【视频】“猎鹰9”的崎岖回收之路——低成本太空时代大门正徐徐打开-宇航探索局
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出征地球同步轨道
2013年11月25日“猎鹰9 V1.1（ex）”出征地球同步轨道，将Orbital Sciences Corporation制造的SES-8通信卫星发射入轨。这是SpaceX首次执行同步轨道发射任务，此前任务中将有效载荷送入预定轨道后曾尝试将二级火箭打入36000公里的高轨道，但效果总不理想。事实上，就在前一次发射CASSIOPE中，“猎鹰9V1.1（ex）”由于上面级火箭不能重启导致未能进入同步轨道，尽管这只是一次技术尝试（从“猎鹰-9 v1.1 (ex)”到“蚱蜢”火箭）。此次发射既可以说是失败（同步轨道入轨试验失败），又可以说是成功（SES-8通信卫星入轨）。所以不少媒体一直称赞SpaceX几乎没有重大失败，却不知其中内情，将试验性失败寓于任务成功之中。
技术人员在弗吉尼亚州杜勒斯轨道科学公司的Thaicom-6通信卫星边进行卫星的总装测试工作。Thaicom-6采用C波段和Ku波段混合通信（有朋友告诉我，姑且认为是的吧）。该卫星是基于Orbital非常成功的GEOStar-2卫星平台设计的，该卫星平台可以容纳所有类型的商业通信有效载荷，并且与所有主要商业发射器兼容。18个C波段和8个Ku波段转发器能够为东南亚，南亚和南非（包括马达加斯加）日益增长的卫星电视市场提供服务。
随后的2014年1月6日，“猎鹰9 V1.1”成功为亚洲卫星运营商THAICOM发射THAICOM 6卫星。受火箭运载能力和发射场地处位置影响，“猎鹰”并不能一次性将THAICOM 6送到同步轨道上，而是采取了常用的三阶段入轨方式：一二级火箭将卫星送到驻泊轨道，以停泊轨道的环绕速度将卫星加速送到转移轨道与同步轨道相切处，即转移轨道的远地点，二级火箭发动机点火将THAICOM 6卫星运送到地球同步轨道。
此次发射仍旧使用卡纳维拉尔角空军基地40号空间发射复合体（SLC-40）
同时，此次发射是“猎鹰9”火箭认证渐进型消耗性运载火箭（EELV）计划下执行三次资格飞行中的第三次。“猎鹰9”火箭获得认证后，SpaceX将有资格竞争为美国空军发射国家安全卫星。
再征空间站
此次发射的发射徽章，此次发射是SpaceX根据其与美国航空航天局签署的1.6亿美元商业再供应服务（CRS）合同而执行的第三次正式任务，也是“猎鹰9” 火箭的第九次成功飞行
2014年4月18日，SpaceX发射龙飞船到国际空间站，进行了该公司的第三次商业再补给任务，同时这是龙飞船第四次“访问”空间站。此次发射仍旧使用卡角的40号发射复合体。这是“猎鹰 9 v1.1”将在升级后进行的第四次发射，也是第三次从SLC-40发射复合体升空。
龙飞船与“猎鹰 9V1.1”对接，对于这次补给任务，龙飞船的加压舱和无压增压舱装满了将近5,000磅的物资和有效载荷，其中包括支持超过150项计划用于国际空间站科学实验的关键材料。将如此艰巨的任务交给SpaceX及羽翼未丰的“猎鹰 9V1.1”，可以说NASA给足了信任。次发射的CRS 3“龙”飞船进行了多项升级，其中最引人注目的是新的航空电子系统，该系统允许搭载动力载荷是以前的四倍。此次龙飞船总共运载了六个动力载荷，其中四个在加压舱，两个在无加压舱。
在“猎鹰9R”起飞约10分钟后，成功地将龙飞船运送到325x325公里的目标轨道，2分钟后龙飞船的太阳能电池板打开。龙飞船停靠国际空间站，远征39号上的日本宇宙航空研究开发机构指挥官Koichi Wakata使用空间站的机器人手臂抓住飞船，之后将龙飞船引导至空间站并对接。
