猎鹰9号(Falcon 9)火箭是美国私营航天公司 SpaceX 研发和制造的可回收式中型 运载火箭 。
“猎鹰”9 系列火箭包括3种型号,分别是:“猎鹰”9-1.0、“猎鹰”9-1.1、“猎鹰”9-1.2(构型5),其中1.0与1.1已退役。 猎鹰9号于2010年6月4日完成首次发射,于2015年12月21日完成首次回收。 2019年11月11日,猎鹰9号运载火箭发射升空,创下SpaceX发射最重有效载荷的记录(15.6吨)。 2021年9月15日晚上8点, SpaceX 利用 龙飞船 和猎鹰9号 运载火箭 执行了首次纯商业载人太空飞行任务,第一次将四名普通人送入太空。 2023年11月22日,SpaceX使用猎鹰9号发射23颗星链卫星。 韩国 当地时间2024年4月8日上午,搭载有 韩国 军事侦察 卫星 的“猎鹰9”号火箭在美国 佛罗里达州 肯尼迪航天中心 发射升空。 2025年2月15日14点14分,SpaceX发射了新的234批次 星链 卫星,猎鹰9号火箭由此完成了创纪录的第26次复用,芯一级编号B1067.26。 2025年2月18日,猎鹰9号火箭首次成功实现跨国回收。 2月27日 ,搭载有月球着陆器“雅典娜”的猎鹰9号火箭在佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空。 美国东部时间3月31日21时46分,“猎鹰9”运载火箭成功从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射,将名为“Fram2”的私人载人航天任务送入 地球 极地 轨道。这是人类历史上首次有 载人航天器 环绕地球两极飞行。 美国东部时间11月9日,猎鹰9号火箭在 佛罗里达州 NASA 肯尼迪航天中心 成功发射。 2026年1月17日,猎鹰9号火箭从加州4E发射台成功将NROL-105送入轨道,完成第600次猎鹰系列发射任务。
猎鹰9号是第一枚完全于21世纪开发和设计的火箭、第一枚实现可控陆地和海上垂直着陆回收的火箭、第一枚实现多次重复使用的火箭,也是首度由私人 企业承包 国家探索太空的发射火箭,其低成本、多发并联、多次使用、垂直回收的设计思路深刻地影响了商业航天时代的火箭的设计。
发展沿革
发展背景
千禧年以前,美国航天界一直由 美国航空航天局 (NASA)主导。 然而,随着时间的推移,NASA的经费支持虽然在逐年上升,但占财政预算的比例却在不断下降。考虑到成本因素,NASA选择了与商业公司合作,以降低 太空探索 的成本并提高效率。 在这种背景下,美国企业家埃隆·马斯克创建了 SpaceX ,旨在通过采用创新的技术和流程,降低 火箭发射 的成本并提高其可靠性。埃隆·马斯克是在线支付系统 paypal 的创始人,他希望消除 官僚机构 的繁琐程序,增强做事效率,通过内部生产和测试,加快实施速度和减少成本,宣称将火箭发射的成本降至只有传统方法的十分之一。 SpaceX通过采用可回收火箭技术、自主导航系统等创新技术,以及优化供应链和生产流程等手段,旨在实现太空探索的高效、经济和安全。
发展历程
发展初期
2002年,埃隆·马斯克(Elon Musk)正式创建 太空探索技术公司 (SpaceX)。SpaceX专注于开发生产低成本高可靠的空间 运载火箭 。
