星舰完成首次"筷子夹飞船"：轨道级返回后被发射塔机械臂捕获
封面新闻记者 边雪 一艘刚刚经历烈焰炙烤、从太空返回的飞船，正以近乎垂直的姿态缓缓下降。地面上，发射塔两只巨大的机械臂张开，等待着它的到来。 当地时间11月14日，美国得克萨斯州....
飞船刚从太空返回，表面还留着烈焰灼烧的痕迹，它以近乎垂直的姿势一点点降下来。地面上，发射塔两只巨大的机械臂已经张开，就等它落位。
当地时间11月14日，美国得克萨斯州星际基地，SpaceX星舰（Starship）上面级飞船结束了约22.5小时的太空飞行，穿越大气层，重新点燃发动机，做完着陆点火和姿态调整，最后被发射塔上的两只机械臂精准抓住。
星舰第一次做到从轨道返回后由发射塔机械臂捕获，人类航天史上也头一回实现轨道级飞船返回地球后由发射塔在空中捕获。不过，这场试验原计划双级同时回收，结果没能完美收官。此前，星舰第一级——超重型助推器因燃料质量报警提前终止返回段飞行，没能回到发射场，最终掉进墨西哥湾。
星舰上面级返回得克萨斯州博卡奇卡发射场后。（图片来源：SpaceX直播画面）
2023年，星舰首次试飞升空后爆炸，封面新闻曾采访了SpaceX前高管Lewis Hong。聊到火箭回收技术时，他向记者回忆，这项技术最初研发时同样充满未知，"大家只能够朝着这个未知的方向，每天持续地努力。"
Lewis Hong认为，星舰早期试飞的价值，要看它能不能为下一次试验攒下经验和数据，而不只看单次飞行成没成。三年后，星舰终于完成了轨道级飞船返回后的发射塔捕获。从早期试飞里积累经验，到如今真正实现飞船返回与机械臂捕获，这条技术路线逐渐有了更清晰的答案。
01
一次太空往返
完成最难的"最后一接"
这次任务是星舰第15次试飞，SpaceX也是头一回尝试让星舰上面级从轨道返回后直接回到发射塔，再由机械臂捕获。
美国中部时间11月13日下午4时47分，星舰从得克萨斯州星际基地点火升空。按照原定方案，超重型助推器与上面级分离之后，二者要各自飞回发射场，由发射塔上的机械臂完成回收。
升空约两分钟后，两级飞行器完成热分离。上面级继续向太空飞行，超重型助推器则开始返回。意外出在助推器返程阶段。SpaceX随后公布的初步调查信息显示，助推器可能因燃料质量报警提前结束返回点火，飞行制导系统判断它无法以合适姿态返回发射塔，于是自动取消捕获尝试，转向
第一级没能按计划回收，任务却并未就此收场。上面级进入轨道后绕地球飞行14圈，期间布设了26颗新一代星链V3卫星。飞行过程中，SpaceX还借助地面远程摄像设备和卫星上的摄像设备，对飞船热防护系统展开观测。
11月14日，飞船点火离轨，再度进入大气层。返航途中，飞船表面要承受高温气流的冲击，热防护系统必须扛住极端热环境。之后飞船重新点火启动发动机，调整飞行姿态，一点点向发射塔靠近。两只机械臂最终将其抓住。发动机关闭，飞船稳稳悬停在发射塔上。
对SpaceX来说，这是一次此前从未完成过的回收验证，而不只是一次成功着陆：一艘经历轨道飞行和大气层再入的飞船，不用落入海洋，也不用依靠传统着陆平台，直接回到了发射地点。
02
为什么
一定要用"筷子"接住火箭？
星舰此次引发关注的地方，除了成功返回，更在于它没有走降落伞、着陆支架或海上回收的老路，而是让发射塔机械臂直接把它抓住。
SpaceX把这套机械臂系统叫作"筷子"，它是星舰可重复使用设计中的关键一环，既要负责捕获，也参与飞行器在发射塔上的转运与维护。
此前，SpaceX已多次用机械臂成功捕获超重型助推器。上面级飞船的回收则难得多：先要进入轨道，再经历高速返回和大气层再入，末了还得精准控制姿态和速度，在极短的时间窗口内与机械臂配合到位。
这意味着，飞船不仅要飞得上去，还必须能够安全地飞回来。
为什么非要盯着回收不放？原因在发射成本和发射频率。眼下传统火箭大多只能做到部分重复使用，不少型号的上面级仍是一次性消耗品。SpaceX的猎鹰9号就是例子，一级助推器可以回收再用，二级在任务结束后依然要被丢弃。
星舰想改的就是这套模式：超重型助推器和上面级都能回到地面，经过检查、维护乃至快速翻修后再度执行发射任务。这个目标一旦落地，火箭或许会从一次性运输工具，慢慢变成能反复执行任务的航天运输系统。
不过，捕获成功并不等于快速复飞已经实现。飞船回来后，热防护瓦片要不要更换，发动机和其他关键部件能不能扛住多次飞行，都还要靠更多测试和数据来验证。这次试飞真正说明的是：轨道级飞船返回发射场、被机械臂捕获，在技术上已经做到了。
03
从月球到火星
星舰还要闯过多少关？
星舰带来的改变，不只是把近地轨道运输的价格压下来。
SpaceX创始人以及美国国家航空航天局，都对这次进展给出了积极回应。
可从一次成功捕获，走到真正执行载人深空任务，中间还横着好几道坎。
头一道是热防护系统。飞船每次从轨道回来，都要扛住极高的温度。热防护瓦片能不能在多次飞行后照样可靠，检查跟更换的时间能不能压短，这直接决定高频次复用成不成。
再一道是发动机和整体结构的可靠性。星舰得在不同飞行阶段把发动机点起来、关掉、再重新点火，还得在复杂环境里稳住飞行控制。这回超重型助推器因为燃料质量报警，返回段飞行提前终止，整套回收系统显然还要再验证。
捕获成功也只是回收链条里的一环。检测、维护、加注燃料能不能快点做完，飞船能不能尽快再升空，这才是商业航天绕不开的问题。
这次发射成功有里程碑意义，但算不上终点。据路透社报道，这是星舰迄今飞行时间最长的一次任务。飞船绕地球飞了14圈后回到发射场，完成了此前从未有过的轨道级回收。NASA方面也对这一突破表示欢迎。
对商业航天来说，火箭能不能重复使用，牵动的不止一次任务的成败，还关乎未来进太空的成本、频率和规模。过去人们一直在找推力更大的火箭，把卫星、探测器、宇航员送得更远；现在竞争换了个方向：怎么让这些运载工具安全回来，并且尽可能快地再出发。
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