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载人登月还需迈过哪些坎

发布时间:2020-07-13 21:05:48 阅读: 来源:大班椅厂家

这一刻,神州大地屏住了呼吸。

等待,等待……

“安全着陆!”北京航天飞行控制中心,一幅值得中华民族永远铭记的画面定格在大屏幕上——嫦娥三号按预定计划,落在了月球虹湾上。

这一刻,是2013年12月14日21时11分。这一刻,中国成为世界上第三个在月球软着陆的国家。

凝视眼前这激荡人心的一幕,品味这难以言表的自豪和骄傲,人们的思绪禁不住飘向了更远的地方——中国人究竟何时能真正登上月球?

这段日子,世界各大媒体在关注嫦娥三号同时,纷纷作出预测——

美国《福布斯》评论:“假设中国的探月工程按计划进行,那么中国将在2025年的某个时间实现载人登月。”

英国《独立报》上,天体物理学家戴维·怀特豪斯则说:“15年后下一位在月球上行走的人,很可能是中国人。”

相对于国际舆论呈现的乐观,中国航天人则显得格外谨慎——

“根据我国公布的航天白皮书,目前我国已开始载人登月关键技术的攻关。”年过花甲的嫦娥三号探测器系统首席科学家叶培建院士接受采访时说:“至于具体什么时候能去,我希望有生之年能看到。”

今年“两会”期间,全国人大代表、探月工程副总设计师胡浩透露:“备受关注的载人登月计划仍未正式立项。”

如此看来,中国载人登月的“精确时刻”,现在还难以确定。不管怎样,有一点毋庸置疑——中国航天人正以前所未有的速度,向着这一目标前进。

梦想,就在眼前。然而,要实现这一梦想,难度之大、风险之高,常人难以想象。

挑战之一

新一代大推力火箭

此次嫦娥三号探月之旅,诸多媒体首先将视线聚焦在托举嫦娥三号的长征三号乙增强型火箭上。

2007年,长三甲火箭托举嫦娥一号奔月,用了14天。

2010年,长三丙火箭将嫦娥二号直接送入地月转移轨道,奔月之旅只用了5天。

这一次,长征三号乙增强型火箭——作为我国长征系列火箭中目前运载能力最强的“大力士”,托举重量更重、体积更大的嫦娥三号探测器直接奔月,飞行约112小时。

“长途跋涉把3780千克的嫦娥三号精准地送入地月转移轨道,这已达到长征三号乙火箭的运载能力极限。”嫦娥三号运载火箭系统总指挥岑拯说。

据悉,未来执行首次月球采样返回的嫦娥五号,其体重将是嫦娥三号的数倍之上,没有推力更大的火箭,任务将无法完成。

很显然,现有长征火箭的运载能力,满足不了未来载人登月的需要。

值得欣喜的是,中国航天人未雨绸缪,这一步走在了前面——

在珠海举行的第九届中国国际航空航天博览会上,中国航天科技集团公司展出了新一代大推力运载火箭长征五号的模型。

据介绍,该型号火箭预计于2014年首飞,采用液氢、液氧、煤油等无毒、无污染推进剂,低轨道运载能力达到25吨,地球同步转移轨道运载能力达到14吨,可完成近地轨道卫星、地球同步转移轨道卫星、空间站和月球探测器等各类航天器发射任务,届时我国运载火箭的整体水平将真正进入和美俄并驾齐驱的时代。

新一代大推力火箭,还必须配套建设新的航天发射场。目前,海南航天发射场建设正紧锣密鼓进行。

据《2011年中国的航天》白皮书介绍,中国在未来5年内将完成海南航天发射场建设并投入使用。

这一切工作,看上去有条不紊,值得期待。但我们必须注意到:新火箭的运载能力和新发射场的发射能力,都要在实践中进行检验、磨合,一旦哪一个技术环节出现问题,中国人的登月进程都将大大受阻。

挑战之二

深空测控能力提升

中国航天事业发展历程上,树立着三个具有跨时代意义的里程碑——

1970年,中国成功将第一颗人造地球卫星送上了太空,宣告中国进入航天时代。

2003年,神舟五号载人飞行,中国成为世界上第三个将航天员送入太空的国家。

2007年,嫦娥一号卫星发射,开启了中国深空探测时代。

从地面飞向天空,从天空迈向太空,从太空走向深空,一道道壮美的航迹,折射着中国航天测控能力的跃升。

如今,曾经的光荣已成为定格的历史,中国航天人又一次把新的辉煌镌刻进深邃的太空——

嫦娥三号首次月球软着陆,这是1976年苏联“月球24号”探测器在月面着陆以来时隔37年的又一壮举,堪称中国航天的第四座里程碑。

国防科工局新闻发言人吴志坚说,嫦娥三号是我国航天领域迄今最复杂、难度最大的任务之一,将创造我国航天领域的7项“首次”。

“首次”就意味着风险。澳大利亚太空问题专家莫里斯·琼斯说:“在月球上着陆比只进入轨道要棘手得多,没有犯错的余地。”

