6月,“夢舟飛船逃逸系統(tǒng)”驗證順利通過,它是中國載人登月路上,最關(guān)鍵的一環(huán)之一。
就在央視的專訪中,“嫦娥六號任務(wù)總設(shè)計師”罕見提到:中國的技術(shù)準(zhǔn)備已經(jīng)就位,沒有障礙了。
對比之下,美國的“阿爾忒彌斯計劃”卻一再延期,不僅技術(shù)卡殼,預(yù)算也在失控。60年前的太空競賽,美國靠阿波羅贏了,但這一次,還能復(fù)制當(dāng)年的劇本嗎?
載人登月計劃
長征十號火箭作為載人登月的專車,總長92.5米,起飛重量約2189噸,地月轉(zhuǎn)移軌道運載能力達到27噸,計劃在2027年首飛。
長征十號采用了模塊化設(shè)計,不僅能執(zhí)行登月任務(wù),還能兼顧近地軌道和其他深空探測任務(wù),一箭多用。
夢舟飛船和攬月著陸器也不是紙面設(shè)計。夢舟飛船可以搭載3名航天員前往月球,而且逃逸系統(tǒng)的測試已經(jīng)成功完成。這個逃逸系統(tǒng)可是保命的關(guān)鍵,一旦火箭出現(xiàn)意外,能夠在幾秒鐘內(nèi)把宇航員拉離危險區(qū)域。
攬月著陸器更是完成了初樣產(chǎn)品試驗,這意味著從設(shè)計圖紙到實物產(chǎn)品的關(guān)鍵跨越已經(jīng)實現(xiàn)。
再來說說登月裝備,新一代登月服"望宇"和月球車"探索",能夠支持航天員在月面連續(xù)工作6小時。別小看這6小時,阿波羅時代的宇航員在月面的單次出艙時間最長也就7小時多一點,而且裝備笨重,行動不便。
中國的新裝備在靈活性和作業(yè)能力上都有顯著提升,這意味著未來的中國航天員能夠在月球上完成更復(fù)雜、更有價值的科學(xué)探索。
整個中國載人登月計劃采用"兩次發(fā)射、環(huán)月對接"的技術(shù)路徑。具體來說,就是先用一次發(fā)射把登月組合體送到月球軌道,再用另一次發(fā)射把載人飛船送上去,兩者在月球軌道會合。
這種方案比阿波羅計劃的一次發(fā)射方案更加靈活,單次任務(wù)的風(fēng)險更低,而且成本控制得更好。三次載人登月任務(wù)的總預(yù)算大約28億美元,這個數(shù)字聽起來不少,但放在航天領(lǐng)域算是相當(dāng)節(jié)約了。
美國阿爾忒彌斯
反觀美國的阿爾忒彌斯計劃,SLS火箭單次發(fā)射成本高達41億美元,這個數(shù)字讓人咋舌。這已經(jīng)超過了中國載人登月三次任務(wù)的總預(yù)算,而且還只是一次發(fā)射的費用。
更關(guān)鍵的是,這么貴的火箭還不夠用,因為它只能把獵戶座飛船送到月球軌道,登月還得靠SpaceX的星艦HLS。
問題是星艦HLS的關(guān)鍵技術(shù)還沒有突破。最大的難題是軌道燃料加注技術(shù),說白了就是在太空中給星艦"加油"。這聽起來簡單,實際操作卻極其復(fù)雜。
燃料在微重力環(huán)境下的行為、加注接口的精確對接、燃料傳輸過程中的安全控制,每一個環(huán)節(jié)都充滿挑戰(zhàn)。到目前為止,SpaceX還沒有成功演示過這項技術(shù)。
獵戶座飛船也有問題,在阿爾忒彌斯1號無人繞月任務(wù)中,飛船的隔熱層出現(xiàn)了意外脫落。隔熱層是宇航員返回地球時的生命保障,任何缺陷都可能導(dǎo)致災(zāi)難性后果。
NASA的解決方案讓人撓頭,不改隔熱層設(shè)計,而是在返回時調(diào)整飛行軌跡和速度,試圖減輕隔熱層的壓力。這種頭痛醫(yī)腳的做法,總覺得讓即將執(zhí)行阿爾忒彌斯2號繞月任務(wù)的宇航員心情很復(fù)雜。
月球車在研發(fā)階段,新一代宇航服也頻頻跳票。商業(yè)月球載荷服務(wù)計劃更是連續(xù)遭遇失敗,多個無人著陸器要么失聯(lián),要么墜毀,嚴(yán)重影響了月面資源勘探的進度。
NASA原本計劃在2026年實現(xiàn)載人登月的阿爾忒彌斯3號任務(wù),現(xiàn)在被推遲到2028年,而且這還是樂觀估計。考慮到各種技術(shù)難題和協(xié)調(diào)問題,實際時間可能還要更晚。
中國系統(tǒng)性布局
中國在載人登月上的優(yōu)勢,不僅僅體現(xiàn)在技術(shù)路徑的務(wù)實和成本控制的精準(zhǔn)上,更重要的是系統(tǒng)性的長遠規(guī)劃。2030年前建成月球科研站基本型,這不是一個空洞的口號,而是有著明確技術(shù)路徑和時間節(jié)點的工程目標(biāo)。
