中國驕傲丨人類即將重返月球！中國公布載人登月初步方案 2030年前登陸月球

【導(dǎo)語】1969年7月20日，美國阿波羅11號(hào)飛船在月球降落，人類在月球上邁出了第一步。但由于種種原因，第一輪載人登月在幾年后匆匆結(jié)束。54年后的今天，隨著航天科技取得一系列新突破，可持續(xù)、高效益地開展載人月球探測成為可能。重返月球，人類蓄勢待發(fā)。

2023年，中國載人航天工程辦公室宣布：我國載人月球探測工程登月階段任務(wù)已經(jīng)啟動(dòng)實(shí)施，計(jì)劃先期開展無人登月飛行，并在2030年前實(shí)現(xiàn)中國人首次登陸月球。為完成這項(xiàng)任務(wù)，我國科研人員正在研制新一代載人運(yùn)載火箭、新一代載人飛船、月面著陸器、登月服、載人月球車等裝備。

計(jì)劃2030年前實(shí)現(xiàn)載人登月

中國載人登月任務(wù)效果圖。（圖源：中國載人航天工程辦公室）

“我國計(jì)劃在2030年前實(shí)現(xiàn)載人登陸月球開展科學(xué)探索，其后將探索建造月球科研試驗(yàn)站，開展系統(tǒng)、連續(xù)的月球探測和相關(guān)技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證?！辈痪们埃谖錆h舉辦的第九屆中國(國際)商業(yè)航天高峰論壇上，中國載人航天工程辦公室副總設(shè)計(jì)師張海聯(lián)介紹了登月的初步方案。

歷史上，從蘇聯(lián)第一顆人造衛(wèi)星斯普德尼克一號(hào)升空開始，正式進(jìn)入美蘇太空競賽時(shí)期，雙方都試圖率先將第一個(gè)人送上月球，為此蘇聯(lián)開展“東方號(hào)計(jì)劃”和“上升號(hào)計(jì)劃”，美國開展“水星號(hào)計(jì)劃”和“雙子星座計(jì)劃”，核心目的都在于掌握實(shí)現(xiàn)載人登月天地往返、交會(huì)對(duì)接和出艙活動(dòng)這三大基本技術(shù)。

回看中國的載人航天工程，目前空間站已建成，這意味著我國不僅深度掌握了這些技術(shù)，而且在其他多方面已能夠與國外先進(jìn)水平并駕齊驅(qū)。在此基礎(chǔ)上發(fā)展載人登月，相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)已有了很高的起點(diǎn)。

2021年11月19日，在北京故宮午門拍攝的中國空間站過境照片，軌跡為多張照片堆棧。（圖源：新華社）

對(duì)于任何一次太空探索性質(zhì)的空間飛行任務(wù)而言，都有工程目標(biāo)和科學(xué)目標(biāo)。在工程目標(biāo)方面，可以驗(yàn)證整個(gè)飛行過程中的關(guān)鍵技術(shù)，證明飛行器是否可靠；在科學(xué)目標(biāo)上，如阿波羅登月收集的月壤以及安裝的月震探測儀和激光發(fā)射器，都具有重要的科學(xué)價(jià)值。

國際宇航聯(lián)合會(huì)空間運(yùn)輸委員會(huì)副主席楊宇光表示，我國的首次載人登月將以工程目標(biāo)為主，實(shí)現(xiàn)地月往返運(yùn)輸系統(tǒng)是最核心的目標(biāo)，但依然會(huì)有眾多科學(xué)方面的產(chǎn)出。“即便是第一次登月，我們航天員漫步月球也不僅僅只有象征性意義，一定會(huì)有豐富的重要科學(xué)成果的產(chǎn)出，我們也期待著這一天?！?/p>