加装着陆腿的猎鹰9V1.1,轻轻溅落于水面。这是猎鹰火箭第一次加装着陆腿尝试动力返回。以往第一级火箭在不考虑回收问题的情况下，主要就是让它以大推力带着第二、第三级火箭及卫星向上、向前飞行，到时脱离第二级火箭合抱木装饰 ，无害坠毁。做到回收这一步，关键是在第一级与第二级火箭分离后，对于第一级火箭状态的调整。也就是，过去对第一级火箭的落点只要落到海上或者无害区域即可，现在是要定点回收。
其实操作原理也不难理解，在第一级与第二级分离后，第一级火箭仍然保留部分燃料，并且控制第一级火箭的计算机继续工作。按着预先设计的降落轨迹，一二级火箭实行分离后，实现第一级火箭再点火。由于第一级火箭的发动机以及伺服系统都在喷口附近，加上设计的着陆支架，因此在再点火前的自由落体过程中，火箭重的一端也就是喷口在下方，箭体一般不会产生翻滚、摇摆。与之前的向前推力不同，再次点火后，燃烧产生的推力主要是反方向克服重力，并且调整运动的方向、位置。技术最难的是对燃料燃烧产生推力的控制，要使得箭体从很高的下坠速度，逐渐减小到每秒只有两米的缓慢速度，并且垂直地平稳落到只有足球场大小的无人船上。（其实最后阶段降落原理与喷气式飞机的垂直降落原理差不多。）
“猎鹰9”号第一级火箭在回收过程中，据说要经历几次停火、再点火，就是让火箭既能够利用重力下坠以节省燃料，同时又使得每次点火都可以有效控制下坠速度、调整下落位置，最后安全降落蝶泳腿。2014年4月18号，猎鹰9号一级在完成了CRS-3（国际空间站补给任务3）任务后正典燕窝，成功完成了掉头、载入大气层、海洋软着陆测试。
一级再入—海面软着陆
2014年7月14日，猎鹰9号于美国东部时间上午11点15分从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地起飞雪狗兄弟，将6颗ORBCOMM OG2卫星送入轨道。这次发射是SpaceX用“猎鹰9”首次搭载发射ORBCOMM的OG2系列通信卫星。
ORBCOMM的OG2卫星将为现有客户提供功能更强的快速信息传输。ORBCOMM OG2卫星拥有更大的信息量和更高纬度的覆盖范围，同时大幅提高网络容量。ORBCOMM OG2是世界上第一个也是唯一一个专门用于机器对机器（M2M）通信的商用卫星网络。 ORBCOMM网络使用低地球轨道卫星向世界上最偏远的地区提供可靠的，具有成本效益的M2M通信。ORBCOMM OG2能够在固定轨道上向全球各个角落提供提供固有的网络冗余通信服务，通信服务不会受到恶劣天气的影响。每个OG2卫星相当于六颗OG1卫星，它们在更高纬度地区提供更快的信息传输，更大的信息量和更好的覆盖范围，同时显著增加网络容量博伽茹。
此次发射，猎鹰9一级火箭再次完成了海洋软着陆，精度较上一次大幅提高，但是仍不尽人意，距离驳船回收还有一些技术差距。
一级再入—海面软着陆
回收的困难一方面在于着陆点的尺寸十分有限，另一方面在于驳船并不是锚定静止的，而是在海面上漂浮摆动的。对于从太空以1300米/秒返回的猎鹰火箭而言，300英尺×100英尺大小的驳船是个很小的目标物。
虽然SpaceX已经展示了两次成功的海面软着陆，但在未锚定的海洋平台上执行精确着陆显然更具挑战性。从太空返回任何东西都是一项挑战，但返回一级火箭并精确软着陆会带来一些额外的障碍。 猎鹰9火箭一级有14层楼高，飞行时速度最大可达1300米/秒，在此情况下稳定回收猎鹰9火箭就像在风暴中平衡手上的扫帚一样困难。为了稳定火箭并降低速度，一级9台“梅林”发动机中的3台需要重新点火猩球大战。
一级猎鹰9火箭端部安装了四个超音速栅格翼，它们呈X配置，在火箭上升过程中收起，在火箭再入返回时展开控制升力方向。尽管四个小翼只有4英尺×5英尺，然而它们可使14层楼高的箭体滚动、偏转、俯仰达到20度
虽然驳船配备了强大的推进器来帮助它保持原位都市邪侠，但实际上并没有锚定，因此找到靶心变得特别棘手。 在以前的尝试中，“猎鹰9”火箭只能保证10公里的着陆精度。 然而对于驳船回收而言，则要求10米内的着陆精度。为此，SpaceX在火箭上加装了4个小转向翼。
2014年6月17号：F9-Dev第一次装上了棚格翼，棚格翼对往后的回收任务至关重要
