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中国航天有多强:2035年建成月球基地,2049年探测外太阳系

来源:网络 编辑:小彩 更新:2026-07-31

2020年11月24日,嫦娥五号月球探测器搭乘长征五号运载火箭发射升空,12月17日携带月球样品回到地球。

在这次任务中,我国实现了首次月球无人采样返回,这标志着探月工程三期的完美落幕,随后一年多的时间里,科学家依据带回来的土壤样本,建立起了精准的月球年代函数模型,同时也发现了稀有能源氦-3,可以说是收获颇丰。

前不久

国务院新闻办公室发布了《2021中国的航天》白皮书,我国即将启动一批新的航天重大工程,其中就包括探月工程四期。

探月工程四期在2021年底正式通过立项审批,计划在月球南极进行着陆,其中嫦娥六号将在月球南极区域采集一公斤到两公斤的样本返回地球,嫦娥七号将对月球南极的环境气候/地形地貌进行全方位的勘察,通过分析南极资源的存在情况,为以后长期在月球工作打下基础。

更为振奋的是,根据探月工程总设计师吴伟仁曾透露,我国计划在2035年左右建成月球科研站,而站址预计就在月球南极。

之所以要选在月球南极地区建站,是因为月球早已被地球潮汐锁定,白天的月表温度高达一百多摄氏度,晚上则会出现将近零下200摄氏度的极寒,但在月球南北两极地区由于极昼和极夜的存在,往往会出现连续180天的光照期。

只有在光照期间,月球基地的太阳能装置才能发挥作用,科研站的工作人员们也才能在月球基地长时间居住,而且月球的南极区域存在很多深度达到几公里的陨石坑,那里常年不见天日,很可能存在月球上为数不多的水资源。

长远来看,如果能够在月球南极建立科研站,对整个太空探测都有着里程碑的意义,因为科研站不仅仅是为了科学研究和月球资源利用开发,还可以作为深空探测中转站,毕竟从月球发射火箭前往火星可比从地球发射容易多了。

除了2035年在月球南极建立科考站外,白皮书同样强调,我国将于2049年实现对外太阳系乃至太阳系边界的探测,也就是追上并超越旅行者一号,直抵太阳系的最外围,初步估计探测器将至少飞行150亿公里,也就是100倍地日距离。

考虑到美国1977年发射的旅行者系列探测器,一直飞了40多年才离开了太阳系日球层,我国想要在2049年来临之前的20多年里到达150亿公里外,就必须让探测器速度达到旅行者一号的两倍,也就是每秒34公里才行。

乍看之下这个速度很快,但在旅行者系列探测器发射四十多年后的今天,人类科技其实已经有很大进步了,比如行星引力弹弓效应的成熟应用,以及全电推进的霍尔推进器的应用,相信在这些新技术的加持下,我国的探测器一定能在20年内完成旅行者系列探测器40多年的漫漫征程。

如果足够理想,或许我国的探测器还能到达奥尔特星云,这个尚处于假想中的星云被认为包裹了整个太阳系,如果有探测器能突破日球层进一步保持与地球的联系的话,人类或将亲眼目睹奥尔特云的壮观。

总体来看

航天航空领域因为基础推进方式长期没有大的革新,所以后发优势非常明显,比如我国空间站的智能化就远超国际空间站,未来发射的太阳系边缘探测器的各项参数,也会远超40多年前的旅行者一号。

如果我国的可控核聚变研究在2049年之前也取得重大突破的话,以可控核聚变为能量源的飞船将获得比以往更快的速度,太阳系内将真正变成我国飞船的自家庭院,往返火星与地球的常态化航班也能得以建立。

中国航天作为目前世界上规划能力最强的宇航力量,相信在未来一定能带领我们征服星辰大海。

美国:空天飞机是个无底洞,我们早砍了! 中国:那是你不会降成本!

## 20分钟,中国航天给世界上了一个惊喜 酒泉的阳光,带着一丝尘土的味道,静谧地洒在跑道上。

远处,天空传来一声低沉的轰鸣,一道流畅的影子划破天际,轻盈地掠过跑道上方,平稳落地,减速滑行,最终稳稳停在了停机坪上。

仅仅20分钟,从酒泉卫星发射中心到阿拉善右旗巴丹吉林机场,一趟看似平常的飞行。

如果只看这落地的一幕,或许你会误以为这只是一架普通的客机正在进行例行试飞。

然而,这架外观充满未来感的飞行器,几分钟前刚刚从离地百公里的亚轨道边缘一路滑翔而来。

中国航天科技集团随后官宣,我国首型亚轨道可重复使用运载器试验飞行取得圆满成功!它不仅实现了与普通飞机一样的水平起降,更标志着中国在低成本航班化太空运输的全球竞赛中,迅猛地迈入了第一梯队。

