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亞馬遜創始人、全球首富傑夫•貝佐斯是一個高瞻遠矚、令人信服的人。但直到現在人們才清楚原因為何。
今年2月，他現身紐約耶魯俱樂部，對一家私人航空集團說：「太陽系可以養活1萬億人，能夠培養出1000個莫扎特和1000個愛因斯坦。想像一下，這將是怎樣一種不可思議且充滿活力的文明。」這位務實的企業家接著說：「第一步是製造可重複使用的低成本、高可操作性運載火箭。」這正是他和他的私人航空航天公司藍色起源目前的工作。
藍色起源不僅僅是一家公司，它更代表著貝佐斯的個人追求。貝佐斯目前每年出售約10億美元的自持亞馬遜股票，為藍色起源開發全新宇宙飛船提供資金。第一艘 「新謝帕德號」（New Shepard）亞軌道太空旅行飛船將於今年晚些時候進行首次載人飛行。下一枚巨型火箭「新格倫」（New Glenn）將降低月球探測任務的成本，啟動貝佐斯「讓人類生活在整個太陽系」的宏偉願景。「新格倫」火箭的第一階段將使用7臺巨型新式BE-4引擎，每臺引擎由甲烷驅動（亞馬遜在歐洲的部分輕汙染送貨車使用的是相同的燃料）。「新格倫」火箭與太空探索技術公司的「獵鷹」助推器類似，第一階段也將藉助引擎優雅地返回登陸艇，以循環使用。
歷經8年的發展後，BE-4站在了火箭科學的前沿。據稱，它將比以往的引擎更簡單、更安全，其成本更低，而且可重複使用性更高。
藍色起源公司還在開發另外兩種引擎，其中一種（BE-7）將用於該公司的「藍色月亮」月球著陸器。3種引擎中，BE-4體型最大，它在海平面上可以產生2400 千牛的推力。這遠不及半個世紀前將人類送上月球的5臺F-1引擎（每臺提供6 770 千牛的推力）。即便如此，2400千牛對於單臺引擎來說也已經相當可觀，多臺引擎聯合可以產生足夠的動力來完成預期任務。相比之下，俄羅斯RD-171M引擎提供的推力為7257千牛，洛克達因公司的RS-68A德爾塔IV型運載火箭引擎可以產生3137千牛的推力。
目前，真正的競爭對手無疑是來自美國新太空競賽的另一位傳奇億萬富翁埃隆•馬斯克。他的太空探索技術公司正在測試 「猛禽」大型引擎，這種引擎同樣由液態甲烷和液態氧提供動力。「猛禽」只能提供1700千牛的動力，但它卻用於更大型的火箭，包括「超重量級」（Super Heavy）火箭，將配備31臺該引擎，以及 「星際飛船」（Starship）太空飛行器，將使用7臺該引擎。
太空探索技術公司在各類太空任務中的發展速度驚人，多次延時發射的BE-4距離首次飛行還有兩年時間，貝佐斯可能會發現，他的引擎還沒有將有效載荷送入軌道，就已經黯然失色。即便如此，貝佐斯的新火箭引擎還是會證明其比競爭對手更可靠、成本更低，從長遠來看，它會產生巨大影響。
從BE-4引擎的每一項設計都能看到貝佐斯對低成本、可重複使用性及高可操作性的追求。
絕大多數軌道火箭引擎的造價都高達數百萬美元，使用一次後便沉入海底或散落在沙漠中。馬斯克常常說，這種一次性的使用好比是每次飛行後報廢就一架波音747客機。