月球科研站的規(guī)劃充滿想象力又腳踏實地。短期內(nèi),科研站將專注于月球資源利用試驗,特別是月球南極的水冰資源。這些水冰不僅可以為航天員提供生活用水,還能電解產(chǎn)生氫氣和氧氣,成為火箭燃料。
如果這一技術(shù)得到驗證,月球就能成為真正的深空探測中轉(zhuǎn)站,大大降低火星探測等深空任務(wù)的成本和難度。
更令人期待的是鵲橋星座計劃。到2040年前,中國計劃建成覆蓋地球、月球、金星、火星的通信網(wǎng)絡(luò)。這意味著什么?未來的深空探測任務(wù)將擁有實時通信能力,就像我們現(xiàn)在使用手機一樣方便。
這種通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),本身就是一項巨大的技術(shù)挑戰(zhàn),但一旦建成,將為整個人類的深空探索事業(yè)帶來革命性的變化。
從2010年到現(xiàn)在,載人航天關(guān)鍵部件的國產(chǎn)化率從65%提升到98%,形成了從火箭到飛船再到空間站的完整技術(shù)鏈條。這種自主可控的能力,不僅保證了技術(shù)安全,也為成本控制和進度管理提供了堅實基礎(chǔ)。
相比之下,美國雖然在某些技術(shù)領(lǐng)域依然領(lǐng)先,但過度依賴商業(yè)公司的策略也帶來了協(xié)調(diào)難題。
NASA、波音、洛克希德·馬丁、SpaceX等多個主體之間的協(xié)調(diào),往往比技術(shù)本身更加復(fù)雜。每個公司都有自己的商業(yè)考量和技術(shù)偏好,統(tǒng)一行動的難度可想而知。
技術(shù)自主與資源爭奪
這場載人登月競賽,月球南極的水冰資源,已經(jīng)成為兩國競爭的焦點。誰能率先掌握月球水冰的開發(fā)利用技術(shù),誰就能在未來的深空探索中占據(jù)主動。
中國的嫦娥七號任務(wù)計劃在2026年發(fā)射,目標(biāo)就是月球南極的水冰探測和利用技術(shù)驗證。如果這次任務(wù)成功,中國將在月球資源開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)制定和技術(shù)路徑選擇上獲得話語權(quán)。這種先發(fā)優(yōu)勢的價值,遠遠超過單純的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。
美國也深知這一點,這也是為什么阿爾忒彌斯計劃如此急迫的原因。但急迫歸急迫,技術(shù)發(fā)展有其客觀規(guī)律,強求只會適得其反。
SLS火箭的高成本、星艦HLS的技術(shù)風(fēng)險、載人裝備的進度滯后,這些問題都不是靠投入更多資金就能快速解決的。
從技術(shù)路徑來看,中國選擇的"穩(wěn)扎穩(wěn)打"策略可能更適合載人登月這樣的復(fù)雜系統(tǒng)工程。每一個子系統(tǒng)都經(jīng)過充分驗證,整體集成的風(fēng)險自然更低。
而美國選擇的"多線并進"策略雖然理論上可能更快,但各個環(huán)節(jié)之間的協(xié)調(diào)難度和整體風(fēng)險也更大。
當(dāng)然,這場競賽的結(jié)果還遠未確定。美國在某些關(guān)鍵技術(shù)上依然有優(yōu)勢,特別是深空探測和生命保障技術(shù)方面。SpaceX的可重復(fù)使用火箭技術(shù)也為降低成本提供了新的可能。
但從目前的進展來看,中國在載人登月這個具體目標(biāo)上,確實展現(xiàn)出了更強的執(zhí)行力和更高的成功概率。
這場21世紀(jì)的登月競賽,注定會成為人類航天史上的重要篇章。無論最終誰先實現(xiàn)載人登月,這種競爭本身都推動了人類航天技術(shù)的快速發(fā)展。
也許多年以后回望這段歷史,我們會發(fā)現(xiàn)真正的贏家不是某個國家,而是整個人類文明在探索宇宙道路上的又一次重大跨越。
但眼下,當(dāng)中國官方自信地表示"沒有障礙",而美國還在為各種技術(shù)難題焦頭爛額時,這場競賽的天平似乎正在發(fā)生微妙的傾斜。究竟誰能笑到最后,讓我們拭目以待。
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