就是这“没有犯错的余地”,严峻考验着中国航天的深空测控能力。

月球表面低洼不平,从美苏两国月球车降落情况看,几乎没有一次是降落在平地上。这,意味着地面必须具备对月球车有较强的遥操作能力。一旦遇到沟坎,在地面人员帮助下,月球车才能“看得见、绕得过”。

据了解,作为嫦娥三号任务的飞控“神经中枢”,北京航天飞行控制中心对软硬件都进行了完善升级…… 由此可见,嫦娥三号月球软着陆对深空测控能力要求之高。

试想,载人登月的难度,远远超过此次嫦娥三号任务,这一显而易见的客观事实提醒我们:深空测控能力的提升,将是中国载人登月道路上必须克服的技术挑战之一。

嫦娥三号测控系统总设计师钱卫平接受采访时表示,按计划,将于2016年全面建成由3个测控站联网组成的深空测控网。

据悉,此次任务,航天测控部门已投入佳木斯和喀什两个新建成的深空测控站。

钱卫平介绍:“在佳木斯测控站建成的大型深空测控设备天线口径达到66米,是亚洲口径最大、接收灵敏度最高、连续波发射功率最强的天线。”

过去2年多,中国深空测控能力随着嫦娥二号飞行的轨迹,不断向更远的深空延伸——

嫦娥二号2010年10月1日发射,目前与地球间的距离突破6000万公里。据北京航天飞行控制中心计算,预计嫦娥二号最远将飞行到距地球约3亿公里处。

俗话说:“打一仗,进一步”。深空测控能力的提升,亦是如此。如今,当我们看到“玉兔”月球车在坑洼不平的月面上行走时,这意味着中国深空测控能力又上了一个新台阶。

挑战之三

载人航天配套发展

中国航天的脚步之快,总是出乎人们意料——

今年夏天,神舟十号航天员向全球观众上演了一场精彩的太空授课。

半年之后的冬季,嫦娥三号又在世界注视下首次月面软着陆,上演一段扣人心弦的探索旅程。

对于中国航天的快速发展,美国太空政策专家琼·约翰逊曾这样评价:“很明显,中国有两项非常有意义、组织得非常好的太空探索项目——嫦娥项目和神舟项目。当前,这两个项目是分离的,但它们最终会紧密连接起来,中国最终会发展载人登月项目。”

此言一语中的。实现载人登月的一个重要前提是,必须同时具备载人航天能力和月球探测能力。

也就是说,载人航天的发展进程,将决定着中国载人登月的时间表。这种情况,就好比“一个人用两条腿走路,缺了哪一条腿都不行”。

在常人看来,载人航天与载人登月的技术原理大同小异。其实,从载人航天到载人登月,需要克服航天员太空行走、空间对接等诸多技术难题。

以航天服为例。2008年神舟七号任务,中国航天员翟志刚身穿的国产“飞天”舱外航天服,不是简单意义上的一件衣服,而是“一个小型的太空飞行器”,是经过4年多攻关研制而成。

相比300多公里高度的太空轨道环境,38万公里外月球上的生存环境更为恶劣,夜间温度低至-180℃,白天温度高达150℃。连嫦娥三号无人探测器,科技人员都要为其加装上“黄金甲”,增强其生存能力。

未来载人登月,月球服是不可缺少的装备。这套“天衣”的科技含量和研制难度,远远要超过“飞天”舱外航天服。1969年7月,美国航天员阿姆斯特朗首次登月行走,身穿的月球服重19.69千克,其背部有一个能保证航天员在月面工作8个小时的生命保障系统。

此外,从单纯的技术环节上讲,载人登月需要在近月轨道的超远距离上进行空间交会对接,需要更为先进、稳定的着陆返回式飞船……这些技术,目前在我国载人航天进程中已进行了卓有成效的初步探索,同时还需要在未来的实践中继续深入进行探索。

根据我国载人航天工程整体发展规划,2020年前后完成中国载人空间站的建造。有关专家对此展望:届时,运行中的载人空间站,不仅可以作为探月的“中转站”,还可以作为重要的科研试验基地,加速载人登月工程中一些核心技术的攻关突破。

仰望星空,孙家栋院士的话回荡耳畔:“探月工程是中国在深空这一重大领域科学探索的开始。它不仅仅局限于月球,而是将不可逆转地向火星、金星、土星,向着太阳系所有行星,甚至太阳系外发展。”(记者 柳 刚 张晓祺 王天益 张科进)

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