北京时间3月4日，SpaceX重型运载火箭星际飞船的原型机SN10进行了首次高空试飞后，起飞4分钟后就达到了约9.6千米的高度，整个试飞过程持续了约6分30秒，美中不足的是成功着陆约10分钟后，飞船发生爆炸。尽管此次测试并不完美，但SN10原型机在此次试飞过程中成功执行了飞行中的各种操作，并且设法完成了合理的软着陆，在人类火箭回收和登火计划中都起到了不小的借鉴意义。
除了SN10的试飞以外，SpaceX分别于年12月和不久前的2月进行了SN8和SN9的原型机试飞。之前的两枚火箭完成了自身的开发目标，包括测试空气动力学、转向定向着陆等等，不过这两枚原型机均因试图着陆时减速不够，导致撞击发生了爆炸。SpaceX2月19日宣布，将在今年年底完成人类首次商业太空旅行，成本逾1亿美元，年实现人类登陆火星的计划，但从如今的情景来看，留给SpaceX的时间并不多，开辟新的星球仍然是人类科技的一大难题。
3月4日晚，腾讯新闻「空天计划」推出的《星空对话》第七期，邀请到了腾讯新闻知识官、中国航天文创首席顾问、艾瑞咨询首席分析师李超对话星河动力航天制导控制副总师卓佳以及科普作家、科学史博士赵洋，为大家科普和畅谈SpaceX此行背后的黑科技，以及SN10发射的意义。
卓佳表示，SN10号原型机的成功与否主要取决于其发射目的，比如是否在验证一些技术或者是其他方面的因素。卓佳说：“从SN8到SN9、SN10，大部分的技术都得以验证了，大部分状态算是成功的。虽然每次软着陆都会出现一点小问题，包括SN10着陆以后发生爆炸。从这方面讲，它的技术状态还不是完全可靠的，有不少问题仍待解决。总之，从软着陆本身来说它是成功的。”赵洋博士表示，SN10所蕴含的试错、容错精神和丰富的想象力，也值得我们借鉴。
以下为嘉宾对话实录：
李超（主持人）：大家好，欢迎进入腾讯新闻空天计划推出的星空对话栏目直播间。我是本期栏目对话主持人李超，感谢大家准时收看我们的节目。
今天我们在节目中和大家一起聊聊有关SpaceX发射的星际飞船SN10的相关话题。据报道，北京时间3月3日SpaceX原型机SN10在得克萨斯州的博卡奇卡成功进行了高空飞行测试，这是SpaceX原型机第三次挑战10公里级的高度，最后也首次成功实现了软着陆，可惜的是着陆几分钟之后发生了爆炸。但是它既然能够成功落下来，就说明这件事情已经摸索的差不多了，在探索太空上具有一定的里程碑意义。
此次SN10有哪些突破、哪些升级？人类距离成功登陆火星还有多远？我们今天请到了两位嘉宾和我们共同探讨。今天的两位嘉宾分别是科普作家、科学史博士赵洋博士，以及星河动力航天制导控制副总师卓佳。科学和工程相互结合，相互促进，他们二者的组合是互相促进的组合，我们想请二位跟观众具体聊一聊SN10。
卓佳（对话嘉宾）：大家好，我是银河动力航天的卓佳。
赵洋（对话嘉宾）：腾讯的各位网友好，我是赵洋。
李超：我们进入今天的主要话题，首先第一个问题我想请问一下卓老师，这次的星舰原型机降落几分钟之后才发生爆炸，在外行看来也是一件很奇怪的事情。为什么会有屡次发射失败的问题出现？它是一次成功的试射还是失败的试射？
卓佳：成功还是失败要考虑发射的目的，看他想要验证的究竟是技术还是其他的方面。从我的角度来看，从SN8到SN9、SN10，大部分的技术都已经验证到了，其实大部分状态算是成功的。虽然每次软着陆时都出现了一点小问题，包括SN10着陆以后发生爆炸，依旧是一个问题，从这方面讲，它的技术状态并非完全可靠，还有不少的问题亟待解决。总的来看，其实从软着陆本身来看它是成功的，但从验证飞行器的成熟度或者验证它的完整性来讲，可能还是需要做更多的工作。
