据新华社，我国在酒泉卫星发射中心成功发射的可重复使用试验航天器，在轨飞行276天后，于5月8日成功返回预定着陆场。此次试验的圆满成功，标志着我国可重复使用航天器技术研究取得重要突破，后续可为和平利用太空提供更加便捷、廉价的往返方式。
据了解，可重复使用试验航天器的首次飞行是在2020年9月4日，在轨飞行2天后着陆。
2022年8月5日，我国在酒泉卫星发射中心，运用长征二号F运载火箭，成功发射一型可重复使用的试验航天器，这是长征二号F运载火箭第18次执行发射任务。
可复用火箭是技术手段，低成本进入太空才是根本
据北京商报，《航空知识》主编、中国科协航空科技文化普及首席科学传播专家王亚男曾公开介绍，目前，欧美的常规运载火箭，一次发射的总报价基本都已经超过1亿美元，例如美国宇宙神5和欧洲航天局的阿里娅娜5，发射报价分别为1.5亿美元和1.6亿美元，美国的德尔塔4重型运载火箭更是达到3.5亿美元。俄罗斯的运载火箭发射报价要便宜一些，但是一次发射的价格也基本超过5000万美元。
而目前降低成本的主要方式还是可重复使用火箭，Space X最大的突破，也正是“低成本进入太空”。
此前，SpaceX的猎鹰9和重型猎鹰火箭已具备重复使用的能力，因此可以大幅降低发射成本，猎鹰9和重型猎鹰火箭单价仅为美国同类火箭的一半，比曾经推出的性价比火箭欧洲航天局的阿丽亚娜5还要低20%左右，此外，有消息称，星舰的发射成本已降至10美元/公斤。
据上观新闻，我国著名的运载火箭专家、中国工程院院士、中国运载火箭技术研究院副院长、运载火箭系列总设计师龙乐豪表示，火箭可重复使用的好处很多，比如可以降低成本，提高安全性、可靠性，快速进出空间等。可重复使用的火箭分为部分重复使用和完全重复使用。
根据计划，我国将在2035年以前研制完成液氧甲烷两级完全重复使用的运载火箭，实现内陆发射，海上垂直回收。
有哪些技术突破？
值得一提的是，此次可重复使用试验航天器公开的信息少之又少，就连中国航天科技集团都表示什么也不能说。
但航天运输系统是牵动航天产业发展和科技进步的龙头，可重复使用运载器的研究将带动高超声速空气动力学、高精度制导控制、先进空天动力、耐高温轻质材料与结构制造、重复使用评估标准等学科和技术的发展，即对重复使用运输系统开展的相关研究将进一步促进我国基础学科和工程技术水平的整体提升。
据悉，新一代可重复使用航天器的特点要求热防护系统满足耐高温、抗烧蚀、可重复使用、高效隔热、高可靠性以及低成本等要求。
我国的重复使用运载器兼具航天器和航空飞行器的特点，该运载器的起飞方式与传统火箭一样，都是垂直发射，但各子级是并联组合在一起的。回收时，我国的可重复使用运载器将在一二级完成各自任务后，分别返回着陆场，像飞机一样水平降落在跑道上。
可重复使用试验航天器设计重复使用次数在20次以上，初期目标是将单位有效载荷运输成本降至目前的五分之一，未来则有望降至十分之一，并且该航天器还将引入航空领域的快速检测理念和技术，力求具备一天一次飞行的能力。
可重复使用航天器的终极目标，是能像飞机一样水平起降、可单级入轨的“空天飞机”。其为了提高在大气层内的飞行效率，需要用涡轮发动机、冲压发动机与火箭形成组合动力，目前国内已有相关研究，但该技术难度极大，业内人士预计还需要15年左右才能有所突破。
此外，科普中国对可重复使用试验航天器的相关技术做了简单梳理：
航天运输系统构建
重复使用航天运输系统总体来看可分为三种技术途径：一是传统运载火箭构型重复使用, 一般包括运载火箭助推/子级回收和垂直起降运载火箭；二是火箭动力重复使用，如升力式构型运载器等；三是组合动力重复使用，如火箭基组合循环、涡轮基组合循环发动机、复合预冷等。
据公开论文显示，中国重复使用运载器应遵从部分重复使用到完全重复使用、从火箭动力到组合动力、从两级入轨到单级入轨的战略发展思路。
按照基于运载火箭构型的重复使用、升力式火箭动力重复使用运载器、组合动力重复使用运载器3条技术途径同步开展研究，我国已经在上述三种重复使用技术的发展路线上同步推进并形成了梯次能力。
可重复使用热防护技术
航天器返回技术是以再入防热技术、火箭回收技术和某些航空器回收技术为基础逐步发展形成的。随着航天技术的发展，航天器飞行速度越来越高，动加热问题日益严重。
可重复使用热防护技术是未来可重复使用航天器必须解决的技术难题之一。新一代可重复使用航天器的特点要求热防护系统满足耐高温更高、抗烧蚀、可重复使用、高效隔热、高可靠性以及低成本等要求。
航天器结构寿命跟踪系统
