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SpaceX / 猎鹰重型全部科普
SpaceX猎鹰重型火箭从肯尼迪航天中心39A发射台升空图片来源:SpaceX
SpaceX阅读约5分钟2026年第四季度

猎鹰重型

2018

太空探索技术公司(SpaceX)的超重型运载火箭:三枚猎鹰9号芯级,27台发动机

猎鹰重型是SpaceX旗下的超重型运载火箭,由三枚猎鹰9号一级芯级捆绑而成,起飞时27台发动机同时点火。在商业客户目前能订到的火箭里,猎鹰重型运力最强:按一次性火箭使用时,它能把约63.8吨的有效载荷送入近地轨道(LEO),也就是大多数卫星和载人飞船最先进入的低轨道。猎鹰重型于2018年2月6日首飞,截至2026年10月1日已飞行14次。

猎鹰重型火箭是什么,运载能力有多大?

猎鹰重型由三枚猎鹰9号芯级拼成:一枚中央芯级,两侧各捆一枚助推器。每枚芯级装9台梅林1D(Merlin 1D)发动机,全箭合计27台。火箭高70米,底部宽12.2米。按一次性方式使用时,它能把约63.8吨的有效载荷送入近地轨道。2018年首飞让它一举成名,靠的是它运上天的“乘客”:一辆樱桃红的特斯拉Roadster跑车,驾驶座上坐着一个身穿航天服、名叫“星人”(Starman)的假人。火箭把这辆车送上了一条绕太阳运行的轨道,途中会穿过火星轨道。发射前,埃隆·马斯克在推特(现名X)上写道:“载荷将是我那辆午夜樱桃红的特斯拉Roadster,车里会播放《太空怪人》(Space Oddity)。目的地是火星轨道。要是上升途中没炸,它会在深空里待上10亿年左右。”

为什么要造猎鹰重型

2011年4月,SpaceX在华盛顿特区召开新闻发布会,公布了这一设计,并承诺2013年首飞。思路很直接:拿已经验证过、批量生产的猎鹰9号芯级,三枚并联,运载能力就能达到其他现役火箭的约两倍,省去了从零设计一枚全新巨型火箭的工夫。这样一来,最重的地球静止轨道卫星、深空探测器,乃至将来飞往其他行星的载人和载货任务,都有了可用的火箭;可复用助推器则一点点压低每次发射的成本。首飞在2018年完成。发射价格高低,很大程度上要看火箭怎么飞,也就是助推器回不回收。

猎鹰重型发射一次的标价

工作原理

起飞时,27台发动机一起工作,海平面总推力约2327吨(22819千牛,超过500万磅)。两枚侧助推器先耗尽推进剂,分离后自行飞回。2018年首飞时,它们在佛罗里达州卡纳维拉尔角同时着陆,整齐得像是排练过。SpaceX当天在推特(现名X)上发帖说,两枚侧助推器分别落在了SpaceX的1号和2号着陆区(Landing Zone)。中央芯级随后继续工作,再交棒给二级(上面级),由二级把载荷送入最终轨道。运载能力随目的地浮动:目的地越远、所需速度越高,火箭能运送的有效载荷就越少。

隔着一片碎石地拍摄的39A发射台,猎鹰重型矗立其上
猎鹰重型矗立在39A发射台上。摄影:Daniel Oberhaus,CC BY-SA 4.0,经裁剪
猎鹰重型能把载荷送多远

只去近地轨道,载荷可以很重;同一枚火箭瞄准地球同步转移轨道(GTO)时,能运的就少得多;飞向火星,还要再少一截。正因为有这样的取舍,猎鹰重型既能发射史上最重的商业地球静止轨道卫星EchoStar 24(约9.2吨),也能不加装额外的助推级,直接把NASA的灵神星探测器送到小行星带。

猎鹰重型的经济账

猎鹰重型的经济账建立在复用之上。2022年,SpaceX给回收助推器的发射标价约9700万美元,远低于马斯克2018年给出的价格:完全一次性、追求最大载荷的发射约1.5亿美元。这一价差给老牌重型发射服务商带来了压力,这些厂商的同级火箭贵得多,而且只能用一次。靠复飞侧助推器,猎鹰重型能为任务规划方提供商业市场上最大的地球静止轨道运力,还能直接把探测器送往小行星带和木星,不必另买一级上面级。发射量小也是这笔账的一部分:几乎没有别的火箭能承接这类任务,所以每次发射都能收取溢价。

猎鹰重型现状

猎鹰重型只在最重的任务需要时才出场,所以它的发射节奏跟着客户走。2018年首次演示飞行、2019年两次任务之后,它在等待下一批重型载荷就绪。

猎鹰重型每年发射次数

2022年11月,猎鹰重型重返发射,执行的是美国太空军任务;2023年又飞了5次,除了美国太空军的后续任务,还发射了ViaSat-3和EchoStar 24两颗通信卫星,以及NASA的灵神星小行星探测任务。2024年,猎鹰重型为美国国家海洋和大气管理局(NOAA)发射了GOES-U气象卫星,又把NASA的欧罗巴快船(Europa Clipper)送往木星。2026年它飞了3次:4月29日发射ViaSat-3 F3,8月30日发射NASA的南希·格雷斯·罗曼空间望远镜,10月1日发射NROL-97。NROL-97是猎鹰重型首次为美国国家侦察局(NRO)执行任务,这个机构负责运营美国的间谍卫星。

未来走向

SpaceX打算用星舰(Starship)把猎鹰重型建立起来的成本优势再往前推。星舰是完全可复用的火箭,目标是在运载能力和每公斤价格上都超过猎鹰重型。在星舰真正接手这些任务之前,最重的地球静止轨道卫星和难度最高的深空发射,仍由猎鹰重型来承担。

总结

猎鹰重型把三枚现成的猎鹰9号芯级变成了SpaceX现役推力最强的火箭,又证明重型发射生意可以靠可复用硬件和更低的价格做下去。这些年里,它把一辆Roadster送上了穿越火星轨道的航线,把一颗探测器送往一颗金属小行星,还把一项旗舰级科学任务送上了飞往木星的路。马斯克在X上解释过为什么要发射猎鹰重型和“星人”:“生活不能只是解决一个又一个令人难过的问题,总得有些东西能激励你,让你每天早上醒来都庆幸自己是人类的一员。我们就是为此才这么做的。我们是为你们做的。”

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时间线

  • 2011年4月:SpaceX在华盛顿特区的新闻发布会上公开猎鹰重型设计,当时预计2013年首飞。
  • 2018年2月6日:首次演示飞行从肯尼迪航天中心39A发射台升空,把马斯克的特斯拉Roadster和假人“星人”送入一条穿越火星轨道的日心轨道(绕太阳运行的轨道)。
  • 2018年2月6日:两枚侧助推器在卡纳维拉尔角同时着陆;中央芯级落在海上无人回收船旁边的海里。
  • 2019年4月11日:Arabsat-6A发射,这是猎鹰重型首次执行商业任务,也首次采用Block 5构型(猎鹰系列的最终改进版本)。
  • 2019年6月25日:为美国军方发射STP-2任务(太空测试计划第2次任务),搭载多个载荷。
  • 2022年11月1日:美国太空军前往地球静止轨道的国家安全任务USSF-44发射,标志着猎鹰重型重返发射。
  • 2023年1月15日:美国太空军第二项国家安全任务USSF-67发射,前往地球静止轨道。
  • 2023年4月30日:猎鹰重型以完全一次性构型发射ViaSat-3 Americas卫星。
  • 2023年7月28日:EchoStar 24(Jupiter 3)发射,重约9.2吨,是迄今最重的商业地球静止轨道卫星。
  • 2023年10月13日:猎鹰重型发射NASA的灵神星任务,目标是金属小行星灵神星(16 Psyche)。
  • 2023年12月28日:USSF-52任务发射,搭载美国太空军的X-37B空天飞机。
  • 2024年6月25日:NOAA的GOES-R系列最后一颗卫星GOES-U(后更名为GOES-19)发射。
  • 2024年10月14日:NASA的欧罗巴快船发射,前往木星的卫星木卫二(欧罗巴)。
  • 2026年4月29日:ViaSat-3 F3发射,这是猎鹰重型的第12次飞行。
  • 2026年8月30日:猎鹰重型发射NASA的南希·格雷斯·罗曼空间望远镜,这是它的第13次飞行。
  • 2026年10月1日:NROL-97发射,这是猎鹰重型首次为美国国家侦察局执行任务,也是它的第14次飞行。
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