2015年1月10号，在完成了CRS-5（国际空间站补给任务5）后，猎鹰9号一级第一次尝试降落海洋平台。由于控制气动栅格翼的液压油过早用完神仙进修班，火箭着船前仍处于轨道调整阶段，此时横向速度过快，目标精确度不够高，导致猎鹰9砸到驳船上爆炸。由于黑暗和雾天，SpaceX无法获得良好的着陆视频，只有遥测数据用以评估故障。
2015年2月11号，猎鹰9发射深空气象观测卫星，一级猎鹰第二次尝试降落海洋平台，因海洋气候恶化，平台受损，降落平台计划无法实施。尽管极端天气阻止了一级火箭回收，但数据显示，一级火箭落点距离目标10米以内，软着陆时火箭非常垂直，在测试过程中捕获的数据表明箭隐，在天气较好的情况下，一级火箭能够在驳船上成功回收。两个月后，老天给了SpaceX一个好天气，猎鹰9却没有抓住
2015年4月14号，CRS6（国际空间站补给任务6）曹锦强，第三次尝试降落海洋平台，控制阀出现延迟影响矢量控制，降落触地角度和速度不佳导致降落架受损，爆炸了。
在大家都觉得6月28号的CRS-7任务，猎鹰9号将会创造历史。遗憾的是火箭发射失败二级出现故障。整个2015年的后半年的发射计划都被延迟了夏之雨。事后SpaceX在官网上发布了任务失败简报，详细剖析了发射失败的原因（用于给液氧储箱进行加氦增压的支撑杆失效）。不过，延迟不代表不干活，SpaceX着手推出猎鹰9号的二次升级版，更强大的推力，更可靠的火箭一、二级。运力得到提升的同时，回收的成功几率也因此得到了提升。
在2015年12月23号，在圣诞节前夕，SpaceX完成了事故后的首飞。这一次首飞亮点很多；第一次发射升级版猎鹰9号（v1.2/FT/Full Thrust），第一次成功的完成了陆地回收，创造了轨道运载火箭的历史。
2016年1月17号Jason3（海洋高度测量卫星）发射后冯盈盈，猎鹰9第四次尝试降落海洋回收平台，精确度和速度控制比上一次更加的完善，可惜其中一个降落架无法锁死，降落后无法支撑箭体。初步调查原因指向起飞时的大雾天气引起降落架锁定结构结冰。
2016年3月4号，SpaceX第一次尝试海洋平台回收地球同步轨道发射任务的一级火箭，难度比以往的低地球轨道任务难度要大很多欢乐农家，基本上是大家都没有抱太大期望。果然，猎鹰9号一级直接砸了平台一个洞。
历史性的时刻到了。2016年4月8号，在完成CRS-8任务后女虐男小说，火箭一级尝试返回海洋平台并降落成功，创造了历史。海洋平台回收是整个火箭回收计划一个重要的部分。SpaceX也打算会利用CRS-8任务所使用过的一级在2016年内完成复飞再回收测试。当然CRS任务只属于地球低轨道任务，如果能做到地球同步轨道任务的一级回收，这才是真正可以影响行业发展。
2016年5月6号，猎鹰9号在完成JCsat地球同步轨道任务后，一级成功返回降落在海洋平台上。
快速回收和复用是马斯克和他的团队一直梦寐以求的事情，终于在2017年完成了。2017年3月30号的SES-10任务里，SpaceX发射了在CRS-8任务回收的火箭一级，河北三本大学排名在完成任务后成功再次回收。
番外篇——SpaceX诉讼美国空军
2014年，美国空军就其改进型一次性运载火箭计划与联合发射联盟公司签订了一份“批量采购”合同夏小汤。根据这份长期合同，美国空军将从联合发射联盟公司批量采购３６个火箭芯，用于国家安全发射项目。与ULA的合同是在公众视野外进行谈判和执行的，并且从未公开。 SpaceX根据信息自由法（FOIA）要求得知合同信息，但尚未收到答复。 因此，到目前为止，除了ULA和政府之外，没有人真正知道文件的内容或者合同目的。很明显，大宗商品买卖合约与竞争的概念是直接对立的。 它至少在2018年之前保持ULA垄断地位。 这将不必要地浪费纳税人数十亿美元。
