取樣成功!嫦娥五號之後,中國距離載人登月還有多遠?

2020-12-03 宇宙觀察

可上九天攬月,可下五洋捉鱉,談笑凱歌還

伴隨著長徵五號運載火箭的轟鳴,嫦娥五號奔赴38萬公裡外的月球,去完成嫦娥工程「繞落回」的最後一步:在月球軟著陸,採集兩公斤月球巖石土壤標本,返回地球。

不久之前,處於繞月軌道的嫦娥五號順利實現「雙器分離」,也就是負責著陸的「著陸器和上升器組合體」「軌道器和返回器組合體」的分離,而負責月球軟著陸的前者,目前也已在月球上用鑽具和機械臂完成了「月球挖土」的任務,未來只需要在合適的時間啟動上升器,讓它與繞月軌道上的返回器成功對接,嫦娥五號就可以帶著「月球標本」飛回地球了。

在嫦娥五號之前,只有前蘇聯美國從月球獲得過標本,前者用無人採樣獲得了301克,後者通過六次載人登月獲得了381公斤。

但他們的無人探測器和載人登月地點都選在了月球正面的中緯度地區,所取得的樣本經過分析後都大同小異,無法再為更深入了解月球提供什麼價值了。

而本次嫦娥五號選取的著陸點,是以前從未有人造設備踏足過的月球風暴洋北部,所以嫦娥五號未來帶回地球的「月球標本」將具有非常高的科研價值,對於分析月球資源以便未來大規模開發利用也有很大幫助。

但嫦娥五號的意義絕不只是「月球採樣返回」這麼簡單,我們其實可以把嫦娥五號當做是「載人登月」的一次小規模預演,因為嫦娥五號是目前嫦娥工程中唯一一個需要從月球返回地球的任務,它的「兩器分離」和「兩器對接」不出意外的話,也是未來載人登月過程中必須要進行的步驟,唯一的問題就是:

我們什麼時候載人登月?

和美國迫於蘇聯壓力而匆匆開始阿波羅計劃,最終以六次載人登月又匆匆結尾不同,我國的嫦娥工程從一開始就是個長期規劃,從最開始的繞月,到現在的月球取樣返回,再到未來的載人登月和建設月球基地,整個工程規劃最終將綿延幾十年甚至更久。

但與美國在1969年到1972年間的6次載人登月相比,我們目前並沒有可以媲美當年土星五號的大推力火箭(雖然目前全世界也沒有),現在推力最大的「胖五」(長徵五號)只能用來運送空間站各艙段,推力尚不足以完成未來的載人登月,計劃中最後完成載人登月任務的,是目前尚未出現的「長徵九號」

月球軌道集合

介於目前唯一成功登上月球的只有美國,因此我國的載人登月流程也是參照美國來進行模擬和設想的,也就是先由火箭將太空人送到繞月軌道,而後分離出著陸器和上升級,搭載太空人降落至月球表面開展科研工作,最後由上升級把太空人們帶迴繞月軌道,與軌道返回器重新對接後返回地球。

從技術上來看,月球軌道集合是最「簡單」的方法,嫦娥五號這次也是用的這個方法,但最後載人登月是否真的用這個方法也還不好說。

在嫦娥工程的規劃中,未來10年裡我國將在月球建設一個小型月球科研站,而具體載人登月的時間點,只能等到長徵九號出現才行。

月球基地與地月運輸線

按照遠景規劃,未來的嫦娥六號和七號將前往月球極地進行採樣返回,2030到2035年間將在月球建設大科研站,滿足短期有人值守長期自動運行的需求,2036到2045年間則會在月球上建立綜合性基地,讓太空人長期駐守月球,通過運載火箭以及「可重複利用技術」定期向月球運輸人員和物資。

總體而言,如果中間沒有大變故的話,等到建國100周年也就是2049年的時候,我國將在月球上擁有一個大型基地。

月球未來開發和利用

現在可以確定的是,月球上有大量可用於可控核聚變的「氦-3」,雖然目前人類尚未掌握可控核聚變技術,但不論從能源還是太空探索的角度來看,月球上的氦3早晚都會被大規模開採利用,就像內燃機之前的石油一樣

在天文學家看來,沒有大氣層遮擋且引力強度僅為地球六分之一的月球,是遠勝於地球的天文觀測點和「太空跳板」,在月球上發射火箭和太空飛行器前往太陽系其他地方,遠比在地球上要容易得多,所以月球在未來一定會成為人類邁向深空的跳板。

太空時代的曙光

未來幾十年裡,我們會擁有自己的空間站,自己的月球基地,自己的火星探測器,甚至是自己的「旅行者系列探測器」。

而即將到來的,屬於我們更是屬於全人類的太空時代,決不是可望而不可即的一種空的東西。它是站在海岸遙望海中已經看得見桅杆尖頭了的一隻航船,它是立於高山之巔遠看東方已見光芒四射噴薄欲出的一輪朝日,它是躁動於母腹中的快要成熟了的一個嬰兒。

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