“二手”火箭+“二手”飞船

=首次重复使用

△图片来源：SpaceX

此次任务使用的“猎鹰9”（Falcon 9）火箭和 “奋进”号（Endeavour）“龙”飞船都是之前空间站任务的“老兵”。SpaceX表示，使用曾经执行过飞行任务并回收的航天飞行器对于增加飞行可靠性、降低飞行成本起到关键作用。

“猎鹰9”高70米，现已有5个版本，是SpaceX最常用的运载火箭。搭载过包括星链卫星、国际空间站的大量补给、机密军事载荷等。此前总共参与过112次发射任务，着陆回收72次。

此次使用的“猎鹰9”的火箭助推器曾在去年11月执行Crew-1任务。

“猎鹰9”是史上第一枚可多次重复使用一级助推器的液体燃料运载火箭，迄今为止，SpaceX已经成功回收并翻新了大部分“猎鹰9”火箭的助推器，其中一些还多次反复使用。但在本次载人发射任务之前，所有之前回收过的助推器都只是用于运载货物。

△“奋进”号“龙”飞船

“龙”飞船直径4米、高8.1米、最多可搭载7位宇航员。侧面有由 8 个发动机组成的推进器，能产生约1.5万磅推力；船身则集成了传统的火箭逃逸塔设计。

目前，“龙”飞船主要用于运输人员、货物往返于国际空间站，此前总共参与过25次发射任务，23次到达国际空间站。

本次执行任务的“奋进”号载人“龙”飞船曾于2020年5月搭载2名美国宇航员前往国际空间站，执行SpaceX的商业载人测试任务(Demo-2)，同年8月返回地球。

SpaceX的绝活：

重复使用火箭

火箭回收是SpaceX的绝活，为其商业计划的推行节省了大量的成本。

SpaceX在其成立之初就瞄准了火星开发的市场空白，而实现火星开发的最基本前提就是大规模的航天发射。于是，可重复使用的火箭第一级（飞行器脱离大气层后分离的部分）就成为了其航天战略的核心。火箭第一级助推器在发射几分钟后与火箭的其他部分分离，并自行返回地球，安全着陆。

SpaceX还设法通过重复使用有效载荷整流罩进一步降低了向低、中和极地轨道发射的成本。整流罩是两片用来包裹卫星，造价高达600万美金的复合材料。

△整流罩分离

在火箭发射过程中，当火箭加速穿过地球大气层时，整流罩就位于运载火箭的顶部。这个部件的目的是保护火箭有效载荷不受气动力、气动加热及声震等有害环境的影响。当有效载荷被送入太空的预定轨道，火箭整流罩与之分离后，会使用自身的推进器调整姿态，自由返航，在一定高度打开整流罩自带的降落伞减速，之后落入大海。

△“猎鹰9”的火箭第一级助推器在将有效载荷发射到轨道后不久就从太空返回，在船上进行垂直降落

△整流罩落入大海后，SpaceX的打捞船会从大海中捞起它，避免其因海水造成材料损伤。

SpaceX的首席执行官埃隆·马斯克曾表示，一旦“猎鹰9”火箭第一级被重复使用，火箭的边际成本（后续发射的成本）就会下降到1500万美元。这一成本涵盖了全新的第二级（成本约为1000万美元）以及助推器和整流罩回收、燃料和其余的翻新成本等方面。

此前，一旦火箭升空，就会被废弃，导致火箭成了“一次性”的航天器。马斯克称，“猎鹰9”火箭的制造成本高达6000万美元，燃料成本仅为20万美元。重复利用火箭可以不断降低制造成本。从理论上讲，只需要给一枚火箭重复灌入燃料，即可执行多次发射任务。

当然前提是，SpaceX必须确保所回收的火箭仍具备再次发射的条件。“猎鹰9”在飞行时经历了大幅的温度变化，同时要承受诸多极端因素的影响，这些都会对火箭本身造成磨损。回收后的火箭要进行维修和更新，才能再次执行发射任务。

△当地时间4月16日，在美国佛罗里达州肯尼迪航天中心进行发射准备工作的“龙”飞船和“猎鹰9”火箭

美国科技博客The Verge曾撰文称，虽然SpaceX的“猎鹰9”火箭在回收之后可能仍会产生不菲的检修成本，但与建造一枚新的火箭相比，仍然可以大幅降低成本。

靠节省成本

拿下NASA登月独家授权

运载火箭的再利用是美国航天局（NASA）与私人企业结盟的一项重要目标，其目的就是在于节约成本。而SpaceX在此方面的成熟的技术发展，帮助其赢得了NASA的登月独家授权。

△NASA正式宣布将选择SpaceX及其星际飞船为Artemis（阿尔忒弥斯）计划提供载人登月系统（图片来源：SpaceX官方社交平台)

当地时间4月16日，NASA宣布，SpaceX成功中标，击败了亚马逊创始人杰夫·贝索斯的蓝色起源和美国国家安全技术公司Leidos旗下的Dynetics，赢得了价值28.9亿美元的合同。

根据合同，SpaceX的星舰（Starship）将用于执行一次无人绕月和一次载人登月任务，最快在2024年将宇航员送至月球。这也是NASA史上首个商业月球登陆计划。

NASA称，SpaceX除了技术更为成熟外，能够重复利用部份的火箭组件也是其获得青睐的原因之一。