消息犹如一枚重磅炸弹,瞬间传遍全球。

海外的航天大佬们,揉了揉惺忪的睡眼,仿佛在做梦。

等等,这到底是怎么回事?空天飞机?不是二十年前就被判定为‘无底洞’,直接砍掉了吗?中国怎么不但做出来了,还做成了20分钟一趟的‘太空班车’? 事情远比表面看上去复杂得多。

这不仅仅是一次普通的试飞,更是一场跨越三十年的路线决战,一场工业能力差距的降维打击。

## 美式悲剧:被军方指标绑架的吞金巨兽 要真正理解这20分钟的含金量,必须先拨开历史尘埃,看看当年美国航天局(NASA)是如何被空天飞机坑得苦不堪言的。

本应是人类梦想中的终极航天形态——像飞机一样水平起降,进出太空,随时待命——航天飞机承载了无数希望。

早在20世纪70年代,美国就在这个方向上投入了巨大的资源。

然而,航天飞机最终变成一场噩梦,是因为它一出生就被五角大楼绑架了。

彼时,冷战如火如荼,美国空军提出了一个近乎疯狂的要求:航天飞机必须具备一次轨道跨越的能力。

简单来说,军方希望航天飞机从本土起飞,绕地球飞一圈时,直接在苏联上空截击并摧毁苏联的卫星,然后不经过二次调整,凭空在大气层顶端做一次超大角度的侧向滑翔,直接返回美国本土。

为了满足这个带有浓厚科幻色彩的军事需求,原本设计精巧、轻盈的航天飞机被迫改用臃肿的机身和巨大的双三角翼。

整机重达近100吨,这导致了重返大气层时的热流和控制难度飙升至物理极限。

后果是灾难性的:首先是那令人沮丧的手工贴瓷砖的噩梦。

为了抵抗极端的高温,航天飞机的腹部需要贴上约3万块隔热瓦(HRSI)。

由于机身曲面复杂,每块瓦的形状都千差万别。

每次返回后,技术人员只能拿着小锤子,一块一块地敲击,听声音判断瓦片是否有松动,再用有机硅胶水重新粘合。

其次是高昂的维修成本,维修费用甚至比购买新车还要贵。

宣称的可重复使用仅仅是一种空洞的承诺。

每次返回后的拆解检测,都需要耗费数月时间。

最终,巨额的账单压垮了航天飞机计划:整个项目烧掉了1960亿美元,平均每次发射的成本高达15亿美元!2003年,哥伦比亚号因一块脱落的防热泡沫砸毁了左翼隔热瓦,机毁人亡,彻底宣告了这项计划的终结。

在2001年,NASA又试图搞全复合材料的单级往返空天飞机原型机(X-33),结果烧掉了13亿美元,结果液体氢燃料箱直接炸裂,项目被迫叫停。

西方航天界由此得出一个铁律:翼式滑翔/空天飞机路线就是一个无底洞! 只有通过SpaceX那样的火箭垂直回收(VTVL)才能实现可重复利用的未来。

## 30年的隐忍:不是路线错,是你们当年生不逢时 西方高呼此路不通,但中国航天人却在废墟中看到了希望。

时光倒流到1986年,中国制定863计划时,航天界曾爆发过一场长达数年的论战:中国的载人航天,究竟是跟随美国搞航天飞机,还是走传统的飞船路线? 以庄逢甘、顾诵芬等为代表的专家团队经过严密的计算,得出了一个前瞻性的结论:航天飞机的理念确实具有革命性,但70年代的材料学和计算能力根本无法支撑它的野心。

当时强行上马,无异于用农业时代的底座去建造工业时代的飞船,注定要失败。

于是,中国制定了谨慎的两条腿走路的战略:一方面,用载人飞船(神舟系列)稳扎稳打地解决空间站问题;另一方面,对高升阻比的可重复使用运载器保持战略定力,默默攻克材料和算法难题,等待技术成熟再给西方一个惊喜。

三十年一晃而过,当中国工业底座全面爆发时,当年卡住美国的技术难题,一个接一个被解开了:防热瓦碎裂? 现代中国已经搞出了一体化成型的高温碳基/硅基复合材料,机身就像穿了一件无缝的纳米防晒衣,再也不需要人工敲瓷砖、刷胶水了。

