【#载人登月初步方案公布#】#中国计划在2030年前实现载人登陆月球#,中国载人航天工程办公室副总师...
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【#载人登月初步方案公布#】#中国计划在2030年前实现载人登陆月球#,中国载人航天工程办公室副总师...

#所见所得,都很科学#

在今年的中国航天新闻发布会上,一条震动世界的消息传出:中国载人月球探测工程已经启动!

中国是否具备载人登月的能力?答案是肯定的。但是为什么要推迟到2030年呢?美国、苏联在上世纪六十年代就能登月了,难道我们现在的科技还不如60年前的美国吗?

探索月球,从古至今都是人类的梦想。登上月球,就是最直接的方式。

今年5月29日中国航天新闻发布会上宣布,中国载人月球探测工程登月阶段已经启动!这一消息迅速引起人们热议。要知道,自1972年12月14日,尤金·塞尔南乘阿波罗17号登月舱离开月球,已经50年没有人再踏足那个离我们最近的星体。

与当年轰轰烈烈的太空竞赛相比,后来探月研究的沉寂实在令人感到失望,所以再次传出登月的讯息,人们又燃起探索宇宙的强烈兴趣。

实际上,包括中国在内的很多国家,仍然没有放弃这一梦想,没有停下探索的脚步。

中国是否具备载人登月能力?

答案是:能,但不会现在就登。为什么呢?一步步来深入了解。

先说为什么能。

今年6月初,央视记者独家专访中国工程院院士、中国载人航天工程总设计师周建平。周院士详细介绍了中国载人航天工程的进展,在谈到最近广受关注的载人登月工程时说:

“中国已经具备了实现载人登月的能力,我们可以充满信心地说,不用太长的时间就能够完成我们工程研制的工作……”

有兴趣的读者,可以很容易搜到这篇《中国星辰|中国人登月如何实现?》的央媒报道,知道本文绝非断章取义。

同时,周院士讲这话的底气,也来自于中国载人航天的扎实成绩。

中国的探月工程,有个特别的代号——“嫦娥”。确如这个名字的意象一般,嫦娥探月工程先后五次“亲近”月球,从技术、安全、任务完成质量等角度看,都可称得上是十分优雅、完美。

那这五次探月,都做了哪些工作?业内有一个简单的总结叫做实现了“绕、落、回”。

所谓“绕”,即“绕月”,就是第一阶段,发射嫦娥一号绕月探测器,把“路”和“目的地”给探明白。

所谓“落”,即“落月”,就是第二阶段,发射嫦娥二、三号、四号,进行更高精度的探测、完好的到达目的地。四号首次月背软着陆,三号还在月球“生存”了8年之久。

▲嫦娥三号着陆器与玉兔号月球车的互拍照 (a)玉兔号月球车全景相机拍摄的嫦娥三号着陆器

(b)嫦娥三号着陆器拍摄的玉兔号月球车

所谓“返”,即“返回”,就是第三阶段,发射嫦娥五号,上得了月亮,还要回得了地球。

▲嫦娥五号探月任务地月往返示意图

回首2004年,和中国一样,日本、印度、俄罗斯、美国都宣布要实施探月工程,可这么多年过去后,那4位失败的失败、跳票的跳票……

有人会问,美国、苏联在上世纪六十年代就能登月了,如果那么难,为什么当时行,现在反而不行?

▲微信开机画面,图中地球为1972年阿波罗17号宇航员在飞往月球的过程中拍摄

为什么现在不进行载人登月?

尽管中国已经具备了登月的技术和能力,但登月是一项复杂而艰巨的任务。

首先,登月需要先进的航天技术和装备。中国航天技术已取得重大突破,但载人登月仍需不断研发改进,确保任务顺利实施。中国选择的载人航天路线,是采用航天飞船,而非美国采用的航天飞机,所以之前的经验无法借鉴。(尚不论给不给借鉴)

其次,载人登月不仅涉及到航天器的研发,还包括宇航员的培训和保障。这些都需要大量的资金支持,这就需要在财政实力和国家发展的整体考虑下,合理安排登月任务的资金投入。

有人说,咱这么大个国家,登月能花多少?

