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我国载人登月初步方案公布 2030年前登陆月球

2023-07-13 04:03:25大公报
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图:载人登月四部曲

  中国载人登月的时代即将到来,在明确载人登月2030年前后实现的时间点后,官方正式公布中国载人登月工程的初步方案。中国载人航天工程副总设计师张海联12日表示,中国将采用两枚运载火箭分别将月面着陆器和载人飞船送至地月转移轨道,飞船和着陆器在环月轨道交会对接,航天员从飞船进入月面着陆器。其后,月面着陆器将下降着陆于月面预定区域,航天员登上月球开展科学考察与样品采集。

  张海联12日在第九届中国(国际)商业航天高峰论坛上,以《我国载人月球探测发展总体考虑》为题做主旨报告,他分析了载人月球探测历程、发展基础和面临的技术挑战,介绍了中国载人月球探测发展步骤,阐述了我国载人月球探测初步飞行方案,以及新一代载人运载火箭、新一代载人飞船、月面着陆器、月球车、登月服等飞行产品主要功能性能,梳理了月球科考与开发阶段面临的主要关键技术,提出了借助商业航天和社会力量推动载人月球探测工程高质量高效益发展的初步考虑。

  飞船可重用 可载4至7人

  中国载人航天工程总设计师周建平院士此前在接受央视采访时曾讲述中国载人登月的具体方案。他表示,要实现一次载人登月,折合送到近地轨道的运载能力,大概需要130-140吨,这比运送整个空间站组合体的六个舱,还要大3、4成。登月火箭将分两次把载人飞船和登月的着陆器送到月球轨道,在月球轨道上交会对接,航天员乘坐载人飞船从地球出发到月球轨道,飞船和着陆器对接以后,航天员进入着陆器,随后着陆器降落月球。航天员在月球上执行任务,着陆器还将携带月球车,以扩大航天员的活动范围,提高工作效率。完成任务后,月球着陆器的上升器,再把航天员送到月球轨道,再和载人飞船对接。航天员再回到载人飞船,返回地球。

  目前,载人登月工程各系统研制进展顺利。据介绍,长征十号运载火箭,全箭长约88.5米,最大起飞推力2678吨,其地月转移轨道运载能力达到27吨,预计2027年前后完成首飞。此外,为满足载人登月的需要,中国还将在海南文昌发射场为长征十号火箭建造新的总装大楼和发射工位,以及配套的转运发射平台。新一代载人飞船在神舟飞船技术基础上,在飞船结构、推进、回收、能源、热控、电子等方面应用了大量先进技术,飞船具备可重复使用能力,乘组人员提高到4-7人,其试验船已发射成功。

  双段式着陆器 升降自如

  在备受关注的月面着陆器方面,目前已完成上百次的迭代和相关试验。有报道引述月面着陆器日前展出的模型,称其由“登月舱”与“推进舱”组成,推进舱不仅是组合体近月制动轨道控制的动力舱段,在登月下降过程中也将承担动力减速任务,在距离月面较近处才有登月舱分离,目的是为登月舱节省燃料,登月舱不仅是登月舱,同时还是上升器。

  嫦五首创月轨无人交会对接 技术领先全球

  “全球此前只有美国阿波罗计划曾实现载人登月,此次中国的方案是一次创新”,全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩表示。他表示,中国载人登月方案分两次发射,这样可不用等待研制出重型运载火箭就可以实施载人登月工程,降低成本,同时缩短任务周期。同时,中国在交会对接技术方面已有多次经验,嫦娥五号也曾验证在月球轨道进行过无人交会对接,这都为载人登月奠定了技术基础。

  庞之浩表示,此前美国阿波罗计划,通过土星五号重型运载火箭,一次性将载人飞船和登月舱送往月球轨道。中国选择采用两次发射的方式,分别发射载人飞船和月球着陆器,然后在月球轨道对接。这降低了对运载火箭能力的要求,意味着中国可以更早实现载人登月工程,因为重型运载火箭研制难度很大,研制周期长,研制成本高。

  中国的载人登月方案将在月球轨道进行多次交会对接。嫦娥五号任务创造多项“首次”,这其中,“月球轨道无人交会对接和样品转移”树立了航天业界标杆。庞之浩说,中国在空间站建设过程中已有充分技术准备。在月球轨道进行交会对接,实现中国首次月球取样返回的嫦娥五号任务曾有实践。在载人登月中,载人飞船与月面着陆器的对接更是双保险,不仅可以通过自动程序对接,航天员也可以驾驶飞船对接,进一步降低风险。

  嫦娥三侠“分工”?

  “嫦娥六号”

  将从月球背面采集更多样品,争取实现2000克目标。

  “嫦娥七号”

  准备在月球南极着陆,主要任务是开展飞跃探测,争取能找到水。

  “嫦娥八号”

  准备在2028年前后发射,将与嫦七组成月球南极科研站的基本型。

  资料来源:新华网

  全球首支液氧甲烷火箭 国产“朱雀”商用新贵

  “三二一,点火!”在巨响中,朱雀二号遥二火箭腾空而起,载着航天人的梦想冲破云霄。12日上午9点,由蓝箭航天空间科技股份有限公司自主研制的朱雀二号遥二液氧甲烷运载火箭,在中国酒泉卫星发射中心发射升空,火箭进入预定轨道,试验任务取得圆满成功。

  朱雀二号成为全球首款成功入轨飞行的液氧甲烷火箭,标志着中国运载火箭在新型低成本液体推进剂应用方面取得重大突破。这也是内地民营商业航天领域的液氧甲烷运载火箭首次成功发射。

  以液氧甲烷为推进剂的朱雀二号遥二运载火箭起飞重量219吨,起飞推力268吨。

  火箭一级采用4台天鹊80吨级液氧甲烷发动机并联,二级采用1台天鹊80吨级液氧甲烷发动机和1台天鹊10吨级游动液氧甲烷发动机组合而成。

  蓝箭航天董事长兼CEO张昌武表示,液氧甲烷是民用化和工业化程度很高的推进剂,有成本优势;对于未来发展可重复使用的运载火箭而言,综合性能优,燃烧后的积碳问题容易解决,能减少发动机重复使用时的清洗工作,降低可重复使用火箭的维护成本。

  缘何发射兵分两路?

  火箭运载力“有上限”

  当年,美国“阿波罗”登月舱和登月飞船一起,由一枚“土星”5运载火箭发射。“土星五”月球转移轨道运载能力达45吨,中美新一代登月火箭基本型,只能将27吨载荷运载月球轨道。

  飞船登月舱“更巨大”

  新一代载人飞船和登月舱吨位更重,首次公开亮相的中国月面着陆器发射重量高达27吨,加上差不多重量的载人登月飞船,就是50多吨。

  中美计划“异曲同工”

  中国计划动用两支长征十号运载火箭载人登月,美国“阿尔忒弥斯”计划用2到3枚NASA太空发射系统(SLS)火箭,及多枚“星舰”完成一次载人登月。

  建轨道电梯“成大势”

  首次亮相的中国月面着陆器模型与“阿波罗”登月舱不同,后者没有上升器。让整个月面着陆器返回环月轨道,下次可接着再用,待月球轨道空间站建成,就可不断发出往返月地航班。 大公报整理

  解构月面着陆器

图:解构月面着陆器

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