( SpaceX )SpaceX火箭的研发并不顺利。2006年3月24日,SpaceX的猎鹰1号火箭首次发射失败,2007年3月20日,第二枚火箭也没能顺利进入轨道,2008年8月2日在第三次 火箭发射 期间,搭载着三颗NASA卫星的火箭爆炸了,猎鹰一号三次试发射全部失败。同年9月28日, SpaceX 开始了第四次发射,此次终于成功。 SpaceX 因此成为世界上第一个实现火箭发射入轨的私营商业航天公司,同年还获得 (NASA)正式合同。
猎鹰1号发射成功之后,SpaceX就开始升级,将原本仅有1台梅林(Merlin)发动机的猎鹰1号升级为由9台 梅林发动机 组成的猎鹰9号。2010年6月4日,猎鹰9号完成首次发射,2011年SpaceX又拿到了追加至3.96亿美元投资,用于研发猎鹰9号和 龙飞船 。 2012年5月22日凌晨, SpaceX 的龙飞船搭载该型火箭发射升空,作为第一架飞往“国际空间站”的商业运输飞船,将500公斤左右的货物送到国际空间站。
发展方向
根据惯例, 火箭发射 升空后,第一级推进器就会被废弃, 马斯克 认为这是火箭发射成本高的主要原因,若能将其回收将有效 降低成本 。从2012年9月到2013年10月, SpaceX 陆续做了8次火箭 回收试验 ,但遗憾都以失败告终。
回收技术成功
2014年10月19日,位于 加利福尼亚州 的太空探索技术公司日前宣布,其研制的“ null ”火箭在本月初的试验中创造了一项新纪录:该火箭由 发射台 点火后飞到744米的空中,然后又垂直降落回发射台。 null 指出,“ 直翅亚目 ”的试验是这家企业研发 垂直起降 、完全可重复使用 运载火箭 的“关键一步”。该公司在其网站上公布了7日进行的试验视频,整个试验过程持续78.8秒,火箭降回地面后外观完好。与传统运载火箭相比,“草蜢”外形上最大的不同是带有四条钢铝结构的“腿”,带有液压减震器,这四条“腿”能使火箭抵御垂直落回地面的巨大冲击而不致严重损坏。 之后, SpaceX 开发出“猎鹰9号”运载火箭的可重复使用版本,并在2014年9月底的一次发射中,成功回收“猎鹰9号”的部分一级火箭。
2015年12月21日,“猎鹰9号”的一级火箭是以自动垂直降落、借助可精准控制推力的缓冲 发动机 在陆地软着陆的方式实现回收,在回收应用技术上突破了很多难题,这也是人类发射火箭历史上的第一次助推器回收,为未来的 太空探索 提供了新的可能性。
陆地回收技术成功实现后,SpaceX尝试海上 回收试验 。北京时间2016年4月9日凌晨4时52分,“猎鹰9”搭载 龙飞船 顺利升空,一级火箭助推器分离之后,再次尝试难度极高的海上回收任务。在此前多次尝试失败后,一级火箭稳稳降落于名为“我依然爱你”的海上平台,完成历史性突破。
2018年10月7日, SpaceX 用一枚“猎鹰9”火箭成功将 null 一颗地球观测卫星送入太空,并首次在美国 null 成功实现火箭第一级的陆地回收。 2021年6月30日, null 成功进行了第二次“拼车发射”任务,利用可重复使用的猎鹰9号火箭助推器将88颗微型卫星送入轨道,并实现了当年首次助推器陆地回收。
美国东部时间2025年2月18日晚(北京时间19日早),猎鹰9号火箭从 佛罗里达州 卡纳维拉尔角 发射升空,近8分钟后,其一级助推器降落在加勒比海岛国 巴哈马 海岸附近的无人回收船上,该火箭首次成功实现跨国回收。 3月15日, SpaceX 猎鹰9号火箭从加州范登堡太空军基地发射升空,执行“运输者 13 号”(Transporter 13)拼车任务,成功将74个航天器送入轨道。火箭一级助推器按计划在发射后7.5分钟返回 地球 ,该枚一级助推器B1081完成第13次回收,系SpaceX 猎鹰9号总计第400次火箭回收,同时还延续了2021年1月“运输者1号”任务之后的“单箭最多载荷”发射纪录。
