马斯克:SpaceX将在12年内尝试将人送上火星

马斯克得出的结论是我们真正需要的是一个耗费更低的太空旅行方式。

马斯克:我们将在12年内尝试将人送上火星

氧分子网讯 伊隆·马斯克已经将目标对准了火星。

这位亿万富翁企业家似乎涉足了每一个前沿科技领域,包括火箭技术。

马斯克在奈尔·德葛拉司·泰森(Neil deGrasse Tyson)主持的的《明星谈》广播节目中说,如果一切顺利,他将在12年内让人类第一次登陆火星。

几年前,马斯克正在设计一个简单的航天飞行任务,以促使NASA增加预算。

他说:“我不明白为什么我们仍然没有把人送上火星。在人类登上月球之后这很明显应该是人类下一个目标,我们在这方面毫无进展。”

马斯克想知道答案。

“我打开NASA网站,我没有发现有载人火星任务的计划日期。”

马斯克在这时有了新想法。SpaceX希望最终能把小型太空舱送上火星,以激发人们对太空旅行的热情,以及让NASA增加投入。

有意思的是,NASA确实规划了登陆火星的日期:在21世纪30年代的某一天。这是一个比较现实的时间框架,但是NASA遭受了一次又一次预算缩减,现在看来这个目标很难如期实现了。

NASA不是唯一一家希望登陆火星的机构。私营公司Mars One在今年年初公布了报名参加其火星殖民计划单程之旅的前100名报名者名单。但是人们指出,Mars One以60亿美元的预算在2027年登陆火星的计划存在各种漏洞,是不可能实现的。这家公司在公布名单之后再没公布下一步的进展。

当然,马斯克也梦想着登陆火星。

马斯克在接受泰森采访时做出了大胆声明:

“我认为在11或者12年之内,我们会尝试将人送上火星。”

我们尚未见到SpaceX关于如何实现这个目标的任何详细计划。马斯克在参加Reddit网站的“随便问,我来答”活动时宣布SpaceX将在年内公布其火星殖民地运输飞船(Mars Colonial Transporter)。他说SpaceX运输飞船的设计将跟任何一家公司现有的太空飞船完全不一样,但他对细节说得很含糊。

尽管如此,这位依靠前沿科技开发发家的企业家说出来的话还是有可信度的,在11或者12年内实现登录火星的目标值得考虑。

那么是什么让我们的火星之旅不能成行呢?这显然不是缺乏动机的问题。许多科学家已经说明了我们应该把人送上火星的原因。登录火星面对的问题似乎是预算紧张和缺乏相关技术,对开发新技术的投资也很有限。

马斯克说:“很多人有登陆火星的想法,但人们也应该相信我们有办法做到。这个办法不会让国家破产,也不会让大家牺牲至关重要的东西,比如医保。”

因此,马斯克得出的结论是我们真正需要的是一个耗费更低的太空旅行方式。

这就是SpaceX正在做的。这家公司已经成立12年,它离实现火箭回收利用仅有一步之遥。目前火箭发射费用可达6000万美元,马斯克数说火箭的回收利用可将费用降到20万到30万美元。

那么,SpaceX能在11或12年内实现火星登陆吗?

NASA似乎对SpaceX的远大目标很有信心。NASA跟SpaceX签署了一份合同,让其开发用于向国际空间站运输供给 和飞行员的太空舱。这家公司已经成功向国际空间站运送了物资,目前正在计划在两三年内启动该太空舱的首次载人试飞。

NASA还有可能跟SpaceX公司合作完成代号为Red Dragon的无人火星探测任务。这个任务计划在7年内实施,其目标是采集火星土壤或岩石样本并带回地球。

SpaceX已经在规划自己的载人火星任务。这家公司在今年初公布了其研发新型重型火箭的计划,该重型火箭有着巨大的有效载荷,能将很多人同时送上太空。我们还能在年内看到该公司全新系列宇宙飞船的详细计划。

也许在12年内登陆火星不是不可能的。

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  1. 一枚火箭发射进入了太空,这还不是大新闻。但是随后,它又飞了回来并降落在茫茫大海中一个无人控制的驳船上。

    这枚火箭是由埃隆·马斯克建立的商业航天公司SpaceX制造的猎鹰9号。就其本身而言,利用反推进系统降落已经是一个重大的科技成就。但是,这次着陆更大的意义在于,这是实现可靠地送人类离开,或许甚至是永久离开地球中的重要一步。

    马斯克在降落不久后召开的新闻发布会上说,“为了使我们能真正打开通向太空的大门,我们必须实现全面且快速的火箭可重复利用。”

    一枚猎鹰9号火箭耗资达6千万美元。据马斯克说,每一枚猎鹰9号理论上可以重复利用10到20次。向猎鹰9号加注燃料的成本仅为20—30万美元,所以即使考虑每次发射之间的修复成本,每次发射时的边际成本都将下降至少100倍。

    但是可回收火箭来之不易,这已经是这家公司第六次尝试在海中着陆了。在其峰值时,猎鹰9号推进器的速度达到了每小时6000英里,同时还搭载了120吨的负载。马斯克说,“这确实就和标枪一样。”同时,在运行至其轨道的最高点时,火箭几乎是沿着平行于地球表面的方向飞行。

    在其降落时,火箭需要旋转一定角度,以确保其引擎朝向正下方。随后它要穿越强劲的高层大气风。同时!同时!火箭的目标——那艘叫做“当然我依然爱着你”(Of Course I Still Love You)的驳船——位于茫茫大海中,这意味着它正随着波浪俯仰,翻滚和移动。幸运的是,这艘驳船配备了四个强大的,可360度旋转的底部发动机来保持稳定。

    自从Nasa开始将“水星”号宇航员送上太空以来,引擎与推进器最终都被抛弃于海洋中。这些火箭中的绝大部分最终都沉入了海底。当然,部分航天飞机的组件可以回收,轨道舱本身也能降落在跑道上。直到这个星期五之前,从未有过一个升入太空的火箭最后能够返回并垂直降落在海中。

    对于这个新一代的私人航天公司而言,这确实是一个激动人心的时刻。仅仅五个月之前,Blue Origin 将其“新谢泼德”号(New Shepard)火箭发射入太空中,并最终在德州西部实现垂直降落。SpaceX紧随其后,在去年十二月份将尺寸更大,动力更强的猎鹰九号火箭不仅飞向太空,而且将一颗卫星送入了轨道,然后在佛罗里达海岸边的发射场附近着陆。现在 SpaceX 又在海上降落方面迈出了极为重要的一步。

    大约几周之前,主要的载荷,比格罗可充气活动太空舱(Bigelow Expandable Activity Module)装进了龙飞船的货仓中。

    在发射前一天,龙飞船与货物在4月8日飞往国际空间站之前。

    龙飞船被紧密的包裹住。

    转瞬即逝的发射窗口意味着猎鹰9号必须按时发射。

    对于发射来说,几乎是完美的一天,天上几乎没有云。

    猎鹰9号的9个引擎能提供超过一百五十万磅的推力。

    在着陆之前,埃隆马斯克在推特上分享了这张从自动无人船上发来的照片。

    猎鹰9号火箭在周五中午降落在无人驳船上的屏幕截图。

    那接下来呢?

    火箭已经降落了,那么现在有什么计划吗?

    马斯克说,“我们现在有点像一只刚刚赶上公交车的狗,我们现在应该做什么?”但是长远来看,SpaceX当然对计划心里有数:尝试真正的火箭再利用。

    在其降落之后,焊剂将火箭的支架与驳船(它拥有引擎,所以是一艘真正的船)固定在一起,以防止火箭因海风与海浪而发生倾倒。在驳船靠岸以后,一个起重机将会把火箭提起,收起其支架,并将其水平地放置在一个拖车上。拖车将带着火箭驶向卡纳维拉尔角的39A发射场,在那里工作人员将测试引擎点火。“如果一切顺利”,马斯克说,“我们将有信心进行轨道飞行”。

    在未来的几个月中,SpaceX已经计划再进行数次海上着陆。当然,还包括在陆地上的着陆,因为陆地着陆难度更小,同时也更容易回收。马斯克预计,未来SpaceX的着陆应该一半在海上,一半在陆地上。

    到今年年底,马斯克预计公司将每隔两到三个星期发射一枚火箭,以获得更好的数据来了解每次成功着陆或者不成功着陆的原因。马斯克说,“我认为当这变得很寻常时,我们就成功了。”他的意思是,每次火箭着陆都像飞机着陆一般寻常。最终,一次成功的着陆再也不会成为什么新闻。

    但是即使SpaceX成功的实现了重复利用猎鹰9号火箭,挑战依然存在。SpaceX的其他火箭,如猎鹰重型火箭,是按着将航天器送到更高的,地球同步轨道的目标设计的。这意味着,SpaceX需要同时实现三个独立的推进器的着陆,而且推进器的温度更高,速度也更快。“峰值热量的增加正比于速度的三次方,所以火箭很可能已经接近熔化温度了。”

    重型火箭同时也是通向其他世界的船票。马斯克说,今年晚些时候将在墨西哥召开的一个会议上,他将会宣布在火星上建立一个城市的路线图。前往火星,同样十分昂贵,同时难度很大。马斯克说,“但至少这将非常有趣。”

  2. “他将会宣布在火星上建立一个城市的路线图。前往火星,同样十分昂贵,同时难度很大。马斯克说,‘但至少这将非常有趣。’” 炫酷的令人睁不开眼2016只过了三分之一,已经目睹了两大科技进步,AI围棋战胜人类,火箭实现回收。这证明我们仍然处于一个快速变革的时代!

    在同一位置拍摄的Atlas V火箭发射,那个时候还没几个人知道卡拉维拉尔港这个风水宝地,结果今年路上堵车堵到附近高速入口里一大截。

    好吧言归正传,上次亚马逊老总贝索斯的私人火箭公司Blue Origin成功让Shepard着陆的时候,我就说“超越SpaceX还为时过早‘,(仅仅从回收火箭的角度)我当时的论据如下:

    1.Shepard只是送一个空飞船进入亚轨道,和Falcon 9这种成熟的商业火箭不能比;
    2.Shepard的长度只有Falcon 9R第一级的三分之一,本身稳定性就好,而且为了回收专门设计,有专用稳定翼面,Falcon 9R则是在普通火箭基础上的改装;
    3.Shepard是陆地着陆,而且从视频看,最终的着陆左摆右晃调整了很久,感觉着陆精度远差于Falcon9R的海上平台。Falcon 9作为商业火箭,第一级的剩余燃料相当少,调整机动必须简洁,稳稳当当直接落好,如果在狭小的海上平台着陆,难度极大(第一次试验就是垂直落下,速度很好,可惜落歪了一点点),但如果改成陆地着陆,估计早就成功了。

    结果今晚,果然被我言中。

    我当时离着陆点大约10英里,而且最终着陆位置被一辆该死的警车给挡住了,所以也是靠刷推才知道结果(233),从发布的视频看,这次着陆非常稳当,而且直落着陆点中央。

    开了6小时高速困得不行,明天来补充技术细节吧。

    从最早的grasshopper到如今Falcon9成功回收,SpaceX做过不少回收实验,大多数都是低高度的回收,还有一些是可控海上溅落,不过大家印象深刻的应该是今年初的两次失败的海上平台实验。
    这两次实验代号分别为CRS5和CRS6,运送的都是NASA委托下给ISS送快递的“龙”货运飞船。该飞船自重就有4200kg,算上2317kg的货物,总重超过6.5吨,而轨道高度大约是400千米,轨道倾角51.65度。

    再来看看这一次任务,运送11颗ORBCOMM OG2卫星,单颗卫星质量172kg,即使算上固定/释放卫星的机构,估计总重也不会超过3000kg(纯推测,望打脸),轨道倾角差不多,虽然轨道高度要高一些(650km左右),但总的来说,这次任务的载荷要低很多,也就是Falcon 9可以有更多的剩余燃料。

    这次发射的火箭也是最新改进的Falcon 9 v1.2(或者叫v1.1全推力版)。第二级上的Merlin1D引擎采用了更大的喷口,可以提高真空中的效率(第二级给力第一级压力就要小一些)。可回收的第一级也采用了更成熟的推重比更高的完善版Merlin1D引擎。

    最关键的改进,在我看来还是“超冷却”的火箭燃料。Falcon 9的第一级和第二级都是液氧-煤油发动机,这次SpaceX把液氧冷却到了零下206.7度(66.5K),煤油(确切的说是RP-1燃料)冷却到了零下7度(266K),这让燃料的密度比之前稍微高一点,同样的体积下可以携带更多的燃料!第二级似乎也加长了1.2,米,于是Falcon9这次总长达到了70米,需要回收的第一级长度超过41米,作为对比,Blue origin的可回收火箭New Shepard只有不到16米。
    这是SpaceX之前进行海上回收的示意图。

    这是本次任务火箭第一级的轨迹,原点是发射位置。也就是说,因为有更充足的燃料,这次火箭可以彻底掉头飞回发射地,然后再次掉头让发动机喷口冲下减速最终回落,上次达到这个水平的火箭,还是我国明代兵书《武备志》记载的“飞空砂筒”(大误,我是不信的)。

    SpaceX发布的关于Falcon9 Heavy可回收的动画,基本和本次任务相同,除了多了俩助推器:

    昨天在现场的时候,最终落地时发出了极大的响声,好多人都以为落地失败,就连Elon Musk本人也以为发生了爆炸,跟技术人员确认之后才知道着陆成功。实际上那是火箭发动机喷流和地面平台作用产生的音爆。不过这也让人担心,如此回收的第一级火箭再次发射的成功率有多大?需要多少进一步检修才能发射?SpaceX承诺的低成本到底有多大优势?不过无论如何,我还是恭喜Elon Musk和SpaceX,你们真的创造了历史!

    1 技术上的评价

    技术上肯定是巨大的进步,我们几乎每个从事相关研究的同行都由衷佩服SpaceX取得的伟大成就。几十吨的大家伙,控制其平稳着陆,非常的难。不相信你可以试试用手指顶一个鸡毛掸子,大风天在户外,看能稳定多久?

