多款可重复使用火箭今年将首飞 北京打开万亿级低轨经济“太空入口”

蓝箭航天液氧甲烷发动机是全球第一款经飞行验证的此类发动机。本报记者安旭东摄

遥望太空，距离地球400公里到2000公里左右的低轨，因为有地球磁场的天然防护、较低的辐射损伤风险、超低时延通信，成为全球商业航天布局和争夺的领域，也有望形成万亿级别的“低轨经济”。

火箭恰恰是低轨经济的“太空入口”。6月18日的“活力中国调研行”主题采访活动走进位于京城东南的“火箭一条街”，解码北京商业航天。记者获悉，诞生在北京的多款可重复使用火箭将在今年迎来首飞，带动中国民营火箭发射成本大幅下降。

一次性商业火箭进入常态发射阶段

直径2.35米、运载能力超过一吨、整流罩直径3米左右——“火箭一条街”上，星河动力航天公司正在为谷神星二号的首飞做最后准备。按照计划，这款运载能力和尺寸都比谷神星一号翻倍的民营火箭将在近期发射。

“我们已经服务25家卫星企业，发射了81颗商业卫星。”不断“飞”来的订单让星河动力公司加速研发新型火箭。目前，谷神星一号已经是中国成功发射次数最多的民营火箭；谷神星二号是运载能力更强的中型火箭，可以承担商业卫星共享发射、组网发射等任务。

商业航天更讲究精打细算。“火箭承担了提高太空运输‘带宽’的新使命，我们正从一吨载荷向十吨、百吨、千吨载荷努力，同时把每公斤发射成本降下来，撬动万亿级低轨经济市场。”星河动力执行总裁夏东坤向记者展示了该公司研发的火箭发动机。以最后一级为例，传统工艺方式成本较高，但创新采用3D打印新技术后，成本只是过去的十分之一。

与星河动力一街之隔的蓝箭航天是我国最早的民营火箭公司之一。该公司研发的天鹊发动机也有大量组件由3D打印完成。“采用焊接工艺得两个月，3D打印只需要两三天。”蓝箭航天副总裁张静茹说。

丰富的创新资源让这样的创新成果不断涌现。作为我国航天事业的发源地，北京拥有航天领域大型研发配套基础设施和专业型技术人才。市科委、中关村管委会相关负责人介绍，北京商业火箭公司在火箭发射、卫星研制、测运控与数据应用方面创造了新的纪录。其中，一次性火箭进入常态发射阶段，2024年北京的商业火箭共发射12次，约占当前全国发射任务五分之一。去年我国发射的每五枚火箭中，就有一枚是北京的商业火箭。

多条技术路线挑战火箭复用

上个月，诞生在“火箭一条街”上的朱雀二号改进型火箭将6颗卫星顺利送入预定轨道。这是我国首款采用全过冷加注的双低温液体运载火箭，也为朱雀三号再次验证了技术路线。

Space X公司猎鹰九号火箭的每一次回收都备受关注，其中一个关键原因是其火箭发动机完成发射任务后，还能返回地面重复使用。去年，蓝箭航天在朱雀三号研制过程中，经过百米与十公里级的试验箭回收任务，首次完成了国内复用火箭的空中二次点火等多项关键技术验证，为未来实现箭体回收和重复使用打下了关键基础。这一成果，标志着中国在新一代可重复使用液体火箭领域取得实质性技术突破。

朱雀三号的体量和运载能力都与猎鹰九号处于同一级别，是采用甲烷作为燃料的可重复使用火箭。“朱雀三号的发动机可以重复使用20次左右，从而大幅降低发射成本。”张静茹说，目前，朱雀三号已经完成10公里级垂直起降飞行试验，即将在今年下半年首飞。

据悉，朱雀三号火箭是中国首款不锈钢液体运载火箭，其贮箱结构采用高强度不锈钢材料。不锈钢箭体结构可以大幅降低火箭的制造成本，缩短生产周期，耐高温的性能在火箭多次返回、重复使用上具备明显优势。另外，基于液氧甲烷成本低廉，甲烷发动机不积碳、易维护的特质和可全生命周期监测的属性，朱雀三号火箭一级发动机在火箭回收后可不下箭检查，加注完成即可再次飞行，实现真正的航班化运营，发射成本相较一次性使用火箭可降低80%到90%。

同样，星河动力也在发力可重复使用火箭，但采用的是另一技术路线——以煤油液氧为燃料的智神星火箭已经开展了各种大型地面试验，总体进展顺利，也计划今年下半年实现首飞。

商业航天产业园区陆续崛起

放眼全市，北京“南箭北星”格局已经初步形成。其中“南箭”以经开区、丰台区、大兴区为主，聚集了全国70%以上的商业火箭整箭企业，拥有全国最全的火箭研制产业链，取得了火箭领域多个“第一”；“北星”以海淀区为主，集聚了微纳星空等商业卫星制造企业，形成了全国卫星制造产业链最全的聚集区，整星研制能力全国领先。

在此格局下，商业航天多项核心瓶颈技术取得突破：蓝箭航天突破空中二次点火验证、高空精确制导等多项可重复使用火箭关键技术；极光星通完成低轨400Gbps超高速星间激光通信在轨测试。

目前，本市正在聚焦可重复使用火箭和低成本、批量化卫星两条主线，积极谋划高品质园区建设：在城南瀛海启动建设“火箭大街”，周边已集聚近60家星箭相关企业；在海淀北清路布局空天信息应用创新集聚区，首期以中关村壹号为启动区，后续拟在西北旺镇新建超20万平方米集研发中试于一体的“卫星小镇”；此外，还将在丰台区建设“卫星互联网产业园”，在大兴区启动商业航天产业基地一期建设。（记者 曹政）