时往往已经有能力围绕地球飞行、返回地球状态难以预测、且毕竟还是存在一定风险，当然有必要妥善处理。 SpaceX在实现一级回收后，曾经努力回收第二级，可是第二级的价值实在有限、且回收距离太远、成本太高，导致最后放弃了此项技术。但这并不意味着第二级就此被抛弃：它的执行任务周期很短，在任务结束后，可以利用剩余燃料，自己冲进大气。由于地球绝大部分表面都是大洋，可以很容易控制它们焚毁并最终残骸落入安全区域，尽力减少潜在威胁。 而对于已经进入太空、距离地球较近、且一时半会无法返回的火箭残骸，则可以采取人工干扰的方式进行移除。例如采用新一次发射任务，用小型航天器靠近火箭残骸，采用鱼叉法、网捕法、太阳光帆、拖拽法等将其最终拖入大气焚毁。 虽然人类从未被这个阶段的火箭残骸伤害过，但它们对正常卫星潜在威胁极大，极有可能造就更多新的垃圾。“杞人忧天”还是有必要的。永久的太空垃圾：“世界那么大，你们出去看看”这个阶段的太空垃圾已经太过遥远，以至于把它们重新带回地球大气的成本实在太高，得不偿失。此时的有效手段就是让它们远离地球附近的宝贵轨道，进入深空。

意义在于证明“此路已通”。
对于普通发射服务商 / 发射机构来说，意义不是特别重大，因为目前常用的火箭已经足够好了，而发射报价也是被常规客户接受的；由于发射报价中火箭成本往往只占一半，所以即使火箭成本大降也没法令发射报价产生同等降幅。
但对有志于频繁发射巨型火箭的发射服务商 / 发射机构来说意义重大。巨型火箭价格昂贵，打一发扔一发难以承受；而早早就用廉价中、大型火箭做试验的发射服务商 / 发射机构利用试验经验开发可反复回收复用的巨型火箭，可以节省巨额成本。