美国太空探索技术公司（SpaceX）近日成功完成了其星舰（Starship）的第5次全系统试飞，标志着该公司在火箭回收技术上取得了重要进展。此次试飞的主要目标是验证捕捉式机械臂系统对超重型助推器的回收，并实现星舰在海上的高精度溅落。尽管面临一些挑战，但SpaceX成功达成了这两个目标。
为了提升火箭的运载能力和周转效率，SpaceX选择通过地面重型设施捕捉回收超重型助推器，取消了“猎鹰”系列火箭的着陆腿式结构。
在回收过程中，超重型助推器的发动机群表现稳定，确保了火箭在减速、飞行轨迹和姿态变化上的精确控制。这表明SpaceX在火箭发动机并联技术上取得了显著进步。
尽管星舰在溅落后发生了爆炸，但SpaceX表示这是一次成功的溅落。爆炸是由特定安全装置受控起爆，以确保箭体结构不会持续漂浮在海面。
与第4次试飞相比，星舰在落点控制精度上有了显著提升。尽管此次试飞的星舰仍然是第一代设计产品，但在外部隔热瓦敷设上进行了改进，减轻了主要结构的烧蚀破损问题。
然而，星舰在最后的2至3千米高度内，调节箭体姿态恢复垂直状态的动作时机过于滞后，导致箭体姿态变化的角速度过大。这可能是由于襟翼烧蚀破损后，星舰无法同时兼顾飞行轨迹和姿态的精确控制。
尽管存在这些问题，但星舰系统的一、二级均为第一代产品，主要的突破性风险项目已在5次试飞中分别达成。经过技术迭代升级的改进型星舰已经拥有多个产品库存，后续的试飞速度有望显著加快。
此次试飞的成功也对空天飞机的发展路线造成了一定的竞争压力。空天飞机的动力系统必须具备多种工作模式，以适应从静止状态到第一宇宙速度的速度范围以及从地表稠密大气到外空间的真空环境变化。这使得发动机结构复杂化，并面临高超声速状态下的超声速进气燃烧等前沿问题。
相比之下，SpaceX的火箭无损回收技术得益于软件算法控制技术的进步。随着火箭自主控制回收技术的继续发展，实用化的载荷携回能力也将成为科研工作的重点方向。
