载人任务已进行陆上回收！CRS-28猎鹰九号为什么选择放弃？

北京时间2023年6月5日23:47，CRS-28“龙”货运飞船由“猎鹰九号”运载火箭从肯尼迪航天中心LC-39A工位发射升空，点火后12分11秒船箭分离，飞船进入预定轨道，分离速度约2.7万千米/小时、高度200千米。

此次任务发射过程中，2分39秒一二级分离，9分7秒芯一级着陆在“缺乏庄严号”（ASOG）自动回收船上。而在不到半个月前的Ax-2“龙”载人飞船任务中，“猎鹰九号”芯一级没有使用海上回收船，直接返回了卡角LZ-1陆上着陆场，这是“猎鹰九号”芯一级第一次在载人任务中通过陆上着陆场回收。太空探索技术公司（SpaceX）官员当时表示，他们已经在“猎鹰九号”上发现了足够的剩余性能，允许在载人龙发射中进行陆上着陆。

“龙”货运飞船的起飞质量约15吨，在回收状态下“猎鹰九号”已经发射过17吨的载荷，即在载人航天发射中回收状态下“猎鹰九号”依然拥有明显运力余量。通过陆上着陆可以明显降低回收成本。但是，为什么CRS-28“龙”飞船任务不继续进行陆上回收？

6月2日太空探索公司“龙”飞船任务管理主管莎拉·沃克（Sarah Walker）在发射前简报会上表示“对于每一次CRS任务，我们都会根据返回发射场的机会评估任务的质量需求和性能需求，以及运载工具的性能。”在此基础上，决定是否进行陆上返回。不过，通过细节对比，可以发现CRS-28“龙”飞船选择海上回收的部分原因。

在Ax-2任务中，火箭芯二级主发动机采用的是常规的长喷管，2分33秒一二级分离，分离速度6214千米/小时、高度73.8千米。而CRS-28任务火箭芯二级发动机换用了短喷管，导致推进效率降低、运力减少，2分39秒一二级分离，分离速度8014千米/小时、高度77.3千米。可以看出，为了弥补二级采用短喷管带来的运力折损，芯一级加长了燃烧时间，提高了分离时的速度和高度。

和陆上回收芯一级一样，“猎鹰九号”芯二级采用短喷管也是为了利用运力余量节省成本，单纯从成本角度出发，需要比较单次海上回收成本和短喷管节省的成本孰高。在“猎鹰九号”未来的载人航天任务中，将会更多地看到芯一级直接陆上回收、芯二级采用短喷管的做法，这是运力、安全性、经济性综合平衡的结果。

作者：大白高国