火箭回收，不仅是为省钱

上图：2026年8月19日，朱雀三号遥二运载火箭一子级按预定程序成功完成陆地回收。

上图：2026年7月10日，长征十号乙运载火箭在海南商业航天发射场发射，随后在海上平台以网系方式完成一子级回收。

下图：猎鹰九号（Falcon 9）是世界首款轨道级可重复使用火箭，2010年6月4日完成首次发射，2015年12月21日完成全推力版首次陆地垂直回收。

上图：2026年7月10日，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子级。

上图：2026年7月24日，从空中俯瞰海南商业航天发射场二期发射区。

对于当前的中国航天来说，同时掌握火箭回收的两种技术路线，无疑有了更多的底气。

记者｜王煜

回收成功！2026年8月19日，蓝箭航天朱雀三号遥二火箭在东风商业航天创新试验区点火升空，一子级依靠着陆腿平稳降落于甘肃民勤回收场，实现中国首次入轨级运载火箭一子级陆地回收。在此之前，同年7月10日，长征十号乙运载火箭在海南商业航天发射场升空，一子级在“领航者”号回收船上通过网系捕获方式垂直回收，完成全球首次运载火箭海上网系回收。

一海一陆，一“网”一“腿”，一“国家队”一“民营队”，中国成为全球首个同时掌握两种火箭回收技术路线的国家。火箭回收，这个曾经是美国SpaceX一家独大的领域，正迎来两强竞逐的新格局。回收复用，对于航天而言，为什么如此重要？

火箭为什么要回收？

火箭回收之所以成为全球航天大国竞相攻关的核心技术，根本原因在于它可以解决航天发射成本居高不下的症结。一枚运载火箭的造价中，一子级占据绝大部分。根据SpaceX公开的数据，猎鹰9号火箭一子级成本约占整箭成本的60%，二子级占20%，整流罩占10%。中国民营航天公司蓝箭航天公布的数据中，一子级成本占整个火箭的70%。在传统一次性使用模式下，每次发射都意味着将这一最昂贵的核心部件彻底消耗。

追求发射成本下降的直接驱动力是日益庞大的商业发射需求。资深航天专家、上海航天技术研究院研究员陶建中接受《新民周刊》记者采访时表示：“现在全世界等待发射的卫星越来越多。只看中国，未来5到10年计划发射的卫星就数以万计，其中绝大部分是商业发射需求。”

随着低轨卫星互联网进入规模化部署阶段，轨道与频率资源遵循“先到先得”的国际规则，“千星万星”时代的发射窗口不等人。SpaceX星链计划部署约4.2万颗卫星，自2019年以来持续快速扩张。中国规划的“中国星网”“G60千帆星座”等低轨星座总量也都是万颗级别。2025年12月底，中国向国际电信联盟（ITU）提交了新增20.3万颗卫星的频率与轨道资源申请，覆盖14个卫星星座。此外，北斗导航系统持续完善、各类遥感和科学实验卫星的发射需求，都对火箭发射能力提出前所未有的要求。

国际宇航联合会空间运输委员会主席杨宇光在受访时指出：“我们目前的运载火箭——无论是‘国家队’还是民营企业——以现在的发射能力，不能满足民用航天和商用航天低成本、高频次发射的要求。发展可回收、可重复使用运载火箭技术是解决未来高频次、低成本发射服务的必由之路，这已在国际上被证明行得通。”

火箭回收带来的不仅是成本下降，更是整个航天产业链逻辑的重构。过去由于发射成本高昂，卫星设计的重要原则就是减重，不是“斤斤”计较，而是“克克”计较。未来发射价格降下来后，卫星的设计中，重量可能不再是最关键的约束，可以把更多精力放在降低成本和缩短周期上。

陶建中介绍，这5年来猎鹰9号的发射成本持续下降，其重复使用最多的一枚火箭，截至2026年8月底已复用37次。“未来随着重复使用次数越来越多，乐观估计，可重复使用火箭的发射成本将降低一个数量级，最低可相当于一次性火箭的10%。”

