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刚刚官方披露,将有两名中国人登陆月球,这次中国要弯道超车美国

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就在最近的第七届载人航天学术大会上,月球探测工程总设计师王翔对外公布了我国首次载人登月任务的人员安排,整个登月乘组一共3名航天员,其中2人会搭乘揽月着陆器降落到月球表面,剩下1人留在环月轨道上的梦舟飞船值守,等到两名航天员完成月面科考之后,再在环月轨道汇合,一起返回地球。按照既定规划,整个任务瞄准2030年前落地。消息一出,很多网友都在讨论,时隔半个多世纪,新一轮登月竞赛已经拉开序幕,有人说这次中国是要在载人登月这件事上实现弯道超车。

但这里首先要把一件事说清楚,我们不能简单理解成,我们要抢在全世界第一个登上月球。半个多世纪之前,美国阿波罗计划已经完成了载人登月,这个历史事实不会改变。我们说的弯道超车,不是去争“第一个踩上月球”这个名头,而是在新一轮重返月球的工程路线、可持续探测、月球资源利用、自主完整航天体系这些方面,走出一条不一样的路,在很多关键方向拿到后发优势。很多人一听到登月,只想到航天员踩在月亮上拍照,其实载人登月是一套极其庞大、一环扣一环的系统工程,从火箭、飞船、着陆器,到登月服、月球车、地面测控、月面生存保障,任何一个环节出问题,整个任务都会失败。今天我们就把这件事掰开来讲,看懂这套登月方案到底特殊在哪,中美两条路线差别在哪里,所谓的弯道超车到底超在什么地方,以及登月这件事,对我们普通人到底意味着什么。
先从这次官方披露的任务流程说起,看懂我们的登月方案,才能明白它和当年阿波罗计划最大的区别。当年美国阿波罗用的是土星五号重型火箭,一次发射,就把飞船加上登月舱整体送到奔月轨道,飞船全程不拆分,航天员直接跟着飞船一路奔向月球,着陆之后再起飞返回。这种方案的好处是一次发射搞定,任务链条短,但是对单枚火箭的推力要求到了极致,土星五号这种巨型火箭,研发成本、制造难度、发射成本都高得吓人,当年为了赶冷战节奏,阿波罗计划烧了海量资金,任务结束之后,土星五号直接停产,相关配套产业链慢慢断掉,这也是美国后来几十年很难重返月球的重要原因。
我们采用的是两次发射、环月对接的方案,这个思路是结合我们现有的工业基础、火箭能力,反复论证之后定下来的稳妥路线。任务顺序是这样的:先用一枚长征十号火箭,把揽月月面着陆器发射到地月转移轨道,着陆器先飞到月球附近,进入环月轨道,在轨道上静静等待;隔一段时间,再发射第二枚长征十号,把搭载3名航天员的梦舟载人飞船送过去,飞船飞到环月轨道之后,和提前等候的揽月着陆器完成交会对接。对接成功之后,两名航天员从梦舟飞船转移进揽月着陆器,剩下一名航天员留在梦舟飞船里面值守。之后揽月着陆器和飞船分离,启动发动机减速,降落到月球预选区域。
两名航天员登上月球之后,会开展一系列科考工作,包括采集月壤和岩石样本、使用载人月球车大范围巡视、观测月球环境、测试月面设备,验证长期在月球表面活动的各项技术。等月面任务全部结束,两名航天员回到揽月着陆器的上升舱,上升舱点火起飞,离开月面,再次回到环月轨道,和一直在轨道等候的梦舟飞船二次对接。航天员带着样本回到梦舟飞船,之后着陆器上升舱和飞船分离,留在环月轨道,梦舟飞船启动发动机,踏上返回地球的路程,最后返回舱带着航天员在国内着陆场降落。
很多人会问,为什么不学习美国一次发射的方案,非要分两次发射,对接两次,环节变多,风险是不是更高?航天工程师在设计方案的时候,永远是在推力、成本、风险、可延续性之间找平衡。我们现在的长征十号,奔月轨道运力大约27吨,运力足够支撑单次运送着陆器或者飞船,但是没办法一次性把飞船加上着陆器打包送过去。分两次发射,避开了短时间内直接研发土星五号级别超大推力火箭的巨大压力,用成熟的工程思路,把一个超高难度的大任务拆成两个难度可控的子任务。而且这套方案还有一个隐藏优势,它是模块化的,后续如果我们要做月球基地建设、多次轮换登月,这套两次发射、环月对接的模式可以重复使用,扩展性更强,更适合长期、持续的月球探测,而不是阿波罗那种一次性的、短期冲刺式任务。