北京时间2026年2月22日11时47分,编号为B1067的猎鹰9号火箭助推器从 佛罗里达州 卡纳维拉尔角 太空军基地的40号发射台点火升空,执行Starlink 6-104任务,将28颗互联网卫星送入低 地球轨道 。发射后约8分半钟,B1067成功降落在位于 大西洋 的“缺乏庄重”(ASOG)无人回收船上。这是该无人船第143次回收,也是该公司总计第575次火箭助推器的回收任务。同一天, SpaceX 表示,另一枚编号为B1063的猎鹰9号火箭从 加利福尼亚州 范登堡太空军基地的4号发射台升空, 执行了其第31次飞行任务,将25颗Starlink卫星送入轨道,随后降落在 太平洋 上的“当然我依然爱你”(OCISLY)无人回收船上。 美国东部时间5月15日18时05分(北京时间16日6时05分)左右,货运“龙”飞船搭乘“猎鹰9”火箭从佛州 卡纳维拉尔角 太空军基地发射升空。随后,火箭一二级成功分离。一级火箭返回并降落在卡纳维拉尔角太空军基地。这是 SpaceX 第34次执行 美国航空航天局 的 国际空间站 补给任务。
回收失败经历
2015年1月6日19:20,太空探索技术公司研制的“猎鹰9号” 运载火箭 原本计划在美国 卡纳维拉尔角空军基地 发射升空,但在倒计时进入1分钟时,SpaceX称由于火箭的“二级推力 向量 控制驱动器发生飘移”发射任务被紧急中止,由于当日发射窗口期仅有1秒,因此本次发射任务取消。经过修正后,“猎鹰9”运载火箭发射时间确定为美国东部时间2015年1月10日4时47分(北京时间10日17时47分),发射地点不变,但火箭海上回收尝试以失败告终,火箭在海上浮动平台硬着陆并损毁。 同年6月28日, SpaceX 发射一枚猎鹰9号火箭执行 国际空间站 货运补给任务,火箭升空2分半钟后突然爆炸解体,携带约2500公斤补给的货舱也被炸毁,这是8个月内,空间站补给任务第3次失败,原本计划的火箭回收着陆试验也未能进行。
2016年1月17日,SpaceX成功发射了搭载一颗海洋观测卫星的“猎鹰9”火箭,然而遗憾的是,火箭第一级海上回收尝试再次以失败告终。 2018年7月25日,“猎鹰9”火箭成功把美国铱星通讯公司下一代全球 null 计划的第七批10颗卫星发射至目标轨道。随后,火箭第一级再次实现海上回收,但整流罩回收再次失败。 2021年2月15日, null 第19批60颗“星链”卫星搭乘猎鹰9号火箭从 佛罗里达州 null 发射升空并成功部署,但一级火箭的着陆回收过程出现了罕见的技术故障,导致火箭未能成功返回地球并最终坠毁。
2023年12月26日消息,据媒体报道,SpaceX公司的猎鹰9号助推器B1058在最近一次的运输任务中坠入大海,结束了自己的使命。
发射任务
货物补给
载人航天
组网星链
其他任务
设计思路
回收利用
猎鹰9号的回收利用设计思路主要是基于其可重复使用的特点,这种设计思路已经成为现代太空探索的重要发展方向之一。猎鹰9号的回收利用主要涉及两个阶段:第一阶段是在 火箭发射 后,将火箭的第一级和第二级分开,然后让第一级返回 地球 并着陆。第二阶段是当火箭需要再次发射时,重复使用已经成功返回和着陆的第一级,以减少新火箭的制造和发射成本。 SpaceX 的猎鹰9号第一级比猎鹰1号大许多,使用9台老式 梅林发动机 改进型,第二级则比第一级稍短;其顶端和外层采用航天常用的超强度 铝锂合金 材料制造,并在后盖上面盖了特制的挡热板,用以保护“猎鹰9号”第一级和第二级在重返地球大气层时免遭损坏,这样便可以回收再利用。
