7月10日中午，长征十号乙运载火箭（以下简称“长十乙”）在海南文昌顺利完成首发，此次任务圆满成功，标志着我国运载火箭回收技术实现关键性突破。和以往火箭发射不同的是，这一次发射既有“上”的成功，也就是火箭顺利发射，将航天器送入预定轨道，还有一次“下”的成功，火箭的一子级在完成预定飞行任务后，成功返回地球并且在我国自主研制的海上回收船上稳稳落下。
火箭一子级回收的难度究竟有多大，网系回收是如何实现的，长十乙火箭又是如何造出来的？
今天，我们一起来了解。
长十乙回收难在哪里？
把卫星、飞船等航天器送上天是火箭最本职的工作，如果让火箭一子级返回，进行简单的维修检测，后续可以提升发射频次，这样就能够极大地降低运载火箭成本。
设想很美好，但火箭一子级回收的技术却非常复杂，在此之前，中外许多火箭都进行了回收的尝试，但在长十乙首发前，只有两家美国公司实现了一子级的成功回收。而这次发射的长十乙是一枚全新的低温液体火箭，直径达到5米，第一次发射就要尝试回收，是对长十乙超乎寻常的考验。
对于大型低温液体运载火箭来说，对任何一个国家来说都是难度比较高的一项工程。把上升段问题解决掉之后，再把回收段可靠解决，让回收回来的箭体能稳妥地着陆、回收，实际上是难上加难。
这究竟是什么样的难度呢？可以从这一次火箭返回的过程来看。火箭成功发射后，一级和二级分离，开启了一级返回的旅程。在这个总长超过40米、重量超过100吨的“大家伙”精准返回过程中，火箭将经历自由下落、发动机点火减速、进入稠密大气进行气动减速以及最后的发动机反推减速4个主要阶段，其中每一个动作都是提前精心规划和设计的。
长十乙火箭总设计师娄路亮为这次首飞打双满分。娄路亮介绍，在回收过程当中，300多秒时间，实际上每一个环节都要精心设计，有一个环节出现问题，可能后续的回收剖面都会受到影响。因为它短时间内要把每秒将近两公里的速度降到零，实际上难度还是非常大的。
何时点火、何时利用箭身上的栅格舵减速、调整姿态，尽管流程非常复杂，但这一切都可以由火箭自己控制完成。发射后大约5分钟，火箭已来到返回海域，此时，最重要的网系回收开始了。在发动机点火的作用下，火箭几乎悬停在海上网系回收平台上方，确定位置后开始下落。
此前，其他火箭回收大多是给火箭尾部安装着陆腿，让火箭直接落在回收平台上，海上网系回收平台，是结合长十乙火箭技术特点、发射、回收客观情况选取的一条技术路线，这次长十乙火箭回收成功，证明了这一创新的可行性。因为没有了着陆腿的重量，即使在一子级回收复用的情况下，长十乙的发射载货能力也达到了16吨，成为中国发射能力最强的火箭之一。
网系回收如何稳稳接住？
火箭已经基本学会回家了，谁来“稳稳接住它”？
答案是我国首个获得中国船级社入级证书和法定证书的海上火箭回收平台，长144米、宽50米的“领航者”号。
据中国航天科技集团许学雷介绍，“领航者”号具有远控动力定位系统，“10~20公里之外告诉它一个经纬度，船就能达到某个位置”；其塔架结构67米高，自重3500吨，“再加上里面的设备5400吨，靠4组大的支座将整个塔架结构连接在船上，对船体整体设计带来非常大的挑战”；船的四角还具备独特的固定外飘台，“船稍微倾斜之后，飘台会进入水中产生浮力，有助于大幅减小整体的横摇角度”。
如此周密部署的“领航者”号从2024年9月启动论证，12月完成方案设计，2025年4月开工，最终于同年11月底完成交付，建设效率惊人。