从猎鹰9号的实践来看，实现一子级复用后，单次发射成本可下降40%至60%；当单箭累计复用达10次时，单次发射成本可降至以一次性箭体的30%。截至2026年8月，SpaceX猎鹰系列火箭一级助推器累计成功回收超650次，单枚最高复用36次，回收率长期保持在98%以上，单次发射成本从约5000万美元降至1500万至2000万美元，单位入轨成本降至约2700至4000美元每公斤。

值得注意的是，火箭回收并非只是商业航天的“专属技能”，它对载人登月、空间站建设等国家级重大工程而言同样具有长远价值。中国载人月球探测工程稳步推进，长征十号系列火箭和梦舟飞船是核心装备。2026年2月，长征十号火箭低空演示验证与梦舟飞船最大动压逃逸飞行试验在文昌成功实施，其中就验证了火箭回收技术。可以预见，未来载人登月中高频次、低成本的地月转运同样需要可重复使用的运载火箭技术支撑。商业航天在回收领域积累的经验一方面将为“国家队”提供有益借鉴，另一方面也将直接为后者分担货物运输等任务。

回收技术“三剑客”

目前全球火箭回收的主流路线主要有三种，都属于垂直回收技术，各有千秋。

第一种是着陆腿技术，这是目前全球验证最充分、商业化最成熟的回收路线，典型代表是美国SpaceX的猎鹰9号和中国蓝箭航天的朱雀三号。火箭一子级分离后，通过发动机多次反推制动，末端展开四条液压着陆腿，以近乎零倾斜的姿态垂直站立于陆地或海上回收船。

着陆腿方案的最大优势是技术成熟度高。猎鹰9号于2015年12月首次实现一子级垂直软着陆，此后经过数百次商业发射验证，工程确定性高，能满足高频次重复使用需求。同时该方案对着陆场地要求较低，回收场建设维护成本不高，可在火箭的航路上，灵活选择陆地或海上回收点。

但其缺点也十分突出。陶建中告诉《新民周刊》记者：除了有效载荷外必须携带但不产生直接效益的固定重量，称作“死重”。着陆腿及相关液压、锁定和加强结构往往为火箭增加2至2.4吨的死重，这约占猎鹰9号一级干重的10%。火箭的一级结构质量减少约10%，入轨有效载荷可能增加约10%；反过来，携带着陆腿意味着直接牺牲约10%运力。此外，硬着陆产生的结构冲击和金属疲劳使后续检修翻新工作量较大。

第二种是机械臂抓取技术，目前仅由SpaceX在其“星舰”重型火箭上采用。超级重型助推器分离后返回发射塔上空悬停，发射塔两侧的巨型刚性机械臂直接在空中夹持住箭体，火箭无需着陆腿。这一方案被形象地称为“筷子夹火箭”。

机械臂抓取方案的核心优势是实现了发射、捕获、加注和复飞一体化。火箭返回后直接被机械臂固定在发射塔上，经简单燃料补充和检查即可再次起飞，理论上可实现极快周转。同时，取消着陆腿减少了箭体死重。对星舰这种超重型火箭而言，如果采用着陆腿方案，容易面临两难：箭体过重，着陆腿难以承受着陆时的冲击力；而加粗着陆腿又会造成死重激增。“筷子”方案则解决了这个问题。

这个方案的局限在于，对降落精度要求极高，火箭必须精确返回发射场，业内常将其难度比作“从百层楼顶扔一支钢笔进笔筒”。其次只能在原发射场回收，对火箭燃料的消耗比较多；同时风险集中在发射塔附近，一旦捕获失败可能对昂贵的发射设施造成严重损害。此外，巨型机械臂和发射塔的建造维护成本极高。2024年10月13日，SpaceX首次成功用机械臂捕获超级重型助推器，但星舰助推器复用仍处于试验验证阶段，尚未实现常态化商业运营。

