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中國登月細節公佈!夢舟、攬月、著陸地點、登月車釋放資訊量太大

2024-11-25 16:36:53

11月21日,中國載人航天工程網官方微博釋出了標題為《天宮圓夢 夢舟攬月》宣傳影片,回顧了載人航天的歷程與未來的新徵程,其中有將近2分鐘的時間詳細描述了登月的詳細過程,夢舟、攬月、著陸地點、登月車釋放等此前從未公佈過的細節!

攬月著陸器與夢舟載人飛船的空投試驗進行中,中國載人登月工程正在逐步推進,相比之下,美國早就已經“偷跑”的阿爾忒彌斯計劃卻陷入了困境,因為工程延誤,登月時間一推再推,從計劃的2025年一路推到2027年,據最近報告出現的問題,時間將繼續推遲,二十一世紀的載人登月或將被中國一舉超越!

中國登月細節公佈!資訊量實在太大

這長達8.5分鐘的短片回顧了中國載人航天工程的歷史,神舟五號首次載人登上太空,第一次艙外行走再到空間站目標飛行器,到長期執行的載人空間站技術突破,工程建設,中國人有了自己的太空家園。

中國航天並沒有因此止步,把眼光望向了更遠的月球,2030年前中國要完成載人登月,在這個短片中就描繪了這樣幾個登月片段:

載人月球車釋放:摺疊後側面貼著艙壁放置的月球車,透過一個摺疊的起重結構將其吊放到月面後再展開;

月球車月面馳騁:短片表明月球車能與地球直接取得聯絡,同時短片還確定了活動範圍以及活動地點以及總共三天的活動時間,有網友認為位於坎帕努斯環形山,不過這是個不靠譜的答案,各位注意甄別;

載人登月的三大任務:載人地月往返、月面短期駐留和人機聯合探測;

載人登月四大流程:登月、巡視、取樣、研究與返回;

另外還有攬月登月艙的地面分離測試以及夢舟載人飛船的空投測試,另外還有月球車的地面測試,從短片展示的登月工程進度來看非常順利,就種花家看來,這2030年前是不是說得太保守了,我看2028年前就可以完成了!

中國載人登月:兩次發射,一次登月

宣傳短片是看完了,但很多朋友應該還是一臉懵,因為只有幾個片段,也不知道中國載人登月到底是怎麼樣的方式完成的,下文就簡單來聊聊中國航天在2030年前將要完成的載人登月計劃:

登月火箭:CZ-10火箭;載人飛船(兼返回艙):夢舟飛船+服務艙;月面著陸器:攬月著陸器+推進艙段;

這個登月計劃分兩次只發射,月軌對接,再登月,完成任務後返回;原因是登月的CZ-9進度趕不上登月計劃的變化,按早期CZ-9的進度,中國載人航天的登月計劃至少也要在2035年之後才能實施,時間上有點靠後了,而CZ-10則因為是CZ-5的“升級版”,所以進度上可控,完全能在2030年前實施載人登月任務。

但是CZ-10火箭的跨月注入載荷能力大約只有27噸,而載人登月至少也要50噸左右!是不是運載能力不夠?當然這沒關係,因為登月任務本來就是多艙段結構,分成兩次發射即可,當年美蘇登月競賽時就有2次發射的計劃,所以CZ-10並不算是“第一次”實施,而是選擇了比阿波羅以及阿爾忒彌斯計劃更務實的一條路線。登月過程也是有講究,並不是隨便發射的:

第一步首先發射月面著陸器,也就是攬月著陸器+推進艙段;第二步再發射載人飛船,即夢舟飛船+服務艙;

這個操作確實非常有講究,因為第一次發射著陸器是無人狀態,可以用最大的裝載量,最小的燃料量,發射後以一條最經濟的軌道飛向月球,可能十天半個月,也可能更長一點,反正無人飛船嘛都沒問題,甚至可以等到登月飛船成功進入月球軌道後再發射載人飛船。

到了載人飛船階段就不能慢慢飛了,必須以一條最快的軌道飛向月球,畢竟航天員呆在逼仄的空間內久了不舒服,另外人呆久了需要消耗物資,氧氣、與食物等都需要加倍加量,所以這個肯定得快速完成,按阿波羅計劃差不多是3天,估計中國航天的登月飛船從地球到月球也差不多。

抵達月球軌道後就是攬月著陸器和夢舟飛船對接了,完成航天員轉移,按一般套路會有一位航天員在夢舟飛船內“值班”,另外兩位航天員將進入攬月登月艙準備擇機登陸月球。之後大概會經歷幾個階段:

落月階段:降低到100*15千米,然後再在近月高時時制動著陸月面月面工作階段:一般會在月面工作3天左右,按月球車的里程,估計會在10千米範圍內;月面上升階段:所有任務完成後,登月飛船“攬月”從月面起飛進入近月軌道與夢舟飛船對接;

之後將會轉移樣品到夢舟飛船上,然後航天員也將完成轉移,在月球軌道上等待擇機返回地球,在月地軌道轉移之前會將攬月號丟棄在月球軌道,可能的軌道是200*200KM,從理論上來看,攬月號月面著陸器可以重新注入燃料再次使用,所以下次只要多帶點燃料即可再次使用了。

從月球返回地球差不多也是三天左右,與前往月球不一樣,返回地球時飛船不會進入地球軌道,而是將服務艙拋棄後而第二宇宙速度直接衝入地球大氣層,假設按在東風著陸場返回估算,再入返回測控點應該在南大西洋上空5000公里高度。

之後會沿著南大西洋、非洲、印度洋、印度、從西藏上空進入進入國內,再經過青海到內蒙古東風著陸場,如果傾角有變化,也有可能會經過阿拉伯半島,巴基斯坦從新疆進入國內,儘管路線有點不一樣,但兩者落點沒有區別。

阿爾忒彌斯計劃一推再推:或將被中國一舉超越

中國航天載人登月搞得熱火朝天,美國人那是心急如焚,原因是NASA重返月球的阿爾忒彌斯計劃目前遭遇一系列障礙,原本定在2025年登陸月球的時間表一推再推,最新的時間表是2027年,但根據美國家審計局GAO給出的說法,這個時間表可能還得再推,要是按這個玩法的話估計等中國人從月球回來美國人都還沒出發!

美國重返月球計劃:原本這個賽道根本就沒有對手

NASA在制定最早的重返月球計劃時並不是阿爾忒彌斯計劃,而是星座計劃,這個計劃的目標非常宏偉,第一目標是重返月球,在2020年左右完成,第二目標是登陸火星,提出時還是2004年,當時誰都不懷疑美國會按時完成計劃!那會國際空間站建設如火如荼,太空梭一趟又一趟運送物資,而中國剛成功發射神舟六號,連空間站目標飛行器都還沒影呢!

當時在重返月球這條賽道上只有NASA一家,他們無論怎麼折騰,只要成功登月就又是一次偉大的勝利!阿波羅計劃那會還有前蘇聯在屁股後面追呢,這會真是隻此一家別無分店!但人算不如天算,美國在執行這個計劃時出了一連串的紕漏,以至於馬上就要2025年,但是載人登月的影子才剛剛見到!

2009年,星座計劃被取消,這是美國設立重返月球計劃以來遭遇的第一個重大變故,原因遭遇了金融危機的美國感覺星座計劃耗資是個無底洞,所以被奧巴馬政府取消了,好在研發的火箭和飛船留下來了,也算是留了點遺產。

2016年,重返月球為目標的阿爾忒彌斯計劃啟動,這個計劃非常龐大,包括SLS火箭+飛船作為“地月系之間的班車”,建設月球空間站、SpaceX的星艦月球版作為往返空間站和月面之間的班車。看到這個規模大家都知道,NASA要將這個重返月球工程商業化,未來誰出錢誰就可以上班車前往月球,計劃絕對沒有問題,但到了執行層面問題沒完沒了:

第一個就是SLS火箭,這枚火箭看著很威武,但事實上使用的火箭發動機都是太空梭的發動機,是真的二手發動機!但是預算卻嚴重超標,從2011年開始到2022年首飛,總共耗資274.85億美元,每次發射成本超過20億美元,是馬斯克重型獵鷹的20倍!貴就算了,還推遲了18次,原計劃2016年首飛,結果到2022年才磕磕絆絆首飛成功。第二個是SpaceX的星艦月球版,地球版都沒完成,月球版遙遙無期,所以NASA換成了2020年競標失敗的藍色起源的藍月亮月球登陸飛船,這個方案與中國的攬月著陸器一模一樣,這是非常無奈的選擇,因為再搞下去就要落後於中國了。第三個是NASA對計劃的各個子系統進度的掌控能力以及極度失控的預算!NASA的能力已經大不如前,2020年代的NASA已經空心化了,再也沒有當年執行阿波羅計劃時代的實力,以及各大軍工企業的的配合程度,目前的NASA已經被各個軍工複合體綁架了,列出的方案一再延期,NASA卻對此無能為力,SLS火箭就是最好的案例,獵戶座飛船以及月球空間站也是。

除了這幾個大問題外,還有一個“更大”的問題,今年8月22日,美著名科技媒體ArsTechnica報道稱2年前返回的獵戶座飛船返回時候防熱大底居然燒“掉”了一塊,真不知道下次載人時會出現什麼事故!並且這是2022年SLS火箭首飛時繞飛月球的獵戶座飛船,製造商洛馬公司已經調查了2年,到現在為止還沒有任何訊息。

早在去年年中時GAO(美國家審計局)就曾警告過,阿爾忒彌斯計劃預算大大超標,NASA對子系統進度完全無法掌控,2023年中時評估該計劃在2027年前完成非常困難;今年6月20日,GAO再次公佈審計結果,NASA將登月子系統更換為藍色起源的藍月亮飛船後計劃嚴重滯後,該飛船在2028年2月份前完成的可能性極低!

如果藍月亮拖到2028年,那麼阿爾忒彌斯計劃要趕在中國面前率先完成登月幾乎就不可能了,因為藍月亮飛船總得環月與無人登月測試吧,這個工作沒個一年半載能完成?而中國的目標是在2030年前完成,現在中國的攬月著陸器就已經在分離測試了,種花家倒是覺得,按中國航天的進度在2028年前完成的機率還是有的,而按NASA的進度,想要在2030年前完成還是非常困難的,所以這才有網友表示,別到中國從月球回來之後NASA的登月飛船還沒從地球出發!

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