猎鹰9号(可回收式中型运载火箭)

猎鹰9号（Falcon 9）火箭是美国私营航天公司SpaceX研发和制造的可回收式中型运载火箭。

“猎鹰”9 系列火箭包括3种型号，分别是：“猎鹰”9-1.0、“猎鹰”9-1.1、“猎鹰”9-1.2（构型5），其中1.0与1.1已退役。猎鹰9号于2010年6月4日完成首次发射，于2015年12月21日完成首次回收。2021年9月15日，SpaceX利用和猎鹰9号火箭执行了首次纯商业载人太空飞行任务。2023年11月22日，SpaceX使用猎鹰9号发射23颗星链卫星。2024年4月8日，搭载有韩国军事侦察卫星的“猎鹰9”号火箭在美国佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空。2025年2月18日，猎鹰9号火箭首次成功实现跨国回收。2月27日，搭载有月球着陆器“雅典娜”的猎鹰9号火箭在佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空。美国东部时间3月31日21时46分，“猎鹰9”运载火箭成功从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射，将名为“Fram2”的私人载人航天任务送入地球极地轨道。这是人类历史上首次有载人航天器环绕地球两极飞行。

猎鹰9号是第一枚完全于21世纪开发和设计的火箭、第一枚实现可控陆地和海上垂直着陆回收的火箭、第一枚实现多次重复使用的火箭，也是首度由私人企业承包国家探索太空的发射火箭，其低成本、多发并联、多次使用、垂直回收的设计思路深刻地影响了商业航天时代的火箭的设计。

发展沿革

发展背景

千禧年以前，美国航天界一直由美国航空航天局（NASA）主导。然而，随着时间的推移，NASA的经费支持虽然在逐年上升，但占财政预算的比例却在不断下降。考虑到成本因素，NASA选择了与商业公司合作，以降低太空探索的成本并提高效率。在这种背景下，美国企业家埃隆·马斯克创建了SpaceX，旨在通过采用创新的技术和流程，降低火箭发射的成本并提高其可靠性。SpaceX通过采用可回收火箭技术、自主导航系统等创新技术，以及优化供应链和生产流程等手段，旨在实现太空探索的高效、经济和安全。

发展历程

发展初期

2002年，埃隆·马斯克（Elon Musk）正式创建太空探索技术公司（SpaceX）。SpaceX专注于开发生产低成本高可靠的空间运载火箭。

（SpaceX）SpaceX火箭的研发并不顺利。2006年3月24日，SpaceX的猎鹰1号火箭首次发射失败，2007年3月20日，第二枚火箭也没能顺利进入轨道，2008年8月2日在第三次火箭发射期间，搭载着三颗NASA卫星的火箭爆炸了，猎鹰一号三次试发射全部失败。同年9月28日，SpaceX开始了第四次发射，此次终于成功。SpaceX因此成为世界上第一个实现火箭发射入轨的私营商业航天公司，同年还获得（NASA）正式合同。

猎鹰1号发射成功之后，SpaceX就开始升级，将原本仅有1台梅林（Merlin）发动机的猎鹰1号升级为由9台梅林发动机组成的猎鹰9号。2010年6月4日，猎鹰9号完成首次发射，2011年SpaceX又拿到了追加至3.96亿美元投资，用于研发猎鹰9号和龙飞船。

发展方向

根据惯例，火箭发射升空后，第一级推进器就会被废弃，马斯克认为这是火箭发射成本高的主要原因，若能将其回收将有效降低成本。从2012年9月到2013年10月，SpaceX陆续做了8次火箭回收试验，但遗憾都以失败告终。

回收技术成功

2014年10月，太空探索技术公司宣布研制的“”火箭由发射台点火后飞到744米的空中，然后又垂直降落回发射台。指出，“草蜢”的试验是研发垂直起降、完全可重复使用运载火箭的“关键一步”。之后，SpaceX开发出“猎鹰9”运载火箭的可重复使用版本，并在2014年9月底的一次发射中，成功回收“猎鹰9”的部分一级火箭。

2015年12月21日，“猎鹰9号”的一级火箭是以自动垂直降落、借助可变推力发动机在陆地软着陆的方式实现回收，在回收应用技术上突破了很多难题，这也是人类发射火箭历史上的第一次助推器回收，为未来的太空探索提供了新的可能性。

陆地回收技术成功实现后，SpaceX尝试海上回收试验。2016年4月9日，“猎鹰9”搭载龙飞船顺利升空，一级火箭助推器分离之后，再次尝试难度极高的海上回收任务。在此前多次尝试失败后，一级火箭稳稳降落于名为“我依然爱你”的海上平台，完成历史性突破。

