7月10日，长征十号乙运载火箭从海南商业航天发射场成功升空，将卫星送入预定轨道。
几分钟后，更精彩的一幕出现了——完成任务的一子级既没有坠入海中，也没有像美国的猎鹰-9的一子级依靠着陆腿站立海上在回收平台上，而是精准飞向海上的网系回收平台，被一张柔性大网稳稳“接住”。
长征十号乙运载火箭一子级可控回收过程 图片来源：空天逐梦
这是我国首次成功实施运载火箭一子级可控回收，也是全球首次实现运载火箭网系回收，标志着我国在重复使用运载火箭技术领域取得了新的突破。
对此，蝌蚪君连线采访了全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩。庞之浩表示，海上网系回收最大的创新，在于将传统依靠着陆腿完成着陆，转变为利用柔性网系实现末段捕获，为重复使用火箭探索了一条新的技术路线。
很多人看到这里都会好奇：火箭为什么一定要回收？又为什么会有多种回收方式？长征十号乙采用的“海上网系回收”，到底特别在哪里？
答案要从火箭为什么要“飞回来”说起。
为什么大家都在研究火箭回收？
对于很多人来说，火箭最重要的任务就是把卫星、飞船送上太空。但对于航天工程师来说，还有一个同样重要的问题：怎样才能降低火箭的发射成本？
传统运载火箭大多属于"一次性用品"。第一级火箭完成推进任务后，通常会坠入海洋或落到预定区域，而无法再次使用。这意味着，每完成一次发射，就需要重新制造一枚新的火箭。
如果把火箭比作飞机，这就相当于每飞一次航班，就报废一架飞机。
随着低轨卫星互联网、空间站补给等航天发射任务越来越多，人类进入太空的频率正在不断提高。如果火箭始终只能一次性使用，发射成本和制造压力都会越来越大。因此，可重复使用运载火箭，被认为是未来航天发展的重要方向。
要想使运载火箭能重复使用，首先要让火箭飞回来，软着陆；接着，经过简单的维修，加注新的推进剂；最后，再次发射它。所以重复使用运载火箭的第一步是要让火箭飞回来，软着陆。
不过，让火箭飞回来，软着陆，并不是一件容易的事。甚至很多航天专家都认为，回收比发射还难。
第一级火箭与第二级火箭在高度约65千米完成分离时，仍然保持着极高的飞行速度，达到约2千米每秒，所以它靠惯性继续向上飞行冲高至顶点约105千米。想要返回，它首先要在空中完成一次"调头"，随后重新点火减速，再借助栅格舵利用空气阻力进一步降低速度。
若火箭是一根细针，火箭回收便是从万米高空迎风掷出，让针尖垂直落进海上方寸靶区。在火箭回收的整个过程中，推进剂管理、发动机多次启动可靠性、制导导航控制、防热设计、着陆缓冲等多个系统都必须精准配合。最后，在距离海面很近时，还要把落点误差控制到极小范围内。
短几分钟内，火箭需要连续完成滑行调姿段、气动减速段、动力减速段和着陆段等一系列高难度动作，任何一个环节出现偏差，都可能导致回收失败。正因为如此，如何让火箭既能安全返回，又能尽可能降低回收成本、提高再次使用效率，成为各国航天不断探索的重要课题。
为了把火箭接回来，人类想出了不同办法
既然回收如此困难，人们自然也尝试过不同的技术路线。最早的方案之一，是降落伞回收。
火箭或部分部件打开降落伞，依靠空气阻力减速，最终落到海面或陆地。这种方式结构简单，但落点容易受到风影响，精度有限，落海后还可能受到海水腐蚀，因此更多用于部分部件，而不是大型一级火箭。
另一种思路，是水平回收。
典型代表就是航天飞机。它依靠机翼滑翔，像飞机一样降落在跑道上。这种方式着陆平稳，但需要机翼、起落架等复杂结构，维护成本较高，因此并没有成为今天大型运载火箭的主流选择。
目前应用最广泛的，则是垂直动力反推减速回收，即一子级分离后调头、发动机多次点火反推减速，垂直姿态返回。这也分三种方式。
一种是靠着陆腿垂直着陆，即火箭底部展开液压着陆腿，直接站立在陆地场坪 / 海上回收船。这种最成熟，典型代表是美国SpaceX的猎鹰 9、蓝色起源公司的新格伦。这种目前最成熟。
另一种是塔架机械臂空中捕获（筷子回收），即助推器飞回发射塔上空悬停，巨型机械臂直接夹住箭体，无需着陆腿。其典型代表是SpaceX 公司的星舰超重型助推器，目前处于试验验证阶段。
第三种是海上网系柔性捕获，即火箭无着陆腿，而是带挂钩降落，被海上平台 “井” 字形阻拦网吊挂缓冲回收。典型代表是长征十号乙，配套 “领航者” 回收船。
采用靠着陆腿垂直着陆的方式时，火箭先重新点火减速，不断调整姿态，最终依靠发动机反推减速垂直降落，并利用着陆腿稳定站立。这种方式虽然成熟，不过也有自己的代价。为了能够安全落地，火箭需要预留返程推进剂，还要携带着陆腿等额外结构。这些重量都会占用火箭本可以用于运送卫星的运载能力。
因此，如何让火箭既能安全回收，又尽可能减少额外重量，一直是重复使用技术的重要课题。
另外，对着陆精度要求较高。第二种方式对控制精度极致严苛（厘米级悬停），火箭必须精准回到发射塔正上方，空中长时间稳定悬停，制导、推力差动控制难度是三种方案最高。
