图：“猎鹰”9火箭从卡纳维拉尔角发射（图片来源：NASA网站）
【本站综合报道】美国东部时间1月10日4时47分（北京时间17时47分），SpaceX公司“猎鹰”9火箭从卡纳维拉尔角发射，执行国际空间站货运补给任务，并验证火箭第一级回收概念的可行性。专门为此次任务建造的远洋驳船和指挥船部署在佛罗里达东海岸大西洋水域，用以回收“猎鹰”9火箭子级。虽然火箭成功发射，但回收以失败告终，火箭在海面浮动平台硬着陆并损毁。SpaceX公司将继续研发火箭回收技术，若取得成功，将大幅降低发射成本，为航天技术的巨大进步奠定基础。
任务简介 此次任务代号CRS-5，是“猎鹰”9火箭搭载“龙”飞船第五次执行国际空间站补给任务，“猎鹰”9火箭与“龙”飞船分离后，通过“龙”飞船与国际空间站对接运送约2.5吨共计256项的科学实验品、食物、饮用水等补给物品，最重要的环节是要进行火箭返回测试，降落在海上移动平台。
发射过程 在将“龙”货运飞船发送至国际空间站的过程中，“猎鹰”9火箭第一级需持续燃烧将近3分钟。然后，火箭第一级将燃烧剩余液体燃料以返回地球，与此同时，火箭单发动机的上面级将“龙”飞船送至轨道。发射9分钟后，“龙”飞船成功进入预定轨道，继续飞行，预计将在12日抵达国际空间站。但是第一级助推器的回收并不顺利，虽然如约抵达降落平台，却不完全是“软着陆”，而是在海面浮动平台“硬着陆”并损毁，降落平台也因冲击受到部分损伤。
“猎鹰”9火箭第一级简介 “猎鹰”9火箭第一级约有15层楼高，将以高超声速返回大气层，在此期间，9个“默林”-1D组成的发动机组将点燃3次，以实现受控的垂直着陆，作为着陆平台的驳船位于卡纳维拉尔角“猎鹰”9火箭发射台东北方约200英里（约321.87千米）处。
着陆过程 “猎鹰”9火箭第一级直径为12英尺（约3.66米），底部装有4个碳纤维和铝蜂窝材料的着陆支架。这4个着陆支架会在在着陆之前展开，跨度约为70英尺（21.336 米）。为了稳定火箭第一级并降低其速度，发动机会重新点燃3次，第一次燃烧将调整火箭的着陆点，随后是超声速制动推进燃烧，同时结合大气层阻力，使火箭速度从1300米/秒减至约250米/秒。最后一次燃烧为着陆燃烧，在此期间着陆支架展开，火箭速度进一步减至约2米/秒。但此次试验中，姿态调整出现问题，使得火箭未能正常减速垂直降落，支架也未能展开。
海上着陆平台简介 SpaceX公司的着陆平台称为“自主无人驾驶航天港船”，正式名称为Marmac-300，属于麦克多诺海上服务公司所有，配备有压载水舱和经改造的水下推进器，以保持其在大西洋中的位置。
该远洋驳船与其拖船和指挥船一起驶向“猎鹰”9火箭的着陆点，指挥船配备有高技术空间通信设备等。在发布给飞行员、船员的通知以及联邦监管文件显示，这些船只将定位于北纬30.8度、东经78.1度附近。
Marmac-300驳船300英尺（91.44 米）长，100英尺（30.48 米）宽，尺寸为足球场大小。“猎鹰”9的着陆平台带具有可扩展结构，宽度可扩展至170英尺（51.816 米）。
“猎鹰”火箭第一级着陆支架跨度约70英尺（21.336 米），尽管该驳船配备了强大的推进器以使其保持原位，但它实际上并不固定，所以很难瞄准着陆靶心。在以前的试验中，着陆的精度可保持在10千米以内，而对于此次试验，着陆精度需达到10米以内。
Marmac-300驳船黑色甲板的着陆靶心上印有SpaceX公司的标志。
