中国载人登月初步方案公布 2030年前实现载人登月科学探索( 三 )


“为什么我们敢说2030年能登月?因为我们有大量成熟的技术保底 。”在他的描述中,新计划是在继承与创新中诞生的 。
比方说,计划中将应用的“长征十号”火箭,继承了“长征五号”的5米直径规格,“直径相同,就可以沿用以前的工艺设备,这保证了技术的成熟度 。”然而,“长征五号”是二级火箭,“长征十号”是三级火箭;一子级的发动机数量也从2台提升到了7台,“长征十号”的地月转移轨道运载能力不小于27吨,是“长征五号”的三倍还多 。
这在世界范围内也是名列前茅的 。历史上,美国曾造出拥有45吨地月转移轨道运载能力的“土星五号”火箭,能够一次性将飞船与登月舱送入地月转移轨道,“这是当时的政治因素驱动的,现在的NASA也难以承担再造一个‘土星五号’的昂贵代价 。”杨宇光说,美国现有的太空发射系统(SLS)的地月转移轨道运载能力同样在27吨左右,要实现载人登月,同样至少需要两次发射 。
新一代飞船的变化也不小 。阿波罗号的登月舱分为上升级和下降级,降落月表后,下降级即被抛弃,只充作上升级升空时的发射台 。而我国新一代月面着陆器由登月舱和推进舱组成,杨宇光说,按照设计,接近月表时,推进舱的推进剂耗尽,即与登月舱分离,“剩下的高度,由登月舱来制动降落 。”待登月舱重返月球轨道时,无需发射台,直接升空 。
同样是国产飞船,神舟六号飞船约重8吨,其中推进剂占不到2吨 。而新一代飞船的总重量大约26吨,“其中大约一半都是推进剂,”杨宇光说,“这也是登月飞船和近地轨道飞船的最大区别 。”
登月服的设计还未公布 。杨宇光分析,月表之上,漂浮着大量细小而尖锐的月尘,它带有静电与腐蚀性,“一旦吸入肺或是进入航天服,都会非常危险 。”月球的辐射是地球表面的200倍,极端温差更是达到310摄氏度——在登月服设计中,这些是必要杜绝的环境影响 。
其次,衣服不能太重,“月球表面的重力达地球表面的六分之一,属于低重力环境,但平常空间站使用的航天服是微重力环境 。在低重力环境,人背负几十甚至上百公斤的衣服活动,是很吃力的 。”据悉,阿波罗计划的登月服重约82公斤 。
瓶颈当然是有的 。“比方说,三级火箭比二级细长,箭体越长,刚度就越差 。在建造时,我们怎么保证火箭壳体足够轻又足够刚硬?再比如,过去嫦娥五号返回舱只有300公斤,它以11公里每秒的速度穿过大气层返回地球,这个技术我们已经验证了;但是新一代飞船的返回舱估计有7吨左右,这么大的返回舱进入大气层,防热是否做得到位?这还没有验证过……”
但杨宇光是有信心的:回头看,美苏太空争霸时,迸发出了一些“冒险也要把人送上去”的时刻;相较之,中国的载人登月计划给他“不冒进”的感受,“比方说,阿波罗号的登月舱只有一台发动机,咱们的月面着陆器有四台 。在特定情况下,即使一台坏了,其余的发动机也可以继续完成工作——我们有很多类似的托底方案,对人的生命安全的重视,是比上世纪的登月计划要强很多的 。”
实际上,包括美国、俄罗斯、印度、日本、韩国在内的各国,都在近年推动登月计划 。登月热在全球蔓延 。
据媒体报道,2017年,时任美国总统唐纳德·特朗普签署《1号太空政策指令》,正式批准阿尔忒弥斯计划 。其中,“阿尔忒弥斯-1”无人绕月飞行测试已顺利完成 。美国宇航局计划于2024年底完成“阿尔忒弥斯-2”载人绕月任务,下一个等待被启动的是“阿尔忒弥斯-3”,即实现人类重返月球、探索月球南极——根据NASA官网,这个任务计划在2025年完成 。
2018年11月6日,据俄罗斯卫星网报道,俄罗斯计划在月球上建造一个可供人类访问的长期基地,并借助人形机器人(robot avatar)研究月球 。
日本则计划今年发射“小型月球探测着陆器” 。这是日本首次月球表面探测任务 。日本宇宙航空研究开发机构负责人介绍,该技术是下一代月球探测的必备技术 。
今年7月14日,印度成功发射“月船3号”月球探测器 。预计8月23日17时47分(印度时间)在月球表面着陆 。8月11日,俄罗斯发射“月球-25”号月球探测器,重启从苏联时代算起已中止47年的探月任务 。“月球-25”号探测器预计8月16日进入距月球表面约100公里的月球轨道,8月21日在月球南极的博古斯拉夫斯基陨石坑附近软着陆 。


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