从百层楼顶将一支笔精准丢进笔筒，着实不易。如何做到这一点呢？不妨让笔去找笔筒，让笔筒来接笔。日前，长征十号乙运载火箭成功实现火箭一级可控回收，在全球范围内首次验证了运载火箭网系回收技术。

　　这场天地之间的“双向奔赴”，不仅大幅提升了火箭回收的可靠性，更标志着我国在重复使用火箭技术领域取得历史性突破。　　

　　7月10日，我国海上回收平台通过网系捕获方式成功回收长征十号乙运载火箭一级（无人机照片）。

　　双向奔赴 火箭一级精准“空中大灌篮”

　　长征十号乙运载火箭的一二级分离后，便各自奔赴目标。其中，火箭二级点火加速，继续将卫星送往目标轨道，而火箭一级瞄准海面上的回收平台，上演一出天地尺度的“空中大灌篮”。这一壮举可以分为4个主要阶段。

　　1.滑行调姿阶段 火箭一二级分离时，一级已经关闭发动机，却还在惯性作用下处于向上滑行的状态。它首先要在空中转个身，使火箭发动机朝向前进方向，再过一会儿，曾经推着它往前飞的发动机就能帮它减速了。与此同时，火箭还会展开围在箭体上端的4片栅格舵。栅格舵由一系列栅格小翼垂直排布而成，其与气流的夹角变化会改变阻力大小。火箭的飞行控制系统通过转动栅格舵，能够在落回大气层之后精准调整滑行轨迹。

　　2.动力减速阶段 火箭一级落回大气层后不久，两台发动机再次点火，提供一个抵抗箭体下落的力量，在箭体进入更稠密的低层大气之前将速度降至安全区间，以免在随后的气动减速阶段产生过大的热流。这两台发动机能够摆动方向，控制箭体对准回收平台。

　　3.气动减速阶段 火箭进入稠密大气之后，发动机再次关机，依靠箭体产生的气动阻力减速飞行，此时的箭体底部面临严苛的气动加热和气动载荷考验。此时，栅格舵会主导箭体姿态与方向，进一步提高瞄准精度。

　　4.着陆阶段 当火箭降至1.5公里高度时，便进入精细着陆阶段。中心可摆动的发动机与两侧的固定发动机同时启动，临门再“踩”一脚刹车，数秒后关闭两侧发动机，仅留中心发动机进行精细调姿和落点控制等工作。在接近“篮筐”即回收平台时，火箭与其高度协同：回收平台在几十米高的框架内用4条钢索围成“井”字格，火箭则自动展开4根带挂索钩的拦阻杆。通过中心发动机的摆动和平台的精密控制，火箭稳稳挂在这个“井”字格上。

　　关于这次回收，有个酷炫的说法：“从百层楼顶将一支笔丢进笔筒。”但这容易让人误以为压力全在“投手”一方。事实上，火箭一级具备自主导航与控制能力（笔找笔筒），而回收平台也具备主动捕获能力（笔筒找笔）。

　　我国在火箭一级的受控滑行技术（笔找笔筒）上已有多年积累。过去采用传统无控方式时，火箭一级残骸的坠落轨迹受天气影响较大，理论落区最小半径约20公里，存在安全隐患。太原、酒泉、西昌等发射场均处于内陆，残骸落区也都在陆地上，宽泛的落区范围不但推高了前期勘察、疏散的经济成本，还增加了事后搜索处置残骸的难度：在弹道设计阶段，发射场及当地部门需要对理论落区进行实地勘察复核；在任务发射时，当地要投入大量人力进行疏散工作。为此，我国在2019年7月通过长征二号丙火箭成功验证了基于栅格舵的火箭一级再入控制技术，并于2019年11月和2020年9月通过长征四号乙火箭对残骸落区的控制效果进行了验证测试。数据表明，火箭一级受控滑行后，落在目标点半径6公里区域内的概率高达99.58%，有效降低了残骸造成的地面风险和残骸搜索处置的难度。

