美東時間11月13日下午4點04分左右,在大西洋深藍的風浪上,藍色起源新格倫助推器像一支從星河墜落的銀色長矛,掠過242米偏移、穿透亂流,最終在杰克琳號無人回收船上穩穩落定。這是藍色起源第一次把這只57米巨獸從太空收回來,也是向SpaceX長達十年的壟斷回收發起的正面回擊。更關鍵的是,它選擇了一條與獵鷹火箭「懸停剎」截然不同的路徑:一種更謹慎、更克制、卻極具工程哲學意味的回收方式——漂移法。這不是簡單的著陸,而是一種新的太空方法論。
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●海上回收為何如此重要?
新格倫(New Glenn)是藍色起源的首款軌道級大型運載火箭,全高98米(一級助推器57.5米+二級23.4米),直徑達7米,起飛質量約1500噸,搭載7臺BE-4甲烷液氧發動機,起飛推力約1750噸。它的設計目標是將低地球軌道(LEO)運載能力提升至45噸,并實現助推器多達25次的重復使用。這在2025年1月的首次發射(NG-1)中雖遭遇回收失敗,但NG-2的成功標志著藍色起源正式加入「垂直回收俱樂部」,與SpaceX的獵鷹火箭和星艦并肩。
藍色起源堅定選擇海上回收,主要基于兩個原因:一是為了安全,二是為了提高有效載荷運力。
安全第一,把風險帶離人類活動區。陸基回收雖操作相對簡單,但受限于人口密集區和火箭規模——一個高達57米、直徑7米的龐然大物從天而降,稍有偏差就可能釀成災難。海上平臺提供廣闊的緩沖區,遠離陸地,能有效避開這些風險。藍色起源的著陸平臺【Jacklyn】杰克琳號(LPV1)是一艘無人駕駛的海上巨獸,長約116米、寬46米,位于佛州卡角36號發射場下游約1000公里的大西洋海域。這艘能自動維持姿態的海上移動平臺,能承受5-10米浪高,經受波浪模擬測試,確保在惡劣海洋環境中穩定。
其次,提高有效載荷運力。火箭回收本質上是一種權衡:為了讓助推器返回,需要預留部分燃料用于反推和著陸,這會犧牲一部分delta-V(速度變化量),從而減少可攜帶的有效載荷。海上回收相比陸基回收,能顯著降低這一載荷損失(payload penalty),因為著陸平臺位于發射軌跡下游,助推器無需逆向飛行太遠,從而節省燃料。
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以SpaceX的獵鷹9號火箭為例,其LEO運載能力在非回收(消耗)模式下為22.8噸;在陸基回收(RTLS,返回發射場)模式下,需額外燃料反推返回發射場,運力削減30-40%(實際約15-16噸);而在海上回收(ASDS,著陸無人平臺)模式下,平臺順勢定位,運力僅削減約15-25%(實際約17.5噸,削減23%)。這一差異源于軌跡優化:陸基回收要求助推器在分離后快速翻轉并反向推進,消耗更多推進劑(約占總燃料的30-40%),而海上回收允許更高效的順流著陸,保留更多能量給予上層載荷。這不僅提升了經濟性(更多載荷意味著更高收入),還支持更重型任務,如衛星群或深空探測。藍色起源借鑒此經驗,選擇海上回收以最大化新格倫的45噸目標運力,盡管當前NG-2僅實現25噸運力,但未來迭代將進一步優化燃料分配,實現更高效率。
海上回收的核心價值在于成本節約:回收一枚助推器,能將發射費用降低數倍。不過,來自海洋的挑戰不容小覷——風浪、洋流和平臺漂移(每小時可達10-20米)要求系統高度自主。藍色起源的「漂移法」正是在此背景下催生的,它體現了公司創始人杰夫·貝佐斯一貫推行的開發理念:漸進式開發,先求安全,再圖效率。這與SpaceX的「快速迭代、容忍失敗」形成鮮明對比,展現了太空競賽中的多樣路徑。
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●漂移法核心揭秘
漂移法(Drift Landing Method)聽起來像賽車技巧,但其實是一種火箭著陸策略的創新。它源于藍色起源的亞軌道火箭New Shepard(新謝潑德號)經驗,并升級為軌道級應用。
傳統著陸更像是直沖目標,但漂移法更像開車在雨天接近停車位——先瞄準路邊空地(安全緩沖),確認一切正常后再側滑入位。
為什么這樣設計?因為火箭回收充滿不確定性:引擎故障、再入大氣摩擦或風切變(高空風速突變)都可能導致偏差。如果直接瞄準平臺,失敗時助推器就可能撞毀價值數億美元的資產。漂移法則在下降初期設定一個保守偏移目標——平臺外200-300米的海洋點。這樣,即使引擎出問題,助推器也會軟著陸在海中,便于打撈,而非釀成大禍。
