新一代載人飛船將用來登月，哪款火箭送它上去呢？並非長五和長九
2020-05-10 科普大世界5月8日下午，我國新一代載人飛船順利降落東風著陸場，代表著該型飛船首次試驗圓滿落幕，而這一款飛船的主要任務之一就是為了登陸月球，隨著後續的試驗，該型飛船的功能和安全保障將趨向於完善，並將擔負起我國的載人登月任務從航天員登陸月球並在地月之間往來的重任，看來我國的載人登月飛船已經有著落了，那麼載人登月火箭要用哪一款呢？
可能很多朋友都會認為是長徵五號，畢竟它是我國目前推力最大的火箭，也是全世界現役第二大的火箭，近地軌道運載能力高達23噸，但是這是它在地球近地空間的發射能力，而稍遠的地球同步轉移軌道的運載能力只有14噸，而地月轉移軌道的運載能力就只有8噸左右了，而新一代載人飛船的登月版重達22噸左右，很顯然，長徵5號火箭不具備這樣的推力。
那麼我國用哪款火箭來發射新一代載人飛船，實現我國的載人登月夢想呢？
會是長徵七號系列火箭嗎？它也是我國的一款新型火箭，其實只要看一眼長徵七號的運載能力就明白了，它的近地軌道運載能力大約為14噸，地球同步轉移軌道大約為5.5噸，地月轉移軌道的運轉能力當然就更小了，所以載人登月火箭不可能是長徵七號，不過用它來進行月球無人探測器的發射倒是可以的。
那麼會是傳說中的長徵九號火箭（CZ-9型火箭）嗎？相信我國航天事業的朋友，大概都聽說過長徵九號火箭，這是已知我國目前在沿著最大型號的火箭，具備超越史上推力最大火箭——美國土星五號火箭的能力，其箭體芯級直徑達9.5米，其起飛質量最大約4200噸，最大起飛推力超5800噸，近地軌道運載能力可達140噸，地球同步轉移軌道運載能力接近70噸，地月轉移軌道約50噸，地火轉移軌道約44噸，可見，這款火箭可以一次推送兩臺新一代載人飛船前往火星，用它來發射新載人飛船登陸月球當然沒問題了。
↑最左側為長徵九號火箭
但是，用長徵九號火箭這種超重型運載火箭發射只有22噸的新一代載人飛船送往月球，還是有點小題大做了。而且長徵九號的研製和生產工作中的技術困難也不少，首先它需要大推力發動機，箭體、防護罩、燃料儲藏箱等也都十分巨大，對大尺寸部件製造工藝形成挑戰，需要一定的時間來設計製作，按照現有的該型號火箭的首飛時間可能不會早於2028年，但是我國的載人登月計劃不想等這麼久。因此我國的載人登月計劃呼喚一種新的火箭來完成它，於是，「921火箭」應運而生。
可能很多朋友還都沒有聽說過「921火箭」是怎麼回事，但是大家應該都知道美國SpaceX公司的重型獵鷹火箭，其三發並聯的一級火箭讓人印象深刻，近地軌道運載能力高達63.8噸，地球同步轉移軌道約26.7噸，地月轉移軌道運載能力約20噸，地火轉移軌道運載能力約16.8噸，是現役推力最大的火箭，其之所以推力巨大，是因為三發並聯的一級火箭安裝了27臺梅林1D發動機，而我國的921火箭就與其相似，甚至有人稱就是受這種火箭結構的啟發而決定研製的（實際上研發意願要比重型獵鷹出現的時間早很多）。
↑發射臺上的重型獵鷹火箭
↑航展中展示的「921型火箭」
從已有的消息來看，921火箭採用3級半的CBC構型，由芯一級火箭與兩枚助推器並聯而成，一級推力包含21臺YF-100K泵後擺液氧煤油發動機，根據最新的發動機試驗數據來看，每臺可產生約130噸的推力，一共可產生2730噸左右的推力。比重型獵鷹火箭的運載能力更強，近地軌道運載能力可超70噸，地月轉移軌道運載能力可達25噸，完全能滿足將新一代載人飛船送往月球的需要，所以未來將新一代載人飛船送上月球的火箭將並非長五和長九，將是這款「921火箭」，而且它還會參與我國的空間站建造以及深空探測等航天任務。
↑左側為921火箭，中間為長徵九號火箭，右側為長徵二號f型火箭。
這款火箭的最大起飛質量約2200噸，至少相當於2.5臺長徵五號標準型火箭的重量（每發859~879噸），還大，或者12臺波音747大型客機的重量（每架162~185噸），這款火箭的主要技術難點是要解決多臺發動機並聯的技術，前蘇聯的N1超重型火箭（一級火箭有30臺發動機）就是因為沒有解決好這種技術而失敗的，但是重型獵鷹火箭卻基本解決了這一技術難題。
↑前蘇聯N1型火箭
↑美國重型獵鷹火箭
目前關於這款火箭的消息較少，不過它的身影已經在珠海航展上亮相過，實際上該型火箭目前還沒有一個官方名稱，它的「921火箭」的名稱也不是其代號，而是航天愛好者們以載人航天工程921代號為之冠名的，而且目前也還沒有關於這款火箭何時開始發射測試的消息，一般認為2025年之前應該會對其進行幾次發射試驗，2026年有可能依靠這款火箭和新一代載人飛船進行我國的首次載人登月活動，當然目前這些還都只是猜測。（有說法認為這款火箭在2022年可能進行無助推器首次試飛，因為發動機以及很多部件和技術都是現成的，設計和製造起來比較快，但也有人認為要2026年後才首飛。）
↑注意：圖上面的火箭被認為是傳說中的921火箭，上面有逃逸塔，而且與新一代載人飛船擺放在一起。
參考資料：
《環球時報》5月8日文章《揭秘中國未來載人登月探火「新飛船」》
《環球時報》5月8日文章《我國新一代載人飛船試驗船返回艙成功著陸》
《環球網》2019年12月17日文章《NASA宣布載人登月巨型火箭建造完成：2024年重返月球》
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