气动控制难度太大? 现代超算结合大模型与高精自主控制算法(飞控系统)能够让飞行器在极高热流和超音速状态下自动调整气动舵面,比当年宇航员手动操作精准成百上千倍。

这并不是中国照搬美国的路线,而是中国利用21世纪的现代工业能力,强行复活了一条被上一代科技强国抛弃的神级路线。

## 降本密码:把特技大蹦极改成太空客运班线 许多读者可能好奇,既然SpaceX的火箭回收技术已经成熟,为什么中国非要执着于这种水平着陆(HTHL)的空天飞机模式呢?答案在于降成本和商业化这两个维度,两者逻辑截然不同。

如果用日常交通工具来比喻,你就能立刻明白其中的道理: | 维度 | 火箭垂直回收 (如SpaceX) | 中国水平着陆运载器 (空天飞机路线) | |---|---|---| | **回收姿态** | 高空扔砖头:靠发动机最后时刻点火反推,对场地和姿态控制要求极高 | 超音速冲浪:利用大气层升力悠闲滑翔,像民航客机一样缓缓着陆 | | **乘客体验** | 特技大蹦极:过载高达 4G-8G,普通人分分钟晕厥,需要魔鬼训练 | 高铁二次接地:平缓下滑,过载仅 1.5G-2G,就像坐了一趟推背感强的民航客机 | | **基础设施** | 必须建造极其昂贵且专用的垂直回收阵地或海上回收船 | 白嫖现有基建:直接降落在阿左旗巴丹吉林机场这种标准民用跑道上 | | **维护成本** | 发动机每次被强行反推剧烈震动,需要深度检修 | 机身内置海量传感器,AI秒级完成自检,加满油第二天就能接着飞 | 看到关键点了吗?中国亚轨道运载器的核心降本密码在于它彻底摆脱了对专用航天发射场的依赖。

只要有一条足够长的普通民用机场跑道,它就能安全降落,将天地运输成本降低了80%以上!从过去倾全国之力的高精尖科研工程到如今的,中国将其硬生生转变为一种高频次、标准化、基础设施化的工具化物流。

## 降维打击:从科研大戏到太空出租车 站在更高的视角来看,20分钟的酒泉-阿拉善飞行,仅仅揭开了星际物流时代的一角。

* **第一层:地对地一小时全球通达**。

此次验证的是亚轨道技术。

如果将这种高升阻比运载器用于洲际客运,未来的画面将极其震撼:在北京吃完早餐登机,运载器冲出大气层进行亚轨道滑翔,1小时后就能平稳降落在纽约或伦敦的机场。

传统民航15个小时的煎熬,被直接压缩了一个数量级。

* **第二层:真正触手可及的大众太空旅游**。

当运输成本降低80%,且过载控制在普通人身体能轻松承受的2G以内时,去太空看黑色的宇宙背景和蓝色地球弧线,将不再是亿万富翁的专属。

未来一张太空机票的价格,有机会拉低到数十万元人民币,进入了许多中产阶级消费的射程之内。

* **第三层:商业航天与空间站补给的高频化**。

未来的近地空间站补给,将不再需要提前数月策划、安排庞大的地面团队。

需要紧急送去零部件或科研载荷?直接安排一趟亚轨道班车,当天发车,当天送达。

西方曾经以为,放弃昂贵的航天飞机,用火箭回收就锁死了商业航天的天花板。

而中国航天的答案则简单直接:你觉得是无底洞,是因为你当年站在了错误的时代节点上;等中国把现代材料、算法和工业供应链全部推平之后,这片天空,该换一种玩法了。

当曾经高不可攀的太空探索,变成民用机场跑道上日复一日的起飞与降落,人类通往星辰大海的大门,才算真正被推开了一道缝隙。

揽月着陆器无人飞行:1次载荷不超50kg,中国登月时间能更快吗?

好消息!中国载人航天宣布,揽月着陆器(无人飞行)载荷征集来了,这虽然说是着陆器的一次征集,但也说明了我国整个载人登月计划的执行稳定推动问题,那什么时候执行呢? 从当下我国锁定登月目标来讲,这没有任何的变化,就是预计在2030年前完成载人登月任务,所以,这是值得期待的。

只不过,会不会提前多久,这个可能会看我国整个月球任务的进度情况,一般来说,从个人的角度来讲,应该就是在2029年左右进行,不太可能直接踩到线上来是吧,那下面我们就先看看着陆器的问题。

揽月着陆器要无人飞行:1次载荷不超50kg 对于揽月着陆器来说,其实这是我国月球计划之下最为核心的部分,因为要上月球,月球着陆器就是核心,它是带航天员,物资等上月球的关键。

按照我国针对揽月着陆器的设计来看,由登月舱和推进舱组成,主要用于环月轨道与月表间的航天员运输,可搭载2名航天员往返,并可携带月球车和科学载荷,是航天员驻月期间的月面生活中心、能源中心及数据中心。