    有朋友认为NASA给了SpaceX大量技术方面的支持,据此说不能算技术上多难。60多年的人类航天历程,各航天大国都没有真正搞成过整体可重复使用的运作火箭,最主要的原因自然是技术难度大,对能否实现和经济性究竟如何没有把握,所以虽然进行了一些尝试,但并没有取得真正突破性的进展。上个世纪90年代,麦道公司进行了三角快帆试验机的多次试验并取得重大进展,可惜后来因为麦道公司被并购,计划中止。
    20年前,一个名为“三角快帆试验机”飞行器DC-X在新墨西哥州的白沙靶场完成了飞行测试,是世界上第一艘以火箭动力进行垂直起降的可重复使用运载器,8月16日,当年进行该试验飞行的相关技术人员聚集在新墨西哥州测试基地,纪念DC-X的创世纪一跃,59秒的飞行测试开启了完全可重复使用火箭时代。1993年8月18日,完成了45米高度的飞行测试,到了1996年,DC-X已经完成11次以上飞行测试,这表明未来可以制造出更大规模的单级入轨运载器,将更大质量的有效载荷送入地球轨道。

    如果说NASA几乎已经掌握了火箭回收的现成技术,然后免费给了SpaceX,这无法明确证明或者证伪。但即使是在获得NASA的帮助前提下,无论如何,SpaceX这次取得的进步都是突破性的,因为猎鹰9号并不是试验火箭,而是真的发射了卫星。试验和真的投入发射任务完全是两回事。有许多朋友争执SpaceX取得的进步到底算不算重大进展,到底有多难。这种事谁也说服不了谁,正如学霸觉得高考都是些基础内容的考核加一两道略有挑战的难题,但是多数同学恐怕并不认可。难与易是相对的,韩国想搞火箭,罗老号一级买俄罗斯的,但是仍然失败;反之,对于其他几个大国,常规发射的成功率已经很高。无论如何,世界上在SpaceX之前,还没有人真正搞定过可回收重用火箭,说这事容易的毕竟要自己也搞出来一个才好批评吧?你不能自己都没考上T大,然后说考T大有什么难的?或者吐槽考T大没啥意思,还不如MIT。(严格说来,猎鹰9只是实现了回收,是否能重用还有待验证)。

    实际上包括我自己在内,在这之前是不太相信马斯克能够在这么短的时间内实现目标的。但事实给了我们一个响亮的耳光,证明我们这些传统的从业者(老不死的?)思想的确太保守了。这个耳光打的好!

    话又要反过来说,搞航天的见过太多的失败才变的保守。经常有句话,航天的成本控制是所有行业做的最差的,但是质量控制一定是最好的。前几天中国航天的『归零标准』已经被正式认可为ISO标准:ISO18238并出版。

    猎鹰9的这次成功,振奋人心,但毕竟才是第一次,只有后续不断成功第2,3,4次,才能证明技术的确被彻底掌握。一次试验只能说是孤证,从一个试验品到成熟的产品有很长路要走。我们经历过太多项目第一次运气好成功后又连续失败的例子。(请原谅我由于众所周知的原因不能具体阐述)

    每次发射前,大家都开玩笑说要用各种形式拜拜四方诸神。不是工程师,科学家都背叛科学,而是你真的知道,如此复杂的系统,成功与否是有很大偶然因素存在,发射在即,该做的都做了,也只能祈祷各种神仙保佑了。

    2 商业上的评价

    现在全球每年总的航天发射次数也就100次左右,火箭相比卫星已经算是有一定量了,但和其它任何真正的工业品是没法比的。想想苹果,小米随便哪个型号手机一年的出货量多大?没有量就没法像真正的工业品一样组织流水线,自动化的工艺装备生产制造,这反过来又造成了成本降不下来,市场无法扩大。制造靠人的结果就是产品容易不靠谱,质量如何要看相关人员当天的心情,所以航天才有了上述最严格的质量控制手段。所有的从业者也就逐步变的保守,不敢冒险,不愿意采用新技术,新产品,新工艺!

    2014年全球共进行了92次航天发射,其中 俄罗斯36次(含联盟STA和STB在库鲁的4次发 射),美国23次,中国16次,欧洲7次,日本和 印度各4次,以色列和海射公司各1次。全年发 射有效载荷数量398个(其中立方星或更小卫星 233颗),因发射失败等原因报废136个,部分报废3个。

    这次猎鹰9号的成功,为降低火箭发射成本开了一个好头,不过这真的只是万里长征第一步。根据报道,猎鹰9的一次发射成本约6000万美元,这已经很低,比起某些『黑心』的美帝企业有良心多了,这个价格和中国同类型长征火箭发射成本相当。马斯克宣称火箭可重复使用后,每次发射成本将降到600万美元,这一点存疑!因为火箭安全回来和能够重复使用可是两回事,我期待这次安全回家的猎鹰9再次出征的好消息!从视频看,着陆时非常惊险,是否对精密仪器,发动机,储箱有损害不得而知,需要多少费用修整后重用都未知。还有重要的一点,研发费用如何分摊?
    本人质疑马斯克为了宣传效应夸大了成本的降低。当然这在商业上也无可厚非,企业的确可以开始时赔本赚吆喝,后期有量后再赚钱回来,把研发成本摊到今后很多年的发射上。这种模式能否成立呢?对航天很难,因为目前航天是小众市场,因为国家安全的考虑,也有背后财团的影响,商业发射壁垒重重。就算把全球的大多数发射都给了SpaceX,也真的没多少。

    好的方面是发射成本如果大幅度降低,市场将迅速扩大,比如大量的视频卫星,相对低价的航天旅游,那么马斯克就真成功了!关键前提是SpaceX后续能否稳定的获得成功,我们拭目以待!

    3 管理上的评价

    实际上,这次猎鹰9的成功,给我带来的震撼并不是成功着陆本身,而是SpaceX在这么短的时间内就再次试验!!这一点给我们所有同行带来极大的心理冲击,看完返回视频,激动之余,沉默思考了很久。航天是一个特殊行业,其中一点是培养人才极为不易,需要各种昂贵的试验设施才能干活,这样就逐步形成了一个相对封闭的研究圈子,不仅中国,全世界都一样的。圈子封闭后,带来一个问题,就是圈子越来越大,组织管理越来越复杂,大企业病必然出现了。中国航天的很多单位长时间611工作(就是每周六天,每天11小时),在任务紧张时往往更累,虽然真的努力,但是效率并不高。

    前几天在知乎看到的一个回答:吴恩达为什么离开谷歌? – 百度
    据说深度学习大牛Andrew Ng离开google加入的百度的一个原因是,他要买GPU,在Google要2个周,百度24小时搞定。在传统的航天企业,由于流程控制复杂,2个月买回来真的是快的。

    这次SpaceX在一年内三次试验,迅速改进设计,并取得实质性进步,这比上面所述的技术进步更让人惊讶和佩服。中国航天发射时,全世界航天界佩服的一点就是队伍真年轻,你看老毛子搞航天的,好多白发苍苍的老者。年轻就意味着活力和战斗力。但我们真的比不上SpaceX,换位思考一下,刚刚失败不到半年,带着11颗卫星,你还敢改进火箭后马上试验?我自己是真心不敢啊!

    敢于冒险是马斯克这次给航天界带来的最大冲击之一。在SpaceX,维珍,蓝点这些航天新兵加入之前,全世界航天界都是很保守的,但航天本身是一个高风险的的事业,如果你不再敢于冒险,意味着你很难取得大的进步!!

    这世界唯快不破!快就要敢于创新,使用新技术。互联网界的老兵马斯克给我们上了一课。SpaceX通过快速的改进设计和试验,居然真的成功了,羡慕嫉妒恨!!互联网产品能否快速迭代产品的一个原因是产品的bug可以非常低成本而且快速的反馈给设计者,这一点对航天产品几乎不存在。卫星出了问题,你要用很长时间才能真正定位。火箭出了问题,可能直接就炸了,就那点遥测数据,你很难分析!系统又复杂,牵一发而动全身,所以,修正错误和确认更改的过程漫长,搞不好会再次失败,代价极为昂贵。但是对于互联网产品,用户往往能够容忍产品缺陷的存在。我不清楚SpaceX在技术状态控制等方面是如何做到的,值得我们学习一下。

    所以,怎么评价这次猎鹰9的成功返回呢?一方面的确是航天技术的重大进步,更重要的,马斯克勇于创新,敢于冒险,快速迭代的产品设计理念何作风给全世界航天界都带来了启发和冲击!如果人类要走出地球摇篮,太空旅游、私人飞船、私家火箭,这些梦想的的实现还有太多的路要走,我们的确应该更加雄心壮志一些,更敢于冒险一些,整个社会也应该对航天更宽容一些。

    马斯克值得佩服,他更像一名太空牛仔,我们期待他成功!

  3. 在人类短暂却充满艰辛的航天史上,火箭一直是不可替代的天地运输工具。
    从航天之父——俄国齐奥尔科夫斯基推导出那优雅的火箭公式,

    到美国人罗伯特·戈达德发明了人类史上第一枚液体火箭,

    再到由冯·布劳恩主导设计的令人叹为观止的土星五号火箭,
    人类脱离地心引力的束缚,一步一步接触太空的梦想逐渐变得更近。

    但是,物理定律永远不会对人类作出的所谓壮举报以微笑。从火箭理论一提出开始,人类就意识到,要把更大更重的货物运往太空,单靠单级火箭是远远不够的。因此,多级火箭的设计应声而出。多级火箭的原理十分容易理解:用完的东西马上抛掉,避免对后续任务造成负担。在理想的情况下,火箭的级数当然是越多越好,这样能够保证燃料的最高效率利用。但是,考虑到火箭结构设计的复杂性,现在主流的运载火箭一般是两级到三级。

    即使多级火箭的技术已经趋于成熟,火箭的发射成本却一直居高不下。地球强大的引力势阱一直束缚着人类航天事业的发展。为此,人类也用自己的智慧进行了斗争!

    无数种降低天地运输成本的方案被提了出来,听起来比较虚无缥缈的诸如太空电梯、轨道大炮等人类尚无法实现的技术,有效但作用有限的方案包括机载火箭发射(wikipedia.org 的页面)、降低发射场纬度等办法。但是从火箭的本质上来说,只有一种真实可行的方案可能让天地运输成本大幅度降低,这就是可重复使用(Reusable)技术。

    现代成熟的工业化产品中,没有什么能在一次性使用的条件下而出现完整的产业链(武器的使用目的不同,因此除外),如果每一辆汽车买回来只开过一次就毁坏,汽车这种产品也只会成为富人享受的奢侈品。

    火箭技术、甚至说整个航天技术也是同样的道理。没有可重复使用的话,火箭永远都只是大国的玩具。人类在可重复使用技术的研发上受尽了挫折,但这个努力的方向却不会改变。

    航天飞机
    航天飞机的使用就是人类对于可重复使用技术的第一次大胆而富有创新的尝试。

    整个航天飞机由三部分组成:轨道器(飞机)、外挂储箱(橙罐)、助推器。其中轨道器和助推器均可重复使用。

    有很多人认为,航天飞机是美国航天史上的一次错误的尝试,甚至拖累了美国的向太空进军的行程。因为从成本上来看,可重复使用的航天飞机并没有给美国政府降低多少运算,算上其巨大的维护成本,航天飞机发射比火箭发射更贵。此外,由于航天飞机系统的复杂性,任何一处小的失误都可能葬送一次任务、一架飞机以及一批的航天员。航天飞机总共发射 135 次,133 次成功,另外两次分别是挑战者号与哥伦比亚号的最后一次任务,勇敢而伟大的太空探险家为此付出了生命。

    现在我们很难评判航天飞机战略相较于火箭战略的优劣,但是我想说,人类对于新技术的追求不会因为挫折而停滞。航天飞机对于可重复使用技术的初次尝试在降低成本上是失败的,但这个奋斗的方向却不会改变。

    这里插入一个纪念视频:135架航天飞机同时发射是什么样子的?

    可重复使用火箭

    今天 SpaceX 使用 Falcon9 火箭进行的 Orbcomm2 任务发射,毫无疑问,是可重复使用火箭技术上一个伟大的里程碑。

    下面就简要梳理一下可重复使用火箭开发的艰辛历程。

    DC-X

    其实,SpaceX 并不是第一家研发可重复使用火箭技术的公司。早在 1993 年,美国的麦道公司(McDonnell Douglas,现在已经并入波音公司)就对其研制的“单级入轨可重复使用运载器”的试验机——DC-X (McDonnell Douglas DC-X) 进行了测试。这几次测试主要验证了火箭垂直起降的可行性,但是由于经费的原因,这个项目在移交给 NASA 之后并没有继续进行下去。据 Wiki 上说,在此之后,很多 DC-X 的项目工程师去了蓝色起源(Blue Origin)公司继续研发。

    DC-X 任务图示,来源:DC-X

    DC-X 发射图片,来源:DC-X Rocket Remembered: ‘Sputnik of Commercial Space’ Joins Space Hall of Fame,Credit: New Mexico Museum of Space History

    DC-X 点火,来源同上,Credit: New Mexico Museum of Space History

    蚱蜢火箭 / F9R Dev1

    SpaceX 的蚱蜢火箭(Grasshopper (rocket))是可重复使用猎鹰 9 号火箭的试验机,相当于是 Falcon 9 火箭的第一级。Grasshopper 一共在进行了 8 次测试(以下简称“跳跃”),从第一跳,仅仅持续了3秒的点火并微微离开地面,到最后一跳测试高度达到 744 m,Grasshopper 的每一跳都见证了 SpaceX 垂直起降技术的点滴积累。

    (下列图均截自 Grasshopper 测试视频,信息来源为 Wikipedia)

    蚱蜢第一跳:高度1.8米;测试时间:2012-09-21;点火持续3秒

    蚱蜢第二跳:高度5.4米;测试时间:2012-11-01;点火持续8秒

    蚱蜢第三跳:高度40米;测试时间:2012-12-17;点火持续29秒,并首次搭载了一个牛仔假人。

    蚱蜢第四跳:高度80米; 测试时间:2013-03-07;点火持续34秒

    蚱蜢第五跳:高度250米;测试时间:2013-04-17;点火持续61秒,展示了火箭在风中的稳定性。
    蚱蜢第六跳:高度325米;测试时间:2013-06-14;点火持续68秒,并测试了将用于控制猎鹰九号火箭精准着陆的导航传感器。

    蚱蜢第七跳:高度250米;测试时间:2013-08-13;点火持续60秒,在250米高空进行100米侧向机动测试。

    蚱蜢第八跳:高度744米;测试时间:2013-10-07;点火持续80秒,蚱蜢的最后一次测试。

    想要看视频的话可以点击这个连接:SpaceX蚱蜢火箭全集(B站本来有搬运过,但因为是优酷源后来全挂了)

    在蚱蜢进行了八次成功跳跃之后,SpaceX 又开始进行 F9R Dev 1 的测试。与蚱蜢火箭相比,F9R Dev1 安装了可折叠的着陆腿,这和 Falcon 9 v1.1 中的设计是相同的,所以 F9R Dev1更接近于 Falcon 9 的第一级。

    Falcon 9 v1.1 的着陆腿,来源:Falcon 9 | SpaceX

    从 2014 年 4 月到 2014 年 8 月,F9R Dev 1 一共进行了 4 次测试飞行,但是,新技术的研发并从来不是一帆风顺的,F9R Dev 1在最后一次测试中爆炸,原因是传感器故障。

