可重复使用运载火箭研究进展

　　1.美国加快推进＂超重-星船＂重复使用运载器研制进程
　　2020年，美国SpaceX公司加快推进＂超重-星船＂(Super Heavy Starship)可重复使用运载器研制进程，于2020年8月首次成功实现＂超重-星船＂飞船全尺寸样机150米低空起降飞行试验，最大飞行高度150米，飞行持续时间40秒，进行了空中悬停、推力矢量控制、反推软着陆等操作测试，验证了其结构、材料及＂猛禽＂(Raptor)发动机的性能水平。目前，SpaceX公司已制造出多台＂超重一星船＂样机及验证机，分别开展了贮箱加压、低温推进剂加注和发动机静态点火试验，正在制造第6~8台＂超重-星船＂全尺寸样机，安装2~3台＂猛禽＂发动机，进行多次20千米高空以及100千米亚轨道的起降飞行试验，不断迭代各分系统设计，进一步提升技术成熟度。
　　2020年12月，美国SpaceX公司的＂超重-星船＂原型运载器进行首次高空试飞。该运载器此次试飞高度为12.5千米，但在下降过程中因速度过快导致爆炸。按照该公司的设想，＂超重-星船＂运载器将具备向火星运送100人的能力，并拟于2024-2026年完成首次载人火星任务。
　　2.美国两级入轨重复使用运载器研制项目宣告终结
　　2020年1月，美国波音公司宣布因业务方向调整而退出DARPA的＂试验型太空飞机一号＂(Experimental Spaceplane，XS-1)项目研制。XS-1是DARPA提出，波音公司承担研制的两级入轨重复使用运载器研制项目，目标是实现24小时快速响应发射和快速复用高频发射能力。该项目在2013-2020年共投入2.68亿美元经费，原计划于2019年年底完成XS-1技术验证机的制造和总装，但最终以波音公司的退出宣告终结。DARPA称，现有研究结果表明火箭动力重复使用运载器设计方案可以满足XS-1目标需求，将持续关注该领域相关技术，未来可能会将任务目标分解进行独立攻关。
　　3.美军执行X-37B轨道试验飞行器第6次在轨飞行任务
　　2020年5月，美国空军和天军联合使用＂宇宙神-5＂火箭从卡纳维拉尔角空军基地发射了X-37B轨道试验飞行器，启动了第6次飞行试验任务。美国天军负责X-37B的发射、在轨运行和着陆相关工作。与之前的试验任务相比，X-37B首次在尾部安装了服务舱，以执行更多的试验任务，具体试验内容包括：一是部署＂猎鹰卫星-8＂(Falcon Satellite-8)，该卫星由美国空军学院(United States Air Force Academy)研制，美国空军研究实验室资助，携带5种有效载荷在轨道上进行实验和教学；二是尝试将太阳能转化为射频微波能量，并传输至地面，该实验由美国海军研究实验室负责开展；三是研究辐射和其他太空效应对材料样品和粮食种子产生的影响。此外，美国空军曾表示，希望进行F-35、F-22战斗机与X-37B信息共享能力研究。因此，本次任务期间，X-37B或将与F-35、F-22战斗机等联手试验侦察、预警、情报、通信等全域作战能力，以验证空天联合作战新理念。
　　4.英国维珍银河公司＂太空船二号＂亚轨道飞行器进行多次试飞测试
　　2020年5月，维珍银河公司(Virgin Galactic)首次在新墨西哥州的＂美国太空港＂设施进行了＂太空船二号＂(SpaceShipTwo)亚轨道飞行器的无动力试飞，验证了该飞行器在新的商业设施起飞和降落时的性能，使飞行器向实现商业运营更近一步。2020年6月，该公司进行了＂太空船二号＂亚轨道飞行器在新墨西哥州的第2次试飞测试。在测试中，该飞行器下降时的最大马赫数达0.85，验证了飞行器在接近有动力飞行的条件下的操纵性能。2020年12月，该公司利用＂白色骑士二号＂(White KnightTwo)载机将＂太空船二号＂飞行器送入高空，但飞行器在与载机分离后发生故障，中止了亚轨道飞行任务并返回航天港。
　　5.俄罗斯启动重复使用运载火箭研制项目
　　2020年9月，俄罗斯国家航天集团宣布将投资8亿美元研制＂阿穆尔＂(Amur)可重复使用火箭，并与SpaceX公司＂猎鹰-9＂火箭展开直接竞争。＂阿穆尔＂火箭为两级构型火箭，高度约55米，第一级可垂直起降重复使用，外部装有栅格翼和着陆腿，底部采用5枚RD-0169液氧/甲烷发动机。该火箭重复使用时近地轨道运载能力为10.5吨，一次性使用时近地轨道运载能力为12.5吨，单次发射价格约2200万美元，并拟实现100次复用目标，计划于2026年后首飞。
　　6.英国启动＂佩刀＂发动机高超声速飞行试验台研究
　　2020年5月，英国反作用发动机公司(Reaction Engines)宣布启动一项概念研究，将开发高超声速飞行试验台，用于＂佩刀＂(Sabre)发动机技术的飞行演示验证。该项研究由英国航天局(UK Space Agency)发起，将在欧洲航天局的＂一般支援技术项目＂下进行。这项研究有两个目的：一是研究和鉴定试验飞行器的更多潜在概念，以协助＂佩刀＂发动机技术的演示验证；二是评估以＂佩刀＂为动力的飞行器在未来航天运输市场中的竞争力。
　　7.中国成功发射可重复使用的试验航天器
　　2020年9月，中国在酒泉卫星发射中心用＂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。试验航天器在轨飞行两天后，于2020年9月6日成功返回预定着陆场。此次试验的圆满成功，标志着中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和廉价的往返方式。