飛船想進入太空環繞地球飛行甚至到達遙遠的月球、火星等外星球,需要達到非常快的速度。如環繞地球的飛船至少需要達到或者超過地球的第一宇宙速度,而飛往火星的飛船至少需要達到地球的第二宇宙速度(又稱逃逸速度)。以人類當前的科技,目前隻有借助推力強勁的運載火箭才能達到這樣的速度。在人類曆史上,曾經有多款運載能力超強的運載火箭,能夠將宇航員送上月球。
說起大名鼎鼎的土星五號運載火箭,相信大家都不陌生,在上世紀60-70年代,美國就是借助土星五號將重達40多噸的阿波羅載人飛船送上了月球表麵,完成了人類首次載人登陸月球,還從(cong) 月球帶回了不少珍貴的月球樣本。
土星五號高度達到110米,起飛重量達到3038噸,總推力達到3408噸,相當於(yu) 將一艘軍(jun) 艦發射到太空。它的近地軌道運載能力達到118噸,月球軌道的運載能力達到45噸。在1967年至1972年期間,美國發射了13沒土星五號運載火箭,其中有9枚土星五號運載火箭將阿波羅飛船送上月球軌道,其中有6艘阿波羅飛船完成了載人登月任務。在1973年最後一枚土星五號運載火箭發射升空,將美國的“天空實驗室”空間站發射升空。
在美國計劃實施阿波羅載人登月計劃期間,蘇聯也有載人登月的計劃,其中N-1運載火箭就是用來將蘇聯宇航員送上月球的火箭。遺憾的是,N-1火箭的情況並不順利,4次發射的以失敗告終,最後蘇聯在1976年取消了N-1火箭。
在體(ti) 型方麵,N-1運載火箭的高度與(yu) 土星五號火箭相當,也達到105米,起飛重量相對較輕,大約為(wei) 2735噸,但N-1火箭的推力更強,大約達到4620噸,能夠將95噸有效載荷送上地球軌道,或者將23.5噸有效載荷送上月球軌道。N-1火箭4次發射都失敗,失敗率如此高,可能是因為(wei) 它的第一級采用了多達30台NK-15發動機,發動機數量過多,導致輸送推進劑的管道設計也很複雜,而這種極端脆弱的結構是導致N-1火箭不斷失敗的罪魁。相比之下,土星五號運載火箭的第一級隻采用了5台F-1發動機,采用發動機較少,可靠性相對高一些。
相信大家也知道,我們(men) 國家目前最強的運載火箭是長征五號,在2020年長征五號火箭成功將天問一號火星探測器以及嫦娥五號探測器發射升空,其中天問一號已經順利進入環繞火星的軌道,而嫦娥五號探測器也成功從(cong) 月球帶回了珍貴的月球樣本。接下來,長征五號運載火箭也將會(hui) 發射空間站的核心艙。發射探測器前往月球、火星,長征五號已經可以實現,但如果想發射載人飛船將宇航員送上月球,或者完成火星取樣,長征五號運載火箭沒法完成。
未來我們(men) 國家將會(hui) 研製更強大的運載火箭,能夠將100噸的印象中送上近地軌道。從(cong) 載荷方麵來看,重型運載火箭可以媲美土星五號這些火箭。在未來這一款火箭麵世後,我們(men) 國家或許也會(hui) 發射載人飛船將宇航員送上月球。
對於(yu) 我們(men) 來說,載人登月可能隻缺一款重型運載火箭。嫦娥五號探測器不僅(jin) 與(yu) 著名的阿波羅載人登月飛船的結構相似,登月、月麵起飛、交會(hui) 對接、返回地球等過程都幾乎相同,兩(liang) 者最大的差別就在於(yu) 是否搭載宇航員。嫦娥五號探測器的成功取樣,標誌著我們(men) 國家掌握了從(cong) 外星球起飛這些關(guan) 鍵的技術,當未來有了更強大的運載火箭,相信我們(men) 就可以將宇航員送上月球了。
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