以美国为例,按当年航天界的说法,每发射一次“土星五号”重型火箭,成本等于烧掉一艘航空母舰。

据测算,阿波罗登月计划的总成本约为250亿美元,相当于现在的1500亿美元。这个数字包括了所有的研发、测试、生产、发射和运行费用 。中国的嫦娥计划总成本约为18亿美元。后续载人登月,成本将会指数级上升。

另外,保证宇航员的安全也是登月任务中必须要考虑的因素。登月任务是高风险的,宇航员需要面对诸多未知的挑战和危险。因此,在进行登月任务之前,中国需要对宇航员进行充分的培训和准备,确保他们的安全。

最后,登月任务还需要人力资源的调配和组织。需要大量的科研人员和工程师来支持和保障任务的进行。中国需要在各个方面做好充分的准备,调配足够的人力资源,确保登月任务的顺利进行。

所以原因是什么?一言以蔽之:登月不是比赛,而是科学,要么不做,做就要做到最好。

中国登月有自己的模式

中国人很早就与月亮结下深深缘分。你可能知道,月球背面有一座环形山,是以中国古人“万户”来命名,用以纪念他在人类历史上首次尝试火箭飞天。大多数人不知道的是,月球背面共有6座环形山以中国人来命名,可以说月球早有中国印记。

从古时“举杯相邀”,到现代深入太空近距离接触,再到登上月球,乃至建立科研基站、开发月球资源,这是贯穿古今的梦想。

中国如果实现了载人登月那又是怎样一种方式?

其中一大关键,就是解决载荷问题。目前我国空间站组合体6个舱,总重量是接近100吨。这是分若干次发射上去组合起来的。

要想进行一次载人登月需要多少载荷?超过以上重量30~40%,也就是130~140吨左右。

中国正在研制的长征九号重型运载火箭,计划用于载人登月,它的运载能力已超过“登月火箭”土星五号,达到LTO(地月转移轨道)50吨以上。

所以到时候,需要分几次来做。

第一次用长征九号把登月着陆器(带着月球车)发射到月球轨道,然后第二次用长征九号,把乘有航天员的载人飞船发射到月球轨道,与着陆器对接,航天员进入着陆器,着陆器降落月球,航天员出舱,在月球车辅助下,在一定范围内进行中国人首次月面行走和科学考察。

完成既定任务,在月面插上中国的五星红旗后,航天员进入着陆器的上升器,与载人飞船对接,再进入载人飞船,变轨后返回地球。

▲月面着陆器和新一代载人飞船模型

整个的流程设计如上,后面会随着探月研究不断完善。

在探月路上,中国也并不孤单。这一波共同出发的还在路上的国家不少,据说美国计划在2024年再次将宇航员送上月球表面,开展更深入的探索。

俄罗斯也一直保持着自己的航天计划,虽然没有明确的登月计划,但仍在进行相关技术的研究和开发。

欧洲空间局计划在2030年左右实施载人登月任务,与其他国家合作,共同推进人类登月的进程。

印度和以色列也都有自己的登月计划,虽然之前的尝试并未完全成功,但它们仍在努力提升技术水平,争取早日实现登月目标。

各国的每一次尝试,都在推动人类深入探索宇宙的边界。无论是中国还是其他国家,登月都是一个需要长期努力和合作的伟大目标。让我们共同期待,在月球相见!

参考资料:

1.《中国星辰|中国人登月如何实现?》中央广电总台央视网 2023-06-08
2.《目标:中国2030年前载人登月》环球网2023-05-30
3. 张新 张未《解放军报探月特刊|上九天揽月:人类梦想之旅》 解放军报2020-11-27
4. 航天科普 | 看完《独行月球》,一起来了解中国“嫦娥”探月工程!中国航天基金会 2022-08-23