2018年10月7日，美国太空探索技术公司用一枚“猎鹰9”火箭成功将一颗地球观测卫星送入太空，并首次在美国成功实现火箭第一级的陆地回收。2021年6月30日，成功进行了第二次“拼车发射”任务，利用可重复使用的猎鹰9号火箭助推器将88颗微型卫星送入轨道，并实现了当年首次助推器陆地回收。

2025年2月18日，猎鹰9号火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空，近8分钟后，其一级助推器降落在巴哈马海岸的无人回收船上，该火箭首次成功实现跨国回收。3月15日，SpaceX 猎鹰9号火箭从加州范登堡太空军基地发射升空，执行“运输者 13 号”（Transporter 13）拼车任务，成功将74个航天器送入轨道。火箭一级助推器按计划在发射后7.5分钟返回地球，该枚一级助推器B1081完成第13次回收，系SpaceX 猎鹰9号总计第400次火箭回收，同时还延续了2021年1月“运输者1号”任务之后的“单箭最多载荷”发射纪录。

回收失败经历

2015年1月6日，SpaceX研制的“猎鹰9”运载火箭原本计划在美国卡纳维拉尔角空军基地发射升空，但在倒计时进入1分钟时，由于故障原因发射任务被紧急中止。经过修正后，“猎鹰9”运载火箭发射时间改为2015年1月10日，发射地点不变，但火箭海上回收尝试以失败告终，火箭在海上浮动平台硬着陆并损毁。同年6月28日，SpaceX发射一枚猎鹰9号火箭执行国际空间站货运补给任务，火箭升空2分半钟后突然爆炸解体，携带约2500公斤补给的货舱也被炸毁，原本计划的火箭回收着陆试验也未能进行。

2016年1月17日，SpaceX成功发射了搭载一颗海洋观测卫星的“猎鹰9”火箭，然而遗憾的是，火箭第一级海上回收尝试再次以失败告终。2018年7月25日，“猎鹰9”火箭成功把美国星通讯公司下一代全球计划的第七批10颗卫星发射至目标轨道，火箭第一级虽实现海上回收，但整流罩回收再次失败。2021年2月15日，第19批60颗“星链”卫星搭乘猎鹰9号火箭从佛罗里达州发射升空并成功部署，但一级火箭的着陆回收过程出现了罕见的技术故障，导致火箭未能成功返回地球并最终坠毁。

发射任务

货物补给

载人航天

组网星链

其他任务

设计思路

回收利用

猎鹰9号的回收利用设计思路主要是基于其可重复使用的特点，这种设计思路已经成为现代太空探索的重要发展方向之一。猎鹰9号的回收利用主要涉及两个阶段：第一阶段是在火箭发射后，将火箭的第一级和第二级分开，然后让第一级返回地球并着陆。第二阶段是当火箭需要再次发射时，重复使用已经成功返回和着陆的第一级，以减少新火箭的制造和发射成本。SpaceX对鹰9号火箭的的顶端和外层采用航天常用的超强度铝锂合金材料制造，并在后盖上面盖了特制的挡热板，用以保护“猎鹰9”第一级和第二级在重再入地球大气层时免遭损坏，这样便可以回收再利用。

垂直着陆

猎鹰9号火箭的垂直着陆技术是它的一大特点，这项技术使得火箭在发射后能够返回地球并安全着陆，为火箭的重复使用提供了可能。猎鹰9号火箭的垂直着陆技术主要涉及以下几个方面：

火箭型号

“猎鹰”9 系列火箭包括3种型号，分别是：“猎鹰”9-1.0、“猎鹰”9-1.1、“猎鹰”9-1.2，其中1.0与1.1已退役。

性能参数

参考资料：

价格和载荷

2023年新发布了猎鹰9号和重型猎鹰的报价及其最大有效载荷，如表格所示：

参考资料

发射记录

社会意义

猎鹰9号火箭的成功具有四大社会意义：

4.支持可持续发展：猎鹰九号火箭在设计和制造过程中充分考虑了可持续性原则，采用了一系列环保措施，如可重复使用的部件、减少燃料消耗等。这种做法有助于实现可持续发展目标，保护环境和资源。

世界纪录

2021年1月24日，美国太空探索技术公司（SpaceX）使用“猎鹰-9”运载火箭进行了一次一箭143星发射，刷新之前由印度保持的单次发射卫星数量最多的世界纪录。

2021年3月14日，SpaceX的一枚九手猎鹰9号火箭从美国肯尼迪航天中心39A发射台点火升空，成功将第22批60颗星链卫星送上太空，再次刷新人类火箭复用纪录。

2024年7月12日北京时间10:35，SpaceX 在范登堡太空军基地 SLC-4E将猎鹰9号Block.5 运载火箭发射升空，由于本次发射任务的失败宣告猎鹰9号连续325次发射成功纪录从此中断。

