我国探讨在月球上“盖房子”,将建月球科考站,2030年前载人登月

我国探讨在月球上“盖房子”,将建月球科考站,2030年前载人登月

首页休闲益智太空碎砖机更新时间:2024-09-22

我国已经完成了探月工程的第一阶段,即绕、落、回三步走战略阶段,目前已经进入筹备建设月球科研站的新阶段。

我国探月工程即“嫦娥工程”,自2004年1月国务院批准立项,2006年明确将“载人航天与探月工程”列入国家十六个重大科技专项。至2020年12月17日,嫦娥五号返回器携带月球样品,已经完成探月工程三期,可以说每期的工程都准备得很充分扎实,每一期的任务都是圆满完成!

我国月球车玉兔二号

据国家航天局消息,2022年9月,探月工程四期任务已获国家批复,将建立基本型国际月球科研站。

我国为建月球基地,载人登月,进行了大量的大量准备工作,包括前期的月球背面登陆,为月背通讯发射鹊桥中继卫星,月球采样返回,分析月壤等,后期的准备工作也在逐步推进中。

建立月球科考站的计划

据香港《南华早报》网站4月12日报道,中国科学家近日召开了一次会议,讨论在月球建立科考站的计划。

在武汉举行的首届地外建造学术研讨会上,有来自高校、科研院所和航天承包商的100多名研究人员,他们集中在会议讨论了在月球上建造基础设施、机器人的使用以及在地球上模拟月球环境的方法等话题。

首届地外建造学术研讨会

我国太空科研的负责人表示,月球建立科考站的重要目标,在于月球资源的利用上。中国月球科研站初步设计的总体科学目标有5个方面,包括月球考古、巡天探索、日地全景、科学实验、资源利用。

中国国家数字建造技术创新中心首席科学家丁烈云

中国国家数字建造技术创新中心首席科学家丁烈云在会上表示,地外建造仍处于非常早期的阶段,此次会议的目的是推动交流,形成推进地外建造的共识和思路。

科研站选址月球南极

要在月球上建立基地,首先是选址的问题,在我国探月工程“绕、落、回”三步走已经完成后, 中国探月工程总设计师吴伟仁院士在接受记者采访时曾透露,科研站选址月球南极,将于2028年左右建成基本型,以后逐步扩展成国际月球科研站。

科研站为何选址月球南极?是因为月球南极可能有连续180多天的极昼,光照条件较好,温度在零下80到零下100摄氏度左右,适合人和机器设备的长时间工作。

科考基地造型方案

中国探月工程四期总设计师于登云和哈尔滨工业大学等机构的研究人员在《深空探测学报》上提出了被称为“三叶草”和“中国星”的月球建筑方案。

“三叶草”和“中国星”是分别依据月表、月坑两种环境设计的,这两种方案都由4个舱组成,可以支持3-4名航天员短期驻留。

“红五星”造型

其中“中国星”造型,被称作“红五星”,外形不但好看还易识别,最主要的还要它的作用,月球自然环境恶劣,“红五星”造型可以防止陨石撞击,避免太阳风的侵袭,抵御宇宙射线,温度环境相对恒定。

设计月球制砖机

要在月球上建基地,少不了材料与设备,建筑材料少不了沙,石,水,水泥,另外还需要设备和人力。

如果在地面,这些都不成问题,但在月球上,却是千难万难,不用说人目前上去月球还很困难,就是从地面送建筑材料去月球,成本也是个天文数字,不太可能全部从地面送上去。

“中国超级泥瓦匠”月球制砖机

为此我国设计了一款绰号为“中国超级泥瓦匠”的月球制砖机,利用高温烧结技术把月壤烧结成砖,然后机器人运用我国的传统建筑技术把砖块拼装起来,进行砌筑,最终建成设计的方案。