第三种是网系回收，这是中国独创的全新技术路线，由长征十号乙火箭于2026年7月10日首次验证成功。火箭一子级不携带着陆腿，而是在箭体上设置4个可展开的捕获钩。回收时，火箭接近海上回收平台，展开捕获钩，平台上井字形可移动的柔性绳网通过快速移动挂住捕获钩，实现柔性捕获，随后辅助绳索收紧固定箭体。

网系回收的优势突出。取消着陆腿，将缓冲装置从箭体转移到地面设备，大幅减轻了火箭自身的结构重量。据公开资料，采用网系回收的长征十号乙运力损耗控制在10%左右，显著低于着陆腿方案约23%的运力损耗。其次是柔性软着陆，火箭平稳入网、几乎无磕碰损伤，无需复杂检修，补加燃料即可再次发射。网系回收平台既可以建在海上，也可以建在陆地。

当然，网系回收也面临挑战。海上作业必须面对海浪、平台运动、盐雾腐蚀及回收后吊装运输等问题，回收船的建造成本也不低。不过，原本每次都要随火箭升空的设备，被转化为能重复使用的基础设施，长远来看，这在经济上依然合算。

除上述三种路线外，垂直回收中的伞降方式以及水平回收已基本很少使用。伞降回收依靠大型降落伞减速，火箭最终溅落海面或地面。缺点是落点受风影响，精度有限，容易倾倒；如果落海，火箭受海水腐蚀，后续翻新周期长；且受限于降落伞承载力，难以满足较大箭体回收。而以航天飞机为代表的水平回收方案，则因系统过于复杂、操作效率低、运行费用昂贵等问题未达设计预期，被航天界停用，美国的航天飞机已于2011年全部退役。

在陶建中看来，以上三种主流回收方式中，并没有哪一种技术路线是“绝对正确”的。每一种方式都有自身的优缺点，最终选择取决于每次实际发射任务的火箭尺寸、发射场位置、任务轨道和预期发射频率。“最看重哪一方面的优势，从而选择对应的回收方案，需要由总设计师团队来做决定。”对于当前的中国航天来说，同时掌握两种技术路线，无疑有了更多的底气。

从一级回收到全面复用

火箭回收技术的突破只是第一步，从“能回收”到“能复用”，从一级回收到全箭回收，从火箭回收到航天器全链路回收，人们仍面临诸多技术挑战。

在火箭的燃料选择上，液氧煤油和液氧甲烷是当前可回收火箭的两大主流推进剂。猎鹰9号使用液氧煤油发动机，而朱雀三号、星舰、新格伦等新一代火箭普遍选择液氧甲烷。

从工程实践看，液氧煤油优势在于技术成熟、密度高，然而它的含碳量高，燃烧后易积碳，每次飞行后必须对发动机彻底清洗，显著增加复用维护工作量。相比之下，甲烷分子结构简单，燃烧更充分，几乎不积碳，火箭回收后简单维护就能再次使用，周转效率极高。中国国家航天局发布的《液氧甲烷火箭发展概览》指出，甲烷在发动机维护性上有天生优势。

陶建中总结了液氧甲烷的四点优势：第一，燃烧充分、环保，发动机积碳少、易清除；第二，成本较低；第三，比冲（衡量火箭发动机效率的核心参数，指单位推进剂产生的冲量）略高；第四，火星和土卫六存在甲烷，在未来的深空探测中，这有利于就地利用资源。

不过，液氧甲烷也非完美，其组合密度比液氧煤油低约20%，能量密度不如液氧煤油。

在箭体材料上，猎鹰9号采用铝合金，追求轻量化，但回收场景中对热更敏感，返回再入时需额外铺设隔热层。朱雀三号和星舰则选择不锈钢作为箭体主结构材料，虽然更重，但耐高温性能更好、更容易加工和维修，原材料成本仅为铝合金的约五分之一。朱雀三号采用不锈钢箭体，相比猎鹰9号的铝合金箭体，它的强度更高；而它采用液氧甲烷发动机，推力大、多台并联后总推力有富余，能覆盖不锈钢箭体多出的重量。

