长征九号运载火箭

由於可回收火箭的發展，長征九號新構型經歷了推倒重來的步驟，据悉在2011年左右，本來长征九号已完成深度论证，计划于2033年前后首飞。當時規劃其芯级箭体直径10米级、近地轨道运载能力不低于150吨，奔月转移轨道运载能力不低于50吨，奔火转移轨道运载能力44吨[9][10]，与美國土星五號運載火箭运力相近[10][9]，故而对于中国未来的航天事业有着重要的战略意义。根据长征三号总设计师透露，长征九号火箭长度可达114米，起飞推力6000吨级，能把150吨的航空器送入太空[11][12]。

设计变更前的老构型

截至2016年，長征9號當時的設計仍為三級火箭，第一級核心直徑為10米，使用一組四台發動機。基礎型號有四個直徑達 5 米的液體燃料助推器，近地軌道有效載荷能力 140,000 公斤；長征9號A有兩個額外的助推器，近地軌道有效載荷能力 100,000 公斤；長征9號B則只僅具有 10 米直徑的核心級和 50,000 公斤的近地軌道有效載荷能力。[13]長征九號的預期有效載荷能力屬於超重型運載火箭級別，研製計劃於2021年獲中國政府正式批准。2021年2月22日，中共中央总书记习近平、国务院总理李克强等党和国家领导人在人民大会堂接见了嫦娥五号任务参研人员并参观相关展览，其中包括原始长征九号模型和展板[14]。

2021年6月24日，長征系列總設計師龍樂豪在香港大學發表題為“長征火箭與中國航天”的演講，公開了有關長征九號的重大更新。長征九號的最初設計名为第11號版本（2011年），但已被名为第21號版本的新設計取代。

新設計具有許多變化，包括一级火箭直徑由9.5米增至10.6 米、总高度由103米增至108米、质量由4137吨降至4,122噸。第一階段將使用16台YF-135液氧煤油發動機，每台推力超過300噸；第二、三級將使用120噸氫氧發動機，其中第二級裝有4台，第三級裝有1台。所有油箱改為通用艙壁設計，並不具有外部助推器。近地軌道的有效載荷能力從140噸增加到150噸，而地月轉移有效載荷增加到 53 噸。龍樂豪指出，截至發佈時，新版本仍在審核中。[15][16]

有观点认为之所以改為全新設計，是考慮到更有利于重複使用火箭第一級，其設計思路也更接近SpaceX星艦[17]，而老設計则对应美國的土星五號與太空發射系統。[17]

2022年珠海航展上展出的长征九号火箭模型，采用的已是无助推器光杆构型。

2022年4月23日，龍樂豪又公開了長征九號的新設計。第22號版本具有可重複使用的第一級，無側面助推器，第二級和第三級由120噸氫氧發動機提供動力，與第21號版本非常相似。然而，第一級和第二級核心直徑增加至11米，第三級直徑為7.5米。總長度增加至111米，質量為4122噸。第一級裝有26台200噸液氧甲烷發動機，代替之前設計的YF-135發動機提供動力。近地軌道的有效載荷能力為150噸，地月轉移有效載荷增為50噸。[18]

2022年10月期间，龍樂豪再次繼續提供了長征九號的新設計細節。新版本的第一级和第二级的直径变回10.6米，第三级的直径变为与第一级和第二级一样，总长度增加为114米，第一級动力改为24台240噸液氧煤油發動機。近地軌道的有效載荷能力為100-160噸，地月轉移有效載荷增為35-53噸。[19]

2023年2月28日，龍樂豪在南京理工大学校友终身学习云讲座中公佈了長征九號的新設計。新版本与上一版本相差不大，主要改变在于一二级动力，一级和二级分别改为30台及2台200吨级液氧甲烷发动机，起飞推力增至6118吨，而全重亦增至4369吨，有两种状态，分别为三级串联的基本型及二级串联构型，基本型地月转移轨道运载能力为35-54吨，用于 执行深空探测任务；两级串联构型的低轨运载能力为100-150吨，用于执行近地轨道任务。[20]

2023年4月21日，CALT发布的新演示文稿显示，在上一版本的长征九号基础下，第三级改由4台YF-79膨胀机循环氢氧发动机提供动力，每台推力为25吨。[21]