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中國(guó)空間站:無(wú)緣登月中轉(zhuǎn)站,卻是技術(shù)試驗(yàn)場(chǎng)

科技來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)2022-01-04 11:25

圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)/侵刪
 
  空間站可以充當(dāng)許多探月技術(shù)的試驗(yàn)場(chǎng)。進(jìn)行科研實(shí)驗(yàn)本身就是空間站的基本使命之一,在載人登月計(jì)劃需要開(kāi)展技術(shù)試驗(yàn)時(shí),空間站自然“義不容辭”。

  2021年底,在中宣部舉辦的中外記者見(jiàn)面會(huì)上,中國(guó)載人航天工程辦公室總體技術(shù)局局長(zhǎng)董能力透露,中國(guó)現(xiàn)階段正在開(kāi)展載人登月關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和方案深化論證工作。一時(shí)間,載人登月的話(huà)題又回到了大眾視野。

  2019年1月,時(shí)任國(guó)家航天局副局長(zhǎng)、探月工程副總指揮的吳艷華曾在國(guó)新辦新聞發(fā)布會(huì)上表示,關(guān)于載人登月,中國(guó)在組織科學(xué)家抓緊研究,還未到?jīng)Q策階段。此后的3年內(nèi),中國(guó)航天事業(yè)又取得了許多重要成果,天問(wèn)一號(hào)著陸火星、無(wú)人探月“嫦娥工程”完成“繞、落、回”三大目標(biāo)、中國(guó)空間站進(jìn)入長(zhǎng)期有人駐留時(shí)代……中國(guó)載人航天帶給公眾越來(lái)越多的驚喜和期待,然而載人登月任務(wù)依然沒(méi)有確定“日程表”。

  在完成無(wú)人探月后,載人登月是中國(guó)探月工程“三大步”中的第二步,也是實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)久駐月的前提。從提上日程到真正實(shí)現(xiàn),我們離載人登月還有多遠(yuǎn)?中國(guó)空間站能否助載人登月“一臂之力”?

  載人登月雖成本高但長(zhǎng)期回報(bào)大

  1972年12月10日,“阿波羅17號(hào)”回收倉(cāng)在南太平洋順利著陸,標(biāo)志著美國(guó)第六次登月任務(wù)的完成。至此,“阿波羅計(jì)劃”畫(huà)上了句號(hào),“阿波羅17號(hào)”是目前人類(lèi)歷史上最后一次載人登月。在這次任務(wù)之后的近半個(gè)世紀(jì)當(dāng)中,人類(lèi)的載人登月計(jì)劃陷入了“沉寂”,無(wú)論是政府還是企業(yè),都再也沒(méi)有復(fù)刻過(guò)美國(guó)宇航員阿姆斯特朗那著名的“一小步”。

  “載人登月成本極高且風(fēng)險(xiǎn)極大,這一點(diǎn)是毋庸置疑的。”在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí),國(guó)際宇航聯(lián)空間運(yùn)輸委員會(huì)副主席、中國(guó)航天科工二院研究員楊宇光解釋了人類(lèi)載人登月“沉寂”的原因。在20世紀(jì)60年代的“阿波羅計(jì)劃”當(dāng)中,美國(guó)投入了高達(dá)255億美元的資金,這是一筆巨款,占到當(dāng)時(shí)美國(guó)政府財(cái)政總預(yù)算的4.5%左右。每艘用于登月的“土星五號(hào)”重型火箭,價(jià)值可以比肩航空母艦。在冷戰(zhàn)太空競(jìng)賽的特殊歷史條件下,才有了這樣大手筆的投資。

  隨著20世紀(jì)70年代世界局勢(shì)的變化,美國(guó)終止了昂貴的載人登月任務(wù),而其他國(guó)家也暫時(shí)沒(méi)有能力開(kāi)展,這就是載人登月陷入“沉寂”的原因。如今的探月活動(dòng),注重的是科學(xué)探索和經(jīng)濟(jì)利益的結(jié)合,以探測(cè)月球資源為主,為未來(lái)月球資源的開(kāi)發(fā)利用打基礎(chǔ)。