垂直着陆
猎鹰9号火箭的垂直着陆技术是它的一大特点,这项技术使得火箭在发射后能够返回 地球 并安全着陆,为火箭的重复使用提供了可能。猎鹰9号火箭的垂直着陆技术主要涉及以下几个方面:
火箭型号
“猎鹰”9 系列火箭包括3种型号,分别是:“猎鹰”9-1.0、“猎鹰”9-1.1、“猎鹰”9-1.2,其中1.0与1.1已退役。
性能参数
参考资料:
价格和载荷
2023年 新发布了猎鹰9号和重型猎鹰的报价及其最大有效载荷,如表格所示:
参考资料
发射记录
社会意义
猎鹰9号火箭的成功具有四大社会意义:
4.支持可持续发展:猎鹰 九号 火箭在设计和制造过程中充分考虑了 可持续性 原则,采用了一系列环保措施,如可重复使用的部件、减少燃料消耗等。这种做法有助于实现 可持续发展 目标,保护环境和资源。
世界纪录
2021年1月24日,美国太空探索技术公司(SpaceX)使用“猎鹰-9”运载火箭进行了一次一箭143星发射,刷新之前由 印度 保持的单次发射 卫星 数量最多的世界纪录。
2021年3月14日, SpaceX 的一枚九手猎鹰9号火箭从美国 肯尼迪航天中心 39A发射台点火升空,成功将第22批60颗星链卫星送上太空,再次刷新人类火箭复用纪录。
2024年7月12日北京时间10:35,SpaceX 在范登堡太空军基地 SLC-4E将猎鹰9号Block.5 运载火箭发射升空,由于本次发射任务的失败宣告猎鹰9号连续325次发射成功纪录从此中断。
2025年3月15日北京时间14:43,SpaceX 猎鹰9号火箭从加州范登堡太空军基地发射升空,成功将 74 个航天器送入轨道。该枚一级助推器B1081完成第13次回收,系 SpaceX 猎鹰9号总计第400次火箭回收。延续了2021年1月“运输者1号”任务之后的“单箭最多载荷”发射纪录。
美国东部时间2025年3月31日21时46分,“猎鹰9”运载火箭成功将名为“Fram2”的私人载人航天任务送入 地球 极地 轨道。这是人类历史上首次有 载人航天器 环绕地球两极飞行。
相关事件
爆炸
当地时间2016年9月1日早上,SpaceX“猎鹰9号”火箭在 佛罗里达州 null 空军基地发射场点火测试引擎期间突然发生猛烈爆炸,此次爆炸所导致的震感强烈,且持续了几分钟时间,令搭载的价值2亿美元 以色列 通讯卫星Amos-6焚毁。据 SpaceX 表示,事件虽未造成人员伤亡,但势令 SpaceX 火箭发展计划受挫,并重创以色列 卫星 通讯业。
侧翻
2024年2月15日,美国私营企业“直觉机器”公司研发的月球着陆器“奥德修斯”搭乘美国太空探索技术公司的“猎鹰9”火箭从佛罗里达州 肯尼迪航天中心 发射升空,于美国东部时间22日18时23分(北京时间23日7时23分)在月球着陆,着陆时发生侧翻,该着陆器也成为有史以来首个实现月球表面软着陆的私人航天器。“直觉机器”公司23日在社交媒体X上表示,“奥德修斯”目前“存活良好”,其遥测仪器和 太阳能 充电板运行正常。
暂停发射任务
