近日,日本航天初创企业“星际科技”(Interstellar Technologies)在北海道大樹町的试验场成功完成了一次具有里程碑意义的垂直起降试验——其自主研发的小型可回收火箭“ZERO”原型机在上升至11米高度后,平稳垂直着陆,宣告试飞圆满成功。虽然仅11米的飞行高度在商业航天领域显得微不足道,但这是日本民营企业首次实现火箭垂直回收,标志着日本在可重复使用火箭技术领域迈出了从零到一的关键一步。
火箭“跳起来”的11米
据星际科技公司发布的声明,此次试验于当地时间10月下旬进行。试验火箭被命名为“ZERO验证机”,主体采用轻量化铝合金结构,高度约10米,搭载一台液氧/甲烷发动机。在短暂的点火升空后,火箭以缓慢而稳定的姿态上升到11米高度,随后通过发动机推力调节精确控制下降速度,最终稳稳落在发射台指定区域内,全过程持续约20秒。
公司首席技术官在接受采访时表示:“11米的高度听起来或许像个玩笑,但对可回收火箭而言,低空悬停和主动姿态控制是核心技术难题。就像婴儿学步,先站稳才能跑起来。这次成功验证了我们的自控算法、发动机节流特性和着陆腿缓冲系统的可靠性。”
为何11米意义非凡?
当前,全球可回收火箭技术最成熟的当属美国SpaceX公司的猎鹰9号——其一级火箭可在数十公里高空分离后,精准降落在海上回收平台。然而,航天界公认,火箭垂直回收最难攻克的反而是低空段:发动机需在极短时间内实现大范围推力调节(从全功率到仅5%),同时应对地面效应和侧风干扰,任何微小偏差都可能导致倾覆。
日本此前在可回收火箭领域的研究主要集中在JAXA(宇宙航空研究开发机构)的实验性项目“RVT”(可重复使用验证机),2019年曾实现80米高度飞行。但企业层面的民营化尝试长期空白。此次星际科技公司仅用两年时间、约30亿日元研发投入,便实现从设计到11米成功着陆,速度令业界侧目。相比之下,SpaceX的“蚱蜢”验证机在2012年首次成功垂直起降时,飞行高度也仅为2米。
日本航天创业的“追赶者”姿态
日本航天产业长期以JAXA为主导,大型火箭“H3”虽成功发射多次,但单次发射成本高达约100亿日元,且不可重复使用。面对SpaceX以猎鹰9号大幅压低全球发射价格的竞争压力,日本政府近年来大力扶持民营航天企业,星际科技正是其中的代表。
该公司成立于2013年,起初主打超小型火箭“MOMO”,但未实现回收。2020年起转型研发可回收运载火箭,目标是将发射成本降至现有水平的五分之一。此次11米试验的成功,不仅为该公司赢得了来自日本经济产业省及多家风投的关注,也带动了本土供应链企业(如精密阀门、复合材料制造商)的协同技术升级。
不过,必须清醒看到,日本可回收火箭技术与SpaceX仍有巨大差距。猎鹰9号已实现常态化复用,单枚火箭最多飞行20次;而星际科技的计划是:2025年完成100米高度回收试验,2026年实现亚轨道回收,最终在2028年前推出轨道级可回收火箭。11米仅仅是漫长征途的起点。
各方反应与未来展望
试验成功后,日本文部科学省官员评论称:“这是民间力量主导航天创新的重要成果,政府将继续通过补贴和基础设施共享提供支持。”海外航天分析师则表示,日本独特的“小而精”路线——聚焦中小型火箭回收、服务于卫星组网和太空旅游细分市场——或许能在巨头夹缝中开辟一条生存之路。
当然,也有质疑声音认为,11米高度未能充分验证高空段的再入气动、高超音速侧倾控制等技术难点,仅相当于“模型机测试”。星际科技公司对此回应称,后续将根据本次试验数据优化火箭控制算法,并计划在2024年底前进行50米级飞行试验。
从北海道试验场的寒风中跃起的11米,是日本航天人向“不一次性”迈出的第一步。曾几何时,全球航天界对可回收火箭的前景充满怀疑,而今SpaceX已证明其商业价值。当日本民营技术也开始触碰到那个“重新落地”的希望,这场始于11米的追赶,或许终将通往更远的星辰大海。