鉴于美国与俄罗斯的关系日益恶化，这份合同更加令人震惊。 EELV的大部分发射都是由ULA的宇宙神系列运载火箭发射水谷幸也，它们使用RD-180火箭发动机绝版空间。 RD-180由NPO Energomash在俄罗斯制造，由俄罗斯政府拥有和控制。 俄罗斯太空和国防工业由俄罗斯副总理德米特里罗戈津领导。 由于俄罗斯吞并了克里米亚，罗戈津被列入美国制裁名单。 由于美国考虑对俄罗斯国防部门进一步实施制裁，因此ULA继续向俄罗斯控制的军工实体支付数百万美元以支持美国的国家安全战略是不协调的。同时老美用毛子的火箭发动机发射自己的军用卫星侦查监视俄罗斯境内外军事目标，并引导打击在叙俄罗斯部队，这是毛子所不愿看到的
2014年4月28日，SpaceX在美国联邦索赔法院提出抗议，挑战美国空军与波音和洛克希德马丁公司联合发射联盟（ULA）签署的最新演化消耗型运载火箭（EELV）合同，要求美国联邦索赔法院撤销大部分交易。 该合同是一项长期合同饱览的意思 ，保证政府和军方从ULA购买36枚用于国家安全发射，这是ULA垄断美国火箭发射的缩影，因为此时没有任何其他发射提供商与之竞争。实际上在2014年3月，空军推迟了大约一半的发射。这些任务多是发射GPS卫星，SpaceX提出以每枚不到8000万美元的价格发起招标，这样的低价彻底冲击了美国乃至世界航天发射市场。图为2014年4月10日，联合发射联盟用“大力神5号”火箭将将国家侦察办公室的NROL-67间谍卫星发射入轨。
自波音和洛马合并成立ULA以来，成本不仅没有任何节省反而大幅暴涨。发射成本从单枚大约1亿美元上涨到4亿美元（是SpaceX提供发射费用的7倍），这使得ULA的运载火箭不仅在美国乃至全球都是最昂贵的。 此外，美国每年还得向ULA支付将近10亿美元的资金，以维持发射能力，到2030发射成本预计将接近700亿美元。
帅哥马斯克不断强调，玖竜SpaceX并不希望获得这些发射的合约。我们只是寻求竞争的权利。次年的1月23日，SpaceX放弃对美国空军的诉讼，以换取更多国家安全发射任务可用于竞争的服务。同时，作为协议的一部分，空军还将加快认证SpaceX发射军用卫星我的战神女奴。因为像SpaceX这样的新进入者必须通过认证才能执行国家安全任务。但是让人以外的是美国空军似乎有意偏袒发射联盟，在SpaceX认证过程中故意放慢速度，以使得ULA更快获得发射机会。
前美国总检察长约翰·阿什克罗夫特担任调解员沦陷城中 ，SpaceX和空军能够达成协议。实际上大多数美国人可能从来没有听说过EELV计划。它于1995年，由空军实施，旨在降低25-50％的火箭发射成本，提高火箭发射系统的可靠性。该计划最初有两个竞争对手 - 波音的德尔塔四号运载火箭和洛克希德马丁与宇宙神五号。然而在2006年，在波音公司盗用数千份洛克希德机密定价文件后，两家公司搁置了彼此的索赔，成立ULA，形成新的垄断。
这项法律行动旨在聚焦自2006年以来一直未被检查的问题：ULA垄断形成且国家安全发射市场缺乏竞争。在2012年11月的收购决定备忘录中，作为努力从根本上重组EELV计划的一部分，美国国防部肯德尔副部长指示空军“积极”将发射竞争纳入EELV计划。在2013年1月发布的给政府问责办公室的一封后续信中，肯德尔副秘书还明确表示，航天发射新入者必须经过三次认证发射后才能参与竞争，三次发射的飞行数据都需要向军方提交，作为奖励和补偿，国防部将一些发射合同授予新入者。2013年9月29日，SpaceX成功完成了空军三次必需的认证飞行中的第一次，之后不久又完成了第二次成功认证飞行。同一个月，第三次认证飞行也圆满完成（从“猎鹰-9 v1.1 (ex)”到“蚱蜢”火箭，“龙”夫人的空间站之旅）。
《从“猎鹰-9 v1.1 (ex)”到“蚱蜢”火箭》
《“龙”夫人的空间站之旅》
《从“猎鹰5”到“猎鹰 V1.0”》
《SpaceX崛起背后的NASA与ULA》
《SpaceX的艰难起步，马斯克的人生低谷》
《看了马斯克，我才知道，我不仅没有童年，还虚度了青春》
《X-37B那点不能说的秘密》
《X-37B之前传》
《SpaceX发射X-37b背后那些事儿》