  除了巨額的成本,載人登月任務(wù)還有極高的風(fēng)險(xiǎn)。“月球軌道交匯對(duì)接方案的容錯(cuò)率非常低,任何環(huán)節(jié)的微小差錯(cuò)都可能導(dǎo)致任務(wù)失敗。這也是董能力說(shuō)要進(jìn)行進(jìn)一步技術(shù)攻關(guān)和方案論證的原因。”楊宇光說(shuō)。

  不過(guò),他并不認(rèn)為載人登月只是個(gè)“面子工程”。以“阿波羅17號(hào)”為例,參與任務(wù)的宇航員之一哈里森·施密特是個(gè)地質(zhì)學(xué)家,他不僅指導(dǎo)了其他宇航員進(jìn)行地質(zhì)勘探,還親自從月球取回了研究?jī)r(jià)值極高的標(biāo)本。雖然美國(guó)在載人登月計(jì)劃當(dāng)中投入巨大,但是計(jì)劃成果在過(guò)去半個(gè)世紀(jì)當(dāng)中產(chǎn)生的價(jià)值,已經(jīng)至少達(dá)到了投資額的6倍。

  “載人登月短期收益或許很低,但是我認(rèn)為它的長(zhǎng)期收益很高。更不必說(shuō)未來(lái)的月球基地必須以載人登月為基礎(chǔ)。從科學(xué)的角度來(lái)看,我們要努力實(shí)現(xiàn)載人登月。”楊宇光評(píng)論說(shuō)。

  空間站無(wú)法直接參與登月任務(wù)

  2021年,中國(guó)空間站建設(shè)取得了巨大的成功,它能否幫助人類(lèi)開(kāi)展載人登月活動(dòng)?楊宇光表示:“在載人登月任務(wù)當(dāng)中,中國(guó)空間站可以發(fā)揮作用,但是無(wú)法直接參與登月任務(wù)。”

  空間站在近地軌道上運(yùn)行,距地面400千米左右,軌道相對(duì)固定,和約38萬(wàn)公里外的月球“相去甚遠(yuǎn)”,并沒(méi)有充當(dāng)中轉(zhuǎn)站的能力和必要。而且登月任務(wù)對(duì)火箭發(fā)射的時(shí)間窗口要求很高,從地面發(fā)射都是很大的挑戰(zhàn),更不必說(shuō)從近地軌道上發(fā)射。

  “空間站難以直接參與到登月任務(wù)中,另一個(gè)原因則是載人火箭的推進(jìn)劑,也就是燃料,無(wú)法在太空中長(zhǎng)期儲(chǔ)存。目前,可用于載人登月任務(wù)的火箭,采用的都是液氫液氧等低溫推進(jìn)劑,這些推進(jìn)劑難以在太空中長(zhǎng)期儲(chǔ)存。這也就決定了用于載人登月的火箭一定要從地面發(fā)射。”楊宇光補(bǔ)充說(shuō)。

  不過(guò),雖然無(wú)法直接參與載人登月任務(wù),并不意味著空間站就無(wú)法在載人登月計(jì)劃中發(fā)揮其他作用。楊宇光解釋說(shuō),空間站可以充當(dāng)許多探月技術(shù)的試驗(yàn)場(chǎng)。進(jìn)行科研實(shí)驗(yàn)本身就是空間站的基本使命之一,在載人登月計(jì)劃需要開(kāi)展技術(shù)試驗(yàn)時(shí),空間站自然“義不容辭”。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō),空間站在載人登月任務(wù)當(dāng)中將發(fā)揮重要作用。

  “不過(guò),一切航天方案都需要嚴(yán)謹(jǐn)論證和大量試驗(yàn),載人登月也是如此。董能力也談到,載人登月還需要關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和方案深化論證,這是一條必經(jīng)之路。”楊宇光最后說(shuō)。

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