据近日消息,中国载人航天工程办公室日前发布公告,按照我国月球探测工程登月阶段任务初步总体规划,拟于载人登月任务前安排揽月着陆器无人飞行任务。
为充分利用无人飞行机会,鼓励空间科学探索与航天新技术试验,促进高水平科技人才培养,提升飞行任务综合效益,现面向国内公开征集基于揽月着陆器(无人飞行)可用资源的有源搭载载荷项目。
征集范围覆盖政府机构、科研院所、教育机构、企事业单位与行业组织等独立法人单位,申报项目需面向科学和技术前沿、符合国家发展战略需求与科技发展趋势,在空间开展实验的必要性充分并具备面向月球探测任务的工程可实现性,同等条件下与月球探测工程任务关联性高的项目优先搭载。
单次任务搭载载荷总质量不超过50公斤,总功耗一般不超过100W,搭载项目本身不收取搭载费用。
我国计划在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。
截至目前,长征十号运载火箭、梦舟载人飞船、揽月月面着陆器等主要飞行产品研制进展顺利,已陆续完成梦舟载人飞船零高度逃逸、揽月着陆器着陆起飞、长征十号运载火箭系留点火、长征十号运载火箭系统低空演示验证与梦舟载人飞船系统最大动压逃逸飞行等大型试验。
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。
可惜今年8月23日,官方宣布嫦娥七号尚不满足发射条件,不能在预定窗口实施,将择机推迟到2027年。
不能怪官方出尔反尔,因为在月球南极地界,嫦娥七号面对的麻烦要比当年嫦娥三、四、六号加起来都复杂许多。
其中一个麻烦,便与最近科学家发现“月球每年都在缩小”相联系。
而月球缩小留下的伤疤,偏偏是在南极最为密集。
我们先回答一个问题,为何月球会缩小?我们可以把月球想象成一颗风干的葡萄,外壳被挤得起了诸多褶子,在月球内部储存着40多亿年演化下来的余热,这些余热需要慢慢地散掉,但月球可没有像地球那套板块构造,它只有一整块完整的硬壳。
当其冷却收缩之时,应力无处释放,就靠断层错动来泄压。
于是乎,月球表上到处都可能冒出逆冲断层。
不像地球能把危险圈在板界交界的地震带里,在月球上可根本没有什么所谓的安全地方可以躲避。
而嫦娥七号偏偏要去的南极,就是月球最不稳定的区域之一。
南极那一带撞击坑分布密集,地形起伏极大,本就是构造应力容易集中之地。
再加上这里又是人类最理想的落脚之处,因为永久阴影坑底下可能存在水冰,那可是建造未来月球基地的核心资源。
嫦娥七号携带了一台飞跃器,计划从阳光照射区飞进永久阴影坑底部,实地勘探水冰的位置以及存量。
可那些终年不见阳光的坑,最容易在轻微震动下滑坡。
所以,工程师得在“想要”和“敢落”之间反复考虑。
这并不是中国独有的纠结,像美国的登月计划同样也在考虑这方面的问题,但大家的解法不太一样。
嫦娥七号的账究竟要怎么算呢?今年的着陆窗口本来就十分紧张,气候更是极端,光照区最高能到零下110,阴影坑里低于零下230。
在如此极端的环境下,如果落点附近正好压着一条活动断层,月震一来,月壤就有可能出现滑坡:轻则扬起尘埃遮住太阳能板,重则让脚架受力不均,从而无法正常工作。
月震程度可大可小,有些月震能晃上几个小时,远比地球上的普通地震磨人。
嫦娥七号作为勘测先锋,任务周期很短,遇上灾害的概率不高。
可它探明的环境数据,是要给后面的嫦娥八号以及中国载人登月铺路的。
基地要一住几十年,那时候出现的月震和滑坡就不再是小概率事件,必须提前研究和预防。
所以不用纠结于嫦娥七号是否延期,因为这笔账算的并不是今天落下去安不安全,而是我们能不能把月球的脾气研究透,读得准。
多候选落点本身就是一个缓冲,最后落地前再定具体位置,本就是给不确定性留余地。
只有选择更加有把握的落地点,才能够保障任务的安全性。
嫦娥八号计划在2028年前后发射,用月壤高温熔断加3D打印“就地打砖”,给中国载人登月搭建科研站提供基础。
当然,美国也在慢缓慢地推进月球登月的布局,两者暗暗较劲,究竟谁先把月球哪里能稳稳落脚回答清楚,谁才算把这笔账算清,谁就可能在下个时代的太空家园里多一分底气。
所以嫦娥七号这一次发射,既是探水,也是探路。
月球缩小这件事微不足道,但对工程师来说却是必须回答的考题。
嫦娥七号去南极找冰,是给中国未来几十年月球家园探路,需要我们把地质风险算到里面去。
这不是悲观,而是务实。