    F9R Dev1 第一次测试:高度250米;测试时间:2014-04-17。

    F9R Dev1 第二次测试:高度1000米;测试时间:2014-05-01。

    F9R Dev1 第三次测试:高度1000米;测试时间:2014-06-17,首次安装了四个用于在下落时调节火箭姿态的可操纵舵。

    F9R Dev1 第四次测试:火箭爆炸;测试时间:2014-08-22。

    由于测试场地的限制,F9R Dev1 无法飞到更高的高度。SpaceX 原计划在新的测试场地——位于新墨西哥州的美国太空港(Spaceport America)进行 F9R Dev2 的测试,当时貌似目前还没有什么消息。

    Falcon 9

    如果 SpaceX 只是一味地对垂直起降技术进行一系列的测试而不把它用于实战的话,那么和咸…不对,那么将其仅仅定义为“夺人眼球”、“骗投资”也是很正常的。但 SpaceX 却敢于把这个技术用在自己的主力火箭——猎鹰九号。经过了多次失败之后,在陆地上成功回收第一级的阶段性目标终于完成。

    在 Falcon 9 v1.1 (以下简称 Falcon 9)投入使用之初,几乎每一次发射都包括了两个任务:主线任务是把有效载荷成功送入预定轨道,支线任务是对可重复使用技术进行实战演练。

    根据 List of Falcon 9 and Falcon Heavy launches 上面的资料,在 2013 年 9 月、 2014 年 4 月以及 2015 年 1 月,Falcon 9 在一二级火箭分离之后,都对第一级火箭进行了海面软着陆的测试,将第一级与海面的接触速度降低到了零。

    2013 年 9 月,Falcon 9 的第一级火箭在海面溅落。来源:SpaceX Hit Huge Reusable Rocket Milestone with Falcon 9 Test Flight (Video),Credit: SpaceX

    在今年的 4 月 14 日,SpaceX 第一次使用无人船作为平台,对第一级火箭进行海面回收。不过,这次回收由于着陆时第一级侧向速度过大而导致倾覆,支线任务失败。

    Falcon 9 第一级回收失败。

    直到今年 6 月,Falcon 9 在执行 CRS-7 (国际空间站商业补给)任务中由于内部的杆失效而在空中爆炸,导致任务失败。

    这次 Orbcomm2 任务是 SpaceX 在上次失败后的首个发射任务,主线与支线任务均顺利完成。可以说,可重复使用火箭进入一个新的发展时代。

    SpaceX 此次发射直播

    此次第一级回收的支线任务过程是怎么样的呢,可以通过下面一张图了解一下:

    由 Reddit 网友 zlsa 制作,果壳网友 @ohcanada 翻译,原帖链接:SpaceX Orbcomm OG2 Launch 2 直播。关于本次发射更加详细的过程也可以在这个帖子了解~

    如何评价

    为什么要在一开始说可重复使用火箭是对火箭的重新定义?从历史的原因来看,火箭和导弹其实都是一家人。导弹的有效载荷是战斗部,而火箭的有效载荷是各种航天器,这两者的一个共同特点就是用完就扔的一次性使用性。虽然燃料给火箭提供了推力,但是火箭本身的引擎、整体结构和内部设备才是火箭成本的大头所在。

    一枚火箭的从设计到制造到装配再到发射耗费了无数科研人员的心血,因此目前各国常用的火箭只有几种技术比较成熟型号。由于火箭研制的巨大成本,推出一个新型号就必须要适应相应的需求,否则火箭的推力再大也无用武之地(参考当年阿波罗计划之后土星五号火箭的退役)。

    毫无疑问,天地运输的巨大成本是人类航天事业上的第一块绊脚石。航天飞机是第一次尝试,虽然失败了但却提供了方向。我们也无法通过今天 SpaceX 回收第一级火箭的成功,就断言今后几年,Falcon 9发射成本会大幅降低,因为在可重复使用的道路上还有诸如损伤检测、设备维护、零件替换等一系列复杂工作需要完成,这些全部成本加起来有没有一次性发射的成本低,我们不得而知。但我想说,SpaceX 至少尝试过。

    也许可重复使用火箭比一次性使用火箭成本更高,SpaceX 和当初 NASA 放弃航天飞机一样放弃了 Reusable 的方案。

    也许天地往返运输的成本永远高居不下,太空领域永远是大国间纵横捭阖的阵地。

    也许未来的一百年也没有人到达火星,没有人在那里欣赏未曾见过的蓝色日落。

    也许由于互联网技术的高速发展让赛博空间取代了真实空间。

    就算这将成为现实,这也不是我想要的未来。

  4. 我不是说这次成功本身,有什么标志性意义。

    或者未来就此新的篇章怎么怎么的了。

    我想说的不是成功,而是失败。

    Musk从最初质疑NASA为何不作为,到希望捐钱发射一个温室舱段去火星,到自己亲自创立SpaceX,到跨洋到曾经的对手那里买弹道导弹,到猎鹰1的所有计划发射全部失败,到那次几乎倾家荡产的成功换来的订单,到屡次着陆失败而愈挫愈勇,到猎鹰9和龙飞船失败后的人们的对私人航天的不信任……

    到今天……

    一路坎坷,一件事能坚持十几年的人不多。

    我甚至不知道,作为一个航天大国,中国的航天事业又能承受几次失败?

    我依稀记得日本1997年探月失败后,10年之后才重启计划,我也清楚记得,嫦娥一号只有一颗备份星,总理当时略显轻松的说,失败不要紧,就当是科研试验。

    1969年的那个脚印让美国乃至全世界的一代人从大麻和战争的烟氲或硝烟中抬起头来,让人们相信技术可以改变世界,我们的未来在我们手中。

    之后是今天的互联网时代。

    我这么说有点牵强,但绝不仅仅是我这么说。

    今天世界依然充满了抱怨硝烟贫穷和撕逼,人们并不像从前想的那样比当年更有爱更聪明,人们开始怀疑当年的壮举其实是个阴谋,也渐渐嘲笑Musk说要死在火星上的话。

    今天普世观念里也没有情怀,人们不能理解为什么科罗廖夫在劳改房里画分级火箭,也看不懂钱学森软禁五年还有心思写工程控制论,相反却很关心他对亩产万斤和特异功能的看法。

    业内人员也如此,至于业外的,要么不关心,要么……嗯,算了,毕竟我也不清楚西部人民现在的饮食习惯。

    科幻也平淡而理所应当的沦为是娱乐的一种形式,虽然它曾经有那么一段时间不是。

    的确,登月在相当长的未来都是历史。
    航天飞机和它的乘员也献身于人类对太空持续化最后的努力。
    未来都未必能做的事,何必我们这一代完成。

    航天,和这个星球上唯一的文明在黑暗的深空里蹒跚。我曾想过Elon Musk或许永远也不会成功,我不知道他会在尝试多久之后,沦为人们饭桌上的谈资,和某些人眼里的继航天飞机退役之后又一个中国航天领域的国运。

    我想起最初的那句话。

    的确,这个世界大部分时候既残酷又无趣。好在有一些能够让我们眼前一亮的东西——比如火箭,比如理想。

    无论成功与否。

    总有一天,

    SpaceX依然值得这个评价。

    你看国内媒体太多产生了错觉(国内无良或者欠专业媒体太多,实在想了解可以去航空航天港之类的地方爬楼),美帝的好奇号和未来的韦伯望远镜不知道比咱们高到哪里去了,即便已退役的航天飞机这个科技树若干年以后技术成熟了不无重点的可能,现在捧着神舟沾沾自喜的,到时候等着边重爬科技树边哭吧……

    顺便凭感觉粗略打个分吧。

    近地轨道:理想分数100,美国40,俄罗斯25,中国8(空间站建完+10), 欧洲6,日本约5,SpaceX5(考虑载荷研发情况,此处经修正,感谢指出),印度3.5(考虑未来载人航天的可能会适当加分),伊朗1,其余朝鲜什么的被四舍五入了
    月球探测:理想分数100,美国30,俄罗斯10,中国5(嫦娥5号结束+3),欧洲5,日本4,印度2,其余不计
    火星探测:理想分数100,美国10,俄罗斯2,欧洲2,印度0.5 其余0分
    远/巨/小行星探测(金星水星一并算吧):理想分数100,美国5,欧洲3,俄罗斯2.5,日本1.5,中国0.3
    极远行星/柯伊伯天体带探测:理想分数100,美国0.8(新视野号到了酌情加点吧),其余0分
    奥尔特云探测:理想分数100,全0
    比邻星探测:呵呵

    (注:理想分数标准:绕落回啊绕落回,探登驻啊探登驻,没达到《阿凡达》里面RDA对潘多拉的开发程度叫什么驻啊,好歹也有《月球》那种基地样子吧)

    航天私营化,即便体制允许,国内也没有堪此大任的企业,不单单是技术问题。
    国内很少有Elon Musk这样的人,看看互联网行业那帮只想着骗融资吵噱头的所谓科技企业和硅谷的区别就知道了(硅谷很多互联网企业有技术情节,航天情节,甚至火星情节,比如微软的联合创始人艾伦·保罗,甲骨文创始人拉里埃里森,谷歌的拉里·佩奇甚至说如果可以,他愿意把自己所有的钱都捐给Musk的火星计划,甚至乔布斯也认为1969年的登月让整整一代美国青年从大麻中走出,开始沉思有意义的事,间接推动了后来的IT浪潮)
    再看国内, 翎客航天用甚至不及国外业余爱好团队的小型探空火箭夸下LEO10吨(此处可能存在争议,待验证,也许是媒体传的)的海口,而国内很多媒体也热衷于大肆渲染炒作众多90后创业者的“传奇”人生。
    这是一个浮躁的时代,我们离SpaceX无论技术积淀还是思想境界都相差甚远,用互联网思维造汽车尚且都觉得不安全,何况火箭。
    我说过,当下的环境,当下的技术水平,需要一部分人,航天不是为了赚钱,而赚钱是为了航天。
    因而无论国内怎么揣测Musk火星画饼的商业意图,龙乐豪载人登月的如意算盘,我宁愿选择相信,因为那正是我希望看到的。

    我一直在想,于航天而言,这是一个怎样的时代?
    这肯定不是一个奇点临近的时代,甚至还谈不上萌芽时代,今天仰望星空的航天工作者,大抵是18世纪某个不起眼的拿着对数尺绕着纸带线的数学分析师,看到查尔斯巴比奇复杂而精致的差分机,幻想着如果规模造得足够大,我们就能进行更复杂的计算了。
    在这个时代,没有基本的冯诺依曼的计算机体系,没有足够的离散数学基础与图灵完备理论,齿轮和转轴,给予了这个时代的有关蒸汽朋克的最伟大的科学幻想与技术追求。
    今天的广泛使用的计算机并不是机械的,也没有大到气势恢宏的最初科技审美,诚然信息行业的先驱们没有猜到两百年后的iPhone,甚至还走错了科技树的道路。
    然而如果再有一次选择,我想他们依旧会走上这条路,在那个时代,计算是不值钱的,更无从谈起信息的价值,无名或有名的先驱们大多为了所谓计算数学的美而甘于一生的贫困……我敬仰他们,不是因为他们的努力于后世有什么用,也非因为他们才使我今天能够刷着知乎打着这些话,而在于他们的选择本身。
    今天,无数互联网企业现在浪潮之巅上风口吹猪,我庆幸于有人卖掉了paypal创建了SpaceX,走上了这条和两个世纪前的数学计算一样甚至高风险而无收益的路,也庆幸依旧有人投身于各个科研院所科工集团,拿着微薄的收入,沉下心来仰望星空,做着星辰大海的梦。
    于航天而言,这是个混沌的时代,混沌者自有它的混沌,固步自封,跟风造势,清心寡欲,鸿鹄之志……甚至,单纯论技术方面,我们琢磨着发动机的效率,箭体材料的结构,甚至幻想着国际合作建造更大的空间站和载人火星任务,这些,和两百年前的机械差分机一样,也许都不重要。
    两个世纪以后,今天的这一切即便并不能为未来的航天活动提供一丝半点的好处,我依旧敬仰他们,不是因为他们所做的成就,而是他们的选择。
    回望历史,在技术漫长的积累阶段,推动其发展的先烈们,不但未从技术的研发中得到经济的回报,甚至不乏有人为此穷困潦倒,幸而当中有小一部分的人,看天的时候忘了看钱,技术的积累才得以没有断掉。
    而之后,技术成熟到有利可图之时,绝大部分人蜂蛹而至,享受着前人几个世纪的红利。
    说到这里,你们会发现,我依旧在谈没有意义的情怀,一是因为我尚还年轻到剩点情怀,二是因为规律本身。

    不单单是因为这里是中国,即便Musk也只能给自己和员工画饼。
    更重要的,效率和待遇,决定性因素远不在于单纯的体制,而是技术本身。
    在这个时代,航天技术的发展水平无法保障可靠的待遇。这是时代的悲哀,更是技术的无奈。
    航天不是为了赚钱,赚钱是为了航天,于个人,于企业,于国家,皆然如此。

    有生之年,我想做一件看上去和航天有点关系的事。

    有一天,电影中的幻想变为现实,我希望,航天巨头集团的CEO们,在开辟新的行星矿场后,在建造新的太空酒店后,在新的或许无关现有技术的飞船走下生产线后,在纳斯达克敲钟时……

    为混沌时代沉默的先驱们立一块碑……

  5. 关于美欧等国和中国的航天技术相比水平究竟如何这个问题,上面的几位已经分析得很明确了,这里就不再赘述。我主要反驳一下题主的这个观点:
    火星、深空探测是不切实际,而近地轨道、月球是务实。

    从目前的航天技术发展水平来看,对于火星和深空来说主要以科学探测为主,在航天的实用性、或者说对地球人的利用价值来讲,明显是近地轨道和月球更占优势。

    但是稍微放长远来看,人类对太空的开发利用,火星和深空才具有更广阔的价值。通过几个很简单的推理和分析我们就可以得出上述结论:

    1. 人类能够开发利用的太空资源,绝大多数不是利用在地球上。

    很多人说应该开发月球,因为离地球近,矿产资源丰富,还有氦三,可以解决地球的能源危机。但是稍微衡量一下开发月球资源并运回地球的成本就知道,这是完全不现实的。从月球运回地球的资源,和地球本身的资源相比,没有一丝一毫的竞争力,就算是氦三也是如此(氦三虽然在月壤中总的储量很多,但是由于是均匀分布,没有资源富集区,开采难度极大)

    月球尚且如此,其他太空资源(如火星、小行星)当然也不能运回地球,那这些资源该用在哪呢?

    当然是太空中了。

    2. 人类发展航天技术,开发太空资源,根本目的是为了向太空扩张,拓宽生存空间。

    刚才我们说了,太空资源绝大部分是用在太空本身,并不能从根本上解决地球的问题(比如人口、资源、能源等等),那么还大力发展航天技术干嘛?

