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中国空间站:无缘登月中转站,却是技术试验场

时间:2022-01-04 11:24 点击数:127
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  空间站可以充当许多探月技术的试验场。进行科研实验本身就是空间站的基本使命之一,在载人登月计划需要开展技术试验时,空间站自然“义不容辞”。

  2021年底,在中宣部举办的中外记者见面会上,中国载人航天工程办公室总体技术局局长董能力透露,中国现阶段正在开展载人登月关键技术攻关和方案深化论证工作。一时间,载人登月的话题又回到了大众视野。

  2019年1月,时任国家航天局副局长、探月工程副总指挥的吴艳华曾在国新办新闻发布会上表示,关于载人登月,中国在组织科学家抓紧研究,还未到决策阶段。此后的3年内,中国航天事业又取得了许多重要成果,天问一号着陆火星、无人探月“嫦娥工程”完成“绕、落、回”三大目标、中国空间站进入长期有人驻留时代……中国载人航天带给公众越来越多的惊喜和期待,然而载人登月任务依然没有确定“日程表”。

  在完成无人探月后,载人登月是中国探月工程“三大步”中的第二步,也是实现长久驻月的前提。从提上日程到真正实现,我们离载人登月还有多远?中国空间站能否助载人登月“一臂之力”?

  载人登月虽成本高但长期回报大

  1972年12月10日,“阿波罗17号”回收仓在南太平洋顺利着陆,标志着美国第六次登月任务的完成。至此,“阿波罗计划”画上了句号,“阿波罗17号”是目前人类历史上最后一次载人登月。在这次任务之后的近半个世纪当中,人类的载人登月计划陷入了“沉寂”,无论是政府还是企业,都再也没有复刻过美国宇航员阿姆斯特朗那著名的“一小步”。

  “载人登月成本极高且风险极大,这一点是毋庸置疑的。”在接受科技日报记者采访时,国际宇航联空间运输委员会副主席、中国航天科工二院研究员杨宇光解释了人类载人登月“沉寂”的原因。在20世纪60年代的“阿波罗计划”当中,美国投入了高达255亿美元的资金,这是一笔巨款,占到当时美国政府财政总预算的4.5%左右。每艘用于登月的“土星五号”重型火箭,价值可以比肩航空母舰。在冷战太空竞赛的特殊历史条件下,才有了这样大手笔的投资。

  随着20世纪70年代世界局势的变化,美国终止了昂贵的载人登月任务,而其他国家也暂时没有能力开展,这就是载人登月陷入“沉寂”的原因。如今的探月活动,注重的是科学探索和经济利益的结合,以探测月球资源为主,为未来月球资源的开发利用打基础。

  除了巨额的成本,载人登月任务还有极高的风险。“月球轨道交汇对接方案的容错率非常低,任何环节的微小差错都可能导致任务失败。这也是董能力说要进行进一步技术攻关和方案论证的原因。”杨宇光说。

  不过,他并不认为载人登月只是个“面子工程”。以“阿波罗17号”为例,参与任务的宇航员之一哈里森·施密特是个地质学家,他不仅指导了其他宇航员进行地质勘探,还亲自从月球取回了研究价值极高的标本。虽然美国在载人登月计划当中投入巨大,但是计划成果在过去半个世纪当中产生的价值,已经至少达到了投资额的6倍。

  “载人登月短期收益或许很低,但是我认为它的长期收益很高。更不必说未来的月球基地必须以载人登月为基础。从科学的角度来看,我们要努力实现载人登月。”杨宇光评论说。

  空间站无法直接参与登月任务

  2021年,中国空间站建设取得了巨大的成功,它能否帮助人类开展载人登月活动?杨宇光表示:“在载人登月任务当中,中国空间站可以发挥作用,但是无法直接参与登月任务。”

  空间站在近地轨道上运行,距地面400千米左右,轨道相对固定,和约38万公里外的月球“相去甚远”,并没有充当中转站的能力和必要。而且登月任务对火箭发射的时间窗口要求很高,从地面发射都是很大的挑战,更不必说从近地轨道上发射。

  “空间站难以直接参与到登月任务中,另一个原因则是载人火箭的推进剂,也就是燃料,无法在太空中长期储存。目前,可用于载人登月任务的火箭,采用的都是液氢液氧等低温推进剂,这些推进剂难以在太空中长期储存。这也就决定了用于载人登月的火箭一定要从地面发射。”杨宇光补充说。

  不过,虽然无法直接参与载人登月任务,并不意味着空间站就无法在载人登月计划中发挥其他作用。杨宇光解释说,空间站可以充当许多探月技术的试验场。进行科研实验本身就是空间站的基本使命之一,在载人登月计划需要开展技术试验时,空间站自然“义不容辞”。从这个角度来说,空间站在载人登月任务当中将发挥重要作用。

  “不过,一切航天方案都需要严谨论证和大量试验,载人登月也是如此。董能力也谈到,载人登月还需要关键技术攻关和方案深化论证,这是一条必经之路。”杨宇光最后说。


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