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心智观察所:载人登月,举国体制是唯一选项
【文/观察者网专栏作者 李会超】
4月6日,有关机构发布了我国探月工程嫦娥七号探测器的最新消息。
目前,嫦娥七号探测器已安全运抵中国文昌,即将采用绕、落、巡、飞跃等综合探测方式进行月球南极环境与资源勘查,突破高精度月面软着陆、腿式行走、月面飞跃和月面永久阴影坑探测等关键技术。
值得注意的是,以往嫦娥探月任务的信息均由国家航天局探月与航天工程中心发布,而本次任务信息则由以往主要负责“天宫”、“神舟”等载人任务的中国载人航天办发布。在消息末尾,也解释了这一变化的原因:“为充分发挥新型举国体制优势,利用载人航天工程、嫦娥工程几十年积累的技术能力和实践经验,提升中国月球探测综合效益,我国将对现有载人登月和无人探月领域资源力量进行深度统合。”
这意味着,两支奋战了几十年、在各自战线上取得了辉煌成就的队伍,为了一个更远大的目标,走到一起来了。
源流不同
上世纪70年代,我们就曾经进行过载人航天的尝试。1970年,代号“714”的“曙光一号”飞船工程立项,但在1971年就因技术能力和综合国力难以支撑而被迫下马。
到了80年代,国际上的尖端科学技术发展日新月异,王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允四位科学家向中央提出了全面追踪世界高科技的发展,制定中国发展高科技计划的建议和设想。根据科学家的建议,国务院批准了《国家高技术研究发展计划纲要》,也就是著名的“863”计划,载人航天是863计划七大领域中的第二个领域。
1992年9月21日,中共中央政治局会议批准了载人航天工程的实施,并定下了三十年三步走的战略:第一步,发射载人飞船,建成初步配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用实验;第二步,突破航天员出舱活动技术、空间飞行器的交会对接技术,发射空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题;第三步,建造空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。我国载人航天工程随即进入实施阶段。
中央领导同志听取载人航天工程整体规划讲解
虽然大部分中国人是在21世纪的钟声即将敲响时,才从神舟一号无人试验飞船发射的新闻中,了解到我国正在实施载人航天工程。但1992年到1999年七年多的时间里,航天人已经完成了火箭飞船的研制、发射场和指挥控制中心建设、着陆场的选取等大量工作。在之后的时间里,按照1992年定下的蓝图和“静静地、坚持不懈地、锲而不舍地去搞”的基调,我国载人航天工程一步一个脚印,顺利的按期实现了各项里程碑任务,在太空中建成了三舱六十吨级的天宫空间站,实现了常态化的航天员驻留与在轨科学技术实验开展。
二十世纪九十年代末,随着我国综合国力的提升,探月工程的规划论证逐步步入正轨。1997年,杨嘉墀、王大珩、陈芳允等院士联名提出发展建议。此后,在欧阳自远、孙家栋等科学家的主持下,我国详细论证了月球探测的必要性与可行性,形成了系统的科学目标与总体规划。2000年,《中国的航天》白皮书正式将深空探测列入国家发展目标。
2004年,中国探月工程全面启动,并确立了“绕、落、回”三步走战略:第一步为“绕”,即发射月球轨道器,实现全球性探测,已由嫦娥一号、嫦娥二号完成;第二步为“落”,旨在突破月面软着陆与巡视勘察技术,已由嫦娥三号、嫦娥四号及她们所搭载的“玉兔”月球车完成;第三步为“回”,目标是实现月面自动采样返回,已由嫦娥五号完成。在顺利完成前三步任务的基础上,我国又启动了第四步“勘”,重点针对月球南极开展综合探测,并为建立国际月球科研基地积累技术经验,已经成功实施的嫦娥六号任务和即将实施的嫦娥七号、八号任务,均属于这一期。
嫦娥一号获取的月球全景图
我国的嫦娥探月任务并非其他国家无人探月的简单重复。作为科学属性更强的任务,嫦娥工程实现了人类首次对月球背面的着陆、巡视探测和取样返回探测,还突破了月球探测中继通信问题,通过鹊桥一号、二号中继卫星,为月球背面和月球南极等地区的构建了高速稳定的通信环境。
总之,我国之前开展的载人航天和探月任务,有着不同的源流,是两个在不同的战线上各自努力的队伍。
载人登月:新征程
载人登月是航天技术发展中的一个重大里程碑,也是人类亲身踏入深空的第一步。只有能够较为熟练的往返月球这个不远(相对于火星等天体)、不近(相对于近地轨道)的天体,人类才有可能征服更远的太空。同时,载人登月的任务复杂程度也比目前中美俄已经能够常态化实施的近地轨道往返和驻留要高出不少。
以我国目前对外公布的登月方案为例,需“梦舟”号新一代载人飞船和“揽月”号月面着陆器配合完成。两枚登月火箭(长征十号)分别将搭载航天员的“梦舟”和无人状态的“揽月”送入奔月轨道。之后,两艘航天器分别接入环月轨道并对接,登月航天员由“梦舟”转移到“揽月”中,乘坐揽月号登月舱到达月球表面并实施登月任务。在月面活动结束后,登月航天员还将乘坐“揽月”号登月舱从月球表面起飞,与环月轨道上的“梦舟”再次对接,并转移到“梦舟”中。任务最后,“梦舟”与“揽月”分离,进入返回地球的轨道,最终将航天员带回地面。
文献报道的我国载人登月任务总体飞行方案
实施登月任务的“梦舟”和“揽月”,其重量都将达到20吨以上,与“天宫”空间站单个舱段的重量类似,且需要飞向遥远的月球。这样的发射需求远超目前我国推力最大的长征五号火箭的运载能力,因此需要研制起飞重量达2200吨的新型火箭。 根据目前公开文献的报道,这种新型火箭为三级半构型(芯级三级+助推器),采用与长征五号相同的5米直径,使用改进的YF-100K/L液氧煤油发动机,起飞推力可达2200吨。前不久,长征十号低空演示验证与梦舟飞船最大动压逃逸飞行试验喜获成功,标志着火箭和飞船研制工作进展顺利。
文献报道的载人登月火箭外观图
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- 责任编辑: 周天 
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