主讲：赛艇队长
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浩瀚宇宙，星辰大海，一直是人类孜孜不倦探索的终极目标。在人类对太空的探索中，SpaceX公司的星舰项目承载了人类最多的期待，最近他们又一次引发人们的关注，这一次，不是因为其庞大的体型，也不是因为其强大的运载能力，而是因为其独具匠心的回收方式——“筷子”回收，利用两根巨大的机械臂，像筷子一样夹住返回地球的火箭，将其稳稳地固定在回收平台上。
◇ 图为相关新闻截图
◇ 图为星舰“筷子”回收
对于其他国家现有的技术来说，回收火箭要远比发射火箭更困难，这远远不是飞机降落的难度所能相比的。火箭没有机翼，也就意味着它更容易失去平衡，火箭的降落方向是垂直于地面，而飞机是平行于地面着陆，飞机还可以通过机翼调节升力实现平缓的着陆，而火箭发动机是直接和引力对抗的，在降落的时候火箭不仅要控制竖直方向的力，还要负责修正水平方向的影响。
◇ 图为SpaceX猎鹰9号回收
再加上火箭的体积和质量也远高于飞机，火箭大约有70米——20层楼高，上百吨重，质量越大就越难控制，而这一次他们不仅实现了降落，更实现了用筷子的方式降落，这倒是另一个维度上的“人有多大胆，地有多大产”。
◇ 图为星舰（部分）与地面工作人员的对比
◇ 图为星舰与其他重型火箭对比
回收火箭的技术现在才出现，但回收火箭的想法很早就有，二战结束之后，美国用从德国弄来的V-2导弹进行了一系列的飞行试验，然而，弄回来的导弹它有数，试一次少一次，他们就想，我能不能给它加个降落伞让它缓缓落地，而不是砸到地上？但理想很丰满，现实很骨感。
当时V-2下落的速度太快，降落伞一放出来，就不出意外地被撕成了碎片，并不成熟。后来人们想过用常规办法实施回收，也就是通过发动机让火箭重新降落，但这个技术也过于超前，只有在电影里才能见到， 1959年的一个苏联上映了一部电影《天空在召唤》，就出现了这样的一个场景：一枚火箭喷射火焰抵消重力，缓缓降落在一个海上平台，这和现在SpaceX的技术十分相似。当然了，那个年代别说苏联，就算是集中全世界的力量一起办大事也做不到，所以他们只能在科幻电影里想想。
◇ 图为1959年苏联科幻电影《天空在召唤》中的“祖国”号运载火箭，回收方式和今天的猎鹰9号一模一样
在这些技术上都不允许的条件下，人们则想到了翼滑飞回的回收方式，这种技术的核心思想是利用火箭上的翼面在大气层中滑翔，从而实现对火箭的控制和回收。在这种回收方式中，火箭在返回过程中会利用翼面产生的升力进行滑翔，对火箭的气动布局和控制能力有较高的要求。通过减少火箭在返回过程中的垂直速度，降低着陆时的冲击。
◇ 图为哥伦比亚号，美国的航天飞机机队中第一架正式服役，于1981年4月12日首次执行代号STS-1的任务，正式开启了NASA的太空运输系统计划。2003年2月1日，在执行代号STS-107的第28次任务重返大气层的阶段中与控制中心失去联系，并在不久后在德州上空爆炸解体，机上7名航天员全部遇难
这种技术的一个典型例子便是美国的航天飞机，1981年初，经过十年的研制开发，人类历史上第一架航天飞机哥伦比亚号终于建造成功，它是第一架用于在太空和地面之间往返运送宇航员和设备的航天飞机。它第一次飞行的任务只是测试它的轨道飞行和着陆能力。在太空飞行54小时，环绕地球飞行36周之后航天飞机安全着陆。
随后美国人有相继建造了挑战者号、奋进号、发现号航天飞机，美国人在太空事业上的成就可急坏了苏联人，本着“美国有我们也要有”的原则，也投入巨额资金用于航天飞机研发，终于开发出了“暴风雪”号。航天飞机理论上实现了“回收”这一目标，只是回收的不完整，飞行器由一个巨大的燃料箱，外挂航天飞机组成。在进入太空后，燃料箱与助推器全部抛弃，只有飞机飞回来，这并没有达到100%回收利用。
◇ 图为暴风雪号，她是苏联可重复使用空间运输系统的航天飞机。该机于1988年11月15日执行了第一次也是最后一次飞行
而且它的经济方面十分不理想，当时期望航天飞机每次发射成本不到1000万美元，拉30吨货和7人送上近地轨道，在返回地面后休整维护一星期后就能再度上天，淘汰所有一次性运载火箭，从而让人类得以大规模开发太空。但实际研发时由于技术不成熟制造成本飙升，载荷能力也下降了不少，同时自身安全性也有问题，1986年挑战者号发射失败，航天飞机在电视直播下飞行3分钟后凌空爆炸。
这起事故让航天飞机发射频率骤降，而研发费投资早就出了，各种零备件生产线和航天飞机维护支持设施都得砸钱养着，自然就导致每次发射成本飙升，最终比一次性运载火箭还贵。财大气粗的美国人都受不了了，在2006年退役了全部的航天飞机，另一边苏联在解体后更是让航天飞机在厂房里吃灰，现在都成了博物馆里的镇馆之宝。
◇ 图为躺在拜科努尔航天基地吃灰的暴风雪号
到冷战结束后，随着科技进一步发展，像电影中“让火箭垂直降落”的模式开始成为可能，早在1993年，麦道公司就造过一款火箭叫“三角快帆”，他的火箭是垂直降落地面的，不需要机翼，只需要发动机反向喷射抵消重力。这款火箭进行了实验，成功飞离地面74米，降落在地面。之后该公司将一部分技术细节公开，以便后人可以继续研究火箭回收。
◇ 图为三角快帆DC-X火箭
◇ 图为三角快帆DC-X火箭飞行返回过程示意图
马斯克便是这里的后人，依靠这些数据与技术，召集当年的工程师研发了更靠谱的可回收火箭“猎鹰9号”，和三角快帆相比它解决了更多技术性难题，猎鹰9号可以让要回收的火箭跟上面的部分分离之后，自己飞到着陆的地点，减到足够小的速度，再瞄准着陆点。后续在它的基础上，SpaceX又推出了一系列的回收技术，最近发生的筷子夹火箭就是其中之一。
SpaceX的老板马斯克更放下豪言，让人类太空旅游变为可能，随着火箭回收技术逐渐成熟，发射成本降低，曾经的豪言正在一点点的实现。有人说：“他们的发射成功和自己月薪三千有什么关系？”或许在他们的努力下，未来月薪三千的人也会买上一张去往外太空的船票，这就是二者之间的关系，虽然不密切，但总能影响得到。
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