近年来，载人航天技术稳步发展，在近地轨道围绕空间站开展空间应用和技术验证；同时，在载人深空探索方面，航天大国将其提上日程，提出发展地月空间，并以载人登陆火星为远期目标，持续推进相关系统和技术的研发。2018年9月，美国航空航天局（NASA）发布了《国家太空探索活动报告》，确定了美国未来载人深空探索的路线和计划。2019年3月26日美国副总统彭斯表示，将在2024年之前让美国航天员重返月球，进一步加快了载人重返月球的步伐。除了政府机构外，商业公司也纷纷崛起，已参与到近地轨道的载人探索任务中，未来将更深入地参与载人重返月球和载人登陆火星的计划。
这一系列的航天活动要想能够成功实施，重型运载火箭的研制发挥着决定性的作用，火箭的运载能力直接决定了载人登月及载人登陆火星的规模、模式以及各相关系统的组成及构型，从而直接决定了载人登月或登陆火星的方案选择。运载火箭运载能力越强，在执行载人登月/登陆火星任务中所需要发射的次数就越少，整个工程可选择的方案就越多。相反，火箭运载能力越低，所需的对接组装次数就越多，飞行器执行在轨任务时间越长、登月工程/登陆火星工程就越复杂。
国外以往的载人登月任务中核心的部分就是研发重型运载火箭，包括“阿波罗”登月计划的“土星”5重型运载火箭、重返月球计划的“太空发射系统”（SLS），太空探索技术（SpaceX）公司“星船”计划的“大猎鹰火箭”（BFR）等。具备低轨运载能力50t以上的火箭是开展载人深空探索的前提。
“土星”5重型运载火箭
目前，拥有低轨运载能力50t以上火箭技术的国家只有俄罗斯和美国，已有的和正在研发中的火箭型号包括：苏联的“能源”、N1；美国的“土星”5、SLS、“重型猎鹰”和BFR。俄罗斯现有的重型火箭技术主要继承苏联冷战时期的成果，此后一直处于技术停滞状态。直到近年来载人月球和火星探测兴起，俄罗斯开始逐渐关注重型运载火箭。根据俄罗斯总统普金的指令，俄罗斯航天集团计划重启超重型运载火箭的研制工作。该火箭低轨运载能力达到160t，计划2028年首飞，目标是进行月球、火星等载人深空探索。
N1运载火箭
美国方面，自“阿波罗”计划研发“土星”5火箭以来，虽然重型火箭研发未曾中断，但由于资金投入等原因，进展不快，现有SLS的相关技术是在继承“土星”5和航天飞机的已有技术基础上改进而来，且一直存在研发投入高、发射成本高等难以解决的问题，导致研制进度一再拖延。
不过美国近年来商业航天公司迅速崛起，以SpaceX、蓝源等为代表的商业航天公司极大促进了火箭和发动机技术的持续创新和快速进步。火箭朝着可重复使用、大幅降低发射成本的方向快速发展。SpaceX的“重型猎鹰”运载火箭低轨运载能力已达到63.8t，地球同步轨道运载能力为26.7吨，是世界现役推力最大的运载火箭。猎鹰重型运载火箭高70米，宽12.2米，重量为1420.8吨，起飞时 27 台梅林1D发动机同时工作，可以提供高达2280多吨的起飞推力 。发射初级阶段所有引擎提供的总推力逾500万磅，仅次于当年执行阿波罗计划的"巨无霸"土星五号重型运载火箭。另外，其正在研制的BFR低轨运载能力将达到100t以上。
随着商业航天的崛起，最新科技将越来越多被应用于推动火箭的设计和研制，火箭研制周期会越来越短，新型号将不断涌现。且随着商业航天公司的技术逐渐成熟，用于载人探索的火箭将逐渐向重型化、超重型化发展，并朝着实现廉价的载人月球/火星探索的目标发展。
猎鹰重型火箭
由于美国的商业航天公司起步较早，加上政策保障机制完善、商业投资领域发展成熟，与其他国家的技术和研发水平距离将逐步拉大，美国在新型火箭研发方面将遥遥领先。我国航天产业相比于美苏来说起步比较晚，不过发展迅速。虽然与世界先进水平还有很大差距，但相信不久的将来一定会迎头赶上。
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