「嫦娥五號」登月取樣返回的探月任務,相當於一次「無人版的阿波羅登月」,所以這次行動也再次勾起了國人載人登月的夢想,但是想載人登月就必須有超大推力的重型火箭,目前我國還不具備能直接將載人登月飛船送往月球的火箭,因此總有朋友設想可不可以用我國推力最大的長徵五號火箭,將登月飛船分開發射到太空近地軌道,在那裡進行組裝對接,然後再飛往月球,實現載人登月並返回的目標呢?
可能有的朋友認為這樣的登月方式是異想天開,世界上既沒有這樣的先例,也沒有這樣的計劃,所以應該是不可行的!然而實際情況是這樣的方法也並非不可以,我國也的確有知名航天專家提出過這樣的方案,就是用2~3枚長徵五號運載火箭,將載人登月艙分段發射到太空中組裝對接,然後從太空中再將載人登月飛船推向月球,實現我國載人登月並返回的計劃。
這一方案其實早在幾年前就已經提出了,在長徵五號首次發射成功之後,便有專家提出了這樣的方案,比如中國工程院院士、運載火箭與航天工程專家龍樂豪就提出過三個方案,其中兩個方案都是用長徵五號發射載人飛船。
第一方案是利用現有長徵五號火箭實施,分別發射三次,將載人飛船分段發射到太空後在軌道上實施交會對接,再推入奔月軌道;第二方案就是發展長徵五號拓展型重型火箭,這樣只需要兩次發射就可以完成載人飛船的太空合併組裝。
他的第三個方案就是發展大家眾所周知的使用長徵九號重型火箭,一次發射即可實現載人登月,但火箭研發比較耗時。
提出類似方案的還有美國加州大學洛杉磯分校物理學研究員、觀察者網專欄作家徐令予等人。但目前來看,我國航天部門選擇了研製重型火箭發射載人登月飛船一次性完成載人登月並返回的任務的方案,不過研發的火箭卻並非是長徵九號重型火箭,而是一種近兩年才提出的,目前還沒有正式命名的「921火箭」。
那麼為什麼選擇了使用更大火箭一次性發射實現載人登月這一方案呢?雖然官方並沒有解釋原因,但是分析一下也能推測出來,因為相對而言分段式發射組裝的不確定性還是要高一些,因為它需要發射多發火箭,又要在太空中對接合併,還需要一臺有足夠燃料的大推力發動機在太空中啟動,將其推移到月球軌道,這一過程中的技術考驗是相當大的。
相對而言,用大推力重型火箭將載人登月飛船一次性發往月球要更保險一些,因為這只需要研製一款重型火箭就可以了,而921火箭就是專門為載人登月而打造的。
921火箭和長徵五號一樣,屬於5米直徑,不過它的一級火箭是三發並聯,類似美國重型獵鷹9號火箭和美國德爾塔5型火箭,但921火箭的推力更大,可達3000噸左右,運載能力也更強,近地軌道運載能力在70噸以上,月轉移軌道運載能力在25噸以上,是長徵五號的三倍多,我國今年上半年實驗的下一代載人飛船的登月版本的重量就在23噸左右,921火箭完全可以滿足這款飛船的載人登月並返回的需要。
大名鼎鼎的長徵九號屬於超重型大火箭,這款火箭推力可達5000噸以上,先前一直被認為是載人登月的必備火箭,但是現在來看,這款火箭用來發射載人登月飛船,有點大材小用了,因此現在多被認為是主要用於未來的載人登陸火星使用的。
從左至右火箭型號為921火箭、長徵九號火箭、長徵二號F型火箭
在火箭的設計和製造上,921火箭構型雖然提出較晚,但被認為要比長徵九號製造出來的時間更快,因為這款火箭使用的基本都是現有的發動機、火箭部件和技術,大部分按照方案進行組裝就可以了,但長徵九號火箭這都屬於全新的發動機、部件和技術等,所以一般認為長徵九號被製造出來的時間要在2028年左右,但921火箭大致在2023年之前就可能製造完成。
不過即便如此,921火箭的發射還需要經過多次試驗才能進行載人登月飛行,因此一般認為我國最早進行載人登月試驗的時間不會早於2025年,而美國宇航局使用太空發射系統(SLS)和獵戶座載人登月飛船,以及馬斯克的太空探索技術公司使用重型獵鷹9號或者新式火箭和載人龍飛船改進型,很可能在這個時間之前就會實現載人登月了。
那麼從這個時間上看,假如使用長徵五號分段式發射載人登月飛船去太空組裝對接,然後在前赴月球實行載人登月的航天任務,時間上應該會更早一些,然而爭取更早一點的時間又有多大的意義呢?實現載人登月並非是十分迫切的航天任務,如今的時代也並非是美蘇航天爭霸的時代,我國在航天任務上也無意與美在新的載人登月潮流中一較高下,沒有使用多髮長徵五號火箭來實現載人登月的計劃或許正是出於這個原因吧。
您期待我國更早實現載人登月夢想嗎朋友?您傾向於使用哪種方案呢?期待能在下面聊一聊喲。
參考資料:
《知識分子》雜誌2016年11月3日文章《最高、最大、最強的「長徵五號」,能否託舉中國航天的未來| 專訪龍樂豪院士》(張巧玲撰文)