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中国公布载人登月初步方案 月球探索新任务新想象

科技焦点 2023-07-22 10:51:25294360CCTV华欣

  2022年6月14日拍摄的“超级月亮”。新华社发

  新华社发

  近日,中国载人航天工程办公室公布了中国载人登月初步方案,计划2030年前实现登月开展科学探索。从嫦娥一号拍摄全月球影像图,到嫦娥五号带着珍贵月壤返回地球,中国在月球探测中不断取得重大进展,承载着人类的太空探索之梦。

  两次发射 实现登月梦

  根据中国载人月球探测工程登月阶段任务方案,中国计划在2030年前实现载人登陆月球,开展月球科学考察及相关技术试验,突破掌握载人地月往返、月面短期驻留、人机联合探测等关键技术,完成“登、巡、采、研、回”等多重任务,形成独立自主的载人月球探测能力。

  其后,中国将探索建造月球科研试验站,开展系统、连续的月球探测和相关技术试验验证,推动载人航天技术由近地走向深空的跨越式发展,深化人类对月球和太阳系起源与演化的认识,为月球科学的发展贡献中国智慧。

  历史上,美国阿波罗计划通过土星5号运载火箭一次发射完成登月。与此不同的是,中国载人登月将通过两次发射来完成,即采用两枚运载火箭,分别将月面着陆器和载人飞船送至地月转移轨道,飞船和着陆器在环月轨道交会对接,航天员从飞船进入月面着陆器。

  随后,月面着陆器将下降着陆于月面预定区域,航天员登上月球开展科学考察与样品采集。完成既定任务后,航天员将乘坐着陆器上升至环月轨道与飞船交会对接,并携带样品乘坐飞船返回地球。

  国际月球科研站将成为月球表面和月球轨道长期自主运行、短期有人参与,可扩展、可维护的综合性科学实验设施。科研站的建设将按照3个阶段分步实施——计划2028年前建成基本型,开展月球环境探测和资源利用试验验证;2040年前建成完善型,开展日地月空间环境探测及科学试验,并建成鹊桥通导遥综合星座,服务载人登月和火星、金星等深空探测;之后建设应用型月球科研站,由科研型试验站逐步升级到实用型、多功能的月球基地。

  探月四期 建成科研站

  自2007年发射嫦娥一号月球探测卫星以来,中国的探月之路书写了人类文明发展历程中的惊鸿之笔。2010年发射的嫦娥二号首次实现对小行星的飞跃探测;2013年升空的嫦娥三号携带着“玉兔号”月球车,实现了落月梦想;2018年发射的嫦娥四号首次实现人类月球背面软着陆……

  2020年,嫦娥五号探测器把1731克月球样品带回地球,持续创造丰硕的研究成果。2022年9月,中国科学家首次发现月球上的新矿物并命名为“嫦娥石”,这也让中国成为世界上第三个发现月球上新矿物的国家。

  在载人登月之前,中国还将全面推进探月工程四期,包括嫦娥六号、嫦娥七号和嫦娥八号任务。

  中国探月工程总设计师吴伟仁介绍,嫦娥六号将于2024年前后发射,实施首次月背采样返回任务;嫦娥七号将于2026年前后发射,开展月球南极的环境与资源详查,争取能够在月球南极找到水;嫦娥八号将于2028年前后发射,开展月球资源利用试验验证,构建月球科研站基本型。

  吴伟仁说,嫦娥八号将与嫦娥七号月面探测器组成月球科研站基本型,包括月球轨道器、着陆器、月球车、飞跃器以及若干科学探测仪器。中国计划以月球为主要基地,建立集数据中继、导航、遥感于一体的月球互联网,对月球上的一些资源和探测器实行有效管理。

  未来,国际月球科研站或将作为飞向更远深空的探测中转站。

  值得一提的是,探月探测领域的国际交流与合作也将持续进行。例如嫦娥六号任务和小行星探测任务将提供搭载平台和载荷资源的机会。而国际月球科研站将由中国联合多国共同建设。今年4月,中国国家航天局与亚太空间合作组织签署了关于国际月球科研站合作联合声明,双方将在国际月球科研站论证、工程实施、运营和应用方面开展广泛而深入的合作。

  运载火箭 满足新需求

  火箭的运载能力有多大,航天的舞台就有多大。目前正在太空中运行的中国空间站,处于距离地球约400公里的近地轨道上。与之相比,地球和月球之间的平均距离可达38.44万公里。要实现把人送上月球的目标,需要更大推力的运载火箭。

  针对载人登月的目标,中国新一代载人飞船和火箭的研发工作已全面启动,包括研制新一代载人运载火箭(长征十号)、新一代载人飞船、月面着陆器、登月服等飞行产品,新建发射场相关测试发射设施设备等。

  根据中国载人航天工程发展规划,为发射我国新一代载人飞船和月面着陆器而全新研制的载人运载火箭,预计在2027年首飞。

  中国工程院院士、航天科技集团一院长征系列运载火箭总师顾问龙乐豪说,新一代载人运载火箭的近地轨道的运载能力可达70吨左右,地月转移轨道的运载能力约27吨,火箭的箭体直径与长征五号运载火箭相当,通过将已经成熟的火箭技术进行综合运用,满足载人登月的任务需求。

  同时,针对载人登月任务中科学载荷、载人月球车方案征集,新一代载人飞船、月面着陆器名称征集等,未来中国载人航天工程办公室将陆续发布相关公告。

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