10月中旬世界航天界发生了几件大事:
15日,中国科学院、国家航天局和中国载人航天工程办公室联合发布中国《国家空间科学中长期发展规划(2024—2050年)》,正式宣布了我国未来空间科学发展的路线图,其中最引人注目的一条是:“第一阶段至2027年,运营中国空间站,实施载人月球探测,探月工程四期与行星探测工程”;
同样在15日,美国国家航空航天局(NASA)局长比尔·纳尔逊在国际宇航大会上称,随着中美双方在月球上建立可持续的存在,美国国家航空航天局和中国将需要“讨论数据交换和任务计划”;中美都发声了,哪儿能少得了印度呢?
在16日《印度斯坦时报》报道称,印度内阁批准了一系列大型太空项目,包括“月船4号”(Chandrayaan-4)月球探测采样返回任务,金星探测任务、空间站任务和研发可重复使用火箭等;
(美国政府问责办公室的报告给NASA的载人登月项目泼了冷水)
在17日,美国政府问责办公室发布报告,称“探索地面系统”很可能迫使阿尔忒弥斯-2载人绕月任务无法按计划于明年9月发射,并且阿尔忒弥斯-3载人登月任务受制于载人登月舱、登月航天服的进度,不可能早于2027年发射,因此美国宇航局几年前计划于2026年9月发射的载人登月任务,已经不可能。
在所有这些消息中,围绕中美重返月球、载人登月的竞争是最引人注目的一件事,而NASA局长比尔·纳尔逊的话又让人浮想联翩。从各方面的消息来看,在这一轮的载人登月竞争中,中国还真的有可能领先于美国登月。
(阿尔忒弥斯登月计划的月面下降器和上升器现在只能指望“星舰”改进型了)
首先是对我国“至2027年实施载人月球探测工程”的理解。中国国家航天局在以前的宣传文案中,一直强调我国将在“2030年前”实现载人登月,而“2030年前”究竟是哪年呢?
正常理解是2029年,这主要取决于我国新一代探月火箭长征-10号的研制进度。其实,只要长征-10号在2027年实现首次发射,就完全符合“至2027年实施载人月球探测工程”的说法;
首发之后,长征-10号还要经过几次连续的发射成功以验证火箭的可靠性,再经过一两次全流程无人测试,就可以实施载人登月了。
(长征-10号运载火箭模型)
花两年时间走完这个流程已经非常快了,不过我们可以大胆猜测,如果一切顺利的话,我国在2028年底完成载人登月,也不是不可能。
长征-10号运载火箭使用的发动机等关键技术都是我国现有成熟产品的改进型,其研发流程对于我国航天科研人员来说已经是轻车熟路。
在今年4月24日,中国载人航天工程办公室副主任林锡强表示,长征10号运载火箭等重要子系统的研制已经完成,所需的火箭发动机正在进行热试车,海南文昌航天港正在建设载人登月工程的发射场。
(长征10号火箭的YF-100K发动机模型)
在今年6月14日,长征10号的三台一级主发动机YF-100K进行了地面测试,结果一切正常。这表明长征-10号运载火箭的首飞已经不远了,甚至比2027年提前都有可能。
(YF-100K发动机三台联动地面试验成功)
那么,美国登月的“阿尔忒弥斯”计划又如何呢?就像美国政府问责办公室发布的报告说的那样,关键问题是月球着陆器和上升器的研制被拖了后腿。
目前已知的是,波音洛马和诺格的方案都因为太贵被否了,NASA唯一的希望就是Space X公司“星舰”的改进型。
我们知道在10月13日,Space X公司刚刚完成了一次“星舰”第一级的返回试验,实现了人类首次使用发射塔的两个机械臂夹住火箭第一级完成回收,Space X公司称其为“筷子”式回收。
(星舰第一级成功完成回收)
这的确是一个壮举。但问题是,“星舰”至今还没有完成全流程的成功入轨测试,即使完成了,也需要通过连续发射多次成功来验证其可靠性,之后才能载人。
在这基础上还要开发月球着陆型,再经过一系列可靠性试验,能否在2027年完成,谁都没有把握,反正美国政府问责办公室已经不相信能在2026年9月之前完成了。
技术还只是一个方面,更严重的是经费问题。目前美国阿尔忒弥斯计划已经严重超支,美国大选之后的新一任总统将面临严重的经济问题和财政赤字问题,是否会继续在登月项目上批准重大经费,还是一个疑问。
所以,NASA这个非常反华的局长纳尔逊突然提出要和中国交流载人登月的数据和任务计划,就可以理解了:他很着急啊!但是他想和中国交流,最大的障碍是美国自己的法律。
(NASA局长纳尔逊此前的人生高光时刻,就是作为航天飞机的载荷乘员上太空)
美国在2011年通过了《沃尔夫法案》,该法案的核心是禁止中美两国之间任何与NASA有关或由白宫科技政策办公室协调的联合科研活动,禁止美国航天局所有设施接待“中国官方访问者”。
虽然该法案不禁止NASA单向接收中国提供的数据和报告,但中国会这么傻吗?所以,这个纳尔逊注定会继续焦虑下去。