只不过,这里大家看到2人不要误解,我国首次登月任务计划是3人前往月球,到月球表面是2人,这个要分开,这也说明了其中1人是在轨支持任务了。

所以,这一次我国发布的揽月着陆器进行无人飞行任务,那也说明了我国在正式“载人登月”前,要进行测试,确保各个航天器,火箭等系统的稳定性,这都是常态化的事情。

也就是借用这样的机会,我国推动一次无人上月球的测试,按照说明情况来看——这一次征集的载荷,单次任务搭载载荷总质量不超过50kg,总功耗一般不超过100W,这也说明了给出的空间还是较大,具体搭载什么,可能需要在后续公布了才知道。

所以,针对这一次任务来说,也是值得期待的,要进行无人飞行任务了,在无人飞行之后,必然也就会推动载人登月任务的执行,同时,要发射月面着陆器的话,我国登月火箭系统等方面的测试,也会到来,而且本身从方案来讲,我国是要利用2枚火箭来执行任务,那就是先采用两枚运载火箭分别将月面着陆器(“揽月”)和载人飞船(“梦舟”)送至地月转移轨道。

这说明了可以单独发射月面着陆器测试,但要测试整个系统的话,那肯定也是要进行梦舟飞船的发射测试才行,这还是组合体,具体的安排,就看我国后面航天中心公布了再看看。

中国2030年前登月,能更快吗? 的确,针对我国整个月球计划来说,一直都是说在2030年前登月,但是相对来说,快也不是没有可能的,我前面也说了,一般来说,在2029年左右的概率是最大的,因为在此前,我国深空探测实验室就给出了一个时间表,那就是在2029年-2030年前登月,这说明了最快还是有可能在2029年,只不过,这一切都是取决我国的整个月球计划的执行过程,只有执行了,才是确定性的。

而从如今的揽月着陆器的征集载荷问题来讲,其实也说明了我国很可能会加速推进了,可以说针对登月任务来说,提前进行测试,这完全也是可以理解的,毕竟测试就是最为核心的。

如果测试都没有问题,那下一步就可以进行载人登月,要是出现了一部分的问题,那还是可以进行相关性的调整,也是具有充足的时间,所以,其实节点还是足够了。

而且,我国在今年也宣布了要进行长征十号甲,梦舟一号飞船的测试,当下还没有给出明确的调整时间,要是整个都测试完成了,后续只需要进行升级测试就行了,毕竟这都是我国登月之下的先锋版。

同时,载人登月火箭依照初期的节点,也是在2027年进行测试,这些都是相互相的,那么,我们就等待时间的到来吧,我国反正也是多次对外公布了,载人登月稳定推进,那说明了一切都没有问题。

如果真的存在变化,我国肯定早就做好了说明准备,不会类似于要执行人了,临时进行任务的改变,大家完全可以放心,不排除我国更快的登月,至少在任务节点之下,都在加速推动之中,这就是趋势。

载人登月难不难? 对于载人登月来说,肯定是难得。

自从美国阿波罗计划之后,人类再也没有执行过载人登月,就算是美国重启载人登月任务——执行重返月球计划,美国也是面临各种困境,这不仅是烧钱的问题,还是技术上的问题,都是挑战性的。

当然,在载人登月的过程之中,也是推进人类走向深空的关键,所以,都进行。

那到底有多难? 如在执行载人登月任务的过程之中,对飞船要求有极强的变轨能力,因为登月舱要进行近月制动,其变轨速度大约在八九百米每秒,且要留相当的变轨能力从环月轨道返回月地转移轨道。

登月舱着陆月面和返回环月轨道的速度增量都接近两千米每秒,要实现这个速度,飞船一半以上的重量都是推进剂,而且还需要精确的测控能力,对地面具有动态观察能力,自主调整能力等等,这些都是任务之下的难题。

所以,如果很简单的话,世界上早就有很多国家都已经执行了载人登月任务了,也就是难,如今也没有看到多少国家突破,而且在阿波罗计划之后,当下也还没有谁完成过载人登月任务,这就是问题的根本。

那么,时间虽然紧张,但是在执行载人登月任务之下,我们必须确保每一次的任务都可以完美的执行,并且确保火箭,飞船等方面全面的稳定,具有安全性等之后,才会开启登月任务,前夕的无人测试就是确保的关键。

而我国这一次发布揽月着陆器要无人飞行,其实也就是其中测试的一部分,那么,我们期待早点到来,只要无人测试稳定了,那么载人登月的任务也就来了,这就是趋势。

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