近日,中國載人航天工程辦公室公布了中國載人登月初步方案,計劃2030年前實現(xiàn)登月開展科學(xué)探索。從嫦娥一號拍攝全月球影像圖,到嫦娥五號帶著珍貴月壤返回地球,中國在月球探測中不斷取得重大進展,承載著人類的太空探索之夢。
兩次發(fā)射 實現(xiàn)登月夢
根據(jù)中國載人月球探測工程登月階段任務(wù)方案,中國計劃在2030年前實現(xiàn)載人登陸月球,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),形成獨立自主的載人月球探測能力。
其后,中國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,推動載人航天技術(shù)由近地走向深空的跨越式發(fā)展,深化人類對月球和太陽系起源與演化的認(rèn)識,為月球科學(xué)的發(fā)展貢獻(xiàn)中國智慧。
歷史上,美國阿波羅計劃通過土星5號運載火箭一次發(fā)射完成登月。與此不同的是,中國載人登月將通過兩次發(fā)射來完成,即采用兩枚運載火箭,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。
隨后,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。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。
國際月球科研站將成為月球表面和月球軌道長期自主運行、短期有人參與,可擴展、可維護的綜合性科學(xué)實驗設(shè)施??蒲姓镜慕ㄔO(shè)將按照3個階段分步實施——計劃2028年前建成基本型,開展月球環(huán)境探測和資源利用試驗驗證;2040年前建成完善型,開展日地月空間環(huán)境探測及科學(xué)試驗,并建成鵲橋通導(dǎo)遙綜合星座,服務(wù)載人登月和火星、金星等深空探測;之后建設(shè)應(yīng)用型月球科研站,由科研型試驗站逐步升級到實用型、多功能的月球基地。
探月四期 建成科研站
自2007年發(fā)射嫦娥一號月球探測衛(wèi)星以來,中國的探月之路書寫了人類文明發(fā)展歷程中的驚鴻之筆。2010年發(fā)射的嫦娥二號首次實現(xiàn)對小行星的飛躍探測;2013年升空的嫦娥三號攜帶著“玉兔號”月球車,實現(xiàn)了落月夢想;2018年發(fā)射的嫦娥四號首次實現(xiàn)人類月球背面軟著陸……
2020年,嫦娥五號探測器把1731克月球樣品帶回地球,持續(xù)創(chuàng)造豐碩的研究成果。2022年9月,中國科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)月球上的新礦物并命名為“嫦娥石”,這也讓中國成為世界上第三個發(fā)現(xiàn)月球上新礦物的國家。
在載人登月之前,中國還將全面推進探月工程四期,包括嫦娥六號、嫦娥七號和嫦娥八號任務(wù)。
中國探月工程總設(shè)計師吳偉仁介紹,嫦娥六號將于2024年前后發(fā)射,實施首次月背采樣返回任務(wù);嫦娥七號將于2026年前后發(fā)射,開展月球南極的環(huán)境與資源詳查,爭取能夠在月球南極找到水;嫦娥八號將于2028年前后發(fā)射,開展月球資源利用試驗驗證,構(gòu)建月球科研站基本型。
吳偉仁說,嫦娥八號將與嫦娥七號月面探測器組成月球科研站基本型,包括月球軌道器、著陸器、月球車、飛躍器以及若干科學(xué)探測儀器。中國計劃以月球為主要基地,建立集數(shù)據(jù)中繼、導(dǎo)航、遙感于一體的月球互聯(lián)網(wǎng),對月球上的一些資源和探測器實行有效管理。
未來,國際月球科研站或?qū)⒆鳛轱w向更遠(yuǎn)深空的探測中轉(zhuǎn)站。
值得一提的是,探月探測領(lǐng)域的國際交流與合作也將持續(xù)進行。例如嫦娥六號任務(wù)和小行星探測任務(wù)將提供搭載平臺和載荷資源的機會。而國際月球科研站將由中國聯(lián)合多國共同建設(shè)。今年4月,中國國家航天局與亞太空間合作組織簽署了關(guān)于國際月球科研站合作聯(lián)合聲明,雙方將在國際月球科研站論證、工程實施、運營和應(yīng)用方面開展廣泛而深入的合作。
運載火箭 滿足新需求
火箭的運載能力有多大,航天的舞臺就有多大。目前正在太空中運行的中國空間站,處于距離地球約400公里的近地軌道上。與之相比,地球和月球之間的平均距離可達(dá)38.44萬公里。要實現(xiàn)把人送上月球的目標(biāo),需要更大推力的運載火箭。
針對載人登月的目標(biāo),中國新一代載人飛船和火箭的研發(fā)工作已全面啟動,包括研制新一代載人運載火箭(長征十號)、新一代載人飛船、月面著陸器、登月服等飛行產(chǎn)品,新建發(fā)射場相關(guān)測試發(fā)射設(shè)施設(shè)備等。
根據(jù)中國載人航天工程發(fā)展規(guī)劃,為發(fā)射我國新一代載人飛船和月面著陸器而全新研制的載人運載火箭,預(yù)計在2027年首飛。
中國工程院院士、航天科技集團一院長征系列運載火箭總師顧問龍樂豪說,新一代載人運載火箭的近地軌道的運載能力可達(dá)70噸左右,地月轉(zhuǎn)移軌道的運載能力約27噸,火箭的箭體直徑與長征五號運載火箭相當(dāng),通過將已經(jīng)成熟的火箭技術(shù)進行綜合運用,滿足載人登月的任務(wù)需求。
同時,針對載人登月任務(wù)中科學(xué)載荷、載人月球車方案征集,新一代載人飛船、月面著陸器名稱征集等,未來中國載人航天工程辦公室將陸續(xù)發(fā)布相關(guān)公告。
劉 峣(來源:人民日報海外版)
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