火箭二级回收，被公认为下一代技术的最大难点。目前全世界只有一级回收实现工程化，二级仍为一次性使用。火箭二级的飞行高度比一级更高，再入速度极高，热环境极端恶劣，要实现二级回收需解决耐高温热防护、高精度再入制导、末端减速与着陆、燃料消耗等一系列难题。SpaceX正在星舰项目中尝试回收上面级，计划在接下来的试飞中用发射塔机械臂在空中捕获回收全长52米的星舰飞船。如果火箭二级回收技术能有所突破，航天发射成本将进一步下降。

比二级回收更紧迫的需求，是火箭从“能回收”到“能复用”的跨越。SpaceX从2015年首次成功回收到实现稳定商业复用，也花费了好几年的时间。如今中国只完成了“发射加回收”的单次验证，接下来要面临同一箭体多次复飞、快速检修周转的考验。好消息是，长征十号乙研制团队计划在2026年底前完成一子级复用飞行；朱雀三号团队正在对回收的一子级进行“全面解剖分析”，按之前公布的计划，他们将争取在2026年第四季度尝试首次回收复用飞行。这些尝试成功后，将标志着中国真正掌握火箭复用技术。

在重型运载火箭领域，中国研发中的长征九号同样将可重复使用作为核心目标。据中国航天科技集团介绍，长征九号采用“一次设计、三个构型”思路，近地轨道运载能力覆盖50吨到140吨。其中一级重复使用构型计划2030年首飞，两级完全重复使用构型计划2033至2035年首飞。这意味着长征九号从设计之初就将回收复用纳入考量，有望避免传统重型火箭“一次性使用”的高成本问题。不过，长征九号能否实现首次发射即可回收，还取决于其一级重复使用构型的研制进度，人们可以对此抱以期待。

与火箭回收技术同步推进的，是中国商业航天发射工位的快速扩容。海南商业航天发射场是中国首个商业航天发射场，一号、二号工位已投入运行，其中二号工位是国内首个“通用型”液体火箭发射工位，适配3.35米至5米直径的近20个型号火箭，采用“三平”快速测发模式，火箭转场最快3天可发射。陶建中告诉《新民周刊》记者：2026年8月下旬，他参观海南商业航天发射场时，已看到正在建设中的二期项目三号、四号工位。据报道，这两个工位已于2026年7月完成土建，预计年内具备发射能力。

除海南外，全国多地正在积极布局新的商业航天发射场。已投入运营的山东东方航天港，是目前中国唯一的商业航天海上发射母港，位于烟台海阳。截至2026年8月，它已累计保障27次海上火箭发射，将166颗卫星送入预定轨道。浙江宁波象山规划建设国际商业卫星发射中心，项目总投资200亿元，规划年发射规模100发。2026年1月，宁波商业航天开发有限公司成立；3月，总投资86.6亿元的产业基地项目启动勘察招标，计划2026年10月开工、2028年3月建成。四川凉山、广东阳江海陵岛等地也在积极筹备商业航天发射场。这些新工位将服务于中国庞大的卫星互联网星座计划。

“航天回收并不只是火箭的‘专利’，对人类航天而言，各类设备和物质的回收再利用是大势所趋。”陶建中说。在载人飞船领域，中国研发中的梦舟飞船相比之前的神舟系列飞船，一大特点就是实现了部分可回收。梦舟载人飞船采用模块化设计，由返回舱和服务舱组成，分近地版和登月版两型。其中近地版主要侧重于重复使用，返回舱的内胆可经检测维护后再次使用。梦舟飞船计划于2026年完成首次飞行。

在深空探测和长期驻留任务中，生命维持系统中的物质回收同样至关重要。中国空间站的再生式环控生保系统包括电解制氧、二氧化碳去除、尿处理、水处理和二氧化碳还原等6个再生子系统，收集航天员汗液和呼出水汽，净化为再生水，将尿液处理为可饮用纯净水，利用循环水电解制氧，并将二氧化碳和氢气反应再次获得水。通过该系统稳定运行，空间站水资源物质闭合度提高到90%以上。

当回收再利用成为航天的常态，人类进出深空的成本将大幅下降，太空探索的广度和深度也将迎来前所未有的拓展。