【军武次位面】作者:——全域机动★无人智胜——
万万没想到,中国的航天员还没踏上月球,美国航天局局长已经先担心起自己的饭碗了。
▲长征十号低空演示验证试验
美国媒体《今日佛罗里达报》10月29日刊发了一篇专访,NASA局长艾萨克曼在采访中直言,如果中国抢在美国重返月球之前实现载人登月,他这个局长就得走人,说到时候大概只能坐在电视机前,看国会把承包商叫去,追问这些年花了那么多钱,怎么会弄成这样。
局长嘴上带着几分玩笑,背后的着急却是真的:中国瞄准2030年前实现首次载人登月,留给美国重新登上月面的时间,已经没那么宽裕了。
10月底,载人月球探测工程总设计师王翔进一步介绍了“两次发射、环月对接”方案,两枚长征十号分别运送揽月着陆器和梦舟飞船,到了月球上空再碰头。之所以分两趟,首先要考虑火箭能运多少东西。飞船、着陆器、生活设备、科研工具,再加上一路变轨要用的推进剂,样样都占重量。按照国家航天局公布的设计指标,长征十号的地月转移轨道运载能力不小于27吨。把飞船和着陆器分开装,单枚火箭就不用一次扛走整套装备;如果坚持一趟运完,就要研制运力更大的火箭,时间、经费和试验都得跟上。有了交会对接的技术基础,分两次送过去,也就成了一条可行方案。
▲两次发射、环月对接登月流程示意图
按照王翔总工介绍的顺序,先出发的是揽月着陆器。第一枚长征十号把它送上奔月轨道,它独自飞到月球附近,进入环月轨道等候。随后,第二枚长征十号发射梦舟飞船,三名航天员乘船前往月球。两边经过轨道调整,在月球上空靠拢、对接,航天员才能从飞船进入着陆器。三个人一起去,其中两个人乘揽月下到月面,另一个人随梦舟留在轨道上。这样一来,梦舟负责地球与月球轨道之间的往返,揽月负责从月球轨道下去、再飞回来,两套设备各有各的活。
▲中国“探索”载人月球车
揽月落到月面以后,还得供两名航天员生活,提供能源,处理和传送数据,出门干活之前,吃住和用电都要先有着落。王翔还透露,首次载人登月就计划带上月球车,等月面工作完成,两名航天员再乘登月舱起飞,回到月球轨道,与梦舟进行第二次对接。这一次,他们要把人和采集的样品一起转移到飞船里,随后三个人乘梦舟返回地球。从出发到回家,两次在月球上空换船,正好把这趟旅程接成一个完整的来回。
▲梦舟新一代载人飞船结构示意图
把梦舟留在月球上空,还能省下一大笔推进剂。整艘返程飞船如果也跟着落月,下降时要多花推进剂减速,离开时又得把它从月面抬起来,那些专门为返回地球准备的设备,也得陪着多跑一趟。让较小的着陆器承担月面往返,飞船留在轨道上接人,就能减轻这部分负担。阿波罗当年也采用这种分工,登月舱下去,指令与服务舱留在月球轨道。两套方案在出发时有一个明显区别:土星五号把飞船和登月舱一起运走,中国则用两枚火箭分别运送。
分两次发射,当然也要把两趟行程安排妥当,这还是很有难度的。两次起飞的时间不同,地球和月球的位置一直在变,两个航天器得沿着各自的轨道,赶到合适的位置会合。到了38万公里外,对接机构要合得上,通信和控制系统要配合好,飞行时间、变轨和推进剂余量也都得算进去。目前,梦舟已经进行逃逸试验,揽月完成了着陆起飞综合验证,长征十号也做过低空演示验证,后面紧接着就是火箭、飞船和着陆器的首飞任务,可以说是有条不紊。
▲美国阿耳忒弥斯计划太空发射系统火箭升空
美国那边,同样有几套设备等着在天上配合,但局面就很尴尬了。按照美国航天局10月23日公布的安排,阿耳忒弥斯3号计划在2027年把航天员送到近地轨道,先做登月所需的验证。猎户座飞船要与蓝色起源的登月器试验件对接,航天员进入舱内检查;之后,还要与马斯克公司的星舰试验件对接。飞船和登月器来自不同团队,地面上检查过的通信、控制和对接操作,还要放到实际飞行中检验。这趟任务先在地球附近把几套设备接起来,为后面的月面着陆积累经验。
看完上面一大段你是不是晕了,这美国载人登月怎么这么多东西,最后到底要靠谁啊?
短期来看,真正承担载人月面着陆的阿耳忒弥斯4号,目前瞄准2028年,但是整个阿尔忒弥斯项目当前已经是濒死状态,即使这一发成功了,后续的也会都停掉,转向马斯克或者别的方案,而考虑到近些年无休止的推迟,谁知道这任务会不会赶在中国前面呢?