中國計(jì)劃2030年載人登月，技術(shù)進(jìn)度怎么樣了？

嫦娥六號(hào)發(fā)射成功了！ 大家是不是也開始期待中國的載人登月了呢？2030年前如果要實(shí)現(xiàn)的話，我們還需要哪些裝備？載人登月還不是終點(diǎn)，只是一個(gè)新的開始，這后面的計(jì)劃可太科幻了！

載人登月的初衷

咱先從最后一個(gè)問題說，我們的載人登月是為了和平利用太空資源，為了全人類長期穩(wěn)定的開發(fā)利用月球資源，后續(xù)我們還將建立國際月球科研站，實(shí)現(xiàn)長期有人無人的月面駐留探測。想要實(shí)現(xiàn)需要做好前期的準(zhǔn)備工作。“到此一游”可不是我們的初衷。

按照計(jì)劃我國在2030年前實(shí)現(xiàn)載人登月，開展月球科學(xué)考察及相關(guān)技術(shù)試驗(yàn)，突破掌握載人地月往返、月面短期駐留、人機(jī)聯(lián)合探測等關(guān)鍵技術(shù)，這個(gè)過程中我們要完成“登、巡、采、研、回”等多重任務(wù)，形成獨(dú)立自主的載人月球探測能力。

這么多層次的研究發(fā)展任務(wù)，就需要強(qiáng)大的各類裝備和技術(shù)來支持，火箭的運(yùn)載能力有多大，航天的舞臺(tái)就有多大。登陸月球，咱先看地球和月球之間的平均距離可是高達(dá)38.44萬公里。這得繞地球赤道跑將近10圈了！

要實(shí)現(xiàn)把人送上月球的目標(biāo)，首先就需要更大推力的運(yùn)載火箭。前面說了，我們可不搞“到此一游”的象征性工程。既然去就要帶來實(shí)際的價(jià)值。我國首次的載人登月既要驗(yàn)證并實(shí)現(xiàn)地月往返運(yùn)輸系統(tǒng)的可靠性，驗(yàn)證整個(gè)任務(wù)過程中的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，又要帶回來點(diǎn)月球“土特產(chǎn)”，還要利用科學(xué)載荷實(shí)現(xiàn)科學(xué)研究，為后續(xù)的月球科研站的建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

我國航天任務(wù)向來是勤儉持家的，不會(huì)僅僅實(shí)現(xiàn)象征意義的登月，一定也會(huì)有眾多科學(xué)方面的產(chǎn)出。那么想要完美的實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，就需要厚積薄發(fā)，造出可靠性強(qiáng)的大推力火箭以及登月相關(guān)的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作！

還需要突破什么技術(shù)環(huán)節(jié)？需要什么裝備呢？

細(xì)說中國載人登月“裝備”

首先我們需要一枚大推力的運(yùn)載火箭， 長征十號(hào)應(yīng)運(yùn)而生，計(jì)劃2027年前后實(shí)施首飛，目前海南文昌發(fā)射場給它建造的總裝測試廠房和發(fā)射塔架等相關(guān)基礎(chǔ)建設(shè)正在進(jìn)行當(dāng)中。 我這次去也看到了，進(jìn)度還是很快的。

想要登月我們需要一艘全新的飛船，但針對后續(xù)我們空間站的擴(kuò)建以及地球月球航班化的規(guī)劃，一艘可重復(fù)使用的大型載人飛船是必須要滿足的硬性條件。夢舟新一代載人飛船應(yīng)運(yùn)而生，它具有兩個(gè)版本，可以搭載3~7名航天員，分近地軌道版和登月版。 登月版負(fù)責(zé)將3名航天員運(yùn)送到環(huán)月軌道并安全返回地球。