而接箭过程像一场“双向奔赴”的海空接力，首先要把船开到火箭回收的预定海域，艏向（船舶纵轴轴向在水平面内的投影方向）依据火箭返回弹道来定。不同弹道、不同来向，对船的摆放角度要求也不一样。质检完毕后，工作人员会撤离平台，火箭返回时交给自动化系统完成工作。
“塔架4个角每个角上都有一组激光雷达，火箭下来之后，它能实时测量火箭的位置和姿态，驱动底下的阻拦索，把火箭的动能和下落所带来的势能全部吸收掉，吸收完了以后整个火箭就相对静止地悬在网中央了。”许学雷表示。箭上挂钩挂在4根“井”字型绳索上，锁紧平台车会自动寻找箭的位置，停到火箭下方对火箭进行抱夹和支撑，使得火箭和甲板通过车构成一个相对刚性连接，完成捕获回收过程。
这套回收方式和SpaceX的猎鹰9号着陆腿垂直回收路线有所不同。猎鹰9号依赖火箭本身“自力更生”，通过发动机反复点火反推减速，并在落地前展开自带的着陆腿，自己站回陆地回收场或海上无人船。其历经数百次迭代试飞、数十枚箭体损毁试错，搭建起一套高度成熟的商用运营体系，可陆海双向灵活回收，依靠规模化发射、标准化检修流程把控全球商业发射市场。但其方案短板也很突出：对发动机的精度和瞬时姿态控制能力要求极高，末端要求厘米级落点精度，仅能在3级以下海况作业；重达1~2吨的着陆腿等装置都需随箭定制，成了每次飞行都不得不携带的“死重”。
而网系回收系统这种模式大幅减轻了箭体重量，提升了运载效率，对火箭的着陆指标也更为友好，这主要得益于火箭入网接驳时，大多动能、势能均被地面缓冲机构吸收，使得对箭上缓冲结构的设计要求大幅降低。
如何造出
一枚长十乙火箭
要认识长十乙，需要回到长征十号系列火箭的序列中。
它的起点，是中国下一代载人航天运输系统的升级：空间站进入长期运营，梦舟新一代载人飞船进入研制，载人登月提上日程。沿用多年的长征二号F（我国目前唯一现役载人运载火箭）和神舟飞船体系，已经不足以覆盖未来从近地空间站到月球的全部任务。于是，长征十号系列被推到台前。
长征十号的主线任务，是载人登月。它面向地月转移任务，需要把梦舟飞船和揽月着陆器分别送往离地球约38.4万公里（是近地空间站400公里高度的近1000倍）的环月轨道，再完成对接，因此需要3根5米直径的大箭体并联起飞，中间芯一级加两侧助推器，每一根都配7台液氧煤油发动机，起飞时总共21台发动机同时工作，起飞推力达到2000多吨级，二级继续用真空型液氧煤油发动机接力加速，三级再用效率更高的氢氧发动机将梦舟飞船或揽月着陆器送上轨道，还有一整套面向航天员保障的安全冗余设计。
但一个如此“豪华”的技术平台如果只服务登月，使用频率不会太高，“降本增效”之道是更高频的近地轨道任务。
于是，长征十号家族开始分化出不同构型：登月用的“大哥”长征十号，近地载人和货运用的长征十号甲，以及今天的主角长征十号乙。
先诞生的长十甲可以理解为长征十号家族的近地轨道版本。去空间站不需要登月那么大的运力，所以它不再需要登月构型里的全部助推器和三级，于是变成一枚两级构型的“光杆”火箭。它的一子级仍然是5米直径，使用7台液氧煤油发动机，起飞推力接近900吨；同时，它被设计成一枚可回收火箭，不采用着陆腿，走海上平台网系捕获路线。
既然同一套一子级平台已经具备回收潜力，就把它放到比载人更高频的商业发射中去跑数据、验流程、降成本。由此，大幅精简长十甲上用于载人的设备，芯二级改用更加经济、面向复用的液氧甲烷推进剂，满足低轨卫星互联网星座部署、大型商业卫星发射等任务需求的长十乙应运而生。
长十乙芯一级沿用长十甲一子级状态，于2025年7月立项，以惊人的“中国速度”未满周岁就具备发射条件，而今完成首飞，比长十甲还要早。（本报综合央视新闻客户端、南风窗微信公众号）