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谭祖亮科技 2019年1月3日,“嫦娥四号”探测器在月球背面成功着陆,让中国成为了第一个在月球背面着陆航天器的国家。 6park.com2020年12月17日,“嫦娥五号”探测器又将采集的1731克月球样本,顺利带回了地球,使我国成为了第三个将月球样本带回地球的国家。 6park.com“嫦娥五号”探测器 6park.com近些年来,中国的月球计划一直在稳步推进,并按照自己的节奏进行。中国在探月之路上,取得了一项项历史性的伟大成就。 6park.com尽管如此,目前的中国依然没有真正实现登月,中国探月计划仍处于无人探月阶段,但我们的最终目标是载人登月。 6park.com1969年7月20日,美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗,在月球上留下了第一个人类足迹,让美国成为了世界上第一个,也是唯一一个有宇航员登陆月球的国家。 6park.com那么中国人究竟何时才能登上月球呢?答案是2030年。 6park.com据人民日报2022年11月13日的消息,中科院院士叶培建向我们阐述了中国人登月的大致时间: 6park.com“我个人认为,只要现在载人登月的技术攻关这么发展下去,只要国家下决心,在2030年之前,实现中国的载人登月是完全有可能的。” 6park.com登月的意义 6park.com时至今日,全球已经发射了130多个月球探测器,还曾有12名宇航员到访过月球,对其进行过实地考察。 6park.com为何人类要如此孜孜不倦的要登月?登月对我们来说究竟有何意义呢? 6park.com原因一:月球蕴藏的巨大能源 6park.com丰富的水资源、金属、稀有元素氦-3等等。其中,月球上已知的矿物,就多达100多种,蕴藏了大量的钛、铁、铀、钍、稀土、钠、钾、镍、铬、锰等矿产资源。 6park.com另外,在地球上很少见的氦-3,在月球上却极为丰富,据估计,月球表面已经沉积了超过100万吨的氦-3(3He)。 6park.com且氦-3还是一种既安全高效,又清洁的核聚变发电燃料,被科学界认为是一种“完美能源”。 6park.com对于人类而言,谁能先一步征服月球,那么谁就能率先受益,对月球能源资源进行开发利用。 6park.com所以中国登月的长期目标和任务,是要在月球上建立一个月球基地,用以挖掘和采集更多丰富的资源。 6park.com原因二:彰显中国太空能力,和国家综合国力 6park.com对于地球上的任何一个国家而言,实现探月或者登月,都能取得相比于别国更多的太空战略优势,激发强烈的民族自豪感,增强民族凝聚力。 6park.com如今的中国正在大力投资太空。2020年,我国在太空领域的预算就已经达到130亿美元。 6park.com从2016年到2021年12月,我国已经发射了207次太空任务,其中包括先后发射的嫦娥一号,嫦娥二号绕月探测器,嫦娥三号,嫦娥四号落月探测器,嫦娥五号携样返回。 6park.com嫦娥四号 6park.com但我们的志向还远远不止于此,未来还会有嫦娥六号月球采样返回器(相较于“五号”,“六号”将采集更多样品)等月球探测器。 6park.com2021年4月,新空间站的天河号核心舱成功发射。不久后,我国还接连向轨道实验室发射了两次宇航员太空任务,一次在6月,一次是在11月。 6park.com在未来几年,我国也还将继续研究载人登月计划,研制新一代的载人航天飞船,突破关键技术,继续为探索月球蓄力,继续向世界彰显我国的太空实力和综合国力。 6park.com登月难点 6park.com叶培建院士还表示: 6park.com“无人探月能为载人登月提供许多资料,虽然无人探月远远代替不了载人登月的技术需求,后者在规模、安全性、可靠性等方面的要求都大大超过前者,这意味着未来需要攻克更多技术难关。” 6park.com那我国目前在登月计划上,具体还面临哪些困难呢?我们又还缺什么? 6park.com资金耗费巨大 6park.com登月很烧钱,想要“接管”月球则更是如此。 