美國SpaceX「獵鷹9號」火箭,發射成本據報超過6,000萬美元。中國的火箭或會稍低一些,但亦不便宜。而發射成本當中,燃料所佔比例很低,「獵鷹9號」不到0.5%,而火箭硬件則佔80%以上,當中又以第一級火箭佔最大比例。
根據「獵鷹9號」的數據,第一級火箭回收後修整檢測的開支要大約910萬美元,相比第一級火箭用完即棄,實在便宜太多。
話說回來,火箭要重複使用,前題自然是能夠回收。現在各國研究回收火箭的方式大致有3種:傘降回收、帶翼回收和垂直回收。
傘降回收大致是在一級火箭脫落後,在低空用降落傘減速著陸,或由直升機在半空鉤住帶回地面。這種方式目前仍未完全實現。
帶翼回收簡單而言是在第一級火箭上加裝有翼助推器,讓其脫落後和飛機般滑翔降落。這方式難度不太大,但因為要增加機翼、起落架等結構,相關重量會令火箭損失約40%運載力。
垂直回收是目前最主流的做法,美國的「藍色起源」和「SpaceX」走的都是這路線。
具體來說,第一級火箭脫落後,要再次點火調整姿態和軌迹,最後再點火反推減速,並實現在陸上或海上平台,以垂直姿態著陸。
這方式的好處是降落精度高、對火箭結構改動最小,最具經濟效益。
不過它的技術難度也極大,當中涉及彈道、氣動、控制、發動機材料和多次點火的問題,能掌握者寥寥無幾。
「SpaceX」經多次試驗後,於2015年12月用「獵鷹-9」火箭發射11顆小型通信衛星,並成功垂直回收,這是全球第一個實用回收個案。至2022年9月,它已成功回收第一級火箭130多次,其中一個第一級火箭重複使用了14次。
而「藍色起源」實用回收火箭,比「SpaceX」還早約一個月(2015年11月),惟它的火箭屬亞軌道火箭,沒有把航天器送入軌道能力,其後續發展亦較慢。