航天器可重复使用可显著降低空间旅行的成本，而航天器在两次飞行之间的结构健康状况评估成为关键问题之一。经研究提出了一种用于航天器结构寿命跟踪的数字双框架，数字双框架是工程系统的数字表示。它可以对真实工程系统进行实时模拟、监测、诊断、状态预测和优化操作。
小结：对后续探索太空有哪些影响？
可重复使用试验航天器的技术实现，有助于我国将“空间站、火星探测、载人登月等”重大任务逐步转向可持续、更加经济的形式。大幅度降低了我国的太空探索成本。
中美在太空博弈加剧的情况下，中国有了这种重大技术突破，可以为太空领域的深度探索和利用提供了有力保障，以便更好地满足我国在发展太空经济、提升国家综合实力等方面的需要。
我国预计在2030年前全部完成可重复使用运载器的研发及相关飞行试验，届时有望成为全世界首个实现完全重复使用运载器研制的国家。
-
微信扫一扫
一键转发 -
最前沿的电子设计资讯
请关注“电子技术设计微信公众号”
- 用水泥和炭黑制造储能超级电容器 一项新的研究表明，人类最普遍的两种历史材料，水泥和炭黑（类似于非常细的木炭），可能会成为新型低成本储能系统的基础。该技术可以在可再生能源供应出现波动的情况下使能源网络保持稳定，从而促进太阳能、风能和潮汐能等可再生能源的使用。
- 美国公司声称发现室温超导材料，被授予了高于室温的第二 位于美国佛罗伦萨州的Taj Quantum的公司在社交媒体宣布，被授予了高于室温的第二类超导体专利。据称，这种独特的 II 型超导体（专利号：17249094）可在较宽的温度范围内工作，包括远高于室温的温度，从约 -100° F (-73° C) 到约 302° F (150° C) - 这是一种特性这在超导体世界中并不常见。
- 机器人版的ChatGPT，谷歌新模型泛化能力大幅提高 7月28日，Google DeepMind宣布以训练AI聊天机器人的方式训练了一款全新的机器人模型Robotic Transformer 2(RT-2)，这是一种新颖的视觉-语言-动作(VLA)模型，可以从网络和机器人数据中学习，并将这些知识转化为机器人控制的通用指令。
- 俄罗斯“贝加尔湖”基准测试对比英特尔和华为芯片，惨败 俄罗斯服务器处理器 Baikal-S 的开发人员将其性能与美国和中国的同类芯片进行了比较。涉及六个流行指标。
- 英伟达惨遭背刺，这个SDK让AMD平台也能运行CUDA 近日，AMD正式推出了HIP SDK，这是ROCm生态系统的一部分，基于开源ROCm解决方案，HIP SDK使消费者可以在各类GPU上运行CUDA应用，为专业和消费级GPU提供CUDA支持。
- 麻省理工发现新型量子磁铁释放电子潜力 研究人员发现了如何控制异常霍尔效应和贝里曲率来制造用于计算机、机器人和传感器的柔性量子磁体。
- 万物电气化：探索绿色未来之路 在本文中，我们将重点介绍美国年度脱碳展望(ADP)2022报告中的一些重要发现。本报告着眼于实现净零经济的各种情景。我们在本文中重点关注的方法称为“中心情景”，它遵循到2050年实现净零排放的时间表。
- 后来居上，美光宣布已出样业界首款HBM3 Gen2内存 7月26日，美光宣布推出业界首款8层24GB HBM3 Gen2内存芯片，是HBM3的下一代产品，采用1β工艺节点，目前该款美光内存芯片正在向客户提供样品。
- 下一个医疗前沿：网联可穿戴设备 医疗和消费级可穿戴设备将继续增强连接性和电池寿命，以实现对血压、体温和身体水分等多种生物标志物的实时和非侵入性监测。
- 瑞能半导体全球首座模块工厂在上海湾区高新区正式投入 瑞能微恩半导体暨瑞能金山模块厂开业典礼在上海湾区高新区隆重举行，标志着瑞能全球首座模块工厂正式投入运营，将主要生产应用于消费、通讯、新能源以及汽车相关的各类型功率模块产品，串联客户和生态圈，积极推动行业高质量发展。
- TI无线MCU创新方案，助力用户加速拥抱物联网 7月21日，由AspenCore主办的“2023全球MCU生态发展大会”在深圳罗湖君悦酒店隆重举行，特邀请到MCU领域的领军企业之一德州仪器(TI)参加了“无线MCU分论坛”，论坛上，TI无线产品工程师魏天华分享了主题为“创新型无线解决方案，助力不断发展的互联世界”的演讲，为现场观众带来了TI最新的无线MCU系列，以及对于这一市场的深刻思考。
- 降低侵入式风险，清华开发出“入耳式”脑机接口 近日，清华大学研究团队宣布开发出一种名为SpiralE BCI的脑机接口，该器件采用“入耳式”设计，使用者只需要将器件插入耳道，即可读取相应脑电波信息，侵入性远远低于其他的侵入式脑机接口设备。
