中国故事丨挥“箭”星河的民间推力
12月10日17时07分，星际荣耀公司自主研发的液氧甲烷可重复使用验证火箭双曲线二号在位于中国西北荒漠的酒泉卫星发射中心点火升空，约1分钟后，火箭在目标着陆点平稳精确着陆，火箭状态安全恢复，飞行试验任务取得圆满成功。
该火箭于11月初完成了首次垂直起降飞行试验，12月10日的飞行是其第二次飞行复用，实现了国内首次液氧甲烷火箭的重复使用。
几天前，蓝箭航天公司的朱雀二号遥三运载火箭和星河动力公司的谷神星一号遥九运载火箭也在同一片荒漠中成功发射，分别代表着全球首款连续发射成功的液氧甲烷火箭迈入规模化商业发射新阶段以及国内民营火箭公司首次成功实施晨昏轨道发射任务，在2023年中国民营火箭刷新的多项记录上再添新绩。
火箭的能力有多大，航天的舞台就有多大。在长征系列运载火箭完成第500次发射之际，中国的商业航天也蓄势待发，一枚枚民营火箭“箭”在弦上，助力中国航天事业进一步走向市场化、产业化。
打造高性价比的太空之旅
2017年，35岁的夏东坤已经是中国运载火箭技术研究院的资深技术人员，但是这一年他决定放下“铁饭碗”，和同事刘百奇一同踏入民营火箭的“蓝海”。
他们二人的信心来自对中国商业航天产业的敏锐观察——一方面，国内各个商业航天公司、地方政府纷纷推出了以通信、遥感为应用的多个卫星星座计划，卫星发射需求会在未来一段时间内急剧增长；另一方面，“国家队”的火箭运载能力无法满足方方面面的需要。
“国家在2014年出台多项政策，鼓励民间资本参与国家民用空间基础设施建设。我们有信心靠自己积累的经验研发出高性价比的火箭，就想走出来大胆闯一闯。”夏东坤说。
2018年，刘百奇、夏东坤等一起创办了星河动力公司，该公司提供新型商业化运载火箭发射服务，并发布了“谷神星”“智神星”商业运载火箭研制计划。
12月5日7时33分，谷神星一号遥九运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，发射任务获得圆满成功。新华社发（汪江波 摄）
“谷神星和智神星是人类于19世纪初最早发现的两颗小行星，对当时的人来说，它们是遥不可及的。如今，人类的探测器已经到访过谷神星。我们希望自己造的火箭也能让之前看似遥远的太空离日常生活更近。”夏东坤说。
火箭高昂的发射成本，是阻碍人类大规模进入太空的“拦路虎”，而运载火箭的可重复使用是降低发射成本的最重要手段。北京星际荣耀空间科技股份有限公司液体型号总设计师季海波说，实现运载火箭的可回收，是国内外商业航天追求最高投入产出比的必经之路，双曲线二号验证火箭复用飞行的成功为中国商业航天掌握可回收技术打下基础。
同样意识到火箭可重复使用重要性的还有蓝箭航天空间科技股份有限公司动力研发部总经理刘磊，2017年，他从北京航天动力研究所加入蓝箭航天。
“我刚加入的时候，马斯克的可重复使用火箭已经开始发射运营了。我当时就想：美国人能搞成，为什么我们中国人不行？并且当时商业航天公司还是在打地基的状态，可以自由发挥的余地更多。”刘磊表示相信，在他退休之前，能够实现坐着自己造的火箭去太空旅行的梦想。
探索中国的可重复使用火箭
星际荣耀公司双曲线二号近期的两次成功发射验证了该火箭的快速重复使用能力。季海波说，这意味着星际荣耀初步掌握了重复使用火箭低空返回与着陆和重复使用的一系列关键技术。
11月2日，星际荣耀公司研发的液氧甲烷可重复使用验证火箭双曲线二号在酒泉卫星发射中心点火升空。约1分钟后，火箭在目标着陆点平稳精确着陆，火箭状态安全恢复，飞行试验任务取得圆满成功。
根据使用推进剂的不同，火箭通常可分为固体火箭和液体火箭。相较于固体火箭，液体火箭具备比冲高、推力可调、可多次启动等优点，是可回收运载火箭的更优选择。
刘磊说，甲烷成本低廉、采购方便，液氧甲烷不易结焦积碳的特性有利于发动机和火箭的维护，是打造可重复使用火箭的可行路径之一。
“得出这个结论后，虽然我们明白自己是在走一条别人没有走过的路，需要花费更多时间，背负更多压力，但目标自始至终没有改变。”刘磊说。
经过一系列准备工作，蓝箭航天团队于2023年7月12日迎来了朱雀二号遥二运载火箭的成功发射。在众人齐声呐喊的倒计时结束后，火箭底部的烈焰熊熊喷射，形成4道明亮的光束，将火箭送上天空。火箭内部以液氧甲烷为动力的“天鹊”发动机，为蓝箭公司掌握可回收技术打下基础。
“蓝箭航天从2015年成立到实现成功发射用了八年时间，可谓是八年磨一‘箭’。” 刘磊说。
在朱雀二号遥三运载火箭成功发射后，蓝箭航天公布了朱雀三号可重复使用液氧甲烷运载火箭的研制计划。朱雀三号一级设计复用次数将不少于20次，运载能力较强，可助力大规模星座组网任务。
带动产业链良性发展的“箭头”
火箭是进入太空、开发太空的最主要工具，现阶段民营火箭公司的主要客户是商业卫星公司。“我们更多的是瞄准商业市场的应用，去解决客户的痛点，客户需要什么，我们就去研发什么。”夏东坤说。
北京国电高科科技有限公司是一家以研发低轨卫星为主的商业航天公司，这家公司与星河动力的合作始于谷神星一号的首发箭。
“首发箭发射失利的风险较高，一般来说卫星企业不愿意使用首发箭，但我们公司对星河动力的技术部门较为了解，对他们很信任，果然第一次合作就旗开得胜，为之后的合作打下了良好的基础。”国电高科相关负责人裴瑶说。
裴瑶表示，公司在选择火箭时既看重稳定性也关注性价比，“国家队”的大运力火箭固然可以发射商业低轨小卫星，但“起步价”较高，而民营火箭公司研制了能精准匹配这部分需求的小运力、低轨发射的火箭，发射价格可大为降低，为卫星公司提供了多一种选择。
近年来，北京国电高科科技有限公司通过民营火箭发射了8颗低轨窄带通信卫星。这些卫星可解决地基信号覆盖不到的区域内的物体信息回传，在山水林田湖草沙、地质灾害、病虫害和特高压线路等领域的监测上发挥作用。
商业火箭与卫星都是中国商业航天产业的重要组成部分，目前，该市场规模已超万亿元，国内已注册并有效经营的商业航天企业数量超过400家。
12月9日7时39分，朱雀二号遥三运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，发射任务获得圆满成功。新华社发（汪江波 摄）
蓝箭航天在浙江布局了两个智能制造基地，分别开展火箭总装测试、发动机制造和热试车工作，朱雀二号火箭配套所需的零部件有很大一部分也来自浙江。
“火箭的制造处于我国商业航天产业链的上游，火箭发射位于中游，火箭公司通过不断研发与改进，能够摸索出一套适用于全产业链的标准化流程，带动商业航天走向良性循环轨道，使商业航天的普及度越来越高。”刘磊说。
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记者：徐欣涛、喻菲、杨春雪
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编辑：刘畅、欧东衢
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