盡管如此，在正式進(jìn)行有關(guān)飛行任務(wù)之前，還有很多準(zhǔn)備工作要做：用于載人登月的長征十號(hào)運(yùn)載火箭、新一代載人飛船和月球登陸器這三大件必須準(zhǔn)備就緒，才能開展飛行驗(yàn)證，相關(guān)的研制工作還需緊密開展?，F(xiàn)有的發(fā)射工位無法滿足新一代載人運(yùn)載火箭的要求，配套基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)工作也需準(zhǔn)備到位。在正式載人飛行之前，還需要進(jìn)行連續(xù)多次無人發(fā)射任務(wù)，完成載人能力可靠性的驗(yàn)證工作。

載人登月也分“三步走”

2020年11月24日，中國用長征五號(hào)遙五運(yùn)載火箭成功發(fā)射探月工程嫦娥五號(hào)探測器，開啟我國首次地外天體采樣返回之旅。（圖源：新華社）

早在本世紀(jì)初嫦娥無人探月工程論證階段，以首任探月工程總指揮欒恩杰為首的科學(xué)家們就大膽地提出了“繞落回”和“探登駐”兩個(gè)三步走戰(zhàn)略規(guī)劃?！袄@落回”指的是環(huán)繞月球、著陸月球和月球取樣返回的無人探測任務(wù)，2020年底嫦娥五號(hào)取樣返回探測器成功攜帶月球樣品返回地球，宣告著“繞落回”三步走規(guī)劃的圓滿完成。

嫦娥探月工程通過“繞、落、回”的無人探測，尤其是嫦娥五號(hào)取樣返回探測器的研制和成功，為中國載人登月計(jì)劃在技術(shù)上奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。從某種意義上說，載人登月可以看作放大版的嫦娥五號(hào)任務(wù)，而且嫦娥五號(hào)的相關(guān)技術(shù)也廣泛應(yīng)用到載人登月計(jì)劃，比如嫦娥五號(hào)的7500牛變推力主發(fā)動(dòng)機(jī)YF-36也是載人月面著陸器的主發(fā)動(dòng)機(jī)。隨著“小三步走”戰(zhàn)略規(guī)劃的完成，“大三步走”即“探、登、駐”也自然而然地邁向了第二步：載人登月計(jì)劃。

2020年12月4日，國家航天局公布了探月工程嫦娥五號(hào)探測器在月球表面國旗展示的照片。（圖源：國家航天局）

距離2030年還有不到7年時(shí)間，我國載人登月現(xiàn)在的準(zhǔn)備已經(jīng)到哪個(gè)階段了？中國載人航天工程辦公室主任助理季啟明近日接受媒體采訪時(shí)表示，當(dāng)前我國已經(jīng)完成了登月任務(wù)相關(guān)飛行器的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和方案研制，并完成了登月總體方案的論證。我國載人登月計(jì)劃，未來七年將分三步走，實(shí)現(xiàn)在2030年前中國航天員登陸月球的目標(biāo)。

中國載人航天工程辦公室副主任林西強(qiáng)此前在神舟十六號(hào)載人飛行任務(wù)新聞發(fā)布會(huì)上介紹，我國載人月球探測工程登月階段任務(wù)已啟動(dòng)實(shí)施，總體目標(biāo)是：2030年前實(shí)現(xiàn)中國人首次登陸月球，開展月球科學(xué)考察及相關(guān)技術(shù)試驗(yàn)，突破掌握載人地月往返、月面短期駐留、人機(jī)聯(lián)合探測等關(guān)鍵技術(shù)，完成“登、巡、采、研、回”等多重任務(wù)。

這一次最新公布的方案中也給出了詳細(xì)步驟。第一步：采用兩枚運(yùn)載火箭分別將月面著陸器和載人飛船送至地月轉(zhuǎn)移軌道，飛船和著陸器在環(huán)月軌道交會(huì)對(duì)接，航天員從飛船進(jìn)入月面著陸器。第二步，月面著陸器將下降著陸于月面預(yù)定區(qū)域，航天員登上月球開展科學(xué)考察與樣品采集。第三步，在完成既定任務(wù)后，航天員將乘坐著陸器上升至環(huán)月軌道與飛船交會(huì)對(duì)接，并攜帶樣品乘坐飛船返回地球。

