就在剛剛過去的2020年,我國嫦娥五號探測器成功返回地球。有很多人注意到它帶回來兩(liang) 公斤月壤,但嫦娥五號的意義(yi) 並不僅(jin) 限於(yu) 此,它更是在為(wei) 我國的載人登月做準備。
在這之前的2019年,特朗普也表示自己將會(hui) 全麵支持美國的重返月球計劃,也就是阿爾忒彌斯計劃。到底是什麽(me) 讓人們(men) 對登月如此向往?又為(wei) 何美國50年前就可以進行的載人登月活動,我國到現在都沒有做到呢?
嫦娥五號
從(cong) 1956年以來,我國的航天事業(ye) 已經達到了相當的規模。就拿剛剛過去的2020年來說,我國不僅(jin) 成功地取得了兩(liang) 公斤的月球土特產(chan) ,而且還將天問一號火星探測器與(yu) 高分十四號衛星發射成功。可以說,我國已經是世界航天第二梯隊的領頭羊了。那為(wei) 何美國50年前就可以做到的載人登月,我國至今還無法達到呢?
把時間軸調回1969年。1969年7月20日,在全球人民的關(guan) 注下,美國宇航員尼爾·阿姆斯特朗成為(wei) 第一個(ge) 踏上月球的人類。也許有人會(hui) 在這裏質疑登月事件的真實性。但其實現在世界各地的天文台都在用阿波羅11號、14號與(yu) 十五號在月麵安放的三台激光反射鏡來測量地月距離。如果登月事件是假,那我們(men) 又是如何將地月距離的測算精確到厘米級的呢?
阿姆斯特朗登月
大家有沒有注意過這個(ge) 登月的時間,1969年,這正是美國和蘇聯進行冷戰、搞軍(jun) 備競賽的時間。所以說人類的第一次登月,其實主要目的並不是為(wei) 了探索月球或者開發什麽(me) 資源,主要還是由於(yu) 兩(liang) 個(ge) 大國之間的軍(jun) 事競賽。1961年,4月12日,蘇聯宇航員尤裏·加加林成為(wei) 首個(ge) 進入太空的人類,這加深了美國對在太空競賽中落後的恐懼。
美蘇軍(jun) 備競賽對比圖
同年5月25日,肯尼迪在參、眾(zhong) 兩(liang) 院的特別會(hui) 議中宣布支持阿波羅計劃。但就在阿波羅11號登月的三年後,美國就停止了繼續進行此項計劃。主要原因無外乎有三:
一是蘇聯的重型運載火箭研製受阻,退出了登月競賽,這就相當於(yu) 美國的目的已經達到了,它獲得了太空競賽的勝利。
二是因為(wei) 美國陷入了越南戰爭(zheng) 的泥潭。
深陷越南戰場的美國士兵
三則是因為(wei) