中国人将实现“上九天揽月” 全球掀起“探月热”|火箭_新浪财经

　　这个元宵节，中国载人登月初步方案公布，让中国人“上九天揽月”的梦想变得清晰而可触摸——2月24日，中国载人月球探测任务新飞行器名称公布，新一代载人飞船命名为“梦舟”，月面着陆器命名为“揽月”，它们将与长征十号运载火箭一起完成中国载人月球探测任务。

　　此外，北京时间2月23日早上，美国商业航天公司研发的“奥德修斯”着陆器在月球南极着陆。探月工程还在各个航天大国中紧锣密鼓进行，这场争先恐后的“探月热”，究竟有何深意？

美丽的名字承载了美好的期待

中国空间站建造完成后，登陆月球成为中国人探索太空的下一个目标。随着载人月球探测工程登月阶段任务全面启动实施，用于载人月球探测的新飞行器命名也提上日程。在中国载人航天工程当中，大名鼎鼎的载人飞船“神舟”、货运飞船“天舟”，这些名字都具有非常典型的中国文化特色，将新一代载人飞船命名为“梦舟”，是这种文化特色的传承和发扬，寄托了中国人对探索太空、飞向月球的美好期待，而且梦舟和神舟、天舟飞船系列形成一个传承，所谓薪火相传，生生不息。月面着陆器命名为“揽月”，典出毛泽东著名诗词《水调歌头·重上井冈山》当中的名句“可上九天揽月，可下五洋捉鳖，谈笑凯歌还”。

　　目前，梦舟飞船、揽月着陆器和长征十号运载火箭已全面进入初样研制阶段，各项工作进展顺利。

　　在载人登月探测任务中，飞行器和航天员要面对的是更加遥远和艰险的太空环境。中国空间站多次开展的快速交会对接与出舱活动，为我国载人登月关键技术提供了充分的技术储备。

　　据介绍，梦舟飞船是在神舟飞船基础上全面升级研制的新型天地往返运输飞行器，梦舟飞船登月任务可搭载3名航天员往返地面与环月轨道，近地轨道飞行任务可搭载7名航天员往返地面与空间站。航天科技集团五院载人航天领域研制人员马晓兵称，相比神舟飞船的三舱结构，新一代载人飞船大的外形来看，采用了两舱结构，一个服务舱和一个返回舱，整个结构尺寸比原来更大，这样能支持长时间的飞行。

　　揽月着陆器是中国全新研制的地外天体载人下降与上升飞行器，由登月舱和推进舱组成，主要用于环月轨道和月球表面间的航天员运输，可搭载2名航天员往返，并可携带月球车和科学载荷，是航天员登陆月球后的月面生活中心、能源中心及数据中心，支持开展月面驻留和月面活动。

　　专家介绍，载人月球探测工程实施按照“方案研制、初样和正样研制、无人飞行试验、载人月球飞行任务”分步展开，目前火箭、飞船和月面着陆器系统等全面进入初样研制阶段。另外，马晓兵表示，目前正在按照2030年实现载人登月的目标，全系统正在紧张有序地紧密推进各项工作。

实现载人登月有三种主流方案

据报道，未来中国的载人登月任务主要过程为：采用两枚长征十号先后将揽月着陆器、梦舟飞船送至地月转移轨道。两个飞行器在绕月轨道进行交会对接，航天员进入着陆器，并由着陆器将航天员送上月面，航天员在月面按计划开展科学考察和样品采集。完成既定任务后，航天员乘坐揽月着陆器上升到绕月轨道，两个飞行器再次交会对接，航天员将月球样品转移到飞船，飞船由月地转移轨道返回地球。

　　国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光表示，我国载人登月初步方案的一大亮点，是采用两次发射的绕月轨道交会对接。杨宇光表示，除了绕月轨道交会对接方案，还有直接登月、地球轨道交会对接，一共三类主要方案或其组合。

　　“直接登月方案，要求飞船着陆月球表面，完成任务后，整个飞船从月面直接上升返回地球，这对火箭运力的要求是最高的，因为把所有功能都集中在一个飞船内，那这个飞船将会非常巨大。”杨宇光认为，这虽然在理论上可行，但人类任何一种火箭都不可能满足这个要求，硬要造出那样的火箭需要投入天量资金，完全不可取。杨宇光举例说明：苏联发射的月球-16、20、24号三个月表采样飞行器就采用直接登月法，其“质子”运载火箭近地轨道运力约20吨，接近长征五号，但一次只能带回区区100多克的样本，可见该方案能量浪费之大。

　　地球轨道交会对接方案需用多枚火箭分别发射飞船的一部分，各部分在地球轨道上完成组装后，奔月和登月类似直接登月法，从而不必研制重型火箭，其效率介于直接登月、绕月轨道交会对接两个方案之间。

中国登月计划稳健创新并存

　　“最节约能量的是当年美国‘阿波罗计划’采用的绕月轨道交会对接法。”杨宇光介绍，其登月组合体包括飞船和登月舱，两者在月球轨道上分离后，登月舱着陆月表，完成任务后，上升对接飞船，飞船再变轨返回地球。

　　绕月轨道对接法最大的好处，是登月舱只负责绕月轨道和月面之间的往返，飞船只负责绕月轨道和地球之间的往返，各司其职，都没有其他负担，最大限度地压缩了登月组合体的规模，有效降低了任务成本。因此所有国家制定登月计划时都选用了这一方案，没有例外。

　　据报道，我国的绕月轨道对接方案，既借鉴了“阿波罗”环月轨道对接设计，又有很大的创新，与美国“阿尔忒弥斯”计划部分登月方案不谋而合，该初步方案不必专门研制重型火箭，从而做到了节约成本，高效利用技术进步，消除风险，更稳健可靠。

　　截至目前，“阿波罗计划”是唯一成功的载人登月计划，由1枚土星五号重型火箭发射载人飞船和登月舱。同时代，苏联同样选择了由重型火箭（N1）一次性发射的方案。而我国规划的载人登月任务，是分两次发射长征十号。杨宇光表示，这充分发掘了我国已有的技术基础，又集成创新，体现了对于力求任务成功与降低潜在风险的权衡。

长征十号火箭承载载人登月任务

　　在美苏论证载人登月之初，航天器交会对接技术还不成熟，如果分别发射月球着陆器和载人飞船，实施在轨对接，技术风险很大。为提高成功率，最简单、最实用的办法就是研制运力惊人的重型火箭，将登月舱和载人飞船一次性送去月球。

　　然而，如今情况大不相同。一方面，新一代重型火箭研制难度大，耗费时间长，综合成本极高。美国“阿尔忒弥斯”计划使用的SLS火箭耗费上百亿美元，至今却仍在使用过渡型号上面级。另一方面，航天器交会对接技术已非常成熟可靠。

　　综合衡量后，使用运力够、研制费用更低的火箭分别发射载人飞船和登月舱，在轨交会对接，反而是可行且合理的选择。

　　长征十号正是现阶段我国符合这一要求的火箭。“长十运用了大量长五的成熟技术，比如采用新一代长征火箭广泛使用的YF100系列液氧煤油发动机。对比长五上的型号，其不仅单台推力从120吨级增长到130吨级，更关键的是泵前摆改成泵后摆，每台发动机占用空间缩小很多，可在5米直径箭体内装下7台，而原来的YF100在长五3.35米直径助推器里只能装2台。”杨宇光介绍说，长征十号的起飞推力达到了2600多吨，完全满足双发登月的运力需求。

　　据报道，依靠推力提升和结构创新，长征十号起飞质量约为2187吨，预计地月转移轨道运力会从长征五号的8.2吨提高到27吨左右，这个指标与美国SLS重型火箭初期型相当。考虑到长征十号的研制成本远低于美国几款重型火箭，我国载人登月方案无疑将具备更出色的性价比和可持续性。

人类探月有多方面现实意义

　　与地球不同的是，月球上没有水、大气和生物，仿佛一颗“时间胶囊”，始终封存着星球诞生之初的样貌。对38.4万公里外的月球，数十年来，探索锲而不舍。这究竟有何现实意义？

　　香港大学月壤研究团队领衔人、地球科学系博士后研究员钱煜奇介绍，探索月球或许能解答“我们从哪里来”这一问题。“月表改造过程缓慢，即使40亿年前的撞击坑，现在仍保留着原始面貌。”这些星球形成早期的历史在地球表面早已消失，但却在月球表面留下了宝贵的记录，为我们认识地球演化提供了另一个思路。

　　此外，作为距离地球最近的天体，月球也是我们探索宇宙的第一站。“先解决探月技术问题，我们才有信心迈向更遥远宇宙。”钱煜奇分析，探索月球是我们迈向火星、探测深空的关键一步。其中一个重要原因，是月球有望成为宇宙“加油站”。美国国家航空航天局（NASA）估计，月球上可能存在多达6亿吨水冰，这不仅是宇航员生存的必需物质，还可以分解形成氢气和氧气，为火箭冲向深空补给燃料。月球相对于地球1/6的重力，也为在月球表面发射火箭提供了便利。

　　当然，月球上的丰富资源远不止如此。“地球上的氦-3只有100公斤，但在月球上‘无穷无尽’，可供人类使用上千年。”钱煜奇表示，氦-3是比氢更优秀的核聚变原料，如果将氦-3用于核聚变，就能使得核反应更加可控，也释放出更大的能量。

　　人类的本性是要探索未知世界。中国探月工程总设计师吴伟仁曾说，我国未来要在月球干三件事——到月球找水、建科研站、修互联网。目前，月球探测还处于初期阶段，这颗神秘的星球，有着无限可能。

中国航天员将在2030年前实现“月球漫步”的目标（图源中国载人航天）

大国航天科技的竞技场

　　1962年9月12日，时任美国总统约翰·肯尼迪的一篇演讲——《我们选择登月》，撬起了“阿波罗计划”的“第一铲土”。自此，人类与月球的接触变得频繁、深入，航天大国都想率先占据这一深空探测和科技竞争的制高点。1959年，苏联“月球二号”首次抵达月球，1969年至1972年间，“阿波罗计划”6次登月，12名航天员在月球表面留下了足迹；2019年，“嫦娥四号”实现人类首次月背软着陆；2023年，印度成为第一个在月球南极地区着陆的国家；2024年上半年，中国将发射嫦娥六号，尝试首次采集月球背面样品……

　　上世纪，“阿波罗计划”让宇航员登上月球后，美国人对先探索月球还是火星，长期存在争议。直到2017年，美国启动“阿尔忒弥斯”计划，才迈出重返月球第一步。根据美国重返月球计划，“阿尔忒弥斯1号”任务将实现无人绕月飞行，对各系统进行可行性测试；“阿尔忒弥斯2号”任务最早于2025年发射，进行载人绕月飞行测试；“阿尔忒弥斯3号”的任务则是最早于2026年将宇航员送到月球表面。实际上，美国在2019年就曾发誓“5年内将宇航员再次送上月球”，不过进展一拖再拖。2022年，“阿尔忒弥斯1号”在经历燃料泄漏、飓风、雷击，直到第四次尝试才顺利升空。去年，印度率先登陆月球南极。种种迹象表明，踏上阔别50余年的月球，并没有美国想象中顺利。

　　登上月球，不只是中国、美国的梦想，俄罗斯、印度、日本、韩国、加拿大、阿联酋等也都制定了相应计划。当美国宇航员阿姆斯特朗踏上月球后，他说了一句著名的话:“这是个人的一小步，却是人类的一大步。”这句话同样适用于当下，月球正成为大国航天科技的竞技场。

登陆月球不是“阿波罗”翻版

　　为什么半个多世纪过去了，人类重返月球反而更难了？

　　“‘阿波罗计划’是60年前冷战高峰期间，以政治驱动为主，不计代价地投入所实现的技术奇迹。”杨宇光透露，即使今天美国想要造出土星五号也非常困难，虽然图纸留下来了，但是有经验的工程技术人员基本上都不在人世了。

　　事实上，美国当前的两款重型火箭，无论是SLS还是“星舰”，如果不进行推进剂补加，在执行登月任务方面的能力都不如土星五号。

　　“中国登月方案与美国‘阿尔忒弥斯’计划，都不可能像‘阿波罗计划’的时代那样去花钱，用于载人登月的航天经费要少得多，必须经济地投入。”这或许能解释为什么当年能登月成功，如今美国重返月球都如此困难。

　　对阿尔忒弥斯计划相比，我国选择的方案虽然都是两次发射，但不需要研发重型火箭，这就更为经济、快捷地实现了。

　　“中美当前的登月计划还有一个共同点，就是把建设未来的月球基地作为一个体系去考虑。”杨宇光说，以后的载人登月任务不再是打卡式的旅游，载人登月任务将更加鲜明地体现出“探索月球和开发月球并重”。

　　显然，如今再提重返月球，并不是重走50年前的“阿波罗计划”。专家介绍，宇航员阿姆斯特朗踏上月球表面时，是在月球正面低纬度位置。现在大部分国家将载人登月目标瞄准月球南极，极区更难探测，技术突破也更难。综合新华社、央视、《中国航天报》报道

相关登月登火星航天员要求大不同

　　到2030年前，我国将实施载人登月任务。据专家介绍，由于月球距离地球要比空间站距离地球远得多，登陆月球也比在空间站工作复杂得多，所以登月航天员面临的风险更大、挑战更大，技术要求也更高。因此，国家不仅会从前期执行过飞行任务的航天员中去选拔，对于他们的训练要求也会有一些变化。例如，由于飞得更远了，所以登月航天员要有更强的自主工作能力和决策能力，更好的身体素质和心理素质，并且根据登月任务的要求，开展更有针对性的训练。例如，月球的重力是地球的1/6，登月航天员需在月面行走和操控月球车，对于协调性、操作性等方面的能力自然有更严格的要求。

　　登月航天员将担负在月球开展科学考察与样品采集的任务。为完成这项任务，我国科研人员正在研制长征十号运载火箭、新一代载人飞船、月面着陆器、登月服和载人月球车等装备。

　　载人登月不是中国航天的终点，未来，航天员还将向火星进发。就目前的技术水平而言，航天员到火星一个来回至少需要520天，所以，火星航天员的选拔更注重心理品格，然后才是身体素质和知识水平。首先，在候选人中排除那些人格有缺陷和集体主义观念淡薄的人；其次，要评定候选人在长期与世隔绝的火星旅行中，能否身心健康、坚持到底，始终保持良好的心态和旺盛的工作热情；最后，在长时间完成单调和重复性的工作之后，能不能对突然发生的各种紧急情况及时做出快速反应。

　　从2003年10月15日杨利伟首次叩访太空至今的20年来，一代又一代的航天人踔厉前行，凭借着坚韧不拔的品格和自主创新的勇气，为中国航天书写传奇，走向更深远的太空。（央视）