语宙
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见证历史
“筷子夹火箭”，成了！今夜，人类航天诞生了一种前所未有的火箭回收新方法：用状如大筷子的一对机械臂接住返回地球的火箭。
北京时间10月13日20时25分，SpaceX公司星舰运载器（Starship）从美国德克萨斯州博卡奇卡星舰基地发射升空，开启第5次组合体试飞任务。6分多钟后，尾部编号为B12的一级火箭返回发射塔，被机械臂稳稳捕获！
机械臂在半空中抓住火箭的瞬间，古朴工业与未来科幻的奇妙混搭风扑面而来。
机械臂昵称“筷子”，是马斯克的发明。塔架叫Mechazilla，为英文“机械”（Mechanic）与科幻作品中巨型怪兽哥斯拉（Godzilla）的组合。塔架既是发射塔，也是回收塔；液压驱动的机械臂是发射前堆叠一二级的工具，现在又成了一级火箭的回收设备。
国内外社交媒体上，很多人在用脏话表达此刻的极致兴奋。确实很疯狂！不过，假如把“机械臂捕获火箭”换个角度理解为“火箭降落在机械臂平面上、只不过该平面挖了个洞”，这种回收方式似乎就显得没那么insane了，更像是物尽其用的最佳路径。
“筷子夹火箭”的想法怎么来的？
2020年年底，当SpaceX团队讨论星舰的着陆腿问题时马斯克问：“我们为什么不能试着⽤塔架捕获火箭呢？”
沃尔特·艾萨克森（Walter Isaacson）撰写的《埃隆·马斯克传》中回顾了其源起：
这是⼀个疯狂的想法，会议室⾥很多⼈听完⼀阵错愕。⼏周后，2020年圣诞节刚过，他们聚在⼀起进⾏头脑⻛暴。大多数⼯程师认为，不要试图⽤塔架接住助推器，⽤来堆叠⽕箭的机械臂已经很复杂、很危险了。经过⼀个多⼩时的争论，⼤家达成了共识，要回到把着陆腿安装到火箭上的老路上去。但是⻜⾏器⼯程主管斯蒂芬·洛⼀直在为采用更大胆的方法而努力争取，他说：“我们既然有这个现成的塔架，为什么不试着用一用它呢？”
⼜经过⼀个小时的辩论，马斯克插⼿⼲预了，他说：“哈洛，你既然已经同意这个计划，为什么不挑起这副担⼦呢？”他开始笑谈电影《龙威小子》中的空⼿道⼤师宫城先生用⼀副筷⼦抓苍蝇的场景。⻢斯克说，塔架上的机械臂以后就叫“筷⼦”！
他发推⽂表示庆祝：“我们要尝试⽤发射塔的机械臂来接住火箭！”当⼀个粉丝问他为什么不直接⽤着陆腿时，马斯克回答：“着陆腿当然可以，但最好的零部件就是没有零部件。”
▲就是这个镜头（图源：网络）
为什么用机械臂替代着陆腿？
猎鹰火箭以着陆腿在陆上或海上平台着陆已经成熟，星舰为什么另辟蹊径？
传统的火箭回收（马斯克以一己之力把“火箭回收”变成“传统”了，其实在这之前火箭传统上是不回收的！）中，火箭着陆时难免受到冲击、损伤，影响使用寿命且需要开展大量检测、翻新工作。机械臂捕获的方式不仅避免了冲击，而且因为火箭不再需要着陆腿而减轻了质量。
因此，火箭通过机械臂回收后能够直接在发射台上补加推进剂、局部维修即投入再次使用，从而实现快速连续发射，进一步提高发射效率、降低发射成本。（也就是说，从制造到使用，SpaceX的火箭都成了“流水线产品”。）
马斯克每天都在强调，星舰是人类文明迈向火星的关键。今年4月他在星舰基地发表的演讲中说：“火星任务每两年或 26 个月进行一次。大致每隔两年，就会有数以千计的星舰从地球出发，前往火星。”每天发射多艘星舰的飞行频次确实需要更短的周转时间，方可真正实现星舰的快速复用。
▲机械臂结构（图源：SpaceX）
机械臂回收火箭难在哪？
星舰一级火箭高71米，重几百吨，设计一个能接住如此庞大且快速下落物体的系统绝非易事，其精度至关重要。机械臂需要与返回火箭的下降完美同步，对天气、大气条件和意外轨迹变化等变量进行补偿，需要先进的软件、精确的控制系统和可靠的机械工程。即使是很小的误判也可能导致灾难性故障，可能损坏火箭和塔架。同时，机械臂的物理磨损也是一个需要长期关注的结构性问题。
除了工程复杂性带来的安全性可靠性挑战，SpaceX还将面临更为严格的监管。新的回收模式增加了评审的复杂性，因为监管机构需要保证巨大的机械臂能安全运行，不会危及周围地区或人口。可以想象，SpaceX与FAA的辩论、抗争未来只会愈烈。
第5次试飞任务的主要目标是：一级火箭实现机械臂捕获，二级飞船再次完成再入和着陆点火，溅落至印度洋目标区域。截至本文推送时二级飞船仍在飞行，但结果似乎已经不重要了。“大筷子”回收火箭，成就了星舰至今最精彩的一次试飞，也为SpaceX实现其火星愿景铺上了更多台阶。由此而始，人类太空飞行与航天产业创新将再入怎样的新境？
参考文章：
Will Robinson-Smith，Live coverage: SpaceX to attempt first booster catch during the Starship Flight 5 mission，
https://spaceflightnow.com/2024/10/13/live-coverage-spacex-to-launch-5th-flight-test-of-starship-from-starbase-in-southern-texas/
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