想要著陸月球還需要攬?jiān)轮懫鳎?fù)責(zé)將航天員從環(huán)月軌道安全護(hù)送到月球表面，并且再攜帶一些月球樣本和航天員一起月面起飛，再護(hù)送回夢舟飛船。攬?jiān)轮懫髦饕ǖ窃屡摵屯七M(jìn)艙兩個(gè)部分。推進(jìn)艙負(fù)責(zé)為月面著陸器近月制動(dòng)、著陸月球初始階段減速下降提供動(dòng)力，在完成初始階段減速下降后將被分離拋棄。

月球車是載人登月的必備裝備，可以長距離的幫助航天員進(jìn)行月面探測以及運(yùn)載月球樣本。目前來看會(huì)折疊搭載在攬?jiān)轮懫魃希嚓P(guān)設(shè)計(jì)方案正公開面向社會(huì)征集，進(jìn)行競爭擇優(yōu)選擇。按當(dāng)前任務(wù)設(shè)計(jì)，載人月球車需要具備載人駕乘、月面移動(dòng)、定位支持、安全輔助等功能，看起來有點(diǎn)像咱們的新能源汽車哈。L2輔助駕駛是不是也得用上，可為航天員提供移動(dòng)、通信、探測輔助等保障，可以幫助航天員在著陸地點(diǎn)10公里的范圍內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)探測。

與此同時(shí)，隨著智能化的發(fā)展，我們的載人登月探測不會(huì)是完全靠航天員，而是人機(jī)協(xié)同進(jìn)行探測，這就需要月面輔助機(jī)器人，其相關(guān)研究都在穩(wěn)步進(jìn)行中。

而人想要在月面行走工作探測，登月服必不可少，相比目前我們空間站正在使用的“飛天”艙外航天服還是有比較大區(qū)別。 首先腿部、肩部和手部的操控性需要更加靈活，腳部由于接觸月面，需要特殊材料設(shè)計(jì)。月塵是極其鋒利的細(xì)小顆粒，登月服還要具備非常強(qiáng)的耐磨性。我國正在研制的登月服采用半硬式構(gòu)型，單次工作時(shí)間不少于8小時(shí)，具備支持航天員月面出艙活動(dòng)所需的作業(yè)、行走、攀爬、下蹲、駕車、人機(jī)協(xié)同等工作能力。 根據(jù)2024年4月的消息，我國的登月服已完成方案研制工作，正在全面開展初樣產(chǎn)品生產(chǎn)和各項(xiàng)試驗(yàn)。

那么簡單來說，想要實(shí)現(xiàn)我們可持續(xù)發(fā)展的載人登月，需要的裝備是長征十號(hào)火箭，夢舟新一代載人飛船，攬?jiān)轮懫?，載人月球車，月面輔助機(jī)器人，登月服，鵲橋中繼星嫦娥七號(hào)、嫦娥八號(hào)月面探測器，以及相關(guān)的深空探測和地球上地面的配套設(shè)施。從簡單來說都是一項(xiàng)非常龐大的綜合系統(tǒng)。

這還沒包括，地面的航天員月面模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，各種航天器的測試系統(tǒng)，月球車的開發(fā)系統(tǒng)等等復(fù)雜的難以想象的設(shè)備設(shè)施和體系。

實(shí)現(xiàn)載人登月分幾步

要想實(shí)現(xiàn)載人登月總共分幾步呢？大家一起來算一算哈。

我們需要發(fā)射兩枚長征十號(hào)火箭，第一枚先單獨(dú)發(fā)射攬?jiān)轮懫鞯江h(huán)月軌道等待；第二枚發(fā)射3名航天員和夢舟載人飛船與攬?jiān)轮懫髟诃h(huán)月軌道進(jìn)行交會(huì)對接，2名航天員進(jìn)入攬?jiān)轮懫鲗?shí)施載人登月，1名航天員駐留夢舟載人飛船在軌飛行；2名航天員完成既定登月任務(wù)之后乘坐攬?jiān)轮懫魃仙倥c夢舟載人飛船交會(huì)對接，轉(zhuǎn)移采集到的月球樣本；3名航天員攜帶月球樣本搭載夢舟載人飛船與攬?jiān)轮懫鞣蛛x后返回地球。