美国当地时间2024年7月11日, SpaceX 的“猎鹰9”火箭在执行“ 星链 ”发射任务时,二级 发动机 发生罕见故障,导致20颗“星链”卫星被部署到“比计划低得多”的轨道上,它们面临着在 地球大气层 中燃烧的风险。当地时间12日, 美国联邦航空局 发表声明称,暂停 美国太空探索技术公司 “猎鹰9” 火箭发射 任务,并要求该公司调查11日晚任务期间火箭出现故障的原因。 7月13日,对此 马斯克 回应,在太空重新点燃发动机的尝试“出于未知的原因”,导致了发动机爆炸。马斯克还称, SpaceX 正在更新星链 卫星 的软件,以迫使其机载推进器比平时更用力地发射,以避免炽热的大气层 再入 。同时他还指出:与《星际迷航》的情节不同,这可能行不通,但值得一试。 9月30日, 美国联邦航空局 叫停太空探索技术公司( SpaceX )“猎鹰9”型主力 运载火箭 发射活动,原因是猎鹰9号的第二级在上周六执行运送 美国航空航天局 宇航员任务时出现了故障, 二级火箭没有落到目标区域。这是三个月来“猎鹰9”第三次停飞。 10月6日,美国联邦航空管理局(FAA)表示, SpaceX (SpaceX)“猎鹰9”型主力运载火箭可以复飞,执行计划于周一从 佛罗里达州 发射 欧洲航天局 “赫拉”(Hera)航天器的任务。
火箭碎片坠落催生首次太空垃圾空气污染
2025年2月19日, 波兰 西部村庄科莫尔尼基男子亚当·博鲁茨基当天上午10时左右在自家仓库后发现一块汽油桶大小、被烧得漆黑的火箭碎片,仓库院子里的灯似乎被这位“不速之客”砸坏,但没有造成人员伤亡。博鲁茨基报告了警方,后者与波兰航天局一起调查后确认,“不速之客”来自 SpaceX 2月1日在美国 加利福尼亚州 范登堡空军基地 发射的“猎鹰9”火箭。警方说,在另外一个村庄附近的森林里也发现了一块类似碎片。 哈佛大学 天体物理学家乔纳森·麦克道尔称,“猎鹰9”火箭原本应在控制下重新进入大气层并掉落在 太平洋 ,但是因为 发动机 故障,“数周来,我们一直看着它绕 地球 运行,预计它会不受控制地重新进入太空。”麦克道尔称,碎片以每小时1.7万英里(1英里约合1.61公里)的速度掠过英国,然后掠过 斯堪的纳维亚半岛 部分地区,最后以每小时数百英里的速度坠向东欧。他推测还有部分碎片落入 乌克兰 西部。麦克道尔还称,这是近期第四次发生“猎鹰”型火箭发动机出现故障引发担忧的事件,“这种情况似乎正在变得更加常见”。 在 丹麦 、 瑞典 、 英国 ,有人于2月19日看到火箭碎片重新进入大气层过程中燃烧并划破夜空的景象。 2026年2月19日, 德国 莱布尼茨大气物理研究所的研究人员在 地球 环境期刊 Communications Earth & Environment 上发表研究论文。他们在这次猎鹰9号火箭第二级失控重返大气层20小时时,使用激光在96公里高空抓到一团锂云,研究表明猎鹰9号火箭光锂就有30公斤,这30公斤锂在100公里高处被释放处理,一部分立马和 氧气 反应变成 氧化锂 ,沉入更低的大气层,但还有一小部分以原子形态漂浮在中间层随风飘荡,造成太空垃圾空气污染。
送上太空的骨灰样本散落在太平洋
2025年6月,媒体称 SpaceX 猎鹰9号火箭曾送骨灰样本上太空,但飞船降落失控,150份骨灰全扬在了太平洋。负责承包“太空骨灰游”的美国航天企业CelestisCelestis在声明中表示他们使用的是德国初创公司开发的新型飞船Nyx,虽然Nyx顺利入轨,但是降落伞系统在回到地球的过程中出现故障,内部装载的骨灰和 脱氧核糖核酸 散落在太平洋。Celestis表示虽然太空舱无法回收,但是公司团队会与客户家属挨个联系,讨论可能的后续措施。
SpaceX火箭残骸撞击月球
撞击经过
