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去月球的街头走一走?路还很远

核心提示: 1月3日10时26分,嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面预选着陆区,并通过“鹊桥”月球中继星传回世界上第一张近距离拍摄的月背影像图。

1月3日10时26分,嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面预选着陆区,并通过“鹊桥”月球中继星传回世界上第一张近距离拍摄的月背影像图。

在中国探月计划不断传来好消息的同时,各国的探月计划也在持续推进,人类何时再登上月球又成为热议话题。

从1969年到1972年,美国共完成6次载人登月,将12名航天员送上月球。但从此至今47年间,全世界再也没有开展过载人登月活动。

载人登月到底难在哪,人类在月球建立基地还需做哪些准备?科技日报记者就此采访了相关专家。

载人登月要用更大型火箭和飞船

“载人探月和无人探月最大的不同,也是它要解决的最大问题,即火箭和飞船的运载能力。”中国航天科工集团二院研究员杨宇光告诉记者。

杨宇光具体介绍道,此次嫦娥四号任务中的长三乙火箭地球同步轨道运载能力是5.5吨,奔月轨道运载能力为3.8吨。“由于要携带大量物资和推进剂,载人探月的火箭运载能力要大很多很多。”他说,美国“阿波罗”计划中使用的土星5号运载火箭是截至目前人类历史上使用过的自重最大的运载火箭,高达110.6米,起飞重量3038.5吨,总推力达3408吨,月球轨道运载能力45吨,近地轨道运载能力118吨。

除了火箭,载人登月任务还对飞船有很高要求。登月飞船由指令舱、服务舱和登月舱组成。在执行登月任务时,登月舱与指令服务舱分离,登陆月面,指令服务舱则留在月球轨道上。任务结束后,航天员驾驶登月舱离开月面,与指令服务舱对接,之后,航天员进入指令服务舱。接着,登月舱和指令服务舱再次分离,登月舱会被留在月球轨道上,指令服务舱则会点火加速,进入地月转移轨道,最后溅落海面,完成返回。

“该任务要求飞船有极强的变轨能力,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。”杨宇光告诉记者,美国的阿波罗计划中,登月飞船中的指挥服务舱重量在30吨以上,登月舱则在15吨以上。

除了技术还需烧钱

众所周知,1969年,美国东部时间7月20日22时56分,美国航天员阿姆斯特朗爬下9级舷梯,在月球表面踩下深深印记,并说出那句人类航天史上的名言:“对个人来说这是一小步,但对人类来说这是巨大的飞跃。”

既然几十年前就有了阿姆斯特朗的脚印,为何此后再无更多人类的足迹登上月球?“主要是太烧钱了。”杨宇光说,“美国之所以中止阿波罗计划,就是因为太贵。”

全国空间探测技术首席传播专家庞之浩曾介绍,一枚土星五号火箭造价高达5亿美元,一艘阿波罗登月飞船比等重黄金贵十多倍。阿波罗计划历时11年,耗资255亿美元,为实施该计划,NASA每年预算占到美国政府总预算的4.5%左右,平均每个美国家庭要负担400多美元。这让美国承受了巨大的经济压力。

除了伤财,阿波罗计划还很劳民。高峰时期,参与该工程的有2万家企业、200多所大学和80多个科研机构,总人数超过30万。

“阿波罗计划只是送了三个航天员(其中两个人登月)去月球,成本就如此高昂。”杨宇光说,当时有一种说法:每发射一艘用于登月的土星五号重型火箭,就相当于烧掉一艘航空母舰。

由于这是一项为了目标不惜代价的工程,且技术难度极大,因而除了性价比低,其可靠性也不高,承担着很大风险。杨宇光认为,该工程技术途径比较冒进,一些设备冗余做得很少,从安全性角度来看十分冒险。

正因此,脱离了冷战时期特殊的国际政治环境,此后各国在载人登月计划方面都相当谨慎。为了政治目的不惜代价将人送上月球的时代早已终结,如今的探月活动,注重的是将科学探索和经济利益相结合,以探测月球资源为主,为未来月球资源的开发利用打基础。

“要实现从月球往返及建立月球基地,首先要解决成本问题。”杨宇光认为,核电推进和空间核反应堆两种技术的结合,是未来人类以相对比较低的成本开发太空必然要走的途径。

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编辑:陈梦迪 责任编辑:周强
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