天宫空间站氧气资源百分百再生

水是重要的资源,建成后的月球基地,少不了大量用水,在月球上还没能得到大量水的情况下,水的利用率显得特别重要。而月球上是没有氧气的,需要用水来制氧。

最近好消息,我国天宫空间站氧气资源100%再生,水资源闭合度提升到95%以上,每年减少上行补给6吨,主要技术指标达到世界领先水平。

天宫空间站氧气资源100%再生

我国载人航天环控生保系统已实现由"补给式"向"再生式"根本转换,这一技技术有望应用于月球基地。

我国核聚变实验装置创新世界纪录

月球上有大量氦3,达到了惊人的数百万吨级别,如果被人类有效利用,足够支撑人类用电一万年,100吨的用量就能让人类维持1年的用电量。

就在今年4月12日有好消息传米,我国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置,在第122254次实验中,成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒,创造新了的世界纪录,离应用又近了一步。

EAST可控核聚变技术,输入的是氚与氘,输出能量和水,是清洁能源。

未来如果我国“人造太阳”可控核聚变技术取得巨大进步,相关设备也可以在月球应用,月球表面有大量的氦3,可控核聚变可以输入氦3,这样可以无限解决在月球上的发电问题。

就算不能直接在月球上应用,如果能把氦3带回地面,也是有巨大好处,因为地面的氦3非常少,据资料显示,整个地球,也只有500公斤的储量。

斯特林热电转换装置

在月球基地,设备用电也是个非常重要的问题,发电的关键性问题也就是能源,在还不能直接应用氦3的情况下,就要用到大阳能等其它设备发电,而我国,在太空应用发动机方面也取得空破。

2023年4月,天宫空间站,神舟15号乘组人员顺利完成自由活塞斯特林热电转换试验装置在轨试验。

神舟15完成斯特林热电转换试验装置在轨试验

斯特林热电转换是空间新能源的关键技术之一,只要有热能它就能发电,将热能高效转化为电能,具有结构简单、质量轻、启动快等优点,能够减少对传统太阳能的依赖,相关技术可以用于月球基地发电。

研制新一代载人运载火箭

要建立月球基地,离不开运载火箭,我国目前研制的新一代载人运载火箭,预计2027年前后完成首飞。

新一代载人运载火箭采用液氢、液氧和煤油推进剂,全长约92米,起飞质量约2187吨,起飞推力约2678吨,近地轨道运载能力将达70吨,地月转移轨道运载能力不小于27吨,用于月面着陆器和登月飞船送入地月转移轨道。

该型火箭还可衍生出无助推构型火箭,到时可执行空间站航天员及货物运输任务,一子级具备重复使用功能。

新一代载人运载火箭,为实现我国2030年前载人登陆月球和航天强国建设的重要战略支撑。

我国载人登月时间

我国目前已完成载人月球探测关键技术攻关和方案深化论证,突破了新一代载人飞船、新一代载人运载火箭、月面着陆器、登月服等关键技术,形成了具有中国特色的载人登月任务实施方案。

2030年之前中国实现载人登月

我国已经对建立月球基地有详细计划,到时月球上还得要有人来干预,至于何时载人登月,中国工程院院士、中国探月工程总设计师吴伟仁在接受记者采访时表示:2030年之前,中国人的脚印肯定会踏在月球上去,这没问题的

结束语

建立月球基地需要克服多重挑战,包括没有水、低重力、频繁的月震和宇宙射线辐射等,需要一步步验证,我国目前也是按计划一步步往前走。

未来月球基地模型

探月工程后续计划,嫦娥六号拟于2025年前后发射,在月球背面软着陆,以获取世界首份月球背面月壤样品。

嫦娥七号将于2026年前后发射,探测月球南极,重点找水,拟实现对极区永久阴影坑水冰原位证认等科学目标。

嫦娥八号计划2028年前后发射,将与嫦娥七号一起组成月球科研站的基本型。

中国探月工程四期总设计师于登云

中国探月工程四期总设计师于登云表示,要真正实现“在月亮上盖房子”的目标,也许还需要20至30年,甚至更长时间。

建设月球科考站,是人类科技进步的探索需要,也是航天强国的战略需要,可以进行高效的太空观测任务,如果能大量开采月球上的稀有能源,人类文明将进入更高台阶。

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