　　柔性接力 “海上捕手”智能张网

　　再来看“笔筒找笔”的关键——网系回收平台。这个平台的主体结构是一个67米高的钢制塔架，俯视如同一个二十几层楼高的天井。上横梁为边长54米的正方形，是回收网的主要承载结构；长方形的下横梁结构70米长、54米宽。整个塔架自重约3500吨，搭载设备后总重约5400吨，坐落在满载排水量25000吨的“领航者号”火箭回收船上。这艘船配备远控定位系统，可依据指令自动航行至指定经纬度并精准停泊。

　　在塔架的上横梁上，实际运行着3组钢索。第一组比较粗的是“拦阻索”，它构成执行核心拦截功能的“井”字格，火箭伸出的挂索钩就挂接于此。第二组稍细的钢索同样构成“井”字格，位于拦阻索下方，不直接参与第一道拦截，而是在拦阻索挂住火箭之后，在底下轻柔地托一下，把火箭慢慢地放下来，故称“缓冲索”。第三组是“牵引索”，它们拉着滑车跑，控制拦阻索和缓冲索的“井口”大小及中心位置。火箭初降时，“井口”比较大，以提供火箭落点的容错空间，而一旦确定落点，“井口”就会迅速朝着箭体收拢，便于精准挂接。塔架的下横梁处还设有一组钢索网，其功能是抱持箭体下方，防止其空中摆动。

　　那么，这些索网怎么知道火箭落点在哪里，自己何时张开、何时收拢、该朝哪个方向“跑”呢？如此复杂的动作，难道是依赖现场人工操作？答案是否定的。执行回收任务时，全流程是自动化无人状态，“领航者号”人员在完成船上的质检和准备工作后便撤离到其他船只上。回收塔架的顶部四角分别配备了一组激光雷达，它们会在火箭下落的过程中实时测量火箭的位置和姿态，从而驱动索网系统移动捕获箭体。按照拦阻系统的设计与测试，回收平台对火箭姿态相当“宽容”，即使箭体偏心倾斜或者侧向飘摆，也能正常回收。为应对海况，塔架底座下方安装了4个外飘台，遇风浪时可浸入水中产生浮力，尽量抵消塔架自身的晃动。

　　箭体上的拦阻杆和挂索钩也要精心设计，才能与如此“体贴入微”的回收平台相得益彰。网系回收方式的一个主要风险是，由于火箭箭体下落动能较大，在捕获瞬间，挂索钩与拦阻索之间会产生显著的冲击力，可能使拦阻杆和拦阻索彼此弹开，造成脱钩事故。因此，设计人员实现了“非对称可变节流双级液压伸缩阻尼杆”：伸出过程阻尼小，以实现快速展开，并在拦阻索向下弹开时能够迅速跟上，避免脱钩；缩回过程阻尼大，能够高效吸收冲击能量，稳定箭身，并避免拦阻杆向上弹开。

　　独特创新 精妙的火箭回收“中国方案”

　　长征十号乙运载火箭成功实现了全球首次运载火箭网系回收，那么，在国际上，还有哪些可行的火箭回收方案呢？总体来说，火箭回收主要可以分为3大流派：降落伞回收、水平滑翔降落、动力反推垂直降落。

　　降落伞回收 火箭一二级分离后，先进行空中制动变轨，接着在低空使用降落伞减速，最后溅落海上或者通过气囊、缓冲发动机着陆。该回收方案与神舟飞船返回舱的着陆过程非常相似，技术成熟、成本低，发射时不需要太多推进剂来支持伞降系统。不过，火箭一级的箭身可比飞船返回舱大得多，也长得多，正如直升机吊人容易，但吊只长颈鹿就是另外一回事了。降落伞方案存在箭体姿态难以控制、落点精度低等问题，实际操作时也发生过箭体折断的事故。