- 激发未来小小女工程师对STEM课程的兴趣，对工程界至关重要 泰克科技组合软件总经理Rick Khulman: “激发孩子们——尤其是女孩们对STEM的兴趣，对我本人乃至广大工程界
- 数据闭环——自动驾驶下半场的“入场券” 自动驾驶战争的上半场拼的是硬件和算法，下半场拼的则是数据和将数据点石成金的能力，即数据闭环能力。
- Nothing Ear（2）真无线降噪耳机拆解 在2023年3月，Nothing正式发布了全新迭代产品——Nothing Ear（2）真无线降噪耳机，在外观方面延续了家族式的透明元
- 小米Sound Move智能音箱拆解 Xiaomi Sound Move搭载4单元，采用双对称立体声学结构设计，通过高解析力双扬声器和双被动辐射器，经由小米声学金
- 射频传输线基础 今天大家一起学习一下射频传输线基础这篇讲义
- 奔驰半年成绩单：让赚钱变得更优雅！ 2023年上半年，梅赛德斯-奔驰集团呈现出强劲的财务表现和业务增长。本文详述各方面的具体表现。
- 自动驾驶对动力系统的影响 7月13日，由中国汽车工程学会、青岛市工业和信息化局主办，中汽翰思管理咨询公司协办的第十五届汽车动力系统技
- 红配绿，黑与白？什么样的配色才能俘获审稿人的芳心？ 好的科研绘图配色令人印象深刻，也能更准确地传递数据信息，今天小编就带大家看一下怎样去选择最适合自己数据，能
- AP AUTOSAR设计思想及原理 本文给大家分享一下在 AP AUTOSAR 里面我们怎么样去做一个设计，整个 AP 的设计思想及原理。
- 多合一电驱动系统设计和挑战 7月13日，由中国汽车工程学会等主办的第十五届汽车动力系统技术年会（TMC2023）在青岛举行。会上许多公司展示了引
- 电动化降价，智能化收费：未来汽车的双重变革 从2023年开始，价格战的阴影一直笼罩在汽车行业上面，“卷”是进行时，但是怎么”卷”出来是所有人考虑的问题。
- 宝华韦健TWS耳机PI7 S2评测 全新一代 Pi7 S2 的体验如何？耳机在保持上代经典「英伦风」的同时，又能带来哪些新体验呢？下面，就让我爱音频网带
- 瑞萨电子MCU和MPU产品线将支持Microsoft Visual Studio Code 客户现可以在VS Code中设计和调试瑞萨嵌入式处理器的软件，与瑞萨自有e2 Studio IDE相辅相成
- 逐点半导体IRX游戏体验品牌正式上线 从移动视觉处理方案到特定游戏调优，推动手游体验迈向新的征程
- 大联大世平集团推出基于onsemi产品的电动汽车（EV）充电桩方案 大联大控股宣布，其旗下世平推出基于安森美（onsemi）NTBG022N120M3S和NCD57084产品的电动汽车（EV）充电桩方案。
- 意法半导体发布创新红外传感器，提升楼宇自动化的人员存在和移动检 带有微加工热敏晶体管的高集成度、超低功耗传感器可取代传统的被动红外探测器
- 比科奇介绍其打造更加智能移动通信基础设施新愿景 比科奇在MWC上海世界移动通信大会期间介绍了其在引入人工智能（AI）等技术打造更加智能的移动通信基础设施方向
- WiSA E开发套件开始向全球发货，旨在统一非Sonos音频市场 面向中国、韩国、日本和美国的各大品牌发货
- 安森美和麦格纳签署战略合作协议，投资碳化硅生产以满足日益增长的 麦格纳将在其主驱逆变器方案中集成安森美的EliteSiC以增加电动汽车的续航里程和能效
- 小尺寸大功率Harwin连接器子系列可从360° EMC后壳中受益 Harwin公司宣布其Kona大功率连接器子系列现已推出带后壳的产品。
- Arm 扩大开源合作伙伴关系，加强投入开放协作 Arm 和我们的生态系统的关键信念之一是与开源社区合作，共创一个高度发达的 Arm 架构，使软件的落地更加稳定，从
- WiSA推出两款功能强大的新工具，用于实现、管理和测试WiSA技术支持 新工具可为客户提供全面支持，助其开发和制造采用WiSA E和WiSA DS设计、用于多声道音频的产品
- 艾迈斯欧司朗推出智能多像素EVIYOS 2.0 LED，适用于高精度自适应 EVIYOS 2.0具备高分辨率、完全防眩智能远光功能，在远光模式下自动降低眩光；EVIYOS 2.0将图像和安全警示投射
- 全新Arm IP Explorer平台助力SoC架构师与设计厂商加速IP选择 Arm推出全新Arm IP Explorer平台
