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中國空間站:無缘登月中轉站,卻是技術試驗場

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2021年底,在中宣部舉辦的中外記者見面會上,中國载人航天工程辦公室總體技術局局長董才能透露,中國現階段正在開展载人登月關键技術攻關和计划深化論證工作。一時間,载人登月的話題又回到了大眾視野。
2019年1月,時任國家航天局副局長、探月工程副總指揮的吴艷華曾在國新辦新聞發佈會上表示,關於载人登月,中國在組織科學家抓緊研讨,還未到決策階段。此後的3年内,中國航天事業又获得了許多重要成果,天問一號著陸火星、無人探月“嫦娥工程”完成“绕、落、回”三大目標、中國空間站進入長期有人驻留時代……中國载人航天帶給公眾越來越多的驚喜和等待,但是载人登月任務仍然沒有確定“日程表”。
在完成無人探月後,载人登月是中國探月工程“三大步”中的第二步,也是實現長久驻月的前提。從提上日程到真正實現,我們離载人登月還有多遠?中國空間站能否助载人登月“一臂之力”?
载人登月雖本钱高但長期回報大
1972年12月10日,“阿波羅17號”回收倉在南安定洋順利著陸,標誌著美國第六次登月任務的完成。至此,“阿波羅計劃”畫上了句號,“阿波羅17號”是目前人類歷史上最後一次载人登月。在這次任務之後的近半個世紀當中,人類的载人登月計劃堕入了“沈寂”,無論是政府還是企業,都再也沒有復刻過美國宇航員阿姆斯特朗那著名的“一小步”。
“载人登月本钱極高且風險極大,這一點是无须置疑的。”在承受科技日報記者採訪時,國際宇航聯空間運輸委員會副主席、中國航天科工二院研讨員杨宇光解释了人類载人登月“沈寂”的缘由。在20世紀60年代的“阿波羅計劃”當中,美國投入了高達255億美圆的資金,這是一筆鉅款,佔到當時美國政府財政總預算的4.5%左右。每艘用於登月的“土星五號”重型火箭,價值能够比肩航空母艦。在冷戰太空競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70年代世界局勢的變化,美國終止了昂貴的载人登月任務,而其他國家也暫時沒有才能開展,這就是载人登月堕入“沈寂”的缘由。往常的探月活動,注重的是科學探究和經濟利益的結合,以探測月球資源爲主,爲未來月球資源的開發应用打基礎。
除了鉅額的本钱,载人登月任務還有極高的風險。“月球軌道交匯對接计划的容錯率十分低,任何環節的微小差錯都可能導致任務失敗。這也是董才能說要進行進一步技術攻關和计划論證的缘由。”杨宇光說。
不過,他並不認爲载人登月只是個“面子工程”。以“阿波羅17號”爲例,參與任務的宇航員之一哈里森·施密特是個地質學家,他不僅指導了其他宇航員進行地質勘探,還親自從月球取回了研讨價值極高的標本。雖然美國在载人登月計劃當中投入鉅大,但是計劃成果在過去半個世紀當中產生的價值,已經至少達到了投資額的6倍。
“载人登月短期收益或許很低,但是我認爲它的長期收益很高。更不用說未來的月球基地必須以载人登月爲基礎。從科學的角度來看,我們要努力實現载人登月。”杨宇光評論說。
空間站無法直接參與登月任務
2021年,中國空間站建設获得了鉅大的胜利,它能否幫助人類開展载人登月活動?杨宇光表示:“在载人登月任務當中,中國空間站能够發揮作用,但是無法直接參與登月任務。”
空間站在近地軌道上運行,距空中400千米左右,軌道相對固定,和約38萬公里外的月球“相去甚遠”,並沒有充當中轉站的才能和必要。而且登月任務對火箭發射的時間窗口请求很高,從空中發射都是很大的挑戰,更不用說從近地軌道上發射。
“空間站難以直接參與到登月任務中,另一個缘由則是载人火箭的推進劑,也就是燃料,無法在太空中長期儲存。目前,可用於载人登月任務的火箭,採用的都是液氢液氧等低溫推進劑,這些推進劑難以在太空中長期儲存。這也就決定了用於载人登月的火箭一定要從空中發射。”杨宇光補充說。
不過,雖然無法直接參與载人登月任務,並不意味著空間站就無法在载人登月計劃中發揮其他作用。杨宇光解释說,空間站能够充當許多探月技術的試驗場。進行科研實驗自身就是空間站的根本任务之一,在载人登月計劃需求開展技術試驗時,空間站自然“義不容辭”。從這個角度來說,空間站在载人登月任務當中將發揮重要作用。
“不過,一切航天计划都需求嚴谨論證和大量試驗,载人登月也是如此。董才能也谈到,载人登月還需求關键技術攻關和计划深化論證,這是一條必經之路。”杨宇光最後說。

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