技術上,這依賴于自主導航與控制系統(GNC:Guidance, Navigation & Control)。GNC就像火箭的大腦,融合GPS(精度<1米)、慣性測量單元(IMU,抗干擾)、恒星跟蹤器和AI算法,實現純自主決策。整個過程無需地面干預,全靠機器學習模型模擬數萬次場景(蒙特卡羅模擬),應對風浪等變量。在NG-2著陸過程中,助推器從最大偏移242米逐步糾正至14米,最終實現零誤差著陸,展示了系統的魯棒性——即在不確定環境中韌性十足。
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▲這一動態過程通過示意圖清晰呈現:助推器初始水平漂移達242米,但GNC系統的高精度校正能力確保安全降落在杰克琳號無人船上。
打比方來說,這就像無人機送貨:在高空漂移觀察風向,接近地面時才精確調整。這樣的保守性雖犧牲些效率,但為首次回收提供了一道保險,尤其適合像新格倫這樣的大型火箭。
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●著陸全過程
新格倫助推器的著陸過程從二級分離開始,總耗時6分鐘,涉及精密的物理與工程協同。讓我們一步步分解,結合專業術語和數據,帶你親歷這一幕。
①再入與減速階段(約5分鐘):助推器以7-8 km/s的速度沖入大氣層,像流星般摩擦生熱。它使用熱防護和翻轉機動控制姿態,避免燒毀。GNC系統計算軌跡,但不直奔平臺,而是瞄準偏移目標。這里的漂移受重力和風影響,類似于滑翔傘在空中自由調整。關鍵是實時預測平臺位置——杰克琳號會因洋流漂移,所以系統需融合傳感器數據,提供1-2噸推進劑的安全裕度。在NG-2中,這一階段的初始偏移達285米,突出海洋環境的復雜性。
②引擎點火與懸停階段(約30-44秒):在1-2 km高度,3-5臺BE-4引擎點火(非全開,以節油)。BE-4的深節流能力(推力可調20-100%)和矢量控制(噴嘴偏轉±10°)是關鍵。這時,助推器進入漂移修正:從海洋目標側切滑向平臺。亮點是短暫懸停數秒,這需要消耗燃料(每3秒約1噸),并且利用激光雷達(LIDAR)、雷達和攝像頭融合數據,進行微調。
▲貝佐斯在X平臺分享的視頻顯示,助推器如同神器從天而降,短暫懸停在著陸平臺附近后平移200多米到中心點。
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▲X用戶@Mookafish示意圖顯示,水平漂移約242米,驗證了GNC的預測性漂移補償專利。新格倫著陸設計容忍上限約為5-15米偏差。
③最終著陸(約10秒):下降速度降至<5 m/s,近人類最快行走或慢跑的速度區間,6個液壓著陸腿著從箭體內展開。觸地瞬間,使用爆炸螺栓或類似爆炸裝置來驅動固定機制,將著陸腿鎖定到杰克琳號平臺的甲板上,從而抵抗海洋波浪和顛簸。整個delta-V(速度變化)需求達400-500 m/s,高于陸基著陸的300 m/s,以優先確保成功。
④連接階段(約1-2小時):▲著陸約24分鐘后,一輛類似于福特F-150皮卡車的遙控操作車輛(ROV)接近助推器底部,由操作員遠程控制進行對接。機器人機械臂伸展,精確插入助推器的接口端口。然后建立三類連接:電力鏈接(為助推器提供備用電源,防止電池耗盡);通信鏈接(傳輸遙測數據、診斷信息);氣動鏈接(提供壓縮空氣,用于閥門控制或冷卻系統)。連接建立后,ROV可引導并檢查助推器固定在平臺上。之后,ROV返回平臺充電。整個過程可在惡劣天氣下進行,當回收團隊距離超過8公里時,仍能保持操作精度。ROV在藍色起源新格倫火箭助推器海上回收過程中的應用,是航天回收技術的一個創新點。它是一種無人遙控車輛,專為海上環境設計,用于在助推器著陸后快速建立連接,從而實現安全、高效的后續操作。
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●背后黑科技
NG-2成功著陸得益于AI的實時優化,證明了漂移法在海洋環境下的實用性。漂移法并非憑空而來,它依托一系列前沿技術——
GNC系統的「預測大腦」:使用卡爾曼濾波器融合多源數據,預測平臺漂移。藍色起源的專利「預測性漂移補償」能提前計算風切變影響,NG-2著陸過程中處理了最大242米偏移。
BE-4的深度節流能力:雖然節流下限較高,推力可調到20%,但多引擎冗余可確保故障時切換至海洋濺落模式,可以容錯處理異常狀況。而且BE-4使用甲烷燃料,避免了RP-1的焦化問題,提高復用性。
全流程 AI 自主決策:火箭離地后完全自主,地面人員基本是「看戲」。大量機器學習模擬極端場景,可以處理不確定性。全過程AI驅動,體現了航天科技的智能化應用。
這些元素源于藍色起源的漸進式理念,從小型火箭新謝潑德號積累經驗,再把成熟算法放到軌道級火箭新格倫號上。
