2024年，商业航天领域诞生了两个里程碑，一个是人类首次实现商业太空行走，另一个是中国可回收火箭首次10公里级试飞成功。创造前一个纪录的是马斯克的SpaceX，后一个纪录则由中国的民营火箭公司蓝箭航天创造。

2024年9月，朱雀三号试验箭在酒泉卫星发射中心完成10公里级垂直起降返回飞行试验。这款火箭由蓝箭航天自主研发，2024年1月刚刚完成百米级的垂直起降回收试验。接下来，2025年6月，这款火箭将迎来正式首飞。

让火箭可回收是个趋势。成立于2002年的SpaceX开创了这一潮流，它使得造价昂贵的火箭可以重复使用，从而降低发射成本。作为部分可回收运载火箭，目前SpaceX的猎鹰9号已成功回收火箭的一级部分386次。此前，火箭将卫星等航天器发射到太空后，火箭本身也无法回到预定港口并再次使用，大多为“一次性火箭”。

马斯克希望火箭能像民航飞机一样被重复使用，蓝箭航天的创始团队也在以此为目标追赶。

火箭回收的蓝箭方案

10公里级的垂直起降回收被认为是可回收火箭的重大技术节点，因为它“几乎完整地模拟了正式发射过程中一子级火箭回收的所有关键环节”，朱雀三号总指挥戴政说。火箭在太空飞行时，大气稀薄，其速度和位置并不会受到多少干扰，但一旦下降到距离地面四五公里的时候，就会因为空气状况积累很多偏差，导致速度和位置都变得难以掌控。因此，火箭要可回收，首先就要解决这最后几公里的问题。

在蓝箭之前，国内已经有其他公司完成了同样距离的垂直回收飞行试验，但大家的回收方案并不相同—深蓝航天、航天八院等都用全程点火的方式控制了火箭在空中的运行轨迹，而蓝箭选择在火箭距离地面仅4公里的时候才再次点火，在此之前，火箭被允许自由降落。

可以用“踩刹车”来类比这一问题：“全程点火相当于全程一直踩着刹车跑，但二次点火是在距离终点只有10米的时候开始踩刹车。”距离越近的刹车，对于驾驶员的技术要求越高。不过，攻克这项技术的好处也显而易见，它更省燃料，可以使火箭更轻。对按斤计价的太空订单而言，火箭变轻，可以运输的货物就会更多。

目前，蓝箭的朱雀系列火箭在运载能力上还不及SpaceX旗下的猎鹰9号，后者能一次将20吨物品运上太空，按一公斤5万元计算，猎鹰9号在满载状况下每完成一笔订单就能回款10亿元。而朱雀的运载能力目前只有4吨多。不过戴政认为，只要火箭设计的大框架是对的，接下来只是逐步迭代的过程。

为了使火箭更轻，其实还可以把推进剂箱壁—也就是盛放燃料的容器—厚度设计得更薄。推进剂之前通常是在火箭发射前几小时才加进去的，但是距离发射时间越长，推进剂的温度越不稳定，后加入的温度低，而先加入的在常温的环境下温度已经升高了，这样的箱压就不允许箱壁更薄。而“全过冷加注”技术一方面保证了推进剂尽可能都在低温状态下，另一方面把加注时间缩短至1个小时左右，也防止了先加入的推进剂在常温下的时间太久。过去推进剂的加注工作是火箭发射场完成的，属于另外的体系，而蓝箭通过自己的发射场和工位，已经把加注这个环节的管理体系掌握在自己手里。

迭代完推进剂箱壁，接下来就可以控制推进剂升温速度、压缩火箭加速时间等，这些控制技术的迭代会反馈在火箭设计的进一步优化上。“这是一个系统功能，链条的每个环节都相互做迭代，才能实现运载能力的提升。”戴政说，SpaceX从最开始的1.0版本到1.1，再到1.2，接着是1.2的block5版本，经历了很频繁的迭代，才有现在的20吨运载能力。戴政认为，重要的是先形成能力闭环，之后才是通过不断迭代挖掘潜力。