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中国向太空前进的脚步,从来不是靠空洞无物的口号来实现的,而是依靠一套非常实际并且环环相扣的技术逻辑向前发展。据新华社报道,在第七届载人航天学术大会中,有关方面透露了中国首次载人月球探测任务的具体乘组和飞行计划,中国计划在2030年之前实现中国人登陆月球。
届时乘组为3人,其中2人会真正踏上月球表面进行科学考察。一出消息,外界最关心的就不是登月人数了,而是中国到底要怎么把人送上月球,又怎样稳稳当当地接回来。官方确定的技术路线就是采用环月轨道对接的方式,用两次发射、一次登月的方式来实现目的。
中国不会强迫制造出一个体积巨大到超出目前工业承受范围的巨型火箭,而是选择用两枚长征十号运载火箭,分别把“揽月”月面着陆器和“梦舟”载人飞船精确地送入地月转移轨道。
这两件主要的设备将在距离地球38万公里的环月轨道上进行交会对接,之后3名航天员中的2人会转移到“揽月”着陆器上,在月球表面进行工作。完成预定考察之后,着陆器从月面起飞升空,返回到月球轨道上与等候在那里的“梦舟”飞船进行第二次对接,航天员带着月球样品登上飞船,最后由飞船带着所有人安全返回地球。
在人们传统的观念中,提到载人登月的时候,脑海中浮现出来的往往是冷战时期那种依靠一枚超重型火箭“一发到位”的暴力美学。但是从现代航天工程的角度来看,把所有的鸡蛋都放在一个篮子里,就意味着火箭研制周期很长、技术跨度很大,一旦发生任何一点错误就会导致整个任务失败。
中国所采取的方式主要是“环月对接”,而不是“一发到位”。这套方案最大的好处就是大大降低了对单枚火箭运载能力的苛求,使得现有的工业基础和动力系统可以在一个比较合理的时期内承受得住。
不过任何事情都有代价,火箭运力的压力被缓解了,但是工程的风险却转嫁到了两次密集发射的组织协调和地月极端环境下的空间交会对接上。两枚运载火箭要在很短的时间内依次发射,并且入轨精度不能有丝毫偏差。在38万公里之外的深空里,两艘飞行器要自己找到对方并且进行机械硬连接。
这既是对火箭可靠性的考验,也是对测控通信、自主导航和深空轨道计算能力的严峻考验。能够提出这样的方案,说明中国航天在近地空间站建设过程中所积累的交会对接和组合体运行的经验,已经具备了向深空轨道外溢的成熟底气。人们往往认为载人登月只是停留在图纸和汇报材料上,但是研制体系已经进入到真刀真枪的工程验证阶段。
第一,关键技术的实战验证正处在密集推进之中
今年2月11日,“梦舟”载人飞船最大动压逃逸试验成功,并且在海上安全着陆。这既是对飞船在上升段最恶劣气动环境下的应急救生能力的验证,也是中国第一次在海上进行载人飞船的搜索回收,填补了航天员应急返回领域的技术空白。飞船在动,着陆器的进度也正在紧张地进行中。
今年10月22日,中国载人航天工程办公室向国内发布了关于基于“揽月”着陆器无人飞行可用资源的有源搭载载荷项目的征集公告。该动作本身就是一个非常明确的信号,在我国月球探测工程的登月阶段规划中,在真正把航天员送上太空之前,必须要先进行“梦舟”、“揽月”这样的无人全流程飞行任务。载荷征集公告的发布,说明无人验证飞行器已经从总体方案设计阶段进入到具体舱段配置、任务搭载的落地阶段。
第二,载人登月工程体系正受到严峻的考验
月面着陆器、登月服、载人月球车等地外作业的主要设备都在同步研制和推进当中。载人登月不是一朝一夕就能完成的冲刺,在航天员迈出飞船踏上月球之前,中国的航天事业要稳扎稳打地跨越四道硬桥硬马的大关。第一是长征十号运载火箭的技术验证飞行,动力系统和结构要在实战中经受住考验。
其次是“梦舟”飞船的无人全系统首飞,再者是“揽月”着陆器的无人绕月和落月起飞首飞。最后要和嫦娥七号等探月工程在月球南极的勘察结果相结合,使技术工程和科学认识得到很好的结合。
这一关非常严格,任何一个环节都不能有丝毫的疏忽。从现在的时间轴往后看,距离2030年只剩下三年多的时间了。从航天工程的角度来看,三年多的时间可以忽略不计。载人登月属于系统级的大工程,无人飞行验证是不能绕过去的硬要求。
第三,严谨的数据和实战节点就是航天事业的底色
在向2030年迈进的几年里,如果长征十号首飞或者“揽月”着陆器的无人全流程验证有一次延期、推迟或者数据异常的话,都会给后续的载人发射时间表带来连锁挤压。公众应该保持自豪的同时,也要具有科学理性的认识。“两名中国人登陆月球”是十分明确的战略目标,但是它并不是写在日历上就可以实现的口头承诺。
航天事业就是走在极限未知之中的严谨事业,它不认情绪,只认数据和试验的结果。接下来国际舆论和国内公众最应该关注的,并不是各种各样的无稽之谈,而是长征十号运载火箭的首次技术验证飞行和“揽月”着陆器无人首飞到底会在哪个月份如期举行。
只有这些关键节点落地的那一刻,才是中国的脚印真正踏上了月球的坚实台阶,未来几年中国航天人将会面临非常紧张的考核窗口,每一项进展都会被实时反馈到探测任务的完成质量当中去,这也是检验我国载人航天工业水平的终极考场。