俄罗斯载人登月计划搁浅

爱玩的蛋哥 2024-12-03 08:38:46
一、俄罗斯载人登月

俄罗斯自苏联时代起在航天领域就占据重要地位,曾有诸多辉煌成就。1957 年,苏联成功发射了人类历史上第一颗人造卫星,成为第一个将人造物体送入近地轨道的国家。1961 年,宇航员加加林搭乘 “东方” 号飞船,完成历时 108 分钟的飞行后成功返回地球,这些具有里程碑意义的事件,足以证明俄罗斯航天过去的辉煌成就。

冷战时期,航天工程成了苏联宣扬意识形态优越性并与美国争霸的工具。但随着时间推移,苏联计划经济体制在为航天业输血的同时,也束缚了社会应用航天技术的发展,使相关科研机构丧失了向经济部门转移航天技术成果的动力。发展思路上的偏差,让苏联航天工业挑起了无法独自承受的重担,又因为航天业无法反哺经济而让国家背上了包袱。最终,苏联航天在美国航天面前败下阵来。

苏联解体后,俄罗斯航天的发展一度受资金、政局等诸多因素影响几乎停滞不前。人类在太空的第一个长期基地 ——“和平” 号空间站晚景凄凉,被提前放弃。俄罗斯继承了苏联航天业 90% 的资产,但拿到手的却是个烂摊子,管理混乱、设备老化、人员素质下降。

如今,俄罗斯宣布了载人登月计划,包括在特定时间内将宇航员送上月球并建设月球基地等一系列目标。2018 年,俄罗斯联邦航天局载人航天工程总设计师叶夫根尼・米可林向外界公布俄罗斯登月计划。该计划包含三个阶段,第一阶段将延续至 2025 年,期间包括在国际空间站上完成所有技术测试、测试载人航天器、在自动探测器的帮助下探索月球等;第二阶段从 2025 年至 2035 年,将测试登陆月球表面的方法,包括执行首次载人飞行至月球表面的任务,并将创建好的、可用于居住的基地的部分元素放置在月球上;第三阶段,即在 2035 年后,将搭建一个完整的、可居住的月球基地。

二、计划推迟原因

1. 重型运载火箭研制经费不足

俄罗斯国家航天集团顾问奥列格・戈尔什科夫在青年科学家大会上宣布,因研发超重型火箭 “叶尼塞” 资金有限,俄罗斯将推迟载人登月计划。“叶尼塞” 火箭作为俄罗斯载人登月计划的关键,其研发之路充满坎坷。该火箭一度暂停,等待设计方案确定,而俄罗斯科学院宇宙委员会更是建议无限期推迟其研发。这一超重型火箭的开发需要引入创新解决方案,包括新材料和发动机,且决定在技术设计阶段完成先前批准的初步项目。最初计划于 2028 年在东方航天发射场进行首次发射,但由于资金短缺,这一计划已无法按预期执行。

2. 前期任务失败影响

俄罗斯 “月球 -25 号” 探测器因发动机运转超时坠毁。这一失败意味着俄罗斯大约 50 年没有探索月球后,在 20 世纪 60 - 70 年代积累的宝贵经验几乎丢失殆尽,迭代传承中断。这一事件可能对俄罗斯载人登月计划产生波动性影响。俄航天局表示 “月球 -25” 号名称延续了上个世纪苏联探月任务编号,1976 年 8 月苏联 “月球 24” 号发射后,整个月球计划任务完全中止。此次失败后,俄罗斯虽未放弃载人登月任务,仍计划在 2031 至 2040 年间将宇航员送上月球,在 2041 至 2050 年间建设月球基地,但显然计划已跟不上变化。

三、载人登月难度分析

1. 火箭实力要求高

强大的火箭是载人登月的关键所在,这一点从美国阿波罗计划的土星五号火箭、苏联的 N-1 系列重型运载火箭以及我国正在研究的长征十号火箭便可看出。土星五号作为人类历史上第一型起飞重量达到 3000 吨级的运载火箭,近地轨道入轨总质量达 140 吨,其整体高度达到 110 多米,重量达到 3038.5 吨,推力能达到 3408 吨,通过月球轨道进行运载能够达到 45 吨,在轨道上的运载力能够达到 118 吨,为美国的载人登月立下了汗马功劳。苏联也曾研制 N-1 系列重型运载火箭,虽四次试射均遭遇失败,但也体现了苏联对强大火箭的追求。我国的长征十号是为载人登月工程量身打造的一款大推力火箭,用于将月面着陆器和登月飞船送入地月转移轨道。长征十号全箭长约 88.5 米,起飞质量约 2187 吨,起飞推力约 2678 吨,地月转移轨道运载能力不小于 27 吨。其衍生出的无助推构型火箭可执行空间站航天员及货物运输任务,一子级具备重复使用功能。可见,要实现载人登月,必须拥有强大的运载火箭。