2026年8月5日14时35分,一枚在太空中漂泊了快19个月的SpaceX猎鹰9号火箭第二级残骸,以每秒2.43公里的速度撞击了月球西侧的爱因斯坦陨石坑附近区域。本次撞击冲击力相当于近3吨TNT炸药,在表面留下直径约18米、深度不足3米的陨石坑。这也是人类有史以来在月球上制造的最大规模人造撞击坑。撞击点位于月球西边缘的爱因斯坦陨石坑周边,该区域从 地球 观测角度较为偏远,普通公众无法用肉眼看到撞击闪光,全球专业天文台通过射电望远镜与光学设备对撞击过程进行了持续监测。 美国航空航天局 的月球勘测轨道器、韩国“探月”号轨道飞行器后续计划拍摄撞击点的高清影像,确认精确落点与陨坑形态。这枚“猎鹰9”号火箭第二级残骸编号为“2025-010D”,来自2025年1月15日的一次重大发射任务。在那次任务中,“猎鹰9”号将萤火虫航空航天公司的“蓝幽灵”月球着陆器以及日本ispace公司的月球着陆器送入太空,完成部署后,火箭第二级被留在了与月球轨道相交的高 地球轨道 上,此后长期处于失控漂流状态,最终被拉向了月球表面。残骸的最早发现者是独立航天动力学专家比尔·格雷,他开发的“冥王星计划”轨道追踪软件被全球天文学家广泛使用。早在2025年9月,格雷就注意到这块轨道异常的太空碎片,经过数月的轨道计算与修正,他在2026年3月正式确认其最终会撞击月球表面。撞击发生后,欧洲南方天文台确认了撞击发生,但社交平台传播的所谓“撞月瞬间”影像并不真实,核查机构发现相似视频在2026年4月就已经出现。马斯克转发了撞击视频,数小时后又发帖承认视频是假的,但辟谣帖的流量还不到假视频的零头。8月6日,韩国宇宙航空厅和 美国航空航天局 公布了撞击前后月球表面的对比图像。图像显示火箭残骸撞击后月球表面可见撞击坑的痕迹。这次火箭残骸撞击月球为以后月球探测任务提供了重要数据。
被全程跟踪记录
2026年8月1日,来自 无锡市 梁溪区 的“太空哨兵”——“甘德一号01星”根据粗略星历数据,启动高分精测相机对预定天区进行搜索。在强背景杂散光与深空背景下,成功识别出这枚暗弱的上面级残骸,完成首次观测与数据获取。之后,“甘德一号01星”利用后续多弧段跟踪数据,对上面级残骸进行精密定轨与高精度轨道预报,迭代修正其预计撞击时刻与撞击位置。最终计算预计撞击时间为2026年8月5日06时35分35秒( UTC ),预计撞击位置为月球 爱因斯坦环形山 附近,月面坐标约为北纬19.428°、西经93.263°。8月5日,在撞击时间窗口,“甘德一号01星”按预定姿态精准指向月球目标区域,记录下撞击时段的月球图像。
相关评价
“猎鹰9号”之所以备受外界关注,不仅在于它将执行的对 国际空间站 进行第5次货运补给的任务,还在于发射将验证该公司测试已久的自主降落技术。( 中国军网 评)
在运载能力方面,与“猎鹰1”相比,“猎鹰9”运载能力要强得多,这很大程度上要归功于“ 煤油 液态氧 ” 推进剂 较“偏二甲甲肼- 四氧化二氮 ”推进剂的先天优势,“猎鹰9”有两次启动能力, 推力 调节范围很大。尽管煤油- 液氧 推进剂加上 燃气发生器循环 在排气速度上存在不足,但通过大幅提高 喷管 的膨胀比, 太空探索技术公司 用最简单的方法和最低廉的成本获得了可以接受的真空比冲。( 中国网 评)
以“猎鹰9”火箭为代表的低成本火箭运载技术是推动全球商业航天发展的重要环节,而“ 星链 ”计划则掀起了 星座 计划和商业 卫星 市场发展的热潮。多国 卫星 需求、发射数量都在显著增长,卫星生产也正在从单一的“定制化”逐渐发展出“工业化”生产模式。(新华网 评)