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中国载人登月时间确定!或将超越美国:“重返月球”可能悬了

璀璨科学  · 公众号  · 科技创业 科技自媒体  · 2024-12-13 14:56

主要观点总结

中国计划在2028年实施天问三号火星取样任务,并预计在2031年左右带回样品,这可能使中国领先美国9年。美国的火星取样任务和重返月球计划均遭遇困难,而中国的载人登月任务进展顺利,有望提前实现。美国SLS重型火箭的研制面临挑战,可能会被取消,而SpaceX公司的“星舰”火箭可能接替其任务。中国的火箭、飞船等研制工作进展顺利,有望超过美国率先实现载人登月。

关键观点总结

关键观点1: 中国的天问三号火星取样任务有望在2031年左右带回样品,领先美国9年。

中国已宣布在近期实施火星取样任务,预计顺利完成将领先美国。美国的火星取样任务大幅度延期至2040年。

关键观点2: 美国的重返月球计划面临挑战,SLS重型火箭的研制工作不顺利,存在被取消的风险。

美国正在推进阿尔忒弥斯载人重返月球计划,但面临诸多困难。SLS重型火箭的研制进展不顺,可能存在被取消的风险。

关键观点3: 中国的载人登月任务进展顺利,有望提前实现。

中国此前已经官宣在2030年前实施首次载人登月,目前各项设施研制工作进展顺利,有可能提前实现目标。


正文

在今年 9 月份,我国宣布在 2028 年前后实施天问三号火星取样任务,发射探测器去火星采集样品,预计在 2031 年左右将火星的样品带回地球。相比之下,美国的火星取样任务已经大幅度延期,预计到 2040 年才能拿回火星的样品,所以这意味着我们的火星取样任务顺利进行的话,就会领先美国 9 年。当时美国的一些专家直言称,如果我们率先带回火星样品,这将成为又一个“斯普特尼克时刻”。

其实,不仅在火星取样方面美国感受到了前所未有的压力,就算是在探月方面,美国现在也是力不从心了。虽然早在几十年前,美国率先实现了人类历史上的首次载人登月计划,那就是大名鼎鼎的阿波罗载人登月计划,但是时隔半个多世纪,现在美国重返月球却是困难重重。当前,美国正在推进阿尔忒弥斯载人重返月球计划,不过这个载人重返月球计划可能悬了,可能会被我们超越了。

美国 重返月球 再添变数

现在美国想重返月球,并不会使用上世纪 60 年代的阿波罗飞船,也不会使用土星五号火箭,而是重新研制了新一代太空发射系统 SLS 重型火箭 、猎户座载人飞船。

按照设计指标, SLS 重型火箭 早期型号的近地轨道运载能力不低于 95 吨,地月转移轨道的运载能力达到 27 吨左右,后续的改进型会更加强大,近地轨道的运载能力将会超过 130 吨,而地月转移轨道的运载能力将会超过 46 吨。从运载能力来看,性能是相当不错的,不亚于当年实施阿波罗载人登月计划的土星五号火箭,可以用来实施载人登月任务。

这款火箭的研制工作整体上并不是很顺利,首飞时间多次推迟,直到 2022 11 16 日,这款火箭才进行了首次发射试验,当时将一艘不载人的猎户座飞船发射到了月球轨道,进行了一次不载人的绕月飞行任务后返回地球。这是目前为止世界上现役运载能力最强的火箭之一。

虽然被寄予厚望,但是这款火箭的前途似乎不是很明朗了。因为现在美国 NASA 正在重新评估 SLS 重型火箭, 有消息称, SLS 重型火箭 项目至少有 50% 的可能性会被取消。

如果是这样的话,美国原本计划用 SLS 重型火箭 来实施阿尔忒弥斯载人重返月球计划,那重返月球计划可能也会因此泡汤了,哪怕不泡汤,也会大受影响,毕竟需要重新选择火箭,这也需要进行火箭、飞船的匹配,需要花不少时间,并不是随便换一枚火箭就能发射上去的。

SLS 重型火箭 可能会被取消的原因有很多方面。其中一个原因就是这款火箭的运载能力虽然很强,但是技术却是很落后的。在 2011 年,美国就开始研制 SLS 重型火箭 了,虽然是 21 世纪才研制的火箭,但是主要还是使用上世纪 60-80 年代的航天技术,例如火箭的发动机并不是最新研制的, 芯一级采用 4 台航天飞机的 RS-25 分级燃烧循环氢氧发动机 ,甚至是直接使用航天飞机退役后的库存发动机。

另一个原因就是成本相当高。虽然使用成熟的技术,但是这款火箭的成本不低。美国 NASA 此前要求是单次发射的成本是在 4 亿美元左右,要比航天飞机的发射成本低一些,然而,现在 SLS 重型火箭 项目的研制成本已经超过了 264 亿美元,单次发射的成本达到了 20 多亿美元。

如果算上后续建造移动的发射架等成本的话,前 4 次的发射任务平均成本可能会超过 40 亿美元。虽然美国财大气粗,但是现在也面临着巨大的财政压力,预算严重超支的 SLS 重型火箭 真的可能会“夭折”。

相比之下, SPaceX 公司研制的“星舰”火箭理论上也是具备载人登月的能力的,虽然这款火箭还没真正投入使用,但是它的研制工作还是比较顺利,今年就已经进行了很多次发射试验。而且,运载能力也不亚于 SLS 重型火箭 ,成本却要低很低。在这样的情况下,美国可能会砍掉 SLS 重型火箭 项目,改用 SPaceX 公司的“星舰”火箭去完成载人登月任务。

即将被中国超越?

美国重返月球可以说是困难重重,在本月初, NASA 局长比尔·纳尔逊宣布原计划在 2025 年进行的“阿耳忒弥斯 2 号”载人绕月飞行任务要推迟到 2026 4 月才能进行,而后续的阿尔忒弥斯 3 号载人登月任务则要推迟到 2027 年了。这不是阿尔忒弥斯载人登月计划第一次延期了,之前阿尔忒弥斯 2 号载人绕月飞行任务原计划在今年进行的,但是延期到 2025 9 月,现在又继续延期到 2026 年了。

导致这次延期的原因主要是猎户座飞船在 2022







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