科技日报记者 胡定坤

2020年12月30日，星舰当“星舰”（Starship）还在研究阶段、试飞速距离发射还很远远时，扮演就有人在敷衍媒体上询问SpaceX草创人马斯克，筷夹星舰的火箭超重型助推器可否会像“猎鹰9”火箭助推器一样着陆 。马斯克答复说，场景我们将用发射塔机械臂抓住它 。旨疾助推

事前，独霸良多人感应感染这一设法过于“天马行空”。星舰“星舰”的试飞速超重型助推器高度约70米
，直径抵达9米，扮演用甚么机械臂才调抓到这么个遨游飞翔中的筷夹大年夜师伙 ？

如今，谜底已宣布。火箭北京时分10月13日晚上8时25分，场景“星舰”火箭第五次试飞发射
。旨疾助推约7分钟后，其超重型助推器成功穿越除夜气层、前去发射塔，被两个机械臂紧紧夹住。星舰飞船则成功进轨并在印度洋再进溅落 。SpaceX几近完竣完成了马斯克此刻的筹算。

可是，为何肯定要夹住前去的助推器 ？让它落到海里，或效仿“猎鹰9”火箭落在着陆台上，不是更复杂吗？

“万向推力”策划机切确悬停

在名为“Mechazilla”的宏除夜“星舰”发射塔上 ，有3个机械臂：一个是“疾速断开臂”，次要用于给“星舰”加注燃料并在发射前贯穿连接火箭晃荡；此外两个则被用于捕获火箭。这两个机械臂长达36米，被马斯克比作一双“筷子”，它们被拆卸在超重型绞车上，绞车由巨型电机驱动，可以在发射塔凹凸挪动。

屈就此次试飞的记实 ，“星舰”助推器在着陆末尾阶段、距离空中约2000米时 ，同时启动13台策划机制动加快 。这些策划机具有“万向推力”身手  ，即喷嘴可以改削调剂标的方针，以独霸助推器姿式和遨游飞翔轨迹 。待降低到必定高度后
，中心策划机封锁 ，中心职位的3台延续工作
，使助推器进一步加快并几近垂直落在两根“筷子”中心。在距离空中约几十米高度时  ，助推器在发射塔前垂直悬停 。几秒钟内，“筷子”舒适挪动并紧紧抓住助推器栅格翼下方的销钉 
，策划机关机。

理论上，与其将该过程称为“筷子夹火箭”，不如叫作“把火箭停在筷子上”。其技能难度真实不在于机械臂的工整或壮除夜 ，而是在于若何将重除夜的助推器切确悬停在两根“筷子”之间，稍有偏向就会砸在“筷子”上。

就在此次试飞几天前，SpaceX担当建造和遨游飞翔刚毅性的副总裁比尔·格斯滕迈尔引见 ，在本年6月“星舰”的第四次试飞中 
，其助推器在海面的着陆精度抵达半厘米
。据报导
，“猎鹰9”火箭助推器的降低精度则为米级。

据专门刊发SpaceX旧事的“特斯拉空间”网站报导，“星舰”助推器着陆精度更高的一个很滑稽的启事多是，比照策划机推力
，“猎鹰9”助推正视量太轻 ，不随便独霸，就像一个空箱子，舒适一推就飞出很远，而“星舰”助推器则充分重，反而可以独霸得更切确
。当然，“星舰”更进步先辈的“万向推力”策划机也大年夜大年夜约阐扬了关头感染。

航天工程技能上的打破

在“星舰”火箭研制之初，SpaceX就提出了“疾速几回独霸”的定见  ，即对助推器完成疾速收受领受 、加注和再发射
。该公司曾提出在一天以内 ，独霸不合个助推器发射3次的方针
。而在2019年 ，马斯克曾展示，一个“星舰”助推器一天可发射20次
，也就是一个小时放置发射一次 。

要完成这一方针 
，使助推器落回发射塔，当场考验 、加注和再发射几近是独一的选择。即就是在发射塔邻近的着陆台降低 ，如斯宏除夜的火箭助推器 ，必定需求愈加重除夜的起重机 、运输车等设备举办吊装和运输，才调将其送到发射塔等待发射。这一过程耗时生怕都要以小时计。降低在海里的打捞 、清洗和运输则愈加宏壮。

那么
，为何不克不及直接在发射台空中上着陆，而是要采取看起来更宏壮的“筷子夹火箭”编制？

谜底就是呈颀长圆柱状的火箭助推器要在空中上着陆，必须拆卸着陆支架，以阻拦助推器在着陆时因振动而倾倒。但支架会添加火箭分量，破钞更多燃料，马斯克曾诠释说 ，不必支架可以促进“星舰”分量和成本。

一样关头的是，SpaceX现有技能、也就是“猎鹰9”助推器上的着陆支架是“一次性”的，每次着陆后都要考验和立异 。据“特斯拉空间”报导 ，对“猎鹰9”来讲
，因为其以液氧石油为燃料，两次发射间需求无缺清洗策划机，同时换一个着陆支架不会破钞出格时分。“星舰”则以液氧甲烷为燃料，复杂呵护便可再发射 ，交换支架会招致时分华侈 。

总之，即就是在全国局限内 ，“筷子夹火箭”也可谓是一种航天工程技能上的打破 。非论是对SpaceX，仍是对马斯克来讲 ，他们都朝着志向又迈出了次要一步。试飞成功后 ，马斯克在敷衍媒体上说：“假定将来30年人类文明贯穿连接绝对晃荡
，火星除夜将建成一座自给自足 、具有100万人丁的新都邑。”

这又是一个“天马行空”的设法，仍是可以成为理论 ，生怕只能到时辰才晓得。