这次官方明确,3人乘组里面2人登月,1人在轨留守,这个人员配置,也是经过安全考量的。很多人会疑惑,为什么不三个人全部下到月球?月球远离地球,通信延迟、应急救援条件极差,一旦月面着陆器出现故障,航天员困在月球表面,没有任何救援手段。保留一名航天员留在环月轨道的主飞船上,相当于多了一个备份。如果着陆器上升段出问题,在轨航天员可以依托梦舟飞船保持生存,等待后续救援任务;同时留守航天员也可以全程监控月面两名航天员的状态,和地面测控站配合,分担通信、数据记录的工作,提升整个任务的安全冗余。不是多一个人上去干活,而是给整个登月任务上一道安全保险。
接下来我们再聊聊美国现在的阿尔忒弥斯计划,对比之下,大家就能看懂两条路线的差异,理解“弯道超车”真正的含义。美国在阿波罗计划结束之后,土星五号停产,相关的工程师队伍、配套工厂慢慢解散,几十年没有载人登月的工程实践,等于登月的整套工程能力断代了。等到后来启动阿尔忒弥斯计划,目标是重返月球,但是它的模式和当年阿波罗已经完全不一样。阿尔忒弥斯计划采用政府加商业公司合作的模式,NASA负责顶层规划,飞船、着陆器、火箭分别交给不同的商业企业来做,SpaceX的星舰着陆器、蓝色起源的方案、猎户座飞船、SLS重型火箭,多家企业参与其中。
商业模式的好处是,理论上可以借助市场竞争压低长期成本,催生新的航天技术。但是它的短板也非常突出,多方主体协调难度大,每个承包商的进度、质量互相牵制,一家延期,整个计划就要跟着往后拖。最开始阿尔忒弥斯计划的目标是2025年前后实现载人登月,之后不断推迟,目前最新的安排,载人登月节点推迟到2028年。也就是美国自己的重返月球计划,进度一拖再拖。一边是计划反复调整、多方磨合,一边是我们的载人登月工程,从方案定型、火箭试车、飞船逃逸试验、着陆器验证,一步一步按节点稳步推进,2030年前登月的目标没有改动。
这里也要客观说一句,美国航天的底子依旧很厚,深空探测、航天材料、发动机领域积累了几十年的技术储备,我们不能盲目觉得我们已经全面领先。所谓弯道超车,不是说我们技术全面碾压,而是在新一轮月球探索的赛道上,我们没有照搬美国走过的老路,走出了一条独立自主、可持续的路线。阿波罗是冷战背景下的冲刺项目,任务结束之后,登月体系直接停摆,没有后续的长期规划。阿尔忒弥斯虽然有月球基地构想,但受商业利益、预算、政党轮换影响,稳定性偏弱。而我们的探月工程,从嫦娥一号绕月、嫦娥三号落月、嫦娥五号采样返回,一步一步循序渐进,整个探月链条是连续的。载人登月不是终点,登月之后,我们还要建设国际月球科研站,开展长期驻留、月球资源原位利用,目标是把月球变成一个可以长期开展科研的平台,而不是只上去走一圈、拍几张照片就结束。
很多普通人会有疑问,花这么多钱送人去月球,到底有什么用?看起来离我们的日常生活很远,是不是单纯为了争面子?其实航天工程的价值,从来都不止在月亮上,大量技术会慢慢下沉到民用领域,渗透到我们生活的方方面面。我们可以举几个大家能听懂的例子。登月任务需要超高可靠性的生命保障系统,这套系统要在密闭环境里循环氧气、水,处理人体代谢废物,这套技术成熟之后,会用到空间站、深海潜水器、密闭救灾舱、高原生命保障设备。登月需要高精度的测控通信,38万公里之外,要稳定传输视频、数据,抗干扰、远距离通信技术,未来可以带动卫星通信、偏远地区通信、应急通信的发展。
登月服、月面设备,要扛住月球极端温差,白天一百多摄氏度,晚上零下一百多摄氏度,还要抵御宇宙高能辐射,这种隔热、防辐射、轻量化材料,后续可以用在新能源汽车、航空、冷链、防护服、极端环境作业装备上。还有月面自主导航、避障技术,月球没有GPS,着陆器降落的时候,要自主识别地形、避开大坑和岩石,这套自主感知导航技术,和自动驾驶、机器人、矿山无人设备的底层逻辑相通。嫦娥五号采样返回,已经带动了很多新材料、精密机械、自动化设备的国产化。航天工程本质上就是一个高端技术的孵化器,很多我们现在习以为常的东西,最早都是航天项目催生出来的,包括尿不湿、脱水食品、耐高温涂层、医用CT技术,源头都和航天研发有关。
