想不到过了五十几年,差不多半个世纪时间,有能力施行载人登月计划的,还是两个国家,只不过从美苏变成美中。
上世纪六十年代,美苏太空竞赛,最后苏联载人登月落后美国,至今无人登上月球。而美国的阿波罗载人登月计划,在付出巨大代价后取得了成功。
从1969年7月到1972年12月,美国先后有12名宇航员乘坐“阿波罗号”太空船,登上月球,之后再无登月行为。
美国载人登月,是当时美苏太空竞赛的产物,美国为了赶在苏联人之前登上月球,付出了巨大价代与资源,当时牺牲了3位宇航员,耗费了大约1200亿美元,对比现在相当于是1万亿美元。
美国最终抢在苏联之前送人登上了月球,阿姆斯特朗登上月球时说的话:“这是我的一小步,却是人类的一大步”,这句话至今在世界上影响深刻。
而苏联也是付出了巨大价代,在载人登月无望后,转向研发空间站,虽然最后建成了空间站。但也拖垮了其国内经济,最终在上世纪90年代解体,苏联变成了前苏联,解体原因可能有很多,与美国的太空竞赛拖垮经济也有一部份原因吧。
美国重启载人登月计划2017年,美国决定重启载人登月计划,当时的美国总统唐纳德·特朗普签署了《1号太空政策指令》(英文:Space Policy Directive 1),正式批准阿尔忒弥斯计划。
阿尔忒弥斯计划标志图案
阿尔忒弥斯计划由美国国家航空航天局主导,邀请了众多航天企业与航天局参与,如欧洲航天局、日本宇宙航空研究开发机构、加拿大国家航天局、意大利航天局、澳大利亚国家航天局、英国航天局、阿联酋航天局等。
“阿耳忒弥斯”是美国政府2019年宣布的新登月计划,最初计划在2024年前将美国宇航员再次送上月球。
由于预算不足等原因,美国航天局2022年11月宣布,美国宇航员重返月球可能比原计划推迟一年,最早于2025年登月。
2022年11月16日,美国航天局的新一代登月火箭“太空发射系统”把一艘“猎户座”飞船送入绕月轨道,执行“阿耳忒弥斯1号”任务,飞船经过25天半飞行后顺利返回地球。
2023年3月7日,美国国家航空航天局宣布,“阿耳忒弥斯2号”载人绕月飞行项目正按部就班进行,预计明年11月实施。
美国为何重启载人登月计划?距美国1972年12月最后一次载人登月,过去了50年,为何现在又重启载人登月?一方面是因为美国看到中国有载人登月计划,而且有实力登月,美国有了新对手,着急了。
月球矿物,“嫦娥石”
另一方面也是看中了月球上的资源,以前登上了月球,但还没有办法利用月球资源,现在不同了,在新科技的支持下,看到了可以利用月球资源的希望,为了上月球圈地,美国也是拼了。
我国虽然在航空航天领域长期受美西方技术封锁,但凭借着我国人民的智慧,近几十年我国航天事业蓬勃发展,取得了令世界举世瞩目的世成绩,如组建北斗,搭建空间站,探星探月等这些大工程。
中国天宫空间站
我国航天事业的每一个项目,都有详细的计划,一步一个脚印走出来的,按步就班实施,不受别人影响。
如我国的空间站,从1992立项,到2022年全面建成,历时30年时间。神舟飞船从1到15号,其间神舟飞船1号1999年无人发射,到2003年神舟飞船5号载人发射也是耗时4年多时间,每一步都是通过扎实步伐完成的。
我国的探月与登月计划我国于2004年正式开展月球探测项目,命名为“嫦娥工程”。工程分为“无人月球探测”,“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段。
2020年11月24日,“嫦娥五号”发射,我国首次月球采样返回,取回1731g月壤,完成了探月工程的“绕”、“落”、“回”三步走战略,结束了第一阶段。
从2007年“嫦娥一号”发射到2020年“嫦娥五号”发射,用了差不多13年。目前的第二,三阶段在按步就班进行中,
嫦娥号后续计划嫦娥六号:计划在2024年前后实施,到月球背面采样并返回。
嫦娥七号:计划在2026年前后发射,探测月球南极,重点找水。
嫦娥八号:计划在2028年前后发射,与嫦娥七号一起组成月球科研站的基本型。
下面来看下我国准备的载人登月信息
2022年11月底,中国载人航天工程新闻发言人季启明透露,中国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。
新一代载人运载火箭我国还正在研制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。
无助推构型火箭全长约67米,起飞重量约740吨,起飞推力约892吨,近地轨道运载能力不小于14吨为实现我国2030年前载人登陆月球和航天强国建设的重要战略支撑。
空间站在轨试验斯特林热电转换装置建立月球基地有其中一个关键性问题是能源,为此我国在空间站测试能在太空应用的发电机。
2023年4月,神舟15号乘组在空间站,顺利完成自由活塞斯特林热电转换试验装置在轨试验。
神十五乘组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,它可以将热能高效转化为电能,并有结构简单、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。
“人造太阳”创造新的世界纪录4月12日晚21时消息,我国东方超环,有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST),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。
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,相关持术未必不能用在月球上,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。
当然这目前只能想想,主要还是的靠斯特林这类发电设备。
“红五星”造型方案我国为未来月球基地“红五星”造型方案,被称作“中国星”。
未来月球基地“红五星”造型方案
“红五星”外形不但好看还易识别,但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。
利用3D技术建造“中国超级泥瓦匠”建立月球基地,少不了建筑材料,如果从地球发送到月球,将会付出相当大的代价,月球上有很多月壤月岩,可以就地取材加于利用。
为此,我国相关单位在此领域进行了攻关,并且取得了阶段性成果,设计了一款绰号为“中国超级泥瓦匠”的月球制砖机。
“中国超级泥瓦匠”的月球制砖机
它的基本原理是利用3D打印技术,建造成一个大型3D打印机,利用高温烧结技术把月球土壤烧结成砖,作为未来建月球基地的建筑材料,这样可以减少大量成本,节省相当大的一部分登月载荷。
结束语我国的载人登月计划在稳步推进中,美国感受到了压力,适时抛出登月计划,就看我国怎样应对。
太空探索拼的是综合国力,中美在未来几年,在围绕月球上,在外人看来,是在展开太空竞赛。
我国当然会吸取美苏太空竞赛的教训,不参于美中太空竞赛,不管最后是不是美国人再次率先登月,我国都不会为其改变计划,一切按自己的步骤来,不受美国影响。
未来月球基地
我国登月,是为人类和平使用月球而登月。我国在月球上建立基地,是打造一个基于中国为主导的国际合作平台,共享共建,为全球用户提供服务,为全人类和平利用地月空间贡献中国力量和智慧,推动构建人类命运共同体,彰显中国的国际影响力!
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