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)啟動實施，計劃先期開展無人登月飛行，并在2030年前實現(xiàn)中國人首次登陸月球。為完成這項任務(wù)，我國科研人員正在研制新一代載人運載火箭、新一代載人飛船、月面著陸器、登月服、載人月球車等裝備。

計劃2030年前實現(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）

“我國計劃在2030年前實現(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站，開展系統(tǒng)、連續(xù)的月球探測和相關(guān)技術(shù)試驗驗證?！辈痪们?，在武漢舉辦的第九屆中國(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)星斯普德尼克一號升空開始，正式進入美蘇太空競賽時期，雙方都試圖率先將第一個人送上月球，為此蘇聯(lián)開展“東方號計劃”和“上升號計劃”，美國開展“水星號計劃”和“雙子星座計劃”，核心目的都在于掌握實現(xiàn)載人登月天地往返、交會對接和出艙活動這三大基本技術(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。

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，可以驗證整個飛行過程中的關(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)價值。

國際宇航聯(lián)合會空間運輸委員會副主席楊宇光表示，我國的首次載人登月將以工程目標(biāo)為主，實現(xiàn)地月往返運輸系統(tǒng)是最核心的目標(biāo)，但依然會有眾多科學(xué)方面的產(chǎn)出?！凹幢闶堑谝淮蔚窃?，我們航天員漫步月球也不僅僅只有象征性意義，一定會有豐富的重要科學(xué)成果的產(chǎn)出，我們也期待著這一天。”

盡管如此，在正式進行有關(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運載火箭、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，中國用長征五號遙五運載火箭成功發(fā)射探月工程嫦娥五號探測器，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，尤其是嫦娥五號取樣返回探測器的研制和成功，為中國載人登月計劃在技術(shù)上奠定了堅實的基礎(chǔ)。從某種意義上說，載人登月可以看作放大版的嫦娥五號任務(wù)，而且嫦娥五號的相關(guān)技術(shù)也廣泛應(yīng)用到載人登月計劃，比如嫦娥五號的7500牛變推力主發(fā)動機YF-36也是載人月面著陸器的主發(fā)動機。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：載人登月計劃。

2020年12月4日，國家航天局公布了探月工程嫦娥五號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年時間，我國載人登月現(xiàn)在的準(zhǔn)備已經(jīng)到哪個階段了？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。我國載人登月計劃，未來七年將分三步走，實現(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此前在神舟十六號載人飛行任務(wù)新聞發(fā)布會上介紹，我國載人月球探測工程登月階段任務(wù)已啟動實施，總體目標(biāo)是：2030年前實現(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，突破掌握載人地月往返、月面短期駐留、人機聯(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)月軌道交會對接，航天員從飛船進入月面著陸器。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)月軌道與飛船交會對接，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，長征五號遙五運載火箭和嫦娥五號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)運至發(fā)射區(qū)，計劃于11月下旬擇機實施發(fā)射。（圖源：新華社）

針對載人登月的目標(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)全面啟動各項研制和建設(shè)工作，包括研制長征十號運載火箭、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。

要實現(xiàn)載人登月，運載火箭的研制是關(guān)鍵。長征十號運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。長征十號運載火箭繼承了許多長征五號火箭的技術(shù)，采用液氫、液氧和煤油推進劑，全長約92米，起飛重量約2187噸，起飛推力約2678噸，地月轉(zhuǎn)移軌道運載能力不小于27噸，預(yù)計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載火箭模型。（圖源：新華社）

除運載火箭外，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，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;另一個是服務(wù)艙，是整船能源與動力中心。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。月面著陸器重約26噸，由登月艙和推進艙組成，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，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)的月面實驗。除載人月球車外，我國還計劃發(fā)射一個具備大范圍移動能力的月面移動實驗室，可實現(xiàn)長期無人自主在月面活動，并可支持航天員短期駐留。

從嫦娥一號拍攝的全月球影像圖，到嫦娥五號為人類取回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)，書寫了一個又一個精彩的探月故事，并且一步一步將神話照進現(xiàn)實。我們期待登月那天的到來！

(資料來源：新華社、央視新聞、科技日報、澎湃新聞、中國航天科技集團)