漂移法的優點顯而易見。比如風險低,失敗時濺海,無損平臺。NG-1的失敗就是例證。其次,適應性強。給系統「思考時間」,應對海洋變量,如NG-2的200多米漂移。再有數據驅動。懸停階段積累寶貴數據,便于迭代。
但缺點也不容忽視,比如燃料消耗高,懸停燒掉15% delta-V,導致當前載荷僅25噸(目標45噸)。著陸點火時間44秒,遠高于獵鷹9號的26秒。再比如復用復雜,更長暴露時間增加熱應力,檢修難度大。
總體上,這是一種新手友好的方法,適合早期測試。
●新格倫對比獵鷹9號、星艦回收
藍色起源的保守與SpaceX的激進形成了有趣對比。為了更全面理解,我們擴展對比,包括獵鷹9號的海上回收(使用無人船平臺)和星艦的塔捕回收(Mechazilla塔臂捕捉)。獵鷹9號海上回收類似于新格倫,但更成熟;星艦塔捕則代表更前沿的陸基創新,助推器直接返回發射塔,被機械臂抓住,進一步節省燃料并加速周轉。
▼下表擴展總結關鍵維度,基于2025年11月最新數據(截至11月15日,獵鷹9號第一級助推器著陸嘗試546次,成功533次,成功率97.6%;重復使用498次;星艦助推器捕捉嘗試5次,成功3次)
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三者相似點在于:均采用垂直推進著陸(VTVL)變體,依賴自主GNC系統和多引擎冗余,實現第一級助推器復用,目標是降低成本并支持高頻發射。不同點突出理念與技術差異:新格倫的「漂移法」強調安全裕度,初始偏移避免平臺損壞,適合早期開發,但燃料效率較低;獵鷹9號的「懸停剎」海上回收追求極致優化,直接瞄準減少燒時,依賴柵格翼等氣動控制,經驗積累使成功率達97.6%;星艦的塔捕回收更激進,直接返回塔架捕獲,節省燃料并縮短周轉時間(最終目標<1小時),但要求厘米級精度,早期嘗試高風險,現已實現三次成功塔捕。藍色起源落后約十年,但甲烷燃料和更大尺寸為其提供潛在優勢,更高載荷(45噸 vs 獵鷹9號的22.8噸 vs 星艦的100+噸)和更好復用耐久性。隨著迭代,藍色起源可逐步減少漂移時間,提高著陸精度,提高發射效率。
●從漂移到智能太空時代
漂移法只是第一步。藍色起源正在開發下一代「自適應漂移」技術,讓 AI 在下降過程中實時重新設定偏移量,而不是提前設死。
2026年的NG-3有可能測試「短懸停」,未來嘗試更激進的「零懸停」,以提高任務運力。可以預見,隨著更多回收次數積累,新格倫將越來越老練,最終成為一款能支撐深空任務的大型復用平臺。
這一次海上著陸的意義不僅在于技術本身,更在于證明:人類已能在極端復雜的海洋環境中,運用AI駕駛著大型火箭,像側滑停車一樣精準降落。這是未來太空時代的一個小小預告片。
下一個驚喜,要看2026年星艦塔捕。
部分信息索引:
How Important Is Blue Origin’s Second New Glenn Launch?(https://www.csis.org/analysis/how-important-blue-origins-second-new-glenn-launch)
New Glenn Rocket Aces Launch and Landing, Setting Up Space Force for More Options(https://www.airandspaceforces.com/new-glenn-rocket-launch-landing-space-force/)
Topic: SpaceX vs Blue Origin discussion (https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=63766.20)
What are the differences between Blue Origin's New Glenn rocket and other rockets such as Falcon 9 and Starship from SpaceX?(https://www.quora.com/What-are-the-differences-between-Blue-Origins-New-Glenn-rocket-and-other-rockets-such-as-Falcon-9-and-Starship-from-SpaceX)
New Glenn rocket(https://en.wikipedia.org/wiki/New_Glenn)
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