2020年12月2日，南極熊獲悉，新西蘭太空初創(chuàng )公司Rocket Lab在今年取得了非常成功的成績(jì)。今年3月，它就被美國宇航局選中發(fā)射 "探路者 "登月任務(wù)。然后，它收購了衛星硬件制造商Sinclair Interplanetary，并且讓Electron運載火箭獲得了美國航天局的認證?，F在，這家航空航天制造商已經(jīng)發(fā)射了Electron火箭，將30顆小衛星部署在軌道上，同時(shí)成功完成了火箭第一級回收的首次嘗試。

這次任務(wù)名為 "返回發(fā)送者"，Rocket Lab在發(fā)射后將Electron第一級在降落傘系統下帶回地球后，成功完成了Electron第一級的降落和回收。自成立以來(lái)，火箭Rocket Lab的使命就是 "通過(guò)提供頻繁的低地軌道發(fā)射機會(huì )，消除商業(yè)航天的障礙"。一級的回收是一個(gè)重要的里程碑，使他們有機會(huì )使Electron成為可重復使用的火箭，以增加發(fā)射頻率，降低小型衛星的發(fā)射成本。

圖1：Rocket Lab第16次發(fā)射的Electron第一級降落后被拖上回收船

2020年11月20日，在新西蘭馬希亞半島的Rocket Lab 1號發(fā)射場(chǎng)升空后兩分半鐘，在約80公里的高度，Electron的第一級和第二級按照標準任務(wù)程序分離。Electron第一級發(fā)動(dòng)機關(guān)閉后，一個(gè)反應控制系統將第一級重新定向180度，使其在返回地球的過(guò)程中能夠經(jīng)受住不可思議的高溫和壓力。

在第一級下降時(shí)，部署了一個(gè)小型降落傘以穩定和減速，然后在最后一公里部署了一個(gè)大型主降落傘。第一級按計劃降落，Rocket Lab的回收團隊把它運回生產(chǎn)基地，工程師將對回收的火箭進(jìn)行檢查，以收集數據，特別是垂管和降落傘部署系統的數據，這將有助于為未來(lái)的回收任務(wù)開(kāi)發(fā)更好的發(fā)射器。

Rocket Lab創(chuàng )始人兼首席執行官Peter Beck說(shuō)："今天團隊在回收Electron第一級方面所取得的成就并不簡(jiǎn)單。Rocket Lab的團隊付出了巨大的努力，看到這些工作得到了回報，向著(zhù)可重復使用的火箭邁出了重要的一步，令人激動(dòng)。"

在這次任務(wù)之后，Rocket Lab回收計劃的最后階段將是用直升機捕獲Electron的第一級，然后把它送回Rocket Lab生產(chǎn)基地進(jìn)行翻新和重新發(fā)射。如果火箭實(shí)驗室的回收計劃成功，Electron將成為第一個(gè)也是唯一一個(gè)可重復使用的軌道級小型發(fā)射系統。

圖2：Rocket Lab的Electron火箭

五年前，Rocket Lab宣布，它已經(jīng)開(kāi)發(fā)出世界上第一枚電池動(dòng)力火箭，而且發(fā)動(dòng)機幾乎完全是3D打印的。這套低成本的發(fā)射系統以Electron的形式出現，盧瑟福發(fā)動(dòng)機可以在24小時(shí)內3D打印出來(lái)。發(fā)動(dòng)機的主要推進(jìn)閥、噴油器、泵和發(fā)動(dòng)機室都是通過(guò)電子束熔化3D打印出來(lái)的，發(fā)動(dòng)機本身也是首創(chuàng )，它使用電動(dòng)馬達代替氣體，創(chuàng )造出更輕巧、高效的機器。這家初創(chuàng )公司將3D打印用于火箭的主要部件，目前已經(jīng)發(fā)射了第16次電子任務(wù)，也是迄今為止單次旅行中最大的衛星有效載荷。

這次 "返回發(fā)送者 "任務(wù)為T(mén)riSept、Swarm Technologies、Unseenlabs和奧克蘭大學(xué)的奧克蘭空間系統計劃部署了衛星。這次任務(wù)使火箭實(shí)驗室發(fā)射的衛星總數達到95顆。在部署的有效載荷中，有一些衛星希望測試空間碎片脫軌的新方法，實(shí)現從空間上網(wǎng)，并建立一個(gè)海上監視星座。這次飛行任務(wù)中還部署了新西蘭第一個(gè)由學(xué)生制造的有效載荷，即APSS-1衛星，這個(gè)衛星目的是監測地球高層大氣的電活動(dòng)，以測試電離層擾動(dòng)是否可能與地震有關(guān)。Rocket Lab為這個(gè)項目提供贊助，免費向奧克蘭大學(xué)提供發(fā)射。

與衛星一起進(jìn)入軌道的還有一個(gè)創(chuàng )新的質(zhì)量模擬器，發(fā)射到太空是為了給新西蘭奧克蘭的Starship兒童醫院籌款。由知名設計工作室Weta Workshop制造，這個(gè)150毫米的3D打印鈦合金侏儒是由全球游戲公司Valve的億萬(wàn)富翁聯(lián)合創(chuàng )始人Gabe Newell作為慈善活動(dòng)的一部分。為了向游戲玩家的聰明才智致敬，Newell安排將這個(gè)3D打印的侏儒送去，更被稱(chēng)為 "Gnome Chompski"，以此向游戲《半條命2》中的一項成就致敬，即玩家從游戲開(kāi)始就攜帶一個(gè)侏儒，然后將其存入發(fā)射到太空的火箭船中。

圖3：3D打印的Gnome Chompsk在新西蘭的Rocket Lab工廠(chǎng)，在Electron號發(fā)射到太空前三天，為Starship兒童醫院籌集資金

在Rocket Lab網(wǎng)站上觀(guān)看火箭發(fā)射直播的觀(guān)眾可以看到 "Gnome Chompski "被真實(shí)地發(fā)射到太空，這是全世界玩家都喜歡的奇觀(guān)。Gnome Chompski還發(fā)揮了重要的研發(fā)功能，讓Rocket Lab能夠測試和鑒定新的3D打印技術(shù)，這些技術(shù)可用于未來(lái)的航天器部件。

不過(guò)侏儒Chompski在太空中的時(shí)間是有限的，因為他仍然附著(zhù)在Electron的Kick Stage上，當Kick Stage在重返地球大氣層后燃燒時(shí)，他將與它一起脫離軌道。然而這個(gè)小矮人的太空冒險非常成功，因為紐爾承諾，在升空后24小時(shí)內，每有一個(gè)人觀(guān)看發(fā)射網(wǎng)絡(luò )直播，他就會(huì )向星船兒童醫院的兒科重癥監護室捐贈一美元。三天后，他的組織 "賽車(chē)之心"(THoR)宣布，發(fā)射后將向星艦基金會(huì )捐贈總計286 092美元。

圖4：游戲《半條命2》中的侏儒，也就是大家熟知的侏儒Chompski，終于可以乘坐火箭上太空了

Rocket Lab的級回收計劃工作于2019年初開(kāi)始，在過(guò)去18個(gè)月中進(jìn)行了一系列成功的回收和硬件系統測試之后，"返回發(fā)送器 "任務(wù)。Electron公司的部分3D打印火箭已經(jīng)開(kāi)始展現其真正的潛力，隨著(zhù)未來(lái)任務(wù)中的級回收計劃在半空中進(jìn)行，Rocket Lab可能會(huì )在未來(lái)看到更多和更高成本效益的升空，并加速3D打印技術(shù)在火箭初創(chuàng )公司中的應用。