除了技术转化,登月还有科学层面的价值。月球保留了太阳系早期演化的痕迹,地球地质活动活跃,早期的地质记录大多已经被抹掉,去月球采集不同区域的岩石、月壤样本,研究月球的形成、演化,能帮我们搞清楚太阳系早期的故事。另外月球南极存在水冰资源,水可以分解成氢和氧,既可以供航天员呼吸、饮用,也可以做成火箭燃料,如果未来能够实现原位资源利用,月球就可以成为去往更远深空的中转站,不管是探测火星还是更远的天体,都可以在月球补充燃料,大幅降低深空探测的成本。这也是为什么现在各个航天大国都盯着月球南极,我们后续的嫦娥七号,核心任务之一就是去月球南极探查水冰分布,为后续载人登月和月球科研站铺路。
当然,我们也要理性看待载人登月的难度,不要觉得定了2030年前的目标,就一定一帆风顺。从现在到登月,还有好几道关键关卡要闯。第一关是长征十号火箭的首飞和多次无人验证。载人火箭,人命关天,不能直接上人,必须先多次无人试飞,验证火箭起飞、入轨、飞行的可靠性。第二关是梦舟飞船和揽月着陆器的无人登月彩排。正式送人登月之前,会安排无人组合体,完整走一遍发射、环月对接、落月、上升、对接、返回的全流程,模拟所有故障场景,确认整套流程没有漏洞。第三关是月面精确着陆和上升起飞,月球没有大气,不能靠降落伞减速,完全依靠发动机推力悬停、避障、定点降落,落下去容易,从月面起飞,精准对接环月轨道的飞船,难度更高。还有深空辐射防护、登月服可靠性、长时间地月往返的生命保障,每一项都是硬骨头。
我们的航天体系有一个很鲜明的特点,就是稳字当头。从神舟飞船到空间站,从嫦娥探月到天问探火,我们很少赶时间抢节点,每一步试验验证到位,才往下走。很多人喜欢拿时间表直接对比,美国阿尔忒弥斯计划目标2028年登月,我们2030年前,单纯看年份,我们好像晚一点。但这里面有一个关键区别:美国的计划受预算、商业合同、政府换届影响,变数很大,多次推迟;而我们的探月工程是长期稳定规划,资金、队伍、技术路线连续稳定,只要试验节点顺利,就可以稳步推进。而且我们的目标不是比谁先踩月面,而是建成一套完全自主可控、可以持续运转的月球探测体系。哪怕时间上差一两年,我们这套体系是可持续的,能够长期在月球开展科研,这才是更核心的竞争力,也就是大家说的弯道超车的核心。
再说说大家关心的航天员选拔。这次官宣的是任务乘组配置,2名航天员登月,1人在轨值守,但是具体是哪几位航天员,现在还没有公布。载人登月航天员,和空间站航天员的选拔标准又不一样。空间站距离地球只有四百公里,出问题可以快速返回地球救援;月球距离地球38万公里,单程通信延迟最长十几秒,一旦出现紧急情况,地面没办法实时处置,对航天员的心理素质、自主判断能力、故障处置能力要求更高。除了常规的身体条件、航天技能,登月航天员还要熟悉月面科考、地质采样、月球车操作、登月服维护,未来登月航天员,有可能从现有空间站航天员里面挑选,也会有专门针对登月任务的训练科目。
网上还有不少讨论,登月之后,我们会不会和别的国家合作建月球科研站?答案是肯定的,我们提出的国际月球科研站,本身就是开放合作的项目,欢迎各个国家、科研机构参与,共享科研成果。但合作不等于依赖别人,核心的火箭、飞船、着陆器、测控、生命保障这些关键技术,我们全部要自主掌握,不把主动权交到别人手里。这也是和阿尔忒弥斯协定模式不一样的地方,我们的合作模式,是平等开放,不搞排他性的小圈子。
现在网上有两种比较极端的声音,一种是盲目乐观,觉得登月轻轻松松,很快就能超过美国所有航天技术;另一种是觉得登月就是花钱打水漂,不如把钱花在民生上面。这两种看法都不够客观。先说民生和航天的关系,航天经费在整个国家财政里面占比并不高,它不是非此即彼的选择题,不是把登月的钱砍掉就能直接分到民生项目。航天产业本身还会带动产业链,带动高端制造、新材料、电子产业发展,创造大量就业,拉动上下游企业技术升级,反过来带动经济发展,反哺民生。同时,深空探索,是一个大国长远的布局,地球资源有限,人类未来走向深空,是长远的方向,今天的投入,是为几十年之后储备能力。