　　水平滑翔降落 箭体加装机翼，像飞机一样水平滑翔着陆。这类方案返回着陆的可靠性高，但研制、发射和维护成本十分高昂。典型代表是美国的航天飞机，它融合了运载火箭、载人飞船和飞机的特点，是全球第一种大规模重复使用的航天器，运载能力出色。尽管“挑战者号”与“哥伦比亚号”的事故令人扼腕，且最终机队全部退役，但5架航天飞机累计成功执行133次任务，仍然称得上成绩斐然。

　　动力反推垂直降落 利用火箭自身发动机反推减速，以垂直下降方式回到地面。这种方案的落点精度高于降落伞回收，成本低于航天飞机，但是对发动机性能、姿态控制技术和着陆设备/平台的要求较高，并且由于反推减速需要额外推进剂，占用了火箭本身的运载量。典型代表是SpaceX的“猎鹰9号”，它采用着陆腿自主降落，自2015年首次成功回收以来，技术已日趋成熟。SpaceX还为“星舰”开发出发射架机械臂捕获回收的方案（俗称“筷子夹火箭”）。

　　长征十号乙运载火箭的网系回收方案可以归为动力反推垂直降落范畴，但独具创新：它巧妙避开了着陆腿在强度和稳定性设计上的难题，也无需苛求箭体触地瞬间的受力平衡，而是把火箭回收的任务分摊到箭体与地面（海上）设备两端。火箭可控坠落，回收网主动迎接，“箭找船，船找箭”的双向协同思路，显著提升了回收任务的容错率和可靠性。

　　降本增效 打造太空经济的“中国航班”

　　长征十号乙运载火箭的研制目标是近地商业货运，可为大运力、低成本进入太空提供解决方案。其火箭一级采用液氧煤油推进剂，二级则使用液氧甲烷推进剂，兼具清洁、高性能和重复使用潜力。在重复使用状态下，其近地轨道运载能力不低于16吨，与SpaceX的“猎鹰9号”处于同一量级，能够高效满足低轨巨型星座部署、空间站补给和中型商业卫星发射需求，提升我国商业航天的国际竞争力。

　　此次成功并非一日之功。2026年2月，长征十号运载火箭完成低空演示验证飞行并在海上安全溅落，由海上搜索回收分队完成火箭一级箭体打捞。该型参试火箭未来主要服务载人月球探测任务，兼顾近地空间站运营。

　　为什么要研制可回收火箭呢？因为它将重塑航天经济模式。传统运载火箭制造成本高昂，每次发射后一级残骸基本报废，导致单次发射费用居高不下。据业内估算，火箭一级约占整枚火箭成本的70%，若能稳定回收复用，将直接推动低轨卫星互联网、大型空间站货运、商业航天发射等高频次任务的规模化发展，让更多创新应用变得经济可行。实例就在眼前：此次长征三号乙运载火箭发射任务中，网系回收技术验证与发射中国星网技术试验卫星（CX-26）同步实施，正是这一逻辑的生动体现。

　　此外，回收技术有助于减少空间碎片，提升发射安全性，降低对地面和海洋环境的影响。对我国而言，掌握这项技术意味着在国际商业航天市场中赢得主动权，为构建自主可控的太空基础设施筑牢根基。

　　长远来看，可回收火箭将加速中国航天从“大国航天”迈向“强国航天”。它不仅能降低进入太空的门槛，让商业公司、科研机构乃至国际伙伴更便捷地利用太空资源，还将带动新材料、精密控制、海洋工程等上下游产业创新。想象一下，未来“领航者号”这样的回收平台可形成海上移动发射-回收网络，长征十号系列火箭有望像航班一样定期往返天地，中国航天将以更低成本、更高频次、更大规模参与全球太空探索。

　　当然，挑战依然存在：极端海况下的回收可靠性、高频复用下的箭体寿命管理、发动机多次点火的耐久性等，均需持续攻关。但可以预见，以长征十号乙运载火箭成功首飞为起点，可回收火箭的普及终将助力我国在太空新时代赢得战略主动权。