2. 登月方案需完善

好的登月方案既要考虑火箭实力,又要兼顾安全系数等问题。美国重返月球计划就调整了发射方案,从最初的一枚火箭载人登陆月球改为两次发射方案。我国航天领域的专家学者也提出了其他备选方案,如利用三枚长征五号加强型火箭,将载人飞船、登月舱等分三批次送入地月转移轨道,然后在绕月轨道上进行对接;或者利用两枚运载火箭,采用 “人货分离” 的方式,将搭载航天员的飞船,以及登月舱和推进舱等分两次送入近地轨道并进行对接组合,再飞向月球。这些方案虽存在航天员滞留太空时间长、发射场发射压力大等短板,但为我国未来的登月计划提供了更多可能。

3. 生命维持系统关键

无论是在飞船还是月球表面,稳定的生命维持系统关系到航天员的安全。载人登月任务对生命维持系统要求极高,月面宇宙射线辐射强度是近地轨道空间站的 23 倍,且太空中有大量微流星体撞击月面,这要求登月服具有足够的防辐射和抗撞击性能。同时,月面昼夜温差很大,白天最高温度可达 120℃,夜里最低温度可达 -180℃,这不但对登月服的隔热保温性能要求很高,而且还要保持服装材料在高低温交变下的完整性和耐久性。此外,载人登月任务对发射时机的精准把握有着更高的要求,地月相对位置的变化使得适合将航天器发射到地月转移轨道的时间窗口每月只有几天。发射场周边可能出现的雷电、降雨或沙尘等天气都有可能对火箭发射造成影响,一旦某个月错过了窗口期,就只能再等待一个月。因此,稳定的生命维持系统对于载人登月至关重要。

四、全球载人登月格局变化

当前,世界上不少国家都曾宣布载人登月计划,但从实际推进情况来看,真正稳步前行的只有中美两国。中国载人登月计划表现出了较高的稳定性,有望更快实现登月目标。

一方面,美国的 “阿尔忒弥斯计划” 虽然宣传力度大且雄心勃勃,但其在推进过程中多次遭遇延期。该计划包括建造 “门户” 空间站、研制前往 “门户” 的火箭和飞船以及打造往返 “门户” 与月表的 “摆渡车” 等多个部分。然而,由于资金和合作方式等问题,计划的后续任务不断推迟。

另一方面,俄罗斯原本计划在 2030 年前具备载人登月技术能力,但因重型运载火箭研制经费不足,不得不推迟载人登月计划。俄罗斯的 “叶尼塞” 火箭作为其载人登月计划的关键,研发之路充满坎坷,资金短缺使得原定于 2028 年的首次发射无法按预期执行。同时,前期 “月球 -25 号” 探测器的坠毁也对俄罗斯载人登月计划产生了一定的影响,50 年未进行月球探索导致经验丢失,迭代传承中断。

而印度虽然成功实现了月船 3 号在月球的软着陆,成为第四个成功登陆月球的国家,但由于其航天计划 “花小钱,办大事” 的特点,“月船 3 号” 在月球上持续进行科研的能力不足。日本的登月计划则显得较为谨慎,在经历了多次探测器登月失败后,仍在不断尝试。欧洲航天局的载人登月计划主要是在与美国和其他国际机构的合作下进行,以国际合作为核心,提供关键技术等支持。

相比之下,中国载人登月计划全面推进各项研制建设工作。长征十号运载火箭、梦舟载人飞船、揽月月面着陆器、登月航天服、载人月球车等正按计划开展初样产品生产和相关地面试验,先后完成了一系列大型试验,保障生产试验的一批地面设施设备已建成并投入使用。载人前的飞行试验和首次载人登月任务的科学研究目标和配套载荷总体方案基本确定,发射场、测控通信、着陆场等地面系统正紧张有序地开展研制建设。同时,中国拥有一定规模的优秀航天员队伍,他们积累的太空飞行经验为未来的载人登月任务提供了重要保障。

在全球载人登月格局中,中国载人登月计划的稳定性和推进力度使其在竞争中占据优势地位,有望更快实现登月壮举,为人类探索月球和太空做出更大的贡献。

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评论列表
  • 2024-12-26 12:04

    我赚一个亿的计划也得搁置了