同时我们也要清醒,阿波罗计划积累的大量深空工程经验,是客观存在的,美国在深空通信、重型发动机、航天材料很多领域,依旧有深厚积累。我们的优势在于后发,可以避开前人踩过的坑,用更现代的电子技术、自动化技术、数字化设计,搭建一套新一代的登月体系。阿波罗是上世纪60年代的技术,很多设备是模拟电路,笨重、可靠性有限,只能短期使用;我们这套梦舟、揽月、长征十号,全部是新时代数字化设计,飞船支持重复使用,着陆器支持多次任务扩展,从设计之初就考虑长期探测,这就是后发优势。
我们可以把两条路线简单总结一下:阿波罗,是冷战时期一次性冲刺,拿到登月的记录,任务结束项目终止;阿尔忒弥斯,商业主导,目标重返月球,但多方协调复杂,进度波动大;中国载人登月,国家统筹、自主可控、循序渐进,以长期月球科研站为最终目标,追求可持续探测、资源利用、科学产出。这就是我们弯道超车的真正含义,不是抢第一个登月的名次,而是在新一轮月球开发的赛道上,建立一套独立、稳定、可长期运行的深空探测体系。
还有一个细节值得留意,在正式载人登月之前,我们会先安排无人飞行验证任务。也就是先不带人,把梦舟飞船、揽月着陆器按照完整登月流程飞一遍,模拟全部工况,排查所有潜在风险,确认安全之后,才会安排航天员上天。这也是我们一贯的稳妥思路,载人航天,安全永远放在第一位,不会为了赶进度,压缩试验环节。嫦娥系列探测器,也是先无人绕月、无人落月、无人采样,一步步验证,才走到载人登月这一步。
对于普通老百姓来说,我们不用指望登月马上带来直接的收入,但是它代表的是整个国家高端制造、基础科学的向上突破。航天工程是一个标尺,火箭能不能稳定飞行,代表我们的材料、精密加工、控制技术到了什么水平;飞船能不能安全往返,代表生命科学、电子工程、测控技术的实力。航天突破带来的,还有对整个社会的激励,很多年轻人会因为登月、探火,对理工科、对科学产生兴趣,愿意投身科研,这是长久的人才红利。
当然,探索太空,本身就伴随着不确定性,任何航天任务都存在风险。从火箭发射,到地月转移、环月对接、月面降落、月面起飞、返回地球,几十个关键节点,任何一个小故障,都可能影响任务。航天人做的所有试验、冗余设计,就是把风险一点点降低,把不确定性控制在可接受范围之内。我们可以期待登月成功,但也要理性看待,航天探索,本身就是和未知打交道。
等到两名中国人踏上月球的那一天,月面上会留下属于中国的足迹,这不是简单的一个打卡,意味着我们正式加入载人登月的行列,成为少数掌握载人地月往返全套技术的国家。从古代诗词里的望月遐想,到嫦娥系列探测器一次次奔向月球,再到航天员踏上月面,跨越几千年的梦想,会在这一代人手里落地。而登月之后,国际月球科研站慢慢搭建起来,月球不再只是遥不可及的月亮,会变成人类开展前沿科学研究的新平台。
现在很多人关心,除了登月,接下来我们还有哪些探月安排?在载人登月之前,嫦娥七号、嫦娥八号会先行发射,嫦娥七号重点探测月球南极水冰,找合适的科研站选址;嫦娥八号会验证月球资源原位利用、3D打印月面建筑等技术,为月球科研站打基础。登月和科研站建设,是配套推进的,不是孤立的任务。
聊到这里,大家应该能明白,所谓弯道超车,不是一句口号,是路线选择、发展节奏、长期规划叠加出来的结果。我们不否定前人的成就,也不盲目自大,踏踏实实走好每一步试验,把每一个技术难关啃下来,才是最关键的。
那么,对于这次官宣的登月方案,你怎么看?你觉得载人登月,最值得期待的是月面科考,还是后续月球科研站的建设?你认为我们在新一轮月球探索里,最需要突破的难点是什么?欢迎在评论区留下你的看法,也可以点个关注,后续持续跟踪载人登月、探月工程的最新进展。
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