长征十号乙，为什么选择“一张大网”？
此次长征十号乙最大的亮点，就是给出了一个新的答案。它采用的是海上网系回收。
这种方式仍然属于垂直回收，但最后一步发生了变化。火箭不再依靠着陆腿站稳，而是在接近海面时自动展开挂钩，与海上回收平台上的柔性网结构精准配合，最终稳稳挂在“井”字形网索上，实现捕获回收。
海上网系回收动画演示过程 图片来源：空天逐梦
可以把它想象成：不是让运动员跳下来自己站稳，而是在终点准备好一张巨大的安全网，把高速返回的火箭稳稳“接住”。
这样做，有几个明显优势。
首先，可以减轻火箭重量。由于不用安装复杂、沉重的着陆腿，箭体结构能够进一步简化，把更多重量留给真正需要送入太空的有效载荷，提高运载能力和经济性。它采用轻量化挂钩，死重不足着陆腿方案 1/10；回收状态 近地轨道运力折损仅约16%，显著优于着陆腿方案（23%~40%）。
其次，回收窗口更宽。传统垂直着陆，对落点精度要求极高；而柔性网不仅具有一定缓冲能力，而且对落点偏差更加包容，有助于提高回收成功率。大尺寸网系大幅放宽制导精度要求，落点容错窗口可达±50 米级，从而能降低发动机末端悬停控制难度；平台缓冲抵消海面晃动，4 级海况仍可作业，抗风浪能力更强。
三是，“动对动” 海上作业，部署灵活。回收船可机动至任意回收海域，适配海南等滨海发射场；不受陆地场地、发射塔位置约束。
四是，柔性回收保护箭体，降低落地冲击损伤。它不直接撞击甲板，减少底部发动机、箭体结构磕碰与高温灼烧，降低复用检修成本。
对此，全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩对蝌蚪君表示，相比传统方式，采用网系回收，火箭无需携带数吨重的着陆腿，仅保留轻量化挂钩，能够进一步减轻箭体重量，把更多运载能力留给有效载荷。同时，柔性网系还能提供缓冲能力，对火箭落点具有更大的容错空间，有助于降低回收过程中的结构冲击，提高重复使用潜力。
当然，这种方案也带来了新的挑战。海上的回收平台并不是静止的。风浪、海流都会让船体持续晃动，即使采用动力定位系统，也难以做到绝对稳定。
因此，这不是火箭“一个人的表演”。火箭要精准寻找回收船，回收船也要实时调整位置，双方必须在动态环境中完成高精度协同，最终实现精准捕获。正因如此，这次任务被形象地称为一场“箭与船的海上共舞”。
另外，捕获回收船要运回港口检修，复用周转周期比着陆腿方案长；仅适用于海上回收场景，无法陆地落地。
这张“大网”，托起的是未来的航天能力
此次任务创造了两项纪录：我国首次成功实施运载火箭一子级可控回收，也是全球首次实现运载火箭网系回收。它证明的不只是火箭能够飞回来，更重要的是，我国探索出了一条具有自身特色的重复使用火箭技术路线。
事实上，火箭回收从来没有唯一答案。不同国家、不同型号火箭采用不同回收方式，也让不少人产生疑问：究竟哪一种才是未来的发展方向？
对此，全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩对蝌蚪君表示，火箭回收没有一种技术路线能够适用于所有火箭和所有任务。不同火箭承担的任务不同，运载能力、目标轨道、发射场条件以及成本要求都存在差异。
例如，执行高轨道或深空探测任务时，火箭往往需要将更多推进剂用于入轨，如果再预留大量燃料用于返回，就会明显影响运载能力；而不同回收场景，对陆地、海上平台以及箭体结构的要求也各不相同。因此，工程设计需要根据具体任务，在运力、成本、安全性和复用效率之间进行综合权衡。
按照计划，此次成功回收的一子级还将开展检查、维护和复用验证，预计将在今年年底前完成首次复用飞行。如果说过去，人们更关心的是火箭能不能飞上太空；那么未来，一个越来越重要的问题将变成：它能不能安全、高效地一次次飞回来。
而长征十号乙稳稳落入那张“大网”，不仅接住了一枚火箭，也接住了我国重复使用运载火箭迈向低成本、高频次发展的新起点。
1.https://www.news.cn/politics/20260710/1a2fac984d9a468aa9a71cdcce236eba/c.html
2.https://paper.people.com.cn/rmrb/pc/content/202607/11/content_30168073.html
3.https://epaper.gmw.cn/gmrb/html/content/202607/11/content_19007.html
4.https://www.xinhuanet.com/milpro/20240625/5192873f028941f6914866fcd03d1bf9/c.html
作者：蝌蚪君
审核：刘颖 李培元 张超 杨柳
审核专家：庞之浩 全国空间探测技术首席科学传播专家
热门跟贴