2025年3月15日北京时间14:43，SpaceX 猎鹰9号火箭从加州范登堡太空军基地发射升空，成功将 74 个航天器送入轨道。该枚一级助推器B1081完成第13次回收，系SpaceX 猎鹰9号总计第400次火箭回收。延续了2021年1月“运输者1号”任务之后的“单箭最多载荷”发射纪录。

美国东部时间2025年3月31日21时46分，“猎鹰9”运载火箭成功将名为“Fram2”的私人载人航天任务送入地球极地轨道。这是人类历史上首次有载人航天器环绕地球两极飞行。

相关事件

爆炸

2016年9月1日，SpaceX“猎鹰9号”火箭在佛罗里达州空军基地点火测试引擎期间突然发生猛烈爆炸，令搭载的价值2亿美元以色列通讯卫星Amos-6焚毁。事件虽未造成伤亡，但势令SpaceX火箭发展计划受挫，并重创以色列卫星通讯业。

侧翻

2024年2月15日，美国私营企业“直觉机器”公司研发的月球着陆器“奥德修斯”搭乘美国太空探索技术公司的“猎鹰9”火箭从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空，于22日18时23分（北京时间23日7时23分）在月球着陆，着陆时发生侧翻。“直觉机器”公司23日在社交媒体X上表示，“奥德修斯”目前“存活良好”，其遥测仪器和太阳能充电板运行正常。

暂停发射任务

美国当地时间2024年7月11日，SpaceX的“猎鹰9”火箭在执行“星链”发射任务时，二级发动机发生罕见故障，导致20颗“星链”卫星被部署到“比计划低得多”的轨道上，它们面临着在地球大气层中燃烧的风险。当地时间12日，美国联邦航空局发表声明称，暂停美国太空探索技术公司“猎鹰9”火箭发射任务，并要求该公司调查11日晚任务期间火箭出现故障的原因。7月13日，对此马斯克回应，在太空重新点燃发动机的尝试“出于未知的原因”，导致了发动机爆炸。马斯克还称，SpaceX正在更新星链卫星的软件，以迫使其机载推进器比平时更用力地发射，以避免炽热的大气层再入。同时他还指出：与《星际迷航》的情节不同，这可能行不通，但值得一试。9月30日，美国联邦航空局叫停太空探索技术公司(SpaceX)“猎鹰9”型主力运载火箭发射活动，原因是一枚“猎鹰9”执行载人飞行任务时出现故障，二级火箭没有落到目标区域。这是三个月来“猎鹰9”第三次停飞。10月6日，美国联邦航空管理局（FAA）表示，SpaceX（SpaceX）“猎鹰9”型主力运载火箭可以复飞，执行计划于周一从佛罗里达州发射欧洲航天局“赫拉”（Hera）航天器的任务。

火箭碎片坠落波兰

2025年2月19日，波兰西部村庄科莫尔尼基男子亚当·博鲁茨基当天上午10时左右在自家仓库后发现一块汽油桶大小、被烧得漆黑的火箭碎片，仓库院子里的灯似乎被这位“不速之客”砸坏，但没有造成人员伤亡。博鲁茨基报告了警方，后者与波兰航天局一起调查后确认，“不速之客”来自SpaceX2月1日在美国加利福尼亚州范登堡空军基地发射的“猎鹰9”火箭。警方说，在另外一个村庄附近的森林里也发现了一块类似碎片。哈佛大学天体物理学家乔纳森·麦克道尔称，“猎鹰9”火箭原本应在控制下重新进入大气层并掉落在太平洋，但是因为发动机故障，“数周来，我们一直看着它绕地球运行，预计它会不受控制地重新进入太空。”麦克道尔称，碎片以每小时1.7万英里（1英里约合1.61公里）的速度掠过英国，然后掠过斯堪的纳维亚半岛部分地区，最后以每小时数百英里的速度坠向东欧。他推测还有部分碎片落入乌克兰西部。麦克道尔还称，这是近期第四次发生“猎鹰”型火箭发动机出现故障引发担忧的事件，“这种情况似乎正在变得更加常见”。在丹麦、瑞典、英国，有人于2月19日看到火箭碎片重新进入大气层过程中燃烧并划破夜空的景象。

送上太空的骨灰样本散落在太平洋

2025年6月，媒体称SpaceX猎鹰9号火箭曾送骨灰样本上太空，但飞船降落失控，150份骨灰全扬在了太平洋。负责承包“太空骨灰游”的美国航天企业CelestisCelestis在声明中表示他们使用的是德国初创公司开发的新型飞船Nyx，虽然Nyx顺利入轨，但是降落伞系统在回到地球的过程中出现故障，内部装载的骨灰和脱氧核糖核酸散落在太平洋。Celestis表示虽然太空舱无法回收，但是公司团队会与客户家属挨个联系，讨论可能的后续措施。