重型火箭在世界各國都發展到了什麼水平？

近年來，載人航天技術穩步發展，在近地軌道圍繞空間站開展空間應用和技術驗證；同時，在載人深空探索方面，航天大國將其提上日程，提出發展地月空間，並以載人登陸火星為遠期目標，持續推進相關系統和技術的研發。2018年9月，美國航空航天局（NASA）發布了《國家太空探索活動報告》，確定了美國未來載人深空探索的路線和計劃。2019年3月26日美國副總統彭斯表示，將在2024年之前讓美國航天員重返月球，進一步加快了載人重返月球的步伐。除了政府機構外，商業公司也紛紛崛起，已參與到近地軌道的載人探索任務中，未來將更深入地參與載人重返月球和載人登陸火星的計劃。

這一系列的航天活動要想能夠成功實施，重型運載火箭的研製發揮著決定性的作用，火箭的運載能力直接決定了載人登月及載人登陸火星的規模、模式以及各相關系統的組成及構型，從而直接決定了載人登月或登陸火星的方案選擇。運載火箭運載能力越強，在執行載人登月/登陸火星任務中所需要發射的次數就越少，整個工程可選擇的方案就越多。相反，火箭運載能力越低，所需的對接組裝次數就越多，飛行器執行在軌任務時間越長、登月工程/登陸火星工程就越複雜。

國外以往的載人登月任務中核心的部分就是研發重型運載火箭，包括「阿波羅」登月計劃的「土星」5重型運載火箭、重返月球計劃的「太空發射系統」（SLS），太空探索技術（SpaceX）公司「星船」計劃的「大獵鷹火箭」（BFR）等。具備低軌運載能力50t以上的火箭是開展載人深空探索的前提。

「土星」5重型運載火箭

目前，擁有低軌運載能力50t以上火箭技術的國家只有俄羅斯和美國，已有的和正在研發中的火箭型號包括：蘇聯的「能源」、N1；美國的「土星」5、SLS、「重型獵鷹」和BFR。俄羅斯現有的重型火箭技術主要繼承蘇聯冷戰時期的成果，此後一直處於技術停滯狀態。直到近年來載人月球和火星探測興起，俄羅斯開始逐漸關注重型運載火箭。根據俄羅斯總統普金的指令，俄羅斯航天集團計劃重啟超重型運載火箭的研製工作。該火箭低軌運載能力達到160t，計劃2028年首飛，目標是進行月球、火星等載人深空探索。

N1運載火箭

美國方面，自「阿波羅」計劃研發「土星」5火箭以來，雖然重型火箭研發未曾中斷，但由於資金投入等原因，進展不快，現有SLS的相關技術是在繼承「土星」5和太空梭的已有技術基礎上改進而來，且一直存在研發投入高、發射成本高等難以解決的問題，導致研製進度一再拖延。

不過美國近年來商業航天公司迅速崛起，以SpaceX、藍源等為代表的商業航天公司極大促進了火箭和發動機技術的持續創新和快速進步。火箭朝著可重複使用、大幅降低發射成本的方向快速發展。SpaceX的「重型獵鷹」運載火箭低軌運載能力已達到63.8t，地球同步軌道運載能力為26.7噸，是世界現役推力最大的運載火箭。獵鷹重型運載火箭高70米，寬12.2米，重量為1420.8噸，起飛時 27 臺梅林1D發動機同時工作，可以提供高達2280多噸的起飛推力 。發射初級階段所有引擎提供的總推力逾500萬磅，僅次於當年執行阿波羅計劃的&34;土星五號重型運載火箭。另外，其正在研製的BFR低軌運載能力將達到100t以上。

隨著商業航天的崛起，最新科技將越來越多被應用於推動火箭的設計和研製，火箭研製周期會越來越短，新型號將不斷湧現。且隨著商業航天公司的技術逐漸成熟，用於載人探索的火箭將逐漸向重型化、超重型化發展，並朝著實現廉價的載人月球/火星探索的目標發展。

獵鷹重型火箭

由於美國的商業航天公司起步較早，加上政策保障機制完善、商業投資領域發展成熟，與其他國家的技術和研發水平距離將逐步拉大，美國在新型火箭研發方面將遙遙領先。我國航天產業相比於美蘇來說起步比較晚，不過發展迅速。雖然與世界先進水平還有很大差距，但相信不久的將來一定會迎頭趕上。