6park.com当初美国宇航局在阿波罗登月计划上,就花费了约2800亿美元在火箭,航天器和地面系统的研发上。 6park.com如今美国人又重启了登月计划——阿尔忒弥斯计划,计划将在2024年送美国宇航员回月球表面。 6park.com即便经过几十年的技术革新与发展,美国宇航局在登月计划上的资金投入,虽然可能会比阿波罗计划低,但是也并不便宜,依然需要几百亿甚至上千亿美元的资金。 6park.com而拿我们的嫦娥一号工程中耗资约14亿元人民币,而嫦娥四号花了多少钱呢?成本接近建造一公里的地铁。 6park.com中国地铁每公里的建设成本,是从5亿元人民币(约合7260万美元),到12亿元人民币(约合1.724亿美元)不等,具体要视不同的建设难度而定。 6park.com虽然没有具体准确的成本花费,但是一公里地铁的建设成本已经很接近了,我们可以将其作为一个参考和估计。 6park.com技术难点 6park.com据了解,目前我国想要实现载人登月,在技术上还需跨越很多难关: 6park.com难关一:火箭推力和运载能力问题,需研制重型运载火箭。 6park.com叶培建表示: 6park.com“重型运载火箭是最难的也是最迫切的,我们仍和国际先进水平有差距。” 6park.com月球距离地球约38.4万公里,想要实现载人登月,对载人飞船的技术要求比发射卫星还要高,火箭必须要有足够大的推力和运载能力才行。 6park.com要将人和登月舱送到月球,按照我国现役火箭的运载能力,还存在明显不足,火箭本身要携带沉重的发射系统,单单是登月舱就重达10吨以上。 6park.com当初美国“阿波罗11号”的登月舱都超过了15吨,还有25吨的服务舱,约6吨的指令舱等等,加起来整个飞船的重量已经超过了45吨。 6park.com所以想要实现登月,还需要我们在火箭的运载能力上有大的改进和突破。 6park.com阿波罗11号 6park.com对于火箭推力问题,目前已经有了一种解决方案。得益于此前长征五号运载火箭的成功发射,我们可以采取一到两次发射,和一次月球交汇对接的方式。 6park.com长征五号运载火箭在近地轨道运载能力能达到25吨,地球同步转移轨道运载能力达到14吨,这供可供发射月球返回探测器或者20吨级空间站。 6park.com然后在这个基础上,我们可研制起飞重量约15000吨级的超大型运载火箭,来实现登月。 6park.com难关二,解决宇航员在月球上的生命安全保障问题。 6park.com即便我们解决了火箭的问题,成功登陆了月球,就算成功了吗?我们还需要面临登陆月球以后的诸多问题。 6park.com除了火箭飞行,零重力造成的不适,以及着陆可能带来的危险以外,月球本身的环境也是一个致命问题。宇航员在月球上需要面对大气层稀薄,辐射,低重力,月球尘埃等的威胁。 6park.com宇航员在月球上受到的辐射强度,是近地轨道空间站的2-3倍,与地球相比,辐射强度更是高出200倍。 6park.com而重力降低后,宇航员若长时间停留在低重力环境中,会使得宇航员失去肌肉质量和骨骼密度。 6park.com另外,月球尘埃主要由二氧化硅碎片组成,它细如粉末,宇航员长时间接触可能会导致更严重的影响,如支气管炎或癌症。 6park.com对于登月的宇航员,如果他们只停留几天或者几周,那么这种短期的停留所造成的影响,或许是可控的。 6park.com但是如果我们建立了月球基地或者月球轨道空间站,则需要宇航员长期停留,所以在这个期间,如何保障宇航员的生命安全,成为了一个棘手的问题。 6park.com因此,无论是探月工程,还是载人登月,都是极为复杂和庞大的工程。 6park.com除了上述提到的困难以外,还有地面条件的建设,宇航员出舱,飞船对接等方面的问题都有待解决,每一个环节都很重要,都需要严格对待。 6park.com不过,登月还只是一个起点,我们的未来是星辰大海,是更加广袤的宇宙。 | |||
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