    资源是死的,人是活的,人可以利用太空中的资源,在地球以外的地方定居,也就是所谓的太空移民。

    3. 更加优质的太空资源,位于深空而不在地球附近。

    上面说了人类开发太空是为了扩张,那么这里的资源就应该广义地指代对扩张有帮助的、能提高生活水平资源。

    月球要大气没大气,要水没水,温度也不适合,除了离地球近,无论从哪个角度来看都不利于人类在这上面扩张。

    相较之下,某些小行星有水资源,某些有金属资源,而且火星比月球的移民条件不知道高到哪里去了,所以明显更适合人类大范围扩张。

    什么,你说可以在地球轨道建造大型旋转空间站?没有问题啊,建造空间站所需的资源和维持其正常运转的资源该从哪来?

    从地球?在地球巨大引力势阱的作用下,任何运上轨道的资源都要随着其质量增长而支付指数级增长的成本,看看现在为了维持国际空间站运转成员国每年要投入多少钱就知道了。

    那么这时候优化的选择是啥?难道不是在离地球远,而离资源点近的地方建造空间站吗?

    所以,地球周围的太空资源和深空资源相比是更加“劣质”的,因为其开发成本会更大。

    通过上面的三条分析,我们可以知道,未来人类要想发展,首先应该开发的就是深空资源(近地小行星(近地小行星并不是绕地球转的小行星,而是轨道与地球轨道较为接近的小行星)、火星等),而月球可能就只是个太空矿场而已。

    现在再来看,就算是将太空探索的重点放在深空也没什么不对的吧?反而是拘泥于地球周围是否是太狭隘了点呢?

    比如人力资源和工业体系的结晶:CPU等等。在太空扩张的初期,所有的人类殖民地都必将有相当长的一段时间的依赖地球输出的这些资源。在这种情况下,以月球作为对外扩张的跳板是一个好选择。

  6. 这玩意让我想起了当年的航天飞机,目的也是为了省钱,结果。。。

    在技术方面确实凶残,不失为一个标志性的事件,但是真要实现重复使用还有很长的路要走。

    1.此次仅仅是第一级火箭的回收,虽然可以重复利用节省成本,但是为了回收而设计的额外结构增加了一级的质量,燃料为了满足后续控制需要有留有余量,这一切都导致火箭的结构质量增加,而导致整体运载能力大打折扣,近地轨道或许可以接受,但是对于高轨而言未必那么划算。

    2.考虑到结构的寿命,发动机寿命问题,二次使用的可靠性的评估是必须要解决的问题。火箭发动机不同于航空发动机基本都是一次性的,尤其是喷管那块,烧蚀严重,而喷管的烧蚀又影响推力的大小。二次使用必须对发动机进行修复或零部件的更换。结构部分,例如燃料储箱,在经历了飞行的强烈振动后,其是否保存完整是否存在裂纹,这都需要进行进一步的检测,都是需要花钱的。再比如,一二级的分离机构是否破坏,控制系统能否重复使用都需要进一步的检测,能不能保证足够的可靠性,是否需要更换元器件。所以可回收不代表可重复利用,更不代表加注点燃料就可以重新起飞了。因此新闻中所说的一次飞行仅仅需要20万美元的燃料纯属扯淡。

    3.要认识到可回收的根本目的是为了省钱,省钱的办法有很多种,可回收是一个方式,但是目前为止我们还没有得到一个确切的数据,可回收到底能节省多少钱,是否会走航天飞机的老路。而最终的答案需要spaceX把回收后的火箭重新发射成功,并保持足够高的可靠性后,才能得到最终的发射成本。

    4.不可否认,廉价航天是未来的一个趋势,尤其对于小载荷、中低轨道航天器而言; 至于路子怎么走,还得一次次的试出来,spaceX的可回收是一个方式,前一段时间长征6号的发射也是为了低成本。路子很多,大家都在尝试,至于鹿死谁手还不好说。

    至于为什么在陆地不在海上着陆简单说一下吧。
    陆地着陆和海上着陆实际上承担是两种略有差别的发射任务。
    陆地回收需要的速度增量更大一些,毕竟要飞回发射场,但是相对来讲可以保证发射时间。
    海上回收载荷比陆地回收更大,但是会受到落点区域天气和海况的影响,回收难度比直接回发射场要大 ,出现推迟发射的情况也比第一种更多(毕竟做不到天气预报说海区有雨,猎鹰9来了以后天气晴朗)。
    前几次测试海上回收还有一个原因是空管部门不批,所以不能进行陆地回收测试。
    目前来看陆地回收已经成熟了,海上要不要继续搞那就不清楚了。

    先回答为何在陆地。海上风大着陆平台小,陆地风小地界大。有一点,卡纳微辣耳脚发射航线在海上,省燃料就近落只能落海上,近似的返场回收需要剩余燃料更多。(您要的初步论证~)

    举个栗子
    猎鹰九试验了好多次了,知乎上的提问不知有多少。现在成功了,问题还是一点长进没有,一上来还是如何看待,为啥在陆地不是在海上……有点像中国航天的报告,论来论去领导就是不下决心,论了几年了……

    8字形弹道的设计要点与优化?
    轨迹跟踪制导还是预测校正制导?
    RCS与栅格舵联合稳定设计是怎样的?
    变推力发动机技术要点?

    技术上确实很厉害,长细比那么大都能控的住,开式循环比冲做那么高,结构死重优化丧心病狂。(不夸一句忒过不去)

    SpaceX这个运营模式搞的厉害啊,有没有DC的大牛来具体分析一下?

    看直播,任务成功的时候那些工作人员的欢呼高潮!为能在历史上留名的人点赞

    看了很多人靠谱不靠谱的回答,也说说我的看法吧。不过我对航天也就是翻过几本导论的入门汉水平,主要谈谈其他的东西。

    首先,space x这个事情确实是跨时代的。说跨时代倒不是说这个东西有多么超前,关于火箭相关技术复杂的机动着实不少,无论是弹道导弹的机动突防能力,或者df 21那种进了大气层开雷达的玩意难度都不低,但是蚱蜢的控制水平也算得上是最高层次了,毕竟几马赫的倒立摆停在了地上,控制难度和波士顿动力的大狗也差不了太多。而且情形恶劣的多(大狗可没有这么值钱。而且火箭降落视觉效果特别有助于美国梦的弘扬。跨时代的主要是这种惊悚的火箭掉头回来的方式,这要是拿去对待反导系统,啧啧。现在的大部分探测发射段的卫星都要扑街。但是吧,有史以来航天领域控制难度最高的窃以为一个是二战时期德国人的V2,之前在钱老的书里看着这种靠机械陀螺砸到伦敦的猛兽惊为天人,另一个是好奇号,要知道,好奇号可是用火箭拽着吊车放在地下的

    猎鹰九的难度主要是一个是火箭重心很高,一个是存在大气层干扰,但是好奇号可没有gps并且距离地球通信20min。而且比较起来,猎鹰是火箭顶着一根长棍子落地,好奇号是用火箭荡着秋千落在并非完全已知地形(而且绝不允许失败)。所以说技术水平吊打nasa的孩子们可以洗洗睡了。

    对于火箭发射,我觉得火箭自己飞回来是非常惊悚了,不过第一级火箭如何省钱还有另一个猎奇程度也很高的发射方式,就是在知乎上整天被你们黑的很惨的苏联的暴力美学米格25的改型米格31,这玩意可以带着火箭飞到三十多千米的高度然后把火箭连带卫星射出去(网络渣,晚一会儿补图)

    当然难度是很高很高,不过泼冷水的话很多人说了,我就不再重复了。个人很难以想象除了合金壳子以外整个火箭还有多少可以重复利用的价值。毕竟没有听说过谁家的运载火箭发动机设计的时候打算用第二次,如果这点寿命短的优势都没有了,那这发动机的设计应该是难度不亚于F119等新一代涡扇发动机的大坑,考虑到spacex的发动机都是nasa的技术,我认为短时间内快速降低成本可能性不高。(当然液机我不懂,此处为揣测)。所以尽管是个很不错的探索,但是应用价值还需要进一步的考量,而且这种二手火箭给iss送送伙食Hololens应该还不错,送人就不知道十年之内谁敢坐了,或许musk会自己上去一趟证明确实靠谱?所以在可以看到的将来,x space很可能占领对空间补给的这个市场,尤其是很多科幻小说中鼓吹的登陆火星要在空间组装探测器,这时候往上面送燃料给养这些炸了再送一次无所谓的东西就很有必要了。当然了,这种糙活其实还有很多卸了核弹头没有什么卵用的洲际弹道可以拿来直接用。当然了,上面的文科孩子你们高兴的过头是可以理解的,毕竟终于有一次你们可以看懂的科技进展了,火箭踏踏实实的落在了地上,还符合各种意义上的政治正确,什么少年英雄啊,互联网精神啊,私营企业啊,孤身创业啊。但是有几位同学在低赞回答底下嘲笑搞国内航天的眼界低,看不到未来的大趋势,这就是扯淡了。看到背后东西的人没有你们这么过分乐观,而且按照先天下之忧而忧,后天下之乐而乐的观点,做科普的时候适当泼泼冷水浇灭一点热情也是好的

    我觉得蚱蜢这次跨时代的主要点在于踢了太多人屁股,在打破造火箭非得是大国举国之力这个共识这一点上,我只想说,干得漂亮。
    这次被踢的包括当年用火箭砸伦敦的欧洲人,把加加林送上太空的俄国人,登上月球的美国人,还有用一条地铁钱上了月球的中国人。因为spacex之前的状况一直是半靠谱半不靠谱,拿着nasa玩剩下来的火箭发动机还掉了好几个。这下总算确确实实的在某个领域做到了各大垄断机构没有做到的(不管他们是否真的懒得做)。尤其是在速度这一点上,spacex敢炸敢当敢直播的精神确实值得学习,spacex的这股子冲劲让人一下神往其那个激情澎湃的60年代啊,苏联人61年把人送上太空,美国人69年就登陆了月球。如果按照这个剧情发展下去,或许人类早就在火星定居了。然而探索一直被该死政治左右,毛子一颗火箭炸掉了整个登月计划,星球大战之后更是全世界航天都萎靡不振,天天就是钱钱钱。还有该死的政治任务。喔,现在冒出来一个人说,你们滚开,我来登陆火星。各国本来是嗤之以鼻的态度,好,这家伙把火箭停在地上了,那就是一个合格的对手了。一方面是各大国机构也会开始挖挖心思降低成本,一方面是资本市场也就真的被激活了。中国也有搞民营航天的(虽然那家伙土制火箭自由飞都成问题)这下一方面是以前做的人大赚一笔了,一方面是一些军工背景的企业可能真的会越来越多的介入航天。这是大好事。如梦初醒的各位突然发现太空也只手可得,我都有点幻想哪天能够参与设计一个dji牌的火箭了(就是不知道会不会还有人吐槽火箭返航点功能一键放飞了hhhh)。

    钢铁侠,干的漂亮!

    投资人的钱砸到太空里,总比砸给图片编辑应用更能让子孙念着我们的好吧?

    所以,感情上非常盼望spacex有一天修炼自身到可以比肩各垄断机构,我国也有航天民营公司崛起的那一天。

  7. 我觉得有些答案就是目光短浅,没错,目光短浅。
    从长远来看人类萎缩在地球不探索太空的可能性为零。
    探索太空必然会需要极大的人力物力的投入。长远来看这种国家主导的不记回报和成本的投入是不可能永久性持续的。
    在未来为了激励人们自发的探索宇宙,我们中的一些聪明人一定会设计一种类似大航海时代探险船队之类的制度。也一定会发现促进竞争和让探索者取得报酬的方法。
    在这种体制下灵活而顽强的私人公司可以凭借着资本主义疯狂生长。甚至可能诞生足以和主权国家匹敌的超级巨无霸企业。
    在地球这点资源的背景下都诞生了这么多的世界级的大企业。在宇宙背景下以上是完全有可能的。
    你们可以尽情嘲笑像spacex这样的私人企业,但就算spacex倒闭了也不会改变我对未来的预测。
    真正的力量永远来自被鼓舞和激励的人民,
    而真正重要的唯有我们头上的星空。

    从另一个方面看,这次回收再次印证了一句话:“科幻作家们能预见飞车,却不能预言电梯。”无数科幻作品里描述了电磁质量弹射和太空电梯,但是没想到太空发射的成本降低居然最终通过这种方式实现了。
    事实上这又是IT的另一次胜利,Falcon 9的成功回收,很大程度上得益于微电子工艺进步带来的更强的箭上计算能力和巫术一般的现代自动控制算法。科幻通过线性外推描绘的未来的轮廓,又一次被指数级增长的技术进步甩在身后。阿西莫夫对此的评论是:“一座摩天大厦的方方面面都设想得很完备了,却偏偏忘记了安装电梯。”在预测未来的尝试中,总会出现一些让人意想不到的关键性要素。面对越来越接近奇点的现代信息科技,SF遭到失败已经不是一次两次了,最近一次是几乎所有的赛朋都没有预言到社交网络和net 2.0的产生。50年前,他们也同样没能预言另一次信息技术与航天的合作:

    在1919年到1969年的五十年间,出现过无数篇描写登陆月球的科幻小说,其中有些对火箭飞行所需的必要条件,以及月球的实际状态都描述得很清楚。到了 1948年,也有很多小说写到了电视;在那之后也有一些小说写到通信卫星。但直到1969年,都没有一篇科幻小说把这三件事情连在一块儿:没有人预测到第 一次登月的时候,会有好几亿人可以通过电视观看这个过程。
    当然,对科幻来说这点失败也算不上什么,因为科幻的目的本身也并不是精确地描述未来,那是先知们的工作。科幻的任务是描绘未来的诸多可能性,特别是技术可能给人们带来的各种冲击,这样当冲击真正到来的时候我们已经做好准备面对它们了。
    谁都有可能预言汽车的发明,但只有科幻作者会预言发生堵车。谁都有可能预言飞机的发明,但只有科幻作者会预言到劫机、里程积分和机场休息室。——罗伯特·索耶

    我的工作不是预测未来,而是预防未来。——雷·布拉德伯里
    对我们许多人来说,这都是一次future shock,通往宇宙的大门可能在我们这一代人就能开启(虽然1957年亲眼目睹Спутник-1的那一代人可能也是这么想的)。每一代人都梦想着未来,其实每一代人都在创造未来。
    未来已经发生,只是尚未流行。——威廉·吉布森

    1,ORBCOMM这次的11颗卫星星座,卫星电话或无人机用卫星数据链更方便。
    2,卫星整体上比火箭贵几倍,回收后的火箭可靠性下降保险费上升,想盈利不容易。
    3,为了消化这些不大可靠的二手火箭,可能要大幅度打折,发射那些不大值钱的卫星。
    4,iphone的单位重量价格已经接近卫星单位重量发射费用,而且手机可以改装成cubesat
    5,卫星继续降价可能使私人卫星像私人无人机一样扩散,以及无线电频道资源被占满。