人們曾以為太空梭可以改變這種情況，將兩個可重複使用的助推器與一個裝有3個主引擎的軌道飛行器結合起來，以供多次飛行。不過事實證明，太空梭成品與原本的設想大相逕庭。飛機每次飛行後都需要勞心勞力進行複雜的評估和再造。因此，每次太空梭任務的成本估計為4.5億美元。近期，貝佐斯借用了馬斯克的客機比喻說：「把波音767飛機開到目的地，整個進行X光檢查，然後全部拆卸，這樣還指望低成本就是在痴心妄想。」
要說明的是，藍色起源BE-4的設計靈感並非來源於美國太空計劃，而是這項計劃的勁敵——蘇聯。
早在1949年，蘇聯工程師就開始採用分級燃燒引擎，引擎內的一些燃料和氧化劑首先流經預燃器，然後進入主燃燒室。這種預燃方式的限制很大，提供的增壓只夠用來驅動渦輪機，將燃料和氧化劑送入燃燒室。相對於僅僅為了驅動引擎泵而使用推進燃料的簡單引擎而言，這種方案的效率更高，因為前者產生的熱氣會被排放出去，其中的能量也就被浪費了。蘇聯工程師在設計中專注於分級燃燒，這種燃燒在預燃器中使用了較高比例的氧化劑，能夠帶來卓越的推重比性能。
美國工程師認為這種方法不切實際，因為來自預燃器的大量高溫富氧氣體會損壞甚至點燃下遊的金屬部件。他們選擇開發「富燃料」預燃器技術，這樣離開預燃器的熱氣體氧含量極少，從而解決了這個問題。美國工程師在太空梭的主引擎中就使用了這種方法。
蘇聯人則堅持自己的想法。20世紀60年代末蘇聯秘密登月計劃中使用了富氧分級燃燒的NK-33引擎。結果，強大但笨拙的火箭N1遭遇了一系列嚴重的發射故障，未能進入軌道。數十臺NK-33被封存在倉庫，直到20世紀90年代中期，美國引擎公司Aerojet才將它們買下進行研究和再造。
藍色起源公司2011年開始BE-4項目時，美國火箭工程師已經準備好迎接富氧分級燃燒的挑戰，以實現更高的效率。藍色起源決定在新的火箭引擎中採用富氧分級燃燒技術。太空探索技術公司的「猛禽」引擎也將配備一個富氧預燃器和一個富燃料預燃器，這種結構被稱為全流式分級燃燒。
蘇聯人通過N1項目深刻認識到複雜性與可靠性難以兼得，引擎需要多次重複使用時更是如此。推進工程師蒂姆•埃利斯（Tim Ellis）從2011年到2015年一直致力於研究BE-4引擎，他說：「疲勞是可重複使用引擎的最大問題。火箭引擎承受的壓力、推力和動力約是飛機引擎的10倍，因此這個問題的難度極大。」
為了解決這個問題，埃利斯建議將3D列印的金屬部件整合到BE-4中。採用3D列印技術能夠加快設計過程，摒棄過去需要一年或更久才能獲得的鑄造或鍛造部件，轉而使用幾個月即可完成的內部部件。該技術還可用更少的零件製造形狀複雜的部件。
埃利斯稱：「零件越少，接頭就越少，而接頭是最容易疲勞的部位之一。」3D金屬列印過程包括了用雷射熔結金屬粉末，最終得到的材料甚至比傳統的機械或鑄造部件更強。埃利斯估計，以質量計，現在藍色起源公司的引擎可以採用3D列印的部分達5%。
藍色起源公司藍色引擎高部級副總裁達內特•史密斯（Danette Smith）在郵件採訪中表示：「從一開始我們的設計就注重真正的操作上的可重複使用性。」貝佐斯稱，每臺BE-4引擎在整修之前應該至少能飛行25次。當每臺引擎的製造成本可以分攤到幾十次飛行中時，運行成本就變得尤為重要了。
藍色起源和太空探索技術公司都選擇了甲烷作為全新引擎燃料，但原因各不相同。對於馬斯克來說，甲烷與他星際探索的雄心相吻合。甲烷很容易通過火星上存在的二氧化碳和水生成。理論上講，一艘由甲烷引擎驅動的宇宙飛船可以在火星上自製燃料，用於返回地球或前往太陽系的其他目的地。