大家算算總共分幾步呢？

嫦娥六號(hào)在嫦娥探月四期任務(wù)中處于什么階段，會(huì)起到什么作用呢？

探月四期工程包含嫦娥六號(hào)、嫦娥七號(hào)和嫦娥八號(hào)，任務(wù)目標(biāo)是在南極初步建設(shè)國際月球科研站的基本型。

嫦娥六號(hào)將實(shí)現(xiàn)人類首次月球背面采樣返回，既是實(shí)現(xiàn)了人類從未觸及到的月球背面的實(shí)物月球樣品，也是在為后續(xù)的載人登月的探測打下基礎(chǔ)。嫦娥六號(hào)任務(wù)將突破月球逆行軌道設(shè)計(jì)與控制、月背智能采樣和月背起飛上升等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)施月球背面自動(dòng)采樣返回，同時(shí)開展著陸區(qū)科學(xué)探測和國際合作。

通過嫦娥六號(hào)著陸的月球南極艾特肯盆地的采回來的樣品進(jìn)行研究，在載人登月之前我們可以通過研究大致確定該地區(qū)月球資源的可利用價(jià)值的方向，這可以看作是未來載人登月的前瞻性研究，能夠提供給載人登月后研究月球資源時(shí)，更具體化和方向化的研究策略和目標(biāo)。

與其他登月裝備的研制同時(shí)進(jìn)行，對于未來載人登月開展月球相關(guān)研究節(jié)省了極大的時(shí)間成本。不必載人登月后再研究再?zèng)Q定如何開發(fā)月球資源。這對于整個(gè)月球探測來說都是事半功倍，極具前瞻性的規(guī)劃。同時(shí)也節(jié)省了大量人力物力和資金成本，充分發(fā)揮了我們勤儉持家的優(yōu)良傳統(tǒng)！

載人登月只是開始，未來更夢幻

載人登月還不是終點(diǎn)，只是一個(gè)新的開始，未來，我們主導(dǎo)建立的國際月球科研站或?qū)⒆鳛轱w向更遠(yuǎn)深空的探測中轉(zhuǎn)站。計(jì)劃2030年前后建成基本型，2040年前后建成完善型，之后建設(shè)應(yīng)用型月球科研站，由科研型試驗(yàn)站逐步升級(jí)到實(shí)用型、多功能的月球基地?？纯垂?，月球基地可不是科幻，我們能力實(shí)現(xiàn)的！有朝一日，中國人也將踏上火星的表面！那個(gè)時(shí)候，月球基地就成為中轉(zhuǎn)站了！曾經(jīng)的科幻，如今是我們的目標(biāo)！

讓我們期待嫦娥六號(hào)成功返回地球，創(chuàng)造人類新的歷史，揭開神秘月球背面的好消息吧！

參考信息：

新華社：https://baijiahao.baidu.com/s?id=1771897598884382576&wfr=spider&for=pc

央視網(wǎng)：https://baijiahao.baidu.com/s?id=1787691663561252998&wfr=spider&for=pc

光明網(wǎng)：https://baijiahao.baidu.com/s?id=1771267668127025637&wfr=spider&for=pc

中國探月與深空探測網(wǎng)：http://www.clep.org.cn/index.html

中國載人航天官網(wǎng)：https://www.cmse.gov.cn/

中國科學(xué)院：https://www.cas.cn/kj/202304/t20230426_4885366.shtml?ivk_sa=1023197a

本文為科普中國·星空計(jì)劃扶持作品

作者 | 房廣林 科技領(lǐng)域科普大V

審核 | 周炳紅 中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心研究員

出品 | 中國科協(xié)科普部

監(jiān)制 | 中國科學(xué)技術(shù)出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司