    比起单个项目的意义,我更看重SPACEX这些IT式航天企业给航天业带来的影响。

    实际上可回收火箭不是什么新东西,它是航天飞机或者说SSTO的一种缩水版本。NASA搞的三角快帆也是垂直发射垂直回收,而且回收实验成功了——那是1993年。而SPACEX的草蜢火箭回收成功是在2012年。也就是说,其实NASA比SPACEX领先20年。

    NASA砍掉SSTO项目是因为在当时航天业整个衰退的大环境下,即使SSTO成功对后续的航天进展也没有太大帮助,尤其是对科研来说,载荷能力才是第一位的,即使你有很便宜的技术也没有那么多需求——你说商业载人航天?NASA是公家单位,拿的是财政拨款,搞这种噱头是浪费钱。俄罗斯如果不是山穷水尽也不会搞商业载人服务。

    仔细想想就明白,就算垂直回收火箭在市场上大获成功,SPACEX真的垄断了全世界的航天发射,业务量其实也不是非常大。整个航天业的产值目前每年是3000亿美元左右,而且这个航天业是连科研和军工都算进来,实际上属于民营的也就是一千多亿的水平。而且一些专业性比较强的发射民间也很难涉足,SAPCEX要想发财,必须制造新需求。

    而SPACEX,确切的说是老板马斯科的做法就很有意思了——先把钱圈进来再说,别的管TM。如果说在技术环节上还有争论的话,那么马斯科在商业的做法几乎100%会被科学爱好者唾弃。像特斯拉电动汽车,就在知乎上,我就看到无数人指责其为骗钱手段。确实,电动汽车现在还没达到最低的可用技术标准,马斯科是用卖奢侈品的方式在卖车。他的逻辑也很简单,先把钱圈住,等到技术成熟,市场自然会扩大。美国梦的精髓,是花别人的钱办自己的事。

    SPACEX这家公司的风险主要是商业上的。猎鹰重型出来后,已经可以吊打除了美国外的所有势力,下一阶段是研制MCT,运力远超过往一切火箭,它除了去火星和在地球轨道上建立殖民点外没有其他用处,这个市场到底存在不存在?当年铱星卫星也是技术上完全成功,商业上无法维持。

    硅谷出身的高科技企业家,都有一种科学狂人的气质,与传统的科学家截然不同,对他们来说,好玩才是第一位的,什么科学价值历史意义都是次要的。

    因此,SPACEX到目前为止,首要的任务其实是炒作,不只它一家,蓝色起源(之前100公里级载人观光火箭)和维珍银河(子母机式载人观光飞船)从科学上看价值更低。他们现在是在从零开始创造市场,就好像苹果的那种观念——消费者们平时不会有上太空的欲望,只有你把他们送上了太空,他们才会说:这就是我想要的!!

    SpaceX的火箭不仅顺利把所有卫星都送到位,而且回收部顺利落地回收。

    这是人类史上一件大事!相比之下什么普京炸ISIS弱爆了。若干年后,历史课本上(也许)会写到:"历史的车轮就此滚动。。。背诵全文并默写10遍"。

    众所周知美国的航天飞机失败了。因为太贪心:整个飞行器全部想回收,而飞行器进出大气层损伤太大,维护和修理费用得不偿失。

    SpaceX很聪明:只回收不出大气层的部分 —- 而这部分,占了总造价的绝大部分。因为不出大气层,所以比飞机起落一次损伤还小(因为没有机翼的问题)。发射一次的费用据说可以猛降到5%以下(在理想状态下)!要知道,正常的飞机,包机一次还要10万美元!基本就是白菜价了。

    按这个价格,用同样的资源,现在能造一个20倍大的国际空间站,足够造出象<<火星救援>>里那种靠离心力来制造重力环境的科幻太空站。上面能驻守120人。现在的国际空间站大小跟一个足球场差不多。20倍这么大。。。可以说人类通往星辰大海的道路。。。前的大门。。。前的台阶。。。前的垫子,已经铺好!

    哪怕只能部分实现回收火箭的好处,火箭发射价格下降2-3倍以上是可以预期的。在这样的前提下,火箭发射的游戏规则已经改写。不再看什么推力大小速度快慢,完全看你能不能回收。不能回收的话,请优雅地滚粗。。。欧洲、日本、当然还有中国印度等等,全得跟着改(我为什么忘了说俄国呢?)。可以说人类航天史进入第二章。目前除了SpaceX,唯一另一个拥有火箭回收技术的是另一家美国私人公司,名字一时想不起来。

    这次在陆上回收,很难说是否是因为陆地比海上平台更平稳。更可能是因为SpaceX信心大了,才选择在陆上回收(海上不怕爆炸)。SpaceX这次的技术有很大更新。马力更大,控制系统更灵活。更名为Falcon 9 V1.2 — Musk不愧作软件出身,看这系列号起得,那叫一个潇(随)洒(便),气死波音、Lockheed Martin等老牌制造商。这个型号的别名是Full Thrust(全力进击),野心不小。

    下图右边是不久的将来的Falcon,左边是现在的Falcon。感受一下。

    另一家能够火箭回收的公司是blue origin,亚马逊老板Jeff Bezos所开。公司名叫“蓝色原点” — 地球这个蓝色星球是原点,那么坐标系是什么不言而喻。不过blue origin的火箭比SpaceX的简单得多,无法升入高空,总体看落后SpaceX的技术3-5年。

    另有评论指出错误。一并感谢并改过;原帖有的地方用词比较强,不算准确,也改正了。

    有人问SpaceX和普京炸ISIS有什么关系 — 个人认为木有任何关系。之所以提到普京炸ISIS,仅仅作为背(龙)景(套)对比。我是想说:若干年后历史考试里也许(仅仅是也许)会出现“人类第一次回收式火箭是哪年哪天发射?”这种丧心病狂的冷门扣分题(哈哈,我知道答案。。。可惜已经老了);但是肯定不会出现“哪年普金炸了ISIS”这种东西。

    从人类航天史来说,又是一个里程碑。
    猎鹰系列火箭得益于美国扎实的技术基础、完整的工业配套以及这十几二十年的计算能力大爆发,完成了一级火箭的完整回收。
    这是工程上的伟大胜利。
    当然如很多答主所说,这次发射本身是降低了入轨质量,牺牲了载荷能力达到的。而且确实,回收回来的第一级,这次不会再打上去,以后回收的实际复用效果如何也不知道。
    但是,这是在现有技术和工程能力上,找到的一条极大降低发射成本的路径。并且终于证明是可实现的。步子一点点迈,未来还是可以看看的。
    哪怕只是降低了低轨小载荷的发射成本,对于人类商业空间利用的价值也是巨大的。说不定有一天人类真的会把低轨道塞满到需要清理打扫的程度。

    首先说技术层面:这个技术并没有多复杂,我知道很多人直接会说“你说不复杂你去搞啊!”,这样抬杠就没有意思了,我的意思是在科技层面,他的绝大多数技术都是基于成熟技术,得到了NASA的大力协助,经过了时间的检验。梅林1d发动机滥觞于阿波罗计划的部分技术,经过SpaceX公司的大量改进,终于技术成熟,成为有史以来效率最高的开式循环煤油火箭发动机,这是技术上的进步。但是技术上的进步并没有那么大:俄罗斯美国中国的轨道太空舱都可以进行回收,回收地点也愈发精确,更别说还有航天飞机这种逆天的货色,美中等国也成功进行了月球软着陆,这都是和SpaceX技术差不多的东东,甚至更复杂,因为烧蚀更加严重,不能单纯说SpaceX的技术更先进;就连回收火箭这种事情,NASA也不是没有试验过,只是没有了下文(详见 @孟德尔 的回答),其他大国不去实验,大概是因为并不在乎那一些成本,或者现在有些发射本身的成本就很低(退役导弹改进的火箭)。

    同时,SpaceX的大冗余设计保证了回收的正常进行,但是死重还是增加了,同时增大了危险性,增加了单位成本,单台火箭的能力也没有提高多少,性价比并不高。总体上成本的降低还是因为NASA的支持(专利、研发、实验经费,发射支持)。但是,猎鹰9飞过一次之后,要面临各种各样更严格的检测、维修,实验,重新上保险,保险的价格还肯定比第一次高,这都是成本,谁能保证几次如此之后,成本依然如此之低?因此可见,技术层面确实过誉了,只能算二次创新,更不可能如知乎某专栏说的那样,超越美俄中。

    在非技术层面:本次发射成功确立了SpaceX的技术地位,硬生生的在国际发射市场上扎进自己的棍棍,大幅度降低了发射的成本,开创了人类航天的一条新路子,同时推动了航天技术的普及,让每个人都可能体会到科技带来的便利。这次发射也成功降低了NASA和美国空军的航天发射成本,避免了被波音、洛马讹诈,控制了成本,促进了尖端科技的发展。又一个美国梦的活生生的例子,给美国打了广告。SpaceX的发展值得中国去学习,很高兴,中国国现在自己的私人探空火箭公司也在茁壮成长。其他的赞扬别的知友已经说了很多,我还是闭嘴吧。

    自己臆测的一点:现在科技成本越来越高,网络越来越发达,政府机构越来越不敢犯错,越来越不敢尝试新技术,SpaceX公司适逢其会地出来给NASA当了一个试错的平台,试验相关的技术。

    说点自己的私货:美国的技术还是强啊,随便漏点技术造出来的火箭能力都一点不差啊,美帝,掌握黑科技!马斯克真是一个技术天才!马斯克真是一个市场运营高手(特别会炒作,炒得这么厉害,资金肯定又要暴涨了)!

    最后,大家要知道,马斯克不论如何,也还是一个商人。

    补充两点争议大的:
    1、我最后一句的意思是“马斯克毕竟还是一个商人,他需要炒作来扩大自己的利润,可能他为人类做出了1的贡献,但是炒作到5,无论如何,人类还是进步了”。我并没有黑商人,也没说商人重利不对,商人最大的特点就是利益最大化(当然所有人都一样,但是商人能更大地攫取利润)。我很尊重他,我也是他的粉丝,TBBT上他出来我都快高潮了!

    2、感谢 @老毕指出的问题,我确实有没表述清楚的地方,我非技术层面说的“大幅度降低成本”和技术层面的“成本没有降低多少”我解释不太清楚,就举个其他的例子来说明。非技术层面“大幅度降低成本”可以类比用小米note顶配版替代了iphone,成本降低不少;技术层面的“成本降低不大”是类比小米note也可以完整地实现小米note顶配版想要的大部分功能,可能会有点卡,但是因为加了一些小东西,把价格提到了小米note顶配版的水平。

  8. 我觉得有些答案就是目光短浅,没错,目光短浅。
    从长远来看人类萎缩在地球不探索太空的可能性为零。
    探索太空必然会需要极大的人力物力的投入。长远来看这种国家主导的不记回报和成本的投入是不可能永久性持续的。
    在未来为了激励人们自发的探索宇宙,我们中的一些聪明人一定会设计一种类似大航海时代探险船队之类的制度。也一定会发现促进竞争和让探索者取得报酬的方法。
    在这种体制下灵活而顽强的私人公司可以凭借着资本主义疯狂生长。甚至可能诞生足以和主权国家匹敌的超级巨无霸企业。
    在地球这点资源的背景下都诞生了这么多的世界级的大企业。在宇宙背景下以上是完全有可能的。
    你们可以尽情嘲笑像spacex这样的私人企业,但就算spacex倒闭了也不会改变我对未来的预测。
    真正的力量永远来自被鼓舞和激励的人民,
    而真正重要的唯有我们头上的星空。

    从另一个方面看,这次回收再次印证了一句话:“科幻作家们能预见飞车,却不能预言电梯。”无数科幻作品里描述了电磁质量弹射和太空电梯,但是没想到太空发射的成本降低居然最终通过这种方式实现了。
    事实上这又是IT的另一次胜利,Falcon 9的成功回收,很大程度上得益于微电子工艺进步带来的更强的箭上计算能力和巫术一般的现代自动控制算法。科幻通过线性外推描绘的未来的轮廓,又一次被指数级增长的技术进步甩在身后。阿西莫夫对此的评论是:“一座摩天大厦的方方面面都设想得很完备了,却偏偏忘记了安装电梯。”在预测未来的尝试中,总会出现一些让人意想不到的关键性要素。面对越来越接近奇点的现代信息科技,SF遭到失败已经不是一次两次了,最近一次是几乎所有的赛朋都没有预言到社交网络和net 2.0的产生。50年前,他们也同样没能预言另一次信息技术与航天的合作:

    在1919年到1969年的五十年间,出现过无数篇描写登陆月球的科幻小说,其中有些对火箭飞行所需的必要条件,以及月球的实际状态都描述得很清楚。到了 1948年,也有很多小说写到了电视;在那之后也有一些小说写到通信卫星。但直到1969年,都没有一篇科幻小说把这三件事情连在一块儿:没有人预测到第 一次登月的时候,会有好几亿人可以通过电视观看这个过程。
    当然,对科幻来说这点失败也算不上什么,因为科幻的目的本身也并不是精确地描述未来,那是先知们的工作。科幻的任务是描绘未来的诸多可能性,特别是技术可能给人们带来的各种冲击,这样当冲击真正到来的时候我们已经做好准备面对它们了。
    谁都有可能预言汽车的发明,但只有科幻作者会预言发生堵车。谁都有可能预言飞机的发明,但只有科幻作者会预言到劫机、里程积分和机场休息室。——罗伯特·索耶

    我的工作不是预测未来,而是预防未来。——雷·布拉德伯里
    对我们许多人来说,这都是一次future shock,通往宇宙的大门可能在我们这一代人就能开启(虽然1957年亲眼目睹Спутник-1的那一代人可能也是这么想的)。每一代人都梦想着未来,其实每一代人都在创造未来。
    未来已经发生,只是尚未流行。——威廉·吉布森

    1,ORBCOMM这次的11颗卫星星座,卫星电话或无人机用卫星数据链更方便。
    2,卫星整体上比火箭贵几倍,回收后的火箭可靠性下降保险费上升,想盈利不容易。
    3,为了消化这些不大可靠的二手火箭,可能要大幅度打折,发射那些不大值钱的卫星。
    4,iphone的单位重量价格已经接近卫星单位重量发射费用,而且手机可以改装成cubesat
    5,卫星继续降价可能使私人卫星像私人无人机一样扩散,以及无线电频道资源被占满。

