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2030年前,中国将实现载人登月,我们究竟拿啥送航天员去月球?

 草堂书屋libray 2022-04-23

2030年前,我国将实现载人登月,中国人将登陆月球,同时还会建造月球轨道空间站、月面联合科研基地,未来还会形成地月经济圈,这是一个宏伟的目标。可是有人会说:口号喊得震天响,但到时候我们究竟拿啥送航天员去月球?今天咱们就来聊聊这个话题。

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我们用啥将人送到月球并顺利返回?

首先,第一个关键的系统就是载人登月飞船。2020年5月5日成功发射的新一代载人飞船试验船,已经公开展示了我国载人登月飞船的模样,它采用模块化、通用化设计,至少包括近地版、深空版和货运版三个系列,而深空版又包含载人登月版、火星登陆版。根据4月17日的消息,新一代飞船的载人首飞预计在2026年,随后将进行月球轨道测试,以保证2030年前可以载人登月。

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我国新一代载人飞船试验船

我国新一代载人飞船返回舱容积世界最大,一次可搭载7人,同时采用可重复使用技术,能复用10次,技术远比当年的“阿波罗”飞船更先进。至少,我们的新一代载人飞船上肯定会配备厕所,提高地月旅行的舒适性,避免阿波罗8号上吐下泻、“粪发涂墙”的事故。

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返回舱是真的大

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其次,我国的载人登月火箭也正在研制当中,外界猜测编号为新921,而并非此前传说的长征九号,长征九号是为更远的深空和更大的载荷准备的。而新921火箭并非PPT,目前已经制造出了七机并联发动机安装梁、5米级共底燃料储箱、锥形后底煤油贮箱、后过渡段和发动机小机架等设备,也就是说基本成形了。虽然还是试验件,但进度远超外界的预测。

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新921火箭的试验件

而根据最新公布的数据,新921火箭采用三级半CBC通用芯级构型,高约90米,芯级与助推器直径皆为5米,地月转移轨道运力不小于27吨,与这些天拉出来晒太阳的美国SLS BLOCK1火箭相当,它也是载人登月的,而且新921火箭还可以重复使用。

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新921火箭是可重复使用的

在发动机方面,新921的一子级与两枚通用芯级助推器各配置7台YF-100K泵后摆高压补燃液氧煤油发动机,可提供约2700吨推力,起飞质量约2200吨。二子级配置2台YF-100高空版液氧煤油发动机,三子级配置3台YF-75D膨胀循环氢氧发动机。而这些发动机早已成功试车,YF-75D更是早就作为长征五号的芯二级发动机,久经考验。

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新921七机并列试验件

这么看来,我国的载人登月并非空想,距离变成现实已经很近了?别着急,要想将航天员送到月球表面,并顺利返回,还缺一个关键系统,那就是载人登月舱和上升器。目前,我们已有多个方案正在研制当中,其中包括采用两舱构型、着陆器与载人上升器分离设计的一次性载人登月舱,类似于美国50多年前的“阿波罗”登月舱。

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两舱构型的着陆器和载人上升器

第二个则是可重复使用的登月舱,着陆器与载人上升器采用一体化设计,可多次往返于月球表面与环月轨道之间,只需货运飞船补加推进剂即可,能大大降低载人登月工程运营成本。目前航天部门的倾向,当然是可重复使用的登月舱,预计它的部分结构很快就会露面。

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可重复使用的目前未爆图

除此之外,航天员在月面活动,是需要载人月球车的,可不能只靠11路。这方面我们也有至少两种设计,第一种是轮腿合一的方案,优势是集合了着陆器、上升器、月面巡视器三种功能,可以在560公里的范围内活动7天,完成任务之后,上升器点火返回,与轨道舱进行对接。

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轮腿合一方案

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可以升降、抬腿

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它将登陆器、上升期和巡视器结合到一起

另一个方案则是不重返月球轨道,一直停留在月面,这样设计的好处是几辆月球车可以凑成一个月球基地。具体来说,它可能采用四轮独立转向设计,外形像个拖拽式房车,配备生命维持系统、通信中继模块和各种试验设备,能够支撑2到3名航天员独立生存一段时间,因此它也有另外一个名字,叫做“载人月面移动实验室”。

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载人月面移动实验室

由于载人月面移动实验室重量较大,预计会单独由一枚货运版新921火箭发射,然后在航天员登月之前,进行预置,自主降落在月面。它需要突破一项关键技术,那就是贴近其他航天器的近距离降落技术,这样的话,才能保证将多个“载人月面移动实验室”送到一个地方,进而演变成月球基地。

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载人月面移动实验室需要单独发射

我们的载人登月,不再是打卡式到此一游,而是一个庞大的系统工程,从载人登月飞船、载人登月火箭、登月舱、上升器、载人月球车、载人月面移动实验室,到月球轨道空间站、月面联合科研站,不但梦想很大,而且其中很多关键技术均已突破,甚至已经试制、首飞了,一个星辰大海的梦想,正在以前所未有的速度照进现实。

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