登月關(guān)鍵技術(shù)已獲突破

2020年11月17日，長征五號(hào)遙五運(yùn)載火箭和嫦娥五號(hào)探測器在中國文昌航天發(fā)射場完成技術(shù)區(qū)總裝測試工作后，垂直轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射區(qū)，計(jì)劃于11月下旬擇機(jī)實(shí)施發(fā)射。（圖源：新華社）

針對(duì)載人登月的目標(biāo)，中國載人航天工程辦公室在前期關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)及方案論證的基礎(chǔ)上，已經(jīng)全面啟動(dòng)各項(xiàng)研制和建設(shè)工作，包括研制長征十號(hào)運(yùn)載火箭、新一代載人飛船、月面著陸器和登月服等飛行產(chǎn)品，以及新建發(fā)射場和相關(guān)測試發(fā)射設(shè)施設(shè)備等工作。

要實(shí)現(xiàn)載人登月，運(yùn)載火箭的研制是關(guān)鍵。長征十號(hào)運(yùn)載火箭主要用于將月面著陸器和登月飛船送入地月轉(zhuǎn)移軌道。長征十號(hào)運(yùn)載火箭繼承了許多長征五號(hào)火箭的技術(shù)，采用液氫、液氧和煤油推進(jìn)劑，全長約92米，起飛重量約2187噸，起飛推力約2678噸，地月轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力不小于27噸，預(yù)計(jì)2027年前后完成首飛。

2023年4月24日，觀眾在中國航天博物館參觀展出的長征系列運(yùn)載火箭模型。（圖源：新華社）

除運(yùn)載火箭外，新一代載人飛船是飛向月球的重要一棒，將在火箭之后接力護(hù)送航天員登月。新一代載人飛船在神舟飛船技術(shù)基礎(chǔ)上，采用模塊化設(shè)計(jì)，由逃逸塔、返回艙和服務(wù)艙組成，適應(yīng)近地、深空等任務(wù)需求，主要用于將航天員送往環(huán)月軌道并返回地球。飛船的入軌質(zhì)量大約26噸，可搭乘3名航天員。

與神舟飛船三艙結(jié)構(gòu)不同，新飛船是“兩居室”：一個(gè)是返回艙，是整船的指令中心，也是航天員生活起居的地方;另一個(gè)是服務(wù)艙，是整船能源與動(dòng)力中心。兩艙結(jié)構(gòu)使飛船更靈活，可重復(fù)利用的部分也更高。在新一代載人飛船基礎(chǔ)上，我國還在統(tǒng)籌研制近地飛船。近地飛船乘組為4到7人，為后續(xù)開展太空旅游預(yù)留了空間。

在備受關(guān)注的月面著陸器方面，目前已完成上百次的迭代和相關(guān)試驗(yàn)。月面著陸器重約26噸，由登月艙和推進(jìn)艙組成，可將2名航天員送達(dá)月面，主要負(fù)責(zé)把航天員從環(huán)月軌道下降著陸月面并返回環(huán)月軌道。同時(shí)，月面著陸器也具有自主控制飛行能力。

月面著陸器到達(dá)月面后，航天員將乘坐載人月球車，在月面開展工作。載人月球車重約200公斤，可搭乘兩名航天員。航天員將乘月球車在10公里范圍內(nèi)開展月球采樣及相應(yīng)的月面實(shí)驗(yàn)。除載人月球車外，我國還計(jì)劃發(fā)射一個(gè)具備大范圍移動(dòng)能力的月面移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室，可實(shí)現(xiàn)長期無人自主在月面活動(dòng)，并可支持航天員短期駐留。

從嫦娥一號(hào)拍攝的全月球影像圖，到嫦娥五號(hào)為人類取回21世紀(jì)的第一批月球樣品，再到中國載人登月初步方案公布，中國人在探月路上，蹄疾而步穩(wěn)，書寫了一個(gè)又一個(gè)精彩的探月故事，并且一步一步將神話照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。我們期待登月那天的到來！

(資料來源：新華社、央視新聞、科技日?qǐng)?bào)、澎湃新聞、中國航天科技集團(tuán))