    比起单个项目的意义,我更看重SPACEX这些IT式航天企业给航天业带来的影响。

    实际上可回收火箭不是什么新东西,它是航天飞机或者说SSTO的一种缩水版本。NASA搞的三角快帆也是垂直发射垂直回收,而且回收实验成功了——那是1993年。而SPACEX的草蜢火箭回收成功是在2012年。也就是说,其实NASA比SPACEX领先20年。

    NASA砍掉SSTO项目是因为在当时航天业整个衰退的大环境下,即使SSTO成功对后续的航天进展也没有太大帮助,尤其是对科研来说,载荷能力才是第一位的,即使你有很便宜的技术也没有那么多需求——你说商业载人航天?NASA是公家单位,拿的是财政拨款,搞这种噱头是浪费钱。俄罗斯如果不是山穷水尽也不会搞商业载人服务。

    仔细想想就明白,就算垂直回收火箭在市场上大获成功,SPACEX真的垄断了全世界的航天发射,业务量其实也不是非常大。整个航天业的产值目前每年是3000亿美元左右,而且这个航天业是连科研和军工都算进来,实际上属于民营的也就是一千多亿的水平。而且一些专业性比较强的发射民间也很难涉足,SAPCEX要想发财,必须制造新需求。

    而SPACEX,确切的说是老板马斯科的做法就很有意思了——先把钱圈进来再说,别的管TM。如果说在技术环节上还有争论的话,那么马斯科在商业的做法几乎100%会被科学爱好者唾弃。像特斯拉电动汽车,就在知乎上,我就看到无数人指责其为骗钱手段。确实,电动汽车现在还没达到最低的可用技术标准,马斯科是用卖奢侈品的方式在卖车。他的逻辑也很简单,先把钱圈住,等到技术成熟,市场自然会扩大。美国梦的精髓,是花别人的钱办自己的事。

    SPACEX这家公司的风险主要是商业上的。猎鹰重型出来后,已经可以吊打除了美国外的所有势力,下一阶段是研制MCT,运力远超过往一切火箭,它除了去火星和在地球轨道上建立殖民点外没有其他用处,这个市场到底存在不存在?当年铱星卫星也是技术上完全成功,商业上无法维持。

    硅谷出身的高科技企业家,都有一种科学狂人的气质,与传统的科学家截然不同,对他们来说,好玩才是第一位的,什么科学价值历史意义都是次要的。

    因此,SPACEX到目前为止,首要的任务其实是炒作,不只它一家,蓝色起源(之前100公里级载人观光火箭)和维珍银河(子母机式载人观光飞船)从科学上看价值更低。他们现在是在从零开始创造市场,就好像苹果的那种观念——消费者们平时不会有上太空的欲望,只有你把他们送上了太空,他们才会说:这就是我想要的!!

    SpaceX的火箭不仅顺利把所有卫星都送到位,而且回收部顺利落地回收。

    这是人类史上一件大事!相比之下什么普京炸ISIS弱爆了。若干年后,历史课本上(也许)会写到:"历史的车轮就此滚动。。。背诵全文并默写10遍"。

    众所周知美国的航天飞机失败了。因为太贪心:整个飞行器全部想回收,而飞行器进出大气层损伤太大,维护和修理费用得不偿失。

    SpaceX很聪明:只回收不出大气层的部分 —- 而这部分,占了总造价的绝大部分。因为不出大气层,所以比飞机起落一次损伤还小(因为没有机翼的问题)。发射一次的费用据说可以猛降到5%以下(在理想状态下)!要知道,正常的飞机,包机一次还要10万美元!基本就是白菜价了。

    按这个价格,用同样的资源,现在能造一个20倍大的国际空间站,足够造出象<<火星救援>>里那种靠离心力来制造重力环境的科幻太空站。上面能驻守120人。现在的国际空间站大小跟一个足球场差不多。20倍这么大。。。可以说人类通往星辰大海的道路。。。前的大门。。。前的台阶。。。前的垫子,已经铺好!

    哪怕只能部分实现回收火箭的好处,火箭发射价格下降2-3倍以上是可以预期的。在这样的前提下,火箭发射的游戏规则已经改写。不再看什么推力大小速度快慢,完全看你能不能回收。不能回收的话,请优雅地滚粗。。。欧洲、日本、当然还有中国印度等等,全得跟着改(我为什么忘了说俄国呢?)。可以说人类航天史进入第二章。目前除了SpaceX,唯一另一个拥有火箭回收技术的是另一家美国私人公司,名字一时想不起来。

    这次在陆上回收,很难说是否是因为陆地比海上平台更平稳。更可能是因为SpaceX信心大了,才选择在陆上回收(海上不怕爆炸)。SpaceX这次的技术有很大更新。马力更大,控制系统更灵活。更名为Falcon 9 V1.2 — Musk不愧作软件出身,看这系列号起得,那叫一个潇(随)洒(便),气死波音、Lockheed Martin等老牌制造商。这个型号的别名是Full Thrust(全力进击),野心不小。

    下图右边是不久的将来的Falcon,左边是现在的Falcon。感受一下。

    另一家能够火箭回收的公司是blue origin,亚马逊老板Jeff Bezos所开。公司名叫“蓝色原点” — 地球这个蓝色星球是原点,那么坐标系是什么不言而喻。不过blue origin的火箭比SpaceX的简单得多,无法升入高空,总体看落后SpaceX的技术3-5年。

    另有评论指出错误。一并感谢并改过;原帖有的地方用词比较强,不算准确,也改正了。

    有人问SpaceX和普京炸ISIS有什么关系 — 个人认为木有任何关系。之所以提到普京炸ISIS,仅仅作为背(龙)景(套)对比。我是想说:若干年后历史考试里也许(仅仅是也许)会出现“人类第一次回收式火箭是哪年哪天发射?”这种丧心病狂的冷门扣分题(哈哈,我知道答案。。。可惜已经老了);但是肯定不会出现“哪年普金炸了ISIS”这种东西。

    从人类航天史来说,又是一个里程碑。
    猎鹰系列火箭得益于美国扎实的技术基础、完整的工业配套以及这十几二十年的计算能力大爆发,完成了一级火箭的完整回收。
    这是工程上的伟大胜利。
    当然如很多答主所说,这次发射本身是降低了入轨质量,牺牲了载荷能力达到的。而且确实,回收回来的第一级,这次不会再打上去,以后回收的实际复用效果如何也不知道。
    但是,这是在现有技术和工程能力上,找到的一条极大降低发射成本的路径。并且终于证明是可实现的。步子一点点迈,未来还是可以看看的。
    哪怕只是降低了低轨小载荷的发射成本,对于人类商业空间利用的价值也是巨大的。说不定有一天人类真的会把低轨道塞满到需要清理打扫的程度。

    首先说技术层面:这个技术并没有多复杂,我知道很多人直接会说“你说不复杂你去搞啊!”,这样抬杠就没有意思了,我的意思是在科技层面,他的绝大多数技术都是基于成熟技术,得到了NASA的大力协助,经过了时间的检验。梅林1d发动机滥觞于阿波罗计划的部分技术,经过SpaceX公司的大量改进,终于技术成熟,成为有史以来效率最高的开式循环煤油火箭发动机,这是技术上的进步。但是技术上的进步并没有那么大:俄罗斯美国中国的轨道太空舱都可以进行回收,回收地点也愈发精确,更别说还有航天飞机这种逆天的货色,美中等国也成功进行了月球软着陆,这都是和SpaceX技术差不多的东东,甚至更复杂,因为烧蚀更加严重,不能单纯说SpaceX的技术更先进;就连回收火箭这种事情,NASA也不是没有试验过,只是没有了下文(详见 @孟德尔 的回答),其他大国不去实验,大概是因为并不在乎那一些成本,或者现在有些发射本身的成本就很低(退役导弹改进的火箭)。

    同时,SpaceX的大冗余设计保证了回收的正常进行,但是死重还是增加了,同时增大了危险性,增加了单位成本,单台火箭的能力也没有提高多少,性价比并不高。总体上成本的降低还是因为NASA的支持(专利、研发、实验经费,发射支持)。但是,猎鹰9飞过一次之后,要面临各种各样更严格的检测、维修,实验,重新上保险,保险的价格还肯定比第一次高,这都是成本,谁能保证几次如此之后,成本依然如此之低?因此可见,技术层面确实过誉了,只能算二次创新,更不可能如知乎某专栏说的那样,超越美俄中。

    在非技术层面:本次发射成功确立了SpaceX的技术地位,硬生生的在国际发射市场上扎进自己的棍棍,大幅度降低了发射的成本,开创了人类航天的一条新路子,同时推动了航天技术的普及,让每个人都可能体会到科技带来的便利。这次发射也成功降低了NASA和美国空军的航天发射成本,避免了被波音、洛马讹诈,控制了成本,促进了尖端科技的发展。又一个美国梦的活生生的例子,给美国打了广告。SpaceX的发展值得中国去学习,很高兴,中国国现在自己的私人探空火箭公司也在茁壮成长。其他的赞扬别的知友已经说了很多,我还是闭嘴吧。

    自己臆测的一点:现在科技成本越来越高,网络越来越发达,政府机构越来越不敢犯错,越来越不敢尝试新技术,SpaceX公司适逢其会地出来给NASA当了一个试错的平台,试验相关的技术。

    说点自己的私货:美国的技术还是强啊,随便漏点技术造出来的火箭能力都一点不差啊,美帝,掌握黑科技!马斯克真是一个技术天才!马斯克真是一个市场运营高手(特别会炒作,炒得这么厉害,资金肯定又要暴涨了)!

    最后,大家要知道,马斯克不论如何,也还是一个商人。

    补充两点争议大的:
    1、我最后一句的意思是“马斯克毕竟还是一个商人,他需要炒作来扩大自己的利润,可能他为人类做出了1的贡献,但是炒作到5,无论如何,人类还是进步了”。我并没有黑商人,也没说商人重利不对,商人最大的特点就是利益最大化(当然所有人都一样,但是商人能更大地攫取利润)。我很尊重他,我也是他的粉丝,TBBT上他出来我都快高潮了!

    2、感谢 @老毕指出的问题,我确实有没表述清楚的地方,我非技术层面说的“大幅度降低成本”和技术层面的“成本没有降低多少”我解释不太清楚,就举个其他的例子来说明。非技术层面“大幅度降低成本”可以类比用小米note顶配版替代了iphone,成本降低不少;技术层面的“成本降低不大”是类比小米note也可以完整地实现小米note顶配版想要的大部分功能,可能会有点卡,但是因为加了一些小东西,把价格提到了小米note顶配版的水平。

  9. 什么是企业家?企业家不是会赚钱的人,也不是发明新技术的人,企业家是那些创造了新的生产函数的人,Musk做到了

    航天价格降低十倍,需求会增加多少?无法估量
    航天活动暴涨会聚集多少资源引发多少创新?无法估量
    由此,人类社会会拓展出多大的新领域?无法估量
    这才是关键,说炒作的low逼是不懂的

    猎鹰扇动了翅膀,最终会引发什么现在没人知道,但这也是世界美好的地方,如果未来的一切都能像那些装逼分子声称的在过去找到答案,这世界也太无聊了吧,
    市场和经济规律是股巨大的力量,一旦上述的成本天平向太空倾斜,不需要多少政府引导,民间就会有大量资源向太空倾泻。而正是SpaceX,在经济天平的太空一侧,添上了重量级的砝码,也许,今天的这次成功,已经成功的扳动了历史的车轮。
    正如蝴蝶效应,SpaceX就是那只在大洋另一侧扇动翅膀的蝴蝶。

    太空房地产离我们不远了!

    华郡太空城——尊贵的你,怎能错过!
    大舷窗,体验超级无敌太空景!
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    2028年交房!每立方米仅售20万元!还犹豫什么!赶快拨打电话提前预订吧!
    现在预订,更有赠送超值看房之旅!可在体验房免费居住一天!这是一件开天辟地的大事。在太空电梯遥遥无期的时候,这种发射方法无疑是最能节省成本的。这一次比起上一次那个小短粗亚轨道不知高到哪里去。有了这一技术,太空旅行,大型空间站,月球基地,都不再是梦想。美国人这种说干就干的精神我们还是要学习一个啊。

    说费用可以降低到5%以下的,估计都是因为看了 “火箭成本1600万,燃料成本20万”这句话。
    不要把火箭看成是飞机。
    火箭上有很多东西最多只能用几十分钟,如果要重复使用,就要把这些只能用几十分钟的元件寿命提高到几个小时。增加系统复杂度也会导致可靠性下降。正因为如此,能重复使用的东西往往比一次性的东西价格要高很多,要是使用次数不能摊薄这个增加的成本,那就是航天飞机的下场。
    所以5%是不大可能的,回收下来的东西并不是只要加个燃料就可以重新用的。
    快舟那样的小火箭,只要有足够的订单上生产线批量生产,成本倒是可以很低

    航天讲的是载荷比,从各方面都看不出有决定性的变化,将来也看不到。比起发射后不回收,发射同样质量的物体到太空消耗的燃料可能更多。

    有很多东西,能重复使用的不一定就经济,不一定成本就低,比如纸尿布。

    回收火箭,只是在原有技术上的小小改变,既然载荷比上不去,成本也降不下来,安全性也得不到提升,那就根本起不到变革的作用。和电动汽车一样华而不实,既然大部分的电都是从石化燃料而来,电动汽车不过增加了一层能量转换而已。在我们有生的将来,看不到有除了石化燃料飞机之外的任何其他能量飞机商业运营的出现,比如电力飞机、核动力飞机,那么石化燃料仍然是工业时代以来黑魔法能量的唯一来源,在石化燃料耗尽后我们竟然无法再坐商业飞机旅行,还能指望回收的火箭吗。

    在远古我们造金字塔,之后有长城,埃菲尔铁塔,登月,这些大的奇迹和工程都需要大量人力和金钱的支撑。在现代社会,千亿美元以下的工程和科研是无法起到革命性变化的,只能是小打小闹的噱头而已。航天突破性的发展,必须要数十万亿以上资金推动才能产生。太空电梯等都是很好的工程想法,只是现在的人类眼下的事情太多,无法团结起来办到,只能利用小钱办些镀金一样的小事了。

    以一个外行爱好者的眼光看,这个技术并没有想象中的那么伟大。
    估计这些航天大国不是弄不出来(往远了看,nasa的火箭回收项目九几年就成功了,只是现在废弃了,往近了看火星吊车),而是没有欲望去搞。他们追求的是更大更远更可靠,而不是更省钱。

    首先你需要携带更多的无功燃料来保证下降过程,这一部分的运载能力就浪费了。其次要想省钱要回收,你的结构就要做的比那些用一次就扔的结实耐用,仪器通用性要更高,又浪费一部分运载能力。要知道发射高轨道每一克重量都要严格规划,浪费那么多运载能力更是可笑至极。在世界各国都在玩命提高发动机推力和可靠性的时候你竟然扣掉一部分载荷拿来做回收!运载能力不够再省钱有何用?