着陆试验设计 对于此次发射和着陆试验，SpaceX公司工程师在“猎鹰”-9第一级顶部增加了翼片，以增强火箭返回地球时的稳定性。高超声速栅格翼以X型排列在火箭的周围，在起飞时保持收起并在再入大气层时打开。每个翼片独立运动以控制滚转、俯仰和偏航，并结合发动机的万向支架连接，使火箭精确着陆，首先着陆在“自主无人驾驶航天港船”，最终将实现陆上着陆。
但SpaceX公司请求验证的可重复使用火箭将仅限于公司未来几年的一小部分发射任务。SpaceX公司表示，某些飞行任务（如“猎鹰”9火箭发射重型商业通信卫星和军事任务）将没有足够的剩余燃料用于火箭的受控降落。
试验背景 SpaceX公司在2014年曾做出多次尝试，试图在海上实现火箭软着陆，因为软着陆会保持火箭的完整性和可再用性。2013年9月， SpaceX公司首次进行“猎鹰”9火箭子级着陆试验，但由于过高的滚转角速度而失败，发动机燃料消耗殆尽。2014年4月，“猎鹰”9火箭首次成功实现软着陆后，火箭倒向了公海，造成无法修复的损失。2014年7月，“猎鹰”9火箭成功将ORBCOMM公司的六颗通信卫星送入轨道，所有六颗卫星均成功入轨，“猎鹰”9火箭推进器成功返回大气层，着陆点火成功，支架部署成功，但在降落后火箭外壳立刻受损。本次CRS-5试验任务原本计划在2014年12月16日发射，但由于发射台上静电防火测试出现问题被迫推迟至2015年1月6日，然而6日的发射由于火箭第二级发动机的传动装置存在问题，SpaceX公司在倒计时进入1分钟时紧急中止了发射任务。SpaceX公司将利用“猎鹰”9火箭和“龙”飞船为NASA执行12次国际空间站货运补给任务，价值16亿美元，此前该公司已经成功完成了4次飞行。
试验难度 此次试验中，“猎鹰”9火箭第一级再入大气层飞行速度在1300米/秒以上，使第一级保持稳定难度极大。10月，SpaceX公司总裁马斯克曾在麻省理工大学座谈会上表示，首次平台着陆成功的可能性不超过50%。从长远来看，火箭的重复使用对于扩展空间进入能力至关重要。在通过降落伞制动回收“猎鹰”9火箭的尝试失败后，SpaceX公司转向推进力制动的着陆概念，火箭第一级发动机在飞行中将多次再点火，以引导该火箭进行受控着陆。这项试验有两大难点：一是让火箭第一级在分离后垂直下降，其难度就像“在暴风雨中让一根扫帚平稳地直立在手掌上”。二是“精准降落”在没有锚定且只有足球场大小的浮动平台上极其困难，其着陆精度很难控制。
试验意义 这是一次前所未有的尝试，火箭工程师曾在短途飞行中测试过飞行器的垂直起落，飞行器的固体火箭助推器通过降落伞减速返回地球，并在大西洋中由舰船回收。此前从未有第一级火箭被回收再利用，马斯克表示，此次任务虽未能完全成功，着陆也并不完美，但却给未来的进一步研究奠定了良好基础，降落平台大体完好，仅有些辅助性部件需要更换。
未来SpaceX公司将继续深入研究，一旦可回收火箭技术成为现实，SpaceX公司将在太空探索领域建立一个全新的标准，更重要的是会将空间飞行的花销削减到百分之一，建造一支可被多次使用的火箭，是实现载人登陆火星极为重要的一步。
SpaceX公司的“猎鹰”重型火箭预计将在2015年年底进行首次发射，此后更多发射任务将携带备用燃料，以使火箭子级返回地面。火箭发射通常是空间任务（载人、商业和军事卫星、科学探测器任务）中最昂贵的部分之一，回收火箭助推器并重复发射可极大降低航天飞行成本。（冯云皓 刘爽）
