速度高达33马赫!我国载人登月计划连战连捷,核心优势全球独有

前不久人类迎来了阿波罗载人登月50周年纪念日,半个世纪过去了为什么人类时至今日仍然没能重返月球?因为真正制约航天事业发展的首要因素不是技术,而是可持续发展的长远战略与资金,然后才是技术,如果这三项条件能同时满足别说是月球,就连载人登陆火星也早已不在话下。

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土星五号重型登月火箭

放眼全球200多个国家和地区最有实力载人登月的国家都有谁?可以说除了美国就是太平洋另一端的我们。

那么如今距离中国航天员登陆月球还要多久呢?今年年初嫦娥探月工程总师吴伟仁对这一问题给出了权威答案:“未来十年左右,月球南极将出现由中国主导、多国参与的月球科研站,中国人的足迹将踏上月球。”。

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中国航天员在太空

为了实现载人登月工程目标,中国航天各路大军已经在路上:

月球软着陆”与“月地轨道返回”是确保航天员能够安全往返地月空间的两大核心技术,进入21世纪以来人类只成功实施过两次月球软着陆任务,分别是登陆月球正面与背面的嫦娥三号、四号,其所使用的智能避障着陆系统达到了世界领先水平,整个下降过程完全不需要人工干预。

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嫦娥四号可以无人智能避障

5年前我们还发射了嫦娥五号T1试验器首次验证了月地轨道返回控制技术,搭载的返回舱顺利从月球轨道返回地球,采用弹跳式再入返回弹道成功掌握了高达33马赫的第二宇宙速度再入大气层技术,为嫦娥五号月球采样返回以及接下来的载人登月工程实施奠定基础。

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嫦娥5号T1试验器

神舟载人飞船目前只能执行近地轨道任务,要想实施38万公里级深空载人任务就必须研制新飞船。我国空间技术研究院早在5年前就启动配套载人登月工程的新一代载人飞船项目,3年前在长征七号运载火箭首飞任务中新飞船缩比返回舱就实施了轨道飞行验证任务,成功验证了新飞船返回舱的气动布局,以及重复使用技术。

新一代载人飞船分为20吨、14吨两种构型,与嫦娥五号T1试验器一样具备第二宇宙速度再入返回能力,能够胜任近地轨道、月球轨道、火星轨道、小行星轨道载人任务,乘员数量相比神舟飞船可翻一倍。

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新一代载人飞船缩比返回舱

具备50吨级月球轨道投送能力的长征九号重型运载火箭是制约载人登月工程能否顺利实施的核心装备,该火箭将于2028年首飞,这一时间节点与探月总师吴伟仁的载人登月时间表吻合。

长征九号重型火箭先期技术攻关、方案深化论证工程已于3年前立项,期间我们陆续攻克了10米级大直径火箭过渡铝环制备大直径液体燃料储箱瓜瓣制造。今年上半年完成了500吨级YF-480液氧煤油发动机涡轮泵联调试验,配套该型发动机的大型试车台正在选址建设中。

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10米级大直径火箭过渡铝环

就在本月,运载火箭技术研究院连续突破两项重型火箭技术,一个是世界最大、耐压力最强的火箭分离气囊研制成功,为成功研制长征九号超大尺寸整流罩奠定了基础。再就是成功制备两种新型隔热材料,使得我国低温火箭在轨工作时间延长至30天,长征九号运用该技术后将进一步提升深空轨道运输效率。

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长征九号重型运载火箭

吴伟仁总师虽然说的是十年左右实现载人登月,但事实上我们是本着“十年太久,只争朝夕”的态度去追求载人登月目标。

众所周知长征九号作为一款运力顶尖的世界级重型火箭研制难度极大,为化解风险我们推出了另一款难度更低的新一代重型载人运载火箭,该型火箭具备70吨近地轨道与25吨月球轨道运力,得到了载人航天工程的大力支持。

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新一代重型载人登月火箭

新一代重型载人运载火箭就是我们只争朝夕快马加鞭实现登月目标的关键平台,它依托YF-100K泵后摆液氧煤油发动机为动力,采用多发并联方案,是一款全液氧煤油型重型火箭。

通过长征6号、7号多次发射任务YF-100液氧煤油发动机的出色表现有目共睹,而YF-100K泵后摆改型之后发动机不仅实现了减重推力反而提升了不少,该火箭完全有能力在2025年前实现首飞,也就是说到那时我们就提前具备了载人登月能力。

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YF-100K泵后摆液氧煤油发动机

进入今年以来运载火箭技术研究院又成功制备了5米级共底燃料储箱,这一技术突破为新一代重型载人运载火箭成长为一款高干质比的优秀火箭产品开辟了新通路。

发展航天事业三要素中首当其冲的就是“可持续发展战略”,由于没有长远战略导致的无疾而终案例比比皆是。远有半个世纪前轰轰烈烈的阿波罗载人登月工程仅11年就宣告结束,近有奥巴马时代的星座登月计划,只推进了5年就破产。

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YF-100K泵后摆液氧煤油发动机试车

美国最新一轮载人重返月球计划在两个月前再次遭遇夭折危机,因国会不批准追加预算导致项目负责人上任不到两个月就被迫辞职。

反观我国“可持续发展的长远战略”恰恰是最大优势,载人航天工程从1992年启动截止目前已经实施27年,随着航天技术实力不断增强,由这一优势产生的强大后劲就像愚公移山一样可以创造出新的奇迹。


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