    何况你要省钱就要重复使用,那降下来之后各种检修什么什么的也多少钱,最后能剩多少零件是可以用几次的真不好说。当年航天飞机也是为了省钱才重复使用,结果换这换那的比以前更费劲,而且导致了可靠性大幅下降。可靠性不够你敢带人上火星?

    跟联盟飞船比,至少这么少几次的发射数量没法搞清楚安全性怎么样。跟普通火箭比运载能力肯定要低。跟航天飞机比,人家可以上去,带十几吨的卫星再飞回来,你回来的只有个尾巴壳子。。。
    说实在的,不就是nasa懒得去操心这些没新意的东西了,省钱省心把这些没那么难的东西交给spaceX去忙活了,帮nasa打下手吗。
    不是说他不行,而是以现在的技术程度预见,也只能进行一下低轨道的商业运输,以数量换成本。要进行深空探测,说真的,这个模式不可行。。。。。

    这意味着,航天从“砸钱赚吆喝”、“砸钱展示国家实力”这个初级阶段,走向了商业化。
    这意味着,一个在外行看来是“和普通人无关的、需要国家扶持的吸金无底洞”的领域,变成了能够自立的新兴产业。

    就好像计算机行业一样。“全世界有五台计算机就够了”的时代,只能算是幼苗期,它对人类的重要性压根没有丝毫体现;而“互联网太浮躁、吸引了太多眼球”的时代,才是它怒放的花朵。

    期待“航天变成类似互联网的、被人斥为浮躁、吸引太多眼球”的时代。

    若来去月球不能像“坐飞机去趟美国”一样平常,谈何探索比邻星?

    这是一个时代的开端。因为打死我都不信技术上SpaceX可以用几年的时间超过了NASA,但是看到SpaceX屡次失败,心里一直把这个公司当成是一个制造噱头的公司看,也就没有细究过。

    现在回收火箭终于成功了,也打消了我之前对于这家公司的偏见,而且从技术进步的角度上来说,这样一个消息实在是可喜可贺,对于航天领域来说无疑是重磅炸弹,不光是SpaceX公司风光无限,估计各国航天相关的企业都会有所震动。

    说起来如何看待这件事,我个人而言有几个想法:

    1,老牌航天企业的改革。

    马斯克本人也说过,航天领域产品的价格高昂,一部分是由于不恰当的官僚体制造成的,所以他本人才想到自己成立公司做这个领域的产品,现在成功了,当然是能够证明他这个结论是正确的,而且他本人的这个行为也打破了美国航天企业NASA一家独大、停滞不前的格局,这对美国来说是一记耳光,对于其他国家的航天企业也是一记耳光。各个国家都应该重新考虑新工业、互联网横行的新时代中,航天企业的改革问题了。

    2,科研-商业的重新平衡。

    有个问题一直是我这个准科研人士在想的:科研跟商业究竟是什么关系?

    在我的印象里,一个国家科研的动力是长远利益,但是一家公司的动力则是短期利益,所以在过去,像航天航空这样需要长远投资的领域,只有一个国家愿意去做,也只有一个国家才能够做好,毕竟相比太空旅行,人们更需要的是苹果游戏应用的开发,所以更加灵活、更加需求现金流的商业公司会愿意做后者而不是前者。

    但是SpaceX公司好像打破了这个略显陈旧的偏见,把航天产业做的挺好,这与现代投资、融资等金融业的大发展有着非常密切的联系,也与知识爆炸背景下技术几何增长的时代特点有关,毕竟技术突破变得更加容易、资金来源更加丰富、风险投资的概念也越做越大,这些都是有利于私人企业进驻一些需要长远投资的领域。所以科研,尤其是一个国家的科研究竟与商业——也即研究所、大学与企业之间的关系如何进行新的平衡,这也是一个有意思的命题。

    3,冷水。

    说实话,可能是我这个人思想跟不上互联网时代了,但我绝对不相信纯商业的运营模式在可以遇见的未来会适用于航天、航空领域(如果未来技术的进一步发展可以让组装航天飞机跟现在组装山地车一样平常,那么纯商业的运营模式才是适用于航天领域的),所以我刚刚说的是科研-商业的重新平衡而不是把科研交给资本市场。

    而且,参见NASA 和 SpaceX 具体是什么关系,为什么 SpaceX 总能拿到合同? – 孟德尔的回答,SpaceX公司不是什么纯粹白手起家的商业公司,背后还站着NASA这个虽然思想陈旧、垂垂老矣,但是确实是实打实有过丰厚技术积累,今后也不会在研究上放松的巨人,而且说点儿不好听的话,凭什么以前用纳税人钱做的各种科研项目的成果就被转让给SpaceX了?

    确实,SpaceX会去想做一款航天产品,而且他也做成功了,但是在我的认知中,这些公司绝对不会想到要做结构完整性大纲——而这些东西才是真正的时代的精髓。所以说有人一看回收火箭成功了,就觉得明天就可以把NASA解散了,什么都交给SpaceX,那某些人也是想瞎了心了。

    总的来说,我看到的SpaceX的成功,是新兴航天企业的胜利,是传统航天企业自身改革的迫切性,传统与新兴航天企业合作的必要性,但是同样也看到了狂热的资本狂潮中所需要的谨慎。

    最后,还是希望航天、航空这种仰望星空的领域变得越来越好。而如果根据NASA雇员的解答,或许SpaceX即使不做到火箭回收,都有可能达到廉价航天的目的。而那些人连SpaceX的火箭和航空飞船的不同都搞不清楚,就冷嘲热讽。似乎相对于美国的NASA,SpaceX只是个渣渣,更不想承认某大国在航天技术上的落后。

    SpaceX的这次成功发射影响深远,且不论是廉价航空里程碑,人家还把10个卫星打上去了。如果一旦最后实现廉价火箭,将会极大的降低 低轨道航空器的发射费用。而据我所知,目前的轨道基本就是处于类似于殖民地的状态,谁先把卫星打上去,轨道就归它。如果SpaceX成功了,美国企业和政府,将可以以比现在快很多的频率把卫星打上去,像当初殖民者去新大陆殖民一样。或许等到某负责任的大国也能够以相似的技术上天的时候,低轨道上面,已经没有空间给你卫星飞了

    说到复用火箭必须提到航天飞机 STS
    STS由三部分组成 外储箱 轨道器 和SRB助推器组成 其中后两项完全复用
    助推器为钢壳 完成燃烧后坠入海中捞起来再用
    外储箱完全抛弃
    轨道器完全复用 顺带回收三台主发动机SSME
    航天飞机下马的原因很清楚 太贵
    其主要原因有2

    1 发射次数达不到要求已降低成本
    2 也就是本文的重点 100吨LEO能力只打上去20吨和7个人
    对于美国来说 一发3CBC版 54吨 LEO的falcon heavy远超STS 的20吨 加一发falon9带龙飞船就能解决的问题
    美国人却搞了个那么大的轨道器增加复杂性
    这个问题的核心就是 客货混运没有必要 失去了重型载人侦查卫星的项目牵引 客货混运失去了存在的意义 其问题不仅仅在于巨大并且服用复杂的轨道器 更加在于 初始设计的问题
    航天飞机的设计为了复用而复用
    Spacex想丢就丢 砸了就砸了 高轨道我可以不回收一级
    高价值载荷为了保险我可以新的一级
    回收回来有点问题 我可以不要了
    但是航天飞机轨道器没得选 30亿刀一个的造价 够整个Falcon9不复用的情况下发射50次
    目前来看 Spacex的一级回收是回收完成度最高 最完整的可行方案 等过段时间Spx出这次回收的检测再发射以后就能得出能降低多少发射费用
    Falcon9只是在现有火箭上加入了回收能力和航天飞机这样为了回收而回收的东西没法比
    相比falcon9航天飞机丢掉了外储箱 falcon9丢掉了二级火箭
    就看哪个更值钱了

  10. 关于为什么这次在陆上而没有像前几次一样在海里着陆的回答:因为前几次的海上回收都失败了。
    一月份的因为减速不够砸在船上炸了,二月份的因为浪太大平台船撤回,缓冲降落了但是沉海里了,4月份的没停稳倒了砸下来爆炸了…然后就经历了发射失败,带着货物一起空中解体了…回收试验一波好多折…
    所以感觉今天发射前期待和压力都是蛮大的。看了今天的直播,他们这次也是备了两个方案,海上和陆上的,不过具体停哪里是不是还是取决于轨道和返回的实际情况?看直播没注意…
    不过看视频,返回到陆地上真的是停好稳啊~~内心都是激动和感动……想起当初蚱蜢火箭试验的视频,真是进步神速啊~~
    以上都是一个爱看热闹的外行人的看法~

    中国在做可回收火箭也已经很久了,但不是主流,进展也慢
    因为,相对卫星来说,火箭造价比较低。。。。

    这个科技点可以投入。但有更重要的事情做。我觉得略有失望。看各种人打了鸡血一样赞,有点莫名。美帝又找到一种省钱的方法么— —能做卫星的人,不缺火箭钱吧,为什么现在想着省钱了,而不是去登陆火星,重返月亮。。。

    但无论如何,这也是件好事,值得肯定Musk无疑是这个时代最有理想,创新力和执行力的企业家。科技时代,科学家,企业家,政府,民众是各有分工的。企业家的最大使命是将各种新的科技市场化,民用化,降低成本,提升效率,形成大规模的经济效益,从而更好地支持科技的发展。太空探索是一项耗费巨大的工程,但也是人类必须为之的事业。前苏联为了比拼美帝神器–土星五号,研制起飞推力超过4000吨的N1火箭(是长三10倍左右),失败四次,因成本高昂不得不放弃。听说天朝在研制长九,也是土五级别,有钱任性。不过这种道路都是举国体制,需要强大的国力才可为之,相比较Falcon9的回收则是迈向市场化民用化的一大步,也许不久的将来,火星救援那样的飞船空间站能出现,近空旅行会繁荣起来。当然了,深空探索,还是等有了超光速飞船,虫洞之后再说吧。最后口号一句,美人希。

    今天,埃隆·马斯克(Elon Musk)的SpaceX创造了历史。从此以后,升空的运载火箭可以在地球与太空间循环利用了。事件发生在美国东部时间21日晚上20时33分,北京时间12月22日早上9时33分,在经历了短暂的无故障倒计时后,高度约为70米的猎鹰9号运载火箭从佛罗里达著名的卡纳维尔角(Cape Canaveral)空军基地升空,将11颗Orbcomm通信公司的卫星送到近地轨道,并在8分钟之后返回地面——当第一节火箭垂直落向地面时,推进器运转起来,火箭开始减速并稳定,然后垂直降落在地面,它的降落点准确的瞄准了印有SpaceX标志的空场上。

    随后,SpaceX在Twitter上发布了一条简短而平静的消息:“第一级已经着陆。”

    意义很简单却很伟大

    一直以来,当运载火箭与航天器分离后其便会自行损毁,它们或者坠入大海或者在坠落大气层时被燃烧殆尽而无法被重复使用,这使得人类进入太空的成本异常高昂。2014年,财大气粗的美国国家航天局(NASA)手握40亿美元的专属预算,却只能在当年进行区区4次发射。

    而马斯克正试图将这一成本降低至当前的1/10,并最终达到民用航空的成本,一次发射6万美元搞定。这样的计划足够野心勃勃,但实现的关键便在于可回收和循环利用的运载火箭。这,也是今日SpaceX所做到的事情。尽管难度不小,但它所带来的意义却足够简单:运载火箭的发射成本大幅降低,“低价太空旅行”事实上成为可能。

    毫无疑问,这样的成功不仅是马斯克和他的SpaceX的成功,也是整个航天界甚至整个人类的成功。

    背后的荆棘路

    但是,这并非是一蹴而就式的成功。此前,SpaceX的火箭回收计划已经连续失败了3次,甚至有人担心这样“劳民伤财”的孜孜不倦最终会拖垮马斯克。

    即便是这次成功的发射,其背后也经历了一番波折。基于前几次的失败,SpaceX对新的猎鹰9号1/3的性能指标进行了升级,由于测试和预发射准备的时间比预料的要长,SpaceX的发射计划一再延期,并引发了所搭载卫星的拥有方Orbcomm通信公司的不满。后者担心SpaceX为了追求让火箭回收的目标会让发射准备工作复杂化,并向其施压要求放弃着陆方案。

    本周日,离预定发射时间还有不到几个小时,马斯克再次宣布将发射时间延迟,原因是SpaceX想寻找到更好的天气条件。这使得猎鹰9号的发射时间窗口更为短暂,一旦再次发生意外,其发射计划将赶上圣诞节,到时整个的监测配合都会出现巨大的变更。

    不过,这样的困境对于SpaceX来说已不是一回两回了,说来也是应对的“得心应手”。自马斯克在2002年6月创立SpaceX以来,13年的历程中其至少经历了两次几近破产的艰难处境。

    第一次是火箭发射本身。实际上,SpaceX在成立6年后才在3次失败后成功发射了第一枚运载火箭。当时,马斯克坦承,SpaceX当时的预算只够发射3次,第4次的发射已是破釜沉舟。

    第二次便是这次火箭的回收,有意思的是,这同样是折戟3次之后的成功:

    2015年1月,猎鹰9号搭载的“龙”号太空飞船安全入轨后,在回收时由于着陆冲击力太大,火箭在漂浮平台的甲板上发生爆炸;

    2015年2月,猎鹰9号再次进行尝试回收,但驳船未到位而失败;

    2015年4月,猎鹰9号成功着陆后发生侧翻,造成永久性损毁,再次功亏一篑;

    坎坷之后,作为第一家成功将航天器送入轨道、拥有国际空间站轨道舱的私人企业,SpaceX如今以一己之力第一家将运载火箭成功回收,这是国家的力量都没能做到的事情。而现在,SpaceX已经在争取获得美国政府的批准,将自己的航天员送上太空站。

    对于可回收反复使用的运载火箭来说,SpaceX今日的成功只是一个开始。真正得以大规模投入商业运营尚需开发更可靠和稳定的系统,精准导航、推力控制等技术也需要进一步完善。SpaceX证明了其在技术层面的可行性,但在商业层面还需时日。

    相比于马斯克的另两项事业——电动汽车特斯拉(Tesla)和清洁能源SolarCity,SpaceX也许更能体现出这位现实中的“机器侠”的雄雄野心。

    两个月前,马斯克访华时曾在北京清华管理学院的演讲中谈及创建SpaceX的想法,而在今日回想当初,也许当时马斯克下面这句话可以印证他的理想、野心和坚持。

    “人们不去不是不想去(太空),而是认为去不了,不会成功,所以放弃,所以我创办了这家公司——SpaceX,让人们认识到,这件事是可以做到的。”

