中国已经确定,2030年前实现载人登月,而在载人登月之前,中国要先在月球建立月球科研站,然后在进行载人登月任务。
载人登月任务将采用新一代载人飞船,但是因为时间赶不上,所以中国并不采用长征九号火箭,而是采用长征五号G,它由3枚长征五号并联而来,是一款CBC构型的重型载人火箭。。因为长征五号改其近地轨道运载能力为30吨左右,一次性把载人登月飞船组合体发射出去推力不够。所以中国载人登月计划和美国阿波罗计划也有些不同,可以说全球首创。
左边就是长征五号G,可以看出长征五号G的技术方案有变化,右边是长征九号
大家比较熟悉的载人登月方案目前大家比较熟悉的载人登月第一种是用大型火箭直接把飞船发射至月球轨道的“直接登月法";第二种是飞船分段送入地球轨道,再逐一对接后飞向月球的“ 地球轨道交会法”;第三种是将飞船送入地球轨道,并推向月球的“月球轨道交会法"。
第一种方案所需技术简单方便,容易控制,但需昂贵复杂的特大功率火箭。第二种方案虽不需大型火箭,但总发射费用并不低,而且交会次数过多,不易控制。第三种方案是飞船分为登月舱和指令舱,2名航天员员进入登月舱,然后脱离飞船指令舱,返回时启动登月舱的上升发动机,与飞船指令舱会合,宇航员返入指令舱后便抛弃登月舱,开动指令舱火箭,脱离月球轨道而进入地球轨道。
美国阿波罗号计划则综合了一下,在阿波罗登月中,阿波罗飞船的服务舱-指令舱组合体在发射后需要先在近地轨道和登月舱对接。而登月完成后,登月舱的上升级从月面发射进入月球轨道之后还要再和服务舱-指令舱在月球轨道上对接。
中国登月方案全球首创中国载人登月方案和美国略有不同,中国首先会建设月球轨道空间站,以及建设月球科研站。
早在2020年的航天大会上,就出现过我国月球轨道空间站的初步想象画面,当时印象最深刻的,是它采用了2个伞形张开的太阳翼,颇有“星球大战”钛战机的科幻味道。而且和美国的月球门户空间站类似,也有推进舱和HALO模块,一期工程能对接一艘登月飞船。
月球轨道空间站可以在人员和物资的中转、囤积、航天器的组装上发挥巨大的作用,通过长征五号改把人、货、登陆器、月球车分别送到环月轨道,进行对接、组装之后,再执行登月任务。
月球轨道空间站还可以实现登月飞船的重复使用,特别是后期月球基地的建设和运营过程中,需要大量的人力和物资,有了月球轨道空间站,可回收复用飞船、登月器和上升器就有了用武之地,大大降低人类在月球上活动的成本,提高月球建设的速度。为中国后续开发月球提供了有力的支持。
所以我们会用两发长征五号完成载人登月活动,第一发先将登月所需的燃料和返回舱运送到月球轨道,第二发将载人登月飞船运送到月球轨道与之对接,补充燃料后下降登陆到月球表面,完成登月任务后上升与返回舱对接,然后返回地球即可。
这套方案和阿波罗计划的有很明显区别,这里的难度是与环月轨道空间站交会对接,能够将2名航天员从月球轨道空间站送达月球表面并安全返回空间站。另外,相比阿波罗计划的人工交会对接,我们会在月球轨道上采用无人交会对接技术,更为智能,更为高效也更为安全。
中国嫦娥五号已经验证过这套技术方案,取得了成功,中国第一次载人登月的地点也基本确定,那就是月球南极。
中国会先在月球建立科研站而为了策应中国航天员登月,中国会在登月之前先建立月球南极科研站,首先嫦娥六号先登陆南极采样返回,这样中国将成为全球第一个登陆南极的国家,嫦娥七号将于2026年前后发射,开展月球南极的环境与资源勘查,嫦娥八号在月球上构建一个月球科研站的基本型。这个基本型有着陆器、月球车、飞跃器,轨道上还有轨道器,随时在那儿观察。飞跃器要从月球上面起飞,它可以多次起飞。中国要在2028年前建立好月球科研站。
之所以选择在南极进行登陆,是因为天文学家推测,月球南极可能有连续180多天的极昼,这样至少有点儿光照,-80℃到-100℃左右,这时候人和机器还是可以长时间在月球进行生活的,除此之外,月球南极从前期的探测来看,可能存在水冰。所以要选在南极,我们国家是第一个提出在月球南极设科研站的国家。
中国科学家并不满意美国的月球车,认为这样没有办法提供航天员优质的休息空间,而科研站就可以提高航天员一个比较舒适的空间。
目前中国现在正在研制新的能源系统,月球科研站要采用核能系统,这样就可以长时间大功率解决能源问题。
当然,对月球科研站的构建是一个长时间的工程,中国要将月球科研站打造成为载人登火的跳板,因为从月球上起飞,难度就小多了,而且月球科研站还可以承担火星的通信任务。
总结当然,在后续载人登月中,中国会采用重型载人火箭长征九号,这样能减少环月对接的次数、提升运载效率,让我们能更简单,更快捷,也更有效率的地登月,除此之外,长征九号可以重复使用,可以有效降低成本。
可以说在完成了空间站阶段任务之后,中国的月球任务也将有条不紊地进行,从环月轨道空间站再到月球科研站再到载人登月,中国并没有为了抢时间而盲目登月,而是在把所有规划好之后,载人登月自然就水到渠成。
而第一批载人登月的航天员会是谁呢?第二批航天员将承担载人登月任务,第二批航天员都是70后,他们将成为中国月球探索任务的带头人,带领第三批航天员完成一系列月球探索建设任务。
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