2003至2018年擔任藍色起源公司總裁的羅布•邁耶森（Rob Meyerson）認為，藍色起源選擇甲烷的原因更為務實：「我們發現，直接購買油氣線路的液化天然氣（LNG）的價格是火箭級煤油的1/4。」這是更傳統的燃料選擇方案。邁耶森說，液化天然氣不同於通常含有大量雜質的氣態甲烷，其95%是純甲烷。甲烷的毒性也比煤油小，儲存溫度方面與液態氧相似，添加燃料更簡單、安全。
藍色起源擁有強大的技術實力，但媒體的頭條新聞可能會說，它正在輸掉這場全新的太空競賽。維珍銀河公司的太空人曾兩次駕駛公司的亞軌道飛行器進入太空，太空探索技術公司向地球軌道及更遠的空間運送貨物也超過70次，而藍色起源仍在對「新謝帕德號」運載火箭修修補補，對BE-4引擎進行沒完沒了的地面測試。
在俄亥俄州立大學航空航天政策教授約翰•霍勒克（John Horack）看來，說藍色起源落後是在誤解它的使命。「他們奉行的箴言是『步步為營，勇往直前』（Gradatim Ferociter），不追求一鳴驚人。測試，測試，測試。數據，數據，數據。不斷改進，周而復始。」
藍色起源公司的多數引擎和飛行測試都是在西得州的一個偏遠牧場進行的，避免了洩密。公眾所知的少數幾次事故分別是2011年原型運載火箭墜毀、2015年回程時助推器故障和2017年BE-4在測試臺上爆炸。
霍勒克稱：「如果他們獲得資助的渠道不同，那便需要接連不斷地展示裡程碑式成就，但他們接受的是貝佐斯的個人資助，因而能夠負擔這一策略。我認為他們最終會取得很好的成就。」
可以說，它已經做到了。2014年，競爭對手、火箭發射供應商聯合發射聯盟（ULA）正為下一代運載火箭「伏爾甘號」（Vulcan）尋找引擎。該公司提出投資BE-4項目，但要求藍色起源將發動機的計劃推力提高近40%。對於藍色起源來說，這不僅意味著要重新設計BE-4，還要重新設計相應的「新格倫」火箭，這很可能導致其首次發射推遲數年。更嚴重的是，公司當時根本無法保證ULA最終會購買BE-4。
時任藍色起源總裁的邁耶森認為，為兩款新型運載火箭提供動力的機會值得冒險，雖然這種機會需要十年甚至更久才會出現。「火箭更新迭代的速度很慢。它不像汽車行業，汽車公司每年都在設計和製造新車。」
2018年9月，ULA確認將為「伏爾甘號」運載火箭配備一對BE-4引擎。這一豪賭最終獲得回報。僅僅數周后，美國空軍宣布將為「伏爾甘號」和「新格倫」火箭提供數億美元的資金，用以支持未來的軍事發射活動。霍勒克稱：「這太棒了。因為藍色起源找到了通過產品賺錢的途徑。製造的引擎越多，單位成本就越低，獲得的飛行數據越多，可靠性就越高。這是一個良性循環。」
ULA的決定也為藍色起源在阿拉巴馬州亨茨維爾的BE-4工廠的開工掃清了道路。這項耗資2億美元的工程已於1月份開始動工。公司在佛羅裡達州甘迺迪航天中心附近已經有了一座建造和整修「新格倫」火箭的工廠。第一枚搭載BE-4引擎的「新格倫」火箭最早將於2021年在卡納維拉爾角升空。
藍色起源最好穩妥地遵循這一時間表。雖然這位億萬富翁信守「步步為營，勇往直前」的箴言並投身於這一激情項目，但身為一個需要在重返月球競賽中爭得一席之地的快速增長企業，藍色起源可能需要少一些「步步為營」，多一些「勇往直前」。