    美国一共进行了6到7次登月,后来为什么不进行了?美国人民反对,嫌浪费钱。当然也有NASA本身的问题
    美国火星计划也提出的很早,放了个探测器,等人登录,不知道要猴年马月了,还是钱的问题。
    美国停飞了航天飞机,尽管做出了种种解答,根本原因,还是国会不批钱。
    俄罗斯随着苏联解体,航天实力下跌厉害。TC的就不评论了。
    航天时代宇宙探索,别说前进了,连维持都成了问题。
    幸亏出了个马斯克,让一切又重回轨道。
    其伟大意义怎么评价都不过分
    冲出地球村,进入宇宙探险定居移民,才是未来的大趋势大潮流
    比大航海时代发现几个岛屿几个大陆可牛逼太多太多了,

    这是一个里程碑的事件。但是有人说“spaceX”从此吊打美中俄…spaceX的工程师很优秀,从控制中心的欢呼声来看他们有着不亚于NASA的自豪与骄傲。但我不认为spaceX就可以超过代表着国家意志的NASA,中国航天和俄联邦航天局。火箭回收主要是用于节约成本,而航天工业从诞生之初就很少考虑成本问题,尤其是冷战时期美苏近乎于倾全国之力,一枚土星五号的造价就是半艘航母。火箭的要求第一是可靠,第二是可靠,第三还是可靠,可靠代表着完成任务,以及有宇航员的时候确保他活着。而马斯克的火箭的高失败率近期内依旧难以实用。不是美中俄造不出可回收的火箭,而是以前没有需求(航天飞机特例,然而并没有节约成本),只有当技术完全成熟之后才会考虑节约成本而这件事美国选择了交给一个私营公司来完成。一级火箭的回收装置使得燃料减少,推力损失,机构增重,结构复杂,控制困难,可靠性低。如果要求大推力,大载荷,高轨道的发射任务,spaceX显然力不从心。还有鼓吹本次一箭11星的,老毛子14年就打过一箭37星…总之,航天依旧代表着国家的意志和力量,欧洲都要集结起来搞一个欧空局,遑论spaceX。不过,spaceX的本次成功依然具有历史性意义,甚至以后的低轨道以及商用甚至民用发射任务都可以由公司或者市场来完成,NASA,中航,俄航,欧空局可以集中精力走的更高更远。祝贺spaceX,这或许是一个新的时代

    1981年航天飞机首飞时何等光彩荣耀!媒体们不吝词藻吹上了天,如今还是相同的配方,还是同样的味道,还是所谓的"创造人类历史"、"进入了航天新时代",真有这么成功?
    航天飞机包括猎鹰回收重复使用必然导致系统变得极其复杂,重新设计飞控系统,一级火箭加装飞控等等,增加载荷;最严重的一点,这将导致火箭可靠性严重降低,如今载荷一般都是火箭价值的十几几十倍,谁会用一颗卫星一艘载人飞船陪你装13?回收必然导致发动机重新设计保证长时间正常高频点火,不要钱白来的?回收后的一级火箭是直接加燃料就能再用?维护修复成本请搜航天飞机退役原因→_→;退一万步,能重用几次?航天飞机号称每架能用20年100次,结果5架能用炸了2架每架飞不到20次,我不知道NASA厉害还是SpaceX厉害→_→。。

    总结:就是次测试飞行,技术仍不成熟不具有工业实用性,可预见未来,仍会是以一次一发火箭为主,We will see!~~~

    的确是过誉了
    他就像是现在航天技术死水里的一个石子
    对于现在要求很高的深空探索和登星工程,没必要节省成本。他的技术仅限于卫星发射和可能的载人绕地球的领域。这些领域由于卫星的昂贵,大国技术的均一性,大国们并没有什么动力去开发一个费时费力的可回收一级火箭。真要研究的话,并不会花很长时间。但是这个技术很不错的是对于现有的死水有可能有很大的冲击作用。
    不过,现在大家只要鼓掌好了,等什么时候他们能做到比普通火箭更便宜的价格,不减的可靠性的时候,大家再欢呼吧,然后赶紧研制。
    这个技术对于人类太空探索这件事来说,真没啥太大用。只能是未来航天技术的一个开始的里程碑,但是现在除了商用领域,未来航天技术暂时还不是大国们关心的问题。

  11. 1.先不论最后商业上能否成功,这种垂直火箭回收的尝试首先就是一种突破。技术上,历史上有过降落伞回收,火箭加机翼回收,甚至航天飞机这种充满未来感的想法。但事实证明,这些途径也并不成功,各国基本上也还在用一次性火箭。航天飞机重回大气层磨损太大,现今技术条件下,这个项目已经基本被美国放弃了。

    2.反观SpaceX(http://www.spacex.com/falcon9),在不影响商业发射目的的情况下,以极高的发射成功率作保证,同时进行垂直回收实验。回收失败算不上失败,但每次都积累了数据,成功了就赚了!火箭为了垂直回收,增加的部件其实并不多。cold gas control system,用来调整姿态,grid fin,空气阻力控制器和辅助微调姿态。

    landing legs保证在控制终止速度不精确为零时(量极大概容忍2m/s竖直,1m/s水平)的着陆稳定性。这些小部件性价比都很高,用来实验垂直回收再合适不过。

    3.SpaceX的技术挑战有最优化回收成本,也就是最优化控制,尤其是着陆最后十秒的精细控制。重回大气层过程中的磨损,怎么降低?火箭发射一次折旧很大,怎么保证二次使用的可靠性。对于用户来说,说服他们使用二次火箭是需要强大的技术稳定性做后盾的。

    4.廉价航天业的强大商业驱动,也是这一想法可以一直走下去的原因。想象一下,如果有一天航天器可以变得跟汽车火车民航飞机一样,把人货物送到太空轨道然后工具自己飞回地球,这是多么大的经济效益。技术上,可以预见,一级火箭回收是最开始的尝试,以后二级火箭和货物舱也可以考虑回收,就真正实现了公共交通工具化。

    5.彩蛋和一些数据估计。根据公开可查的资料,火箭下落到地面之前,用重力和空气阻力(速度平方正比,阻力系数0.8)平衡估计终止下落速度是300m/s,差不多音速340m/s量级。根据每个发动机的推力,对火箭产生的加速度大约是3g,要在5内将火箭减速为零,需要6g加速度,因此需要开三个发动机,尽管一共有九个。估算减速距离是1km。这从官方发射视频中都可以得到定性验证,在距离地面1km处,着陆点火开始,三个发动机启动,大概5秒内减速为零,稳稳落在了地面上!尽管估算很粗略,但是定性结果还比较一致。最后着陆阶段是技术难度最大的,如何精确把速度降到零,是一个复杂的非线性最优化控制问题。

    美国政府,包括NASA和空军,都曾经开展过垂直起降的方案,包括X-33/冒险星、Delta- Clipper、DC- X/XA等技术验证机。

    X-33早早因为复合材料贮箱技术不成熟,项目就挂了,这个项目花钱很多,材料(复合材料)、动力(塞式发动机,具有高度补偿功能,现在都没有实际应用)这些都是新研制的技术,相比于SpaceX应用的成熟技术和工艺而言,风险、成本真真是只有财大气粗的米国人才敢想!

    DC- X/ XA开展了很多垂直起降试验,很像SpaceX的Grasshopper(这句话反过来说是不是更合适(T_T)/~~~),而且飞的高度比Grasshopper还要高,但是它仅停留在技术验证上,典型的前人栽树后人乘凉。后来机器炸了,项目就停…停了……都是些大公司顶着科研的名骗纳税人的$$$$

    政府和大公司搞了那么多年都没搞出来,SpaceX搞出来了。是SpaceX站在巨人的肩膀上,还是SpaceX选择方向更科学?更多时候是要在合适的机会选择合适的路线,技术不是SpaceX

    的绝对优势,大胆的创新才是让它成为站在巨人肩膀上的那一个的原因!

    ###带翼水平着陆方案还得等等

    实际上,美国政府更偏向于带翼的方案,从早期的X-15到航天飞机,好像认定重复使用就是要带翅膀,必须得像飞机。当然,最重要的是因为技术积累的多,航天飞机是唯一实现部分可重复使用的、并且真正投入使用的飞行器(Space X是收回来了,但是能不能用还要等实践),只可惜太贵,用不起了…。

    21世纪后,美国的重复使用方案包括RBS、XS-1等,背着上面级飞出大气层,上面级分离带着载荷入轨,然后用自己的翅膀水平滑回来,在飞机跑道着陆。但都停留在论证阶段,连个验证机都木有看到…RBS是因经费问题取消。现在XS-1每年投个几百万给好几家公司玩儿呢…理想很美好,但进展缓慢。

    原因无外乎技术不够成熟、成本太高,滑行再入过程中的被动防热会增加很多结构质量,降低了运载能力,增加了维护成本,重复使用的意义何在?

    在关键技术(材料、热防护、结构)突破之前,目前带翼水平着陆的方案还很难实现!

    ###需要把钱花在刀刃上

    所以说,马斯克的SpaceX和贝索斯的Blue Origin把重点放到垂直起降也并不是偶然(实际上还有很多采用垂直起降方案的飞行器,包括月球着陆器),钱都是自己辛辛苦苦挣来的,不能打水漂啊!

    土豪是挺富有,但是和政府比起来还是差了那么一点点,马斯克成立SpaceX的启动资金是1亿美金,NASA在SLS重型火箭上一年就要投入10几亿美金…

    科学合理的方案才是成功的关键!

    ###回收还不一定能用

    目前,火箭是收回来了,但是由此造成的运载能力损失以及后续重新投入使用所需的维护(维修)、操作(运输)成本,能否低过再造一个一子级价格还是未知数。

    不过,SpaceX已经在技术方案上实现了突破,后续的成熟化过程应该会更加顺利。未来50年经济:
    1、新兴行业:太空别墅、太空旅游、生物冬眠技术
    未来50年政治:
    1、联合国将成为真正的联合国,因为他要面对一个新的敌人:太空人类。
    2、战争作为人类经济危机的终极解决方式,将被叫做‘太空竞赛’的新玩意所取代。
    未来100年:
    1、星际殖民:有人不想和地球人类混了,要去占领另外一个星系,成为那个星系的神

    发展航天事业,建设航天强国,是美帝不懈追求的航天梦。议院作出实施载人航天工程重大战略决策以来,航天战线的红脖们秉持航天报国的理想和追求,艰苦奋斗,自强不息,开拓进取,取得了举世瞩目的伟大成就。以musk为代表的航天劳模们为祖国航天事业建立的卓越功勋,党和人民永远不会忘记。
    奥巴马说,SpaceX火箭发射回收任务,对美国梦建设具有重要意义。他希望大家总结经验、再接再厉,精心做好各项后续工作,确保任务取得全面胜利,在实现航天梦的征程中谱写新的壮丽篇章。

    从技术方面来看确实很厉害。
    从实用方面来看我还是觉得点错了科技树了,至少现在差得远吧。
    看到有人说一级火箭占火箭总成本的90%,于是回收了就节省了90%的成本,这种计算方式错误太多了。
    先不考虑设计制造的成本增加,你收回的这个东西,能够重复用几次?用两次节省45%,用3次节省60%这么计算才对吧。
    从百度的结果看到,猎鹰9号的进地轨道运载能力高达11吨,地球同步转移轨道是4.8吨。这次送上去的11颗卫星好像是50KG级别的,也就是加起来才0.6吨不到,为了回收而导致的有效载荷下降了多少倍了,真的能降低多少成本还是个问题。

    再说把一个一次性使用的东西设计成重复使用,制造成本不增加我反正是不相信的。

    我向母星报告了这条消息后得到的反馈是:
    “继续观察人类活动,增加交流频率,三个工作日后将有新同事到达”


    这是人类历史上的一件大事!
    不是什么15年末的热点新闻!
    不是微软、索尼发布了一件黑科技产品
    不是恐怖分子在哪里搞了什么袭击
    不是哪个大国换了领导人
    不是哪个地区完成统一或者走向独立
    能够相提并论的!
    星辰大海的每一小步,都是没办法衡量的美国人舍得烧钱,资本市场完善,技术背景也扎实,我国的航天事业全靠国家投钱,没有市场,就不好说这究竟是什么样的竞争了,
    因为在space x在海上的两次回收都以失败告终,一次在接近海平面时,火箭被调整成水平方向,希望可以完好无损地回收,但海水破坏了箭体。还有一次是箭体侧翻。这就导致回收后的箭体需要大量修复后才能使用,但是在陆地回收就避免了这个问题。大概就是这样~

    所有质疑回收火箭未必能降低成本的,你们太低估商业的力量了。
    我来告诉你们为什么马斯克重新发明了航天:
    打个比方,头层牛皮做高档腰带,二层牛皮也可以做低档腰带。回收水就算不能喝但可以拿来洗车,回收火箭就算不能载人,但运送一些并不昂贵的物资完全不是问题啊!摔了就摔了,反正在五千万的火箭成本里面,燃料只值二十万,回收火箭简单保养之后用来运送价值几十万的物资的话,够摔好几十次的了。其作用等于太空电梯提前几十几百年被发明出来了啊!意义有多大自己去翻刘慈欣的书!

    在二层皮发明以前,买皮具是一个昂贵的费用,现在明显便宜多了,虽然质量是差一些,但我不去东北,就在南方穿穿也还行吧?
    航天飞机的错误在于它是载人的,不能容忍任何隐患,一定要用二层皮做出头层皮的衣服来,当然成本就高得不像话。而事实上一个火箭不论你是否考虑它的回收,制造的时候肯定是按最高的工艺标准和质量制造出来的,就只能飞那么几分钟?重复利用对制造质量未必能提出更高的要求。完全可以用头层皮火箭运送贵重物资或者载人,回收火箭运便宜货,整体成本马上就降下来了。

    就算马斯克最后失败了没能亲自把人类变成星际物种,他已经取得的成就作为副产品也已经足够给人类开启一个太空时代了。我一直觉得一些太专业性的问题要禁止非业内人士回答,看到专业人士分析了火箭回收和之前的航天飞机回收能达到的成本降低的程度对比,再看到一个医生居然跑来拿航天飞机来唱衰sx,还有一群也许根本就不知道马斯克和他之前的创业项目的人嘲笑sx就是个骗投资的营销公司,一副“我经历比你们多多了,你们呐!naive!”的口气。

    而马斯克,正在努力造电动汽车,在全美铺充电桩,整个电动汽车市场从没以这么高的速度发展,还在为太空探索想招降低成本,在一步一步朝着“在火星上退休”的理想而奋斗,一堆一堆成果实实在在落地成了现实,比起某些只炒概念炒情怀却连像样的成果都没有的人,高到不知道哪里去了。

    而某些估计思想还在web1.0时代的人,居然无视这一切,装瞎。

    他的征途,是星辰大海。

    你们的征途,只是一块键盘。