中国已具备技术能载人登月,为什么要推到2030年?
大家好,今天我们要讨论一个很有意思的话题:以2023年的中国航天技术,能不能完成载人登月任务?
答案是完全能。
不用等推力更大的火箭,中国只要现在愿意,也可以完成载人登月任务。
那么为什么中国要推迟到2030年才实现载人登月呢?
这背后有什么考量和挑战呢?今天我们就来一探究竟。
首先,我们要了解一下,
据国家航天局发布的航天白皮书显示,我国载人月球探测工程登月阶段任务早已启动实施,计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。这是我国探月工程四期的重要内容,也是我国探月工程“探、登、驻”三步走战略的第二步。
中国载人登月计划是一个系统工程,涉及多个飞行器和多个阶段。根据目前公开的信息,我们可以大致梳理出以下几个关键环节:
- 发射新一代载人运载火箭长征9号,将新一代载人飞船、月面着陆器、登月服等飞行产品送入地球轨道。
- 在地球轨道上进行多次交会对接,组装成为一个完整的月球飞行器。
- 从地球轨道出发,进入月球轨道。
- 从月球轨道分离出登月舱和返回舱,登月舱软着陆到月球表面。
- 宇航员穿着登月服,在月球表面进行科学考察、采样、研究等活动。
- 登月舱从月球表面起飞,与返回舱在月球轨道上对接。
- 返回舱带着宇航员和样品从月球轨道返回地球。
- 返回舱在地球大气层中减速,并降落到预定地点。
这些环节都需要突破掌握一些关键技术,比如新一代载人运载火箭和新一代载人飞船的研制、地球轨道上的交会对接技术、月面软着陆技术、从月面起飞和返回技术、登月服技术等等。其中最核心的技术验证就是“绕、落、回”,即先绕月球轨道,然后软着陆到月球表面,最后从月球表面起飞然后返回地球。
那么,中国目前已经具备了“绕、落、回”的技术能力吗?
答案是肯定的。
中国的探月工程目前已经成功实施了三期,分别完成了绕月探测、月球软着陆和巡视探测、月球采样返回等任务。其中,嫦娥五号任务是中国探月工程的里程碑,它在2020年12月17日,携带了1.731千克的月球土壤样本以接近第二宇宙速度返回地球。
这就意味着中国已经有了可以从月球表面返回到地球的技术了。
但是嫦娥五号只携带了不到2公斤的月壤。而载人登月起码要让1名宇航员从月球表面返回到地球。一个宇航员加上宇航服,个头不高至少也得150公斤。也就是说至少要把150公斤的重物从月球表面运回到地球。所以目前面临的问题是如何将大质量的重物从月面带回地球。
当然,解决方式很简单,就是给登月返回舱多加点燃料就行。因为月球质量只有地球的1/81,月面引力是地球的1/6,月球的逃逸速度才是2380米/秒,从月面到月球轨道速度低至2200米/秒。所以只需要给返回舱多加推进剂即可。
但问题是燃料是从地球上运过来的,多运10公斤燃料,就要求火箭推力增加10公斤。将嫦娥探测器送往月球的长征五号月球转移轨道运力才8.2吨。这8吨多还包括登月舱,因此增加10公斤的燃料都是很大的考验。
总而言之,对于中国现有的载人登月技术最棘手问题就是,要在地球上解决掉将大质量的重物从月面带离,所带来的一系列技术要求。
那中国的载人登月方案,目前都有什么选择呢?
第一种,用超级大推力的火箭将登月的登月舱、指挥舱、服务舱等各个部件一次性全运到月球表面,然后只携带宇航员返回。但是这样的火箭运力起码需要80吨,是连曾经最强火箭土星五号也未达到的水平。
第二种,其实就是现在已具备的载人登月技术。将载人登月的部件,提前分多次送到地球轨道,集合后同时奔向月球。因为是多次发射,那么就能保留足够的推进剂给返回舱,将宇航员从月面带回来。但因为这个方案需要在地球轨道上进行多次交会对接,失败的风险难免会变高。中国的技术方案选择都偏向稳妥,那么多半就不会考虑采用这种方案实现2023年这几年登月。
第三种,基本就是中国航天局的未来选择。那就是等待长征9号火箭的研制成功。长征9号是中国正在研制的重型运载火箭,完全不弱于马斯克的超级星舰,它可以做到将登月部件一次性发射到月球轨道上,省去了在地球轨道上的多次对接,风险和难度大大降低。预计将于2028年首飞。
所以,从上面的分析可以看出,中国已经具备了“绕、落、回”的技术能力,也有多种载人登月方案可供选择。但稳妥是中国的首要考虑。
而中国要推迟到2030年前实现载人登月的原因,其实还有下面这些:
第一,中国载人登月不是为了赶超美国或者其他国家,而是为了探索科学、利用资源、拓展空间。中国不需要为了证明自己的实力而急于一时,而是要按照自己的节奏和规划,稳步推进探月工程。
第二,中国载人登月不仅仅是一个技术问题,而是一个系统工程。它涉及到多个飞行器、多个阶段、多个环节、多个技术、多个领域、多个部门、多个单位的协调和配合。它需要大量的资金、人力、物力、时间和精力的投入。它需要克服各种困难、风险和挑战。它需要有充分的准备、测试和验证。它需要有完善的保障、应急和救援机制。这些都不是一朝一夕就能完成的。
第三,中国载人登月不是孤立的一个任务,而是整个航天事业的一个组成部分。中国还有很多其他重要的航天任务要完成,比如建成并运营中国空间站、实施火星采样返回、木星系探测等深空探测任务、共建国际月球科研站等国际合作项目等等。这些任务都需要平衡好资源和优先级,不能因为一个任务而影响其他任务的进展。
第四,中国载人登月不只是为了登月而登月,而是为了驻月而登月。中国的探月工程“探、登、驻”三步走战略的最终目标是实现月球的长期探索和利用,建立月球基地,开发月球资源,拓展人类活动空间。同时,我们还要利用月球作为一个平台,观测更深远的宇宙空间,探索更遥远的星球和天体。而这需要有更先进的技术、更完善的规划、更长远的眼光。这也是中国载人登月计划与美国登月计划的本质区别。
综上所述,中国已具备技术能载人登月,为什么要推到2030年,是因为中国有自己的航天理念、航天规划、航天目标和航天步骤。
中国不会盲目跟风,也不会急于求成,而是要稳扎稳打,科学规划,高质量发展。实现航天强国梦需要的是扎实奋斗。
最后,感谢大家的阅读,如果你喜欢关于国家载人登月的更多内容,请点赞、评论和分享,让更多的国人了解中国的载人登月计划。也期待我们的宇航员在月球上看星星的那一天。
我们下期再见!
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