李超：也就是说这是一种“半成功”的状态？
卓佳：对，其实主要看试飞想要验证的目标，如果是想验证这个飞行器的成熟度是否达到要求，以便后期可以开展其他的测试，可能还是有点欠缺，在发动机和增压系统方面还需要做一些改进。
李超：二位老师有没有看最近几次星舰发射的直播，和SN8、SN9对比，它的失败有什么问题吗？
赵洋：我没有看直播，后来有看视频回放，原型机已经落下来了，大家都长舒了一口气，甚至都在祝贺了，结果又发生了爆炸。有的网友也注意到，专家分析有可能是燃料泄露，这可能是比较常见的情况。
年挑战者号航天飞机失事，就是因为移动密封圈失效，温度过低使燃料泄露引燃，导致航天飞机爆炸，这种事情在航天工程上也不是新鲜事。我也同意卓佳老师的观点，虽败尤荣，它还是一个成功的试验，拿到了必要的数据，确实比前两次发射试验相比有了一个很大的进步。
卓佳：今天早上我看了直播的录像，在回收过程中三个发动机都正常点燃，后面陆续关了两台，再往后看到发动机边上窜着火苗，所以飞行的过程中应该是有燃料泄露的情况。从这方面来看，它的整套系统仍然存在问题，就像一个体操运动员，虽然完成了所有动作，但是中间存在一些瑕疵。这个问题在前期SN5，一直到SN9的时候，航空爱好者通过视频记录也发现发动机一直都有一些小问题，例如冒出火星或是零件掉落等等，这个问题好像一直都是存在的，这也是我刚才说要在硬件上做继续改进的地方。
李超：从SN8到SN10，这一系列的技术迭代和技术精进对我们国家有什么帮助和借鉴意义吗？
卓佳：SpaceX这种工作模式对我们的震撼是挺大的，这个试验基本是不计成本、快速迭代的，我们只能尽量地借鉴一些相关的思路，但是要达到他这种迭代的速度可能还需要很长的一段时间。这里主要有两个原因，一个是资源有限，二是可能国内整体环境对发射失败的容忍度没有那么高。
李超：之前网上报道说有一个小的细节，SN10试飞之前很快速地替换了一台猛禽发动机，这个机器有什么样的意图呢？国内外进行火箭发射的时候，需要具备什么样的条件？
卓佳：替换发动机可能是由于在地面测试的过程中发现了一些异常，如果发生异常的话，替换是很正常的事情，跟飞行试验的其他目的没有太大的关系。
说到飞行前的准备工作，SpaceX比较特别的一点是整机装配好了，测试完了以后还会做地面的静态点火实验，将整个火箭固定在发射上做一级发动机的点火，这个过程在其他公司或者其他国家的火箭里面并不是特别常见，包括美国自己也不是经常做这个事情，这是跟其他火箭在发射准备上相比一个比较不一样的地方。其他方面比较常规的就是做各类测试，包括单机测试、分系统测试、全箭的总检查，这是属于火箭检测方面的问题。
另一方面是气象预报，这是肯定要做的，要看气象条件能不能满足。之前咱们聊天的时候赵老师说到，航区落区的申请，更广泛一点地说，就是必须要跟管理部门完成一个审批过程，国内是跟军方要有一个审批过程。美国方面在SN9之前，FAA要对它进行一个审核。
李超：有SpaceX粉丝透露，SN10已经安装了一个新的“后襟翼”，据推测这个航天器身上的新部件将帮助其在操作、飞行和着陆过程中避免故障或者损坏，那么这个新技术能否加大回收的能力，火箭的核心技术是什么？我们知道可回收技术现在在全世界相当大热，而且自打SpaceX成功把号回收以来，全球商业航天公司甚至国家队航天都想去实践可回收技术。关于这一点二位有什么样的观点可以和我们聊聊，大概什么情况下我们国家可回收技术能够做的很好？要实现可回收技术大概有几种方法，他们的困难点是什么？
赵洋：我的专业背景学的是航天史，看过一些历史方面的文献。我们还是要把SN系列的火箭放在整个火箭史中，特别是可回收火箭技术的历史谱系中去看。大概有五种技术路径，我给大家介绍一下：
第一是伞降，用降落伞把这个火箭降下来，这也是最粗糙、最不保险的方式，伞降下来每秒钟的速度在10米左右，这个速度相当快，很容易把火箭砸坏；
第二，伞降加气囊，缓冲气囊在着陆前的瞬间膨胀出来抵消大的冲量；
第三，有翼水平回收，说起来好像很复杂，又有机翼，又要水平回收，但我给大家举个例子，美国航天飞机它其实也是一种火箭，只不过返回的时候不带燃料助箱，大的液体发动机还在，美国、苏联冷战时期都在做，包括苏联的能源火箭也在尝试做，但是没做成而已。SN系列目前它是有翼，但不是水平回收，是垂直回收。它的中间是运用气动操作面来操作，可以说是一个结合。
第四，着陆缓冲机构，就是指安装的着陆架，这其实也不是SpaceX的发明，大家也知道美国在冷战期间三角快帆单级入轨，不是像切尔科夫斯基说的一定要多级入轨，它就是用好几个支架来减少缓冲。但是它的弱点在于没有气动控制，会消耗很多的火箭燃料，对于卫星的载荷是有损失的。
最后一个比较罕见，类似于直升机旋翼，火箭头部安装一个竹蜻蜓，下来的时候反向旋转，速度下降。可想而知这个技术难度非常大，可靠性不高，因此现在主要就是有翼水平回收和着陆缓冲机构，SN系列火箭就是这两种方式的合体。
我也查了一下，咱们国家航天一院火箭技术研究院在年做过一次火箭子集伞奖空投实验，也相当于有降落伞的，带缓冲机构的回收实验，这是咱们国家能查到的国营航天机构做的最早的一次可回收火箭的公开报道。
卓佳：我来聊聊咱们国家以前的一些情况，像这种可回收的火箭赵老师说的很全了，咱们在80年代国内也是论过航天飞机类水平回收的状态，80年代就做过。其实体制内也一直有这方面回收技术的论证，但是它不一定能到达公开的状态，年那次是公开的用伞降，最后用气囊缓冲着陆的状态。并且在前两年我也是看到国内航天一院已经在做火箭一级垂直回收的技术实验，航天12所他们自己做了一个小的样机来进行回收算法的验证，也是在做这方面。大家都了解的长征八号后面要有可回收的型号，这也是未来几年要实现的目标。
另一方面，现在商业航天都会奔着回收火箭去努力，大家现在的方案都是往那边努力的。我们公司也是在做这方面，包括火箭的变推还有返回制导控制，也是有了一定的进展。
李超：说起可回收，它最大的一个意义就是最大限度地节约成本，一发火箭整个动力系统占整个火箭成本的60%-80%，如果它上去之后下不来，火箭的成本怎么压缩？实现可回收之后能不能降低成本？从工程上来说，这个可回收技术有什么样的技术点去辅助我们把它回收？有什么老百姓看不到的技术吗？
卓佳：我的理解是可回收需要发动机有变推力，往常的一次性运载火箭并不需要这个技术，但是回收的时候必须具有这个技术的，因为单一推力是很难实现软着陆的，所以就需要变推力。对于大推力的火箭发动机来说实现变推力技术还是比较困难。在以前实际工程应用的也不多，比较早的就是美国航天飞机的主发动机，所以这项技术也是比较大的挑战。
另一方面，返回过程的一个回收制导控制算法，这个东西因为回收是想把成本降下来，我们希望用尽可能少的推进器来做回收，把尽可能多的能量用到上升段的运载荷，这个算法就提出你必须使用最少的能量，所以这个算法也是有一定的难度的，这也比常规的火箭往前迈了一步，也算是一个新的关键技术。
李超：有专家说其实在可回收技术上有一个技术是大家很少去