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北京时间7月12日9时左右，由蓝箭航天空间科技股份有限公司（以下简称蓝箭航天）自主研制的“朱雀二号”遥二运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，随后按既定计划完成了飞行任务，发射任务获得圆满成功。
任务成功后，包括央视在内，多家官媒第一时间发文庆祝。
“朱雀二号”作为一枚液氧甲烷火箭，成功在这条新赛道的竞逐中，代表中国拔得头筹!
这件事可谓意义重大，毕竟强如SpaceX，当下也只能望着星舰(Starship)的残骸叹气。
事实上，中国航天这次赢得也相当惊险。
去年12月“朱雀二号”遥一火箭发射失败后，国内普遍叹息，以为这项桂冠又要被马斯克摘走。
随后的事情却是柳暗花明。
今年4月，星舰先是迟迟不能在原定时间发射。推迟2天后，又在发射第3分钟发动机熄火，姿态失控，然后在空中炸成了价值30亿美元的烟花。
而在星舰之前，另一家美国私人火箭公司地平线发射的“人族一号”也以失败告终。
再加上被业界吐槽为“美国国企”的联合发射联盟(ULA)表现出了惊人的低效，原计划2021年首飞的“火神”火箭时至今日都没有公布正式发射时间。
最终，这项殊荣就落到了蓝箭航天头上。
或许有人会好奇，液氧甲烷火箭是何方神圣，为什么大家都扎堆往里挤?
因为4个字——星辰大海。
这里的“星辰大海”不是宣传物里的空洞词汇，而是真的在星辰间远航，是《星际迷航》《星球大战》和漫威电影里构筑的科幻现实，而这背后可能是数十亿人口、价值数百万亿美元的货物，以百万公里为单位移动。
这也意味着，可能会有数以百万计的航天器散布在漫天星辰之间。这是一个难以想象的市场。
所谓液氧甲烷火箭，就是使用液氧作为氧化剂，使用甲烷作为还原剂，二者共同构成燃料，在箭体内燃烧，对外产生推力的火箭。
在液氧甲烷之前，当前常见的燃料方案还有肼类燃料、液氧煤油、液氢液氧。
肼类燃料能常温保存，对外部冲击不敏感，容易运输和储存的同时，对火箭的工程设计要求也低，是航天技术落后的国家同时满足航天和军事需求的首选。
不过，在航天燃料的核心指标上——比冲上，肼类燃料相当疲软，再加之有剧毒，目前的趋势是正在淘汰中。
主流的液氧煤油和液氢液氧方案中，液氢液氧有着碾压性的比冲优势，然而液氢的超低温(沸点-253℃)要求不仅火箭本身将高昂的成本和珍贵的重量花在燃料储存系统上，连外部的燃料加注等系统也要精心设计和维护。
液氧煤油的优势在于便宜，煤油容易获得，储存成本低廉，如果不追求最大性能的话有着很高的性价比，只有容易积碳这么一个过去看来不太重要的缺点，因此被大量使用。
相较而言，论性能，液氧甲烷比冲比液氧煤油高一些，但远低于液氢液氧;论成本，甲烷制备和储存成本比液氢低得多，但是高于煤油。
总体而言，液氧甲烷过去是一种没什么短板，但长处也不突出的燃料，尽管出现已经近百年，但一直处于边缘状态。
然而，马斯克的成功改变了这项技术的命运。
随着可回收火箭带来的发射成本、发射周期指数级下降，人们第1次意识到大规模、周期性地空间往返不再是一个遥不可及的科幻概念，而只是一个能够解决的工程难关。
这个时候，液氧甲烷的优势开始凸显。
首先，当航天不再是不计成本的科研攻关项目，经济性方面的考虑就要被提前，液氢液氧燃料显然不具备大规模应用的可能;同时，液氧煤油发动机积碳的“小问题”，在重复使用的情况下变成了大问题。
甲烷还有一个最特殊优势——只要一颗行星上有水，有二氧化碳，那理论上就可以就地合成甲烷和氧气，补充燃料，甚至很多行星上本来就有气态或者液态甲烷。
这在星际飞行中是无可替代的强大优点。
人类进入星际交通时代的前夕，液氧甲烷火箭的前景已经是一片光明。不造液氧甲烷火箭是没前途的，尤其是对商业火箭公司。
这也是为什么尽管“梅林”液氧煤油发动机在“猎鹰9号”上大获成功，马斯克依然在他2017年那份被外界称作“人类史上最伟大计划”的39页火星移民PPT上，果断选择了液氧甲烷方案的“猛禽”发动机作为“星舰”(当时叫BFR，大型猎鹰火箭)的动力方案。
早前贝佐斯创办的、号称SpaceX劲敌的蓝色起源，也主攻液氧甲烷发动机，目前其BE-4发动机已经拿下了ULA的“火神”火箭项目。
国外还有相对论航天公司的“人族R”火箭、蓝色起源公司的“新格伦”火箭、火箭实验室公司Rocket Lab的“中子”火箭等均为液氧甲烷运载燃料，均在未来有相应发射计划。
值得一提的是，就在朱雀二号遥二火箭成功发射前不久，蓝色起源的BE-4发动机在测试台上测试，结果不到10秒就发生了爆炸。这更凸显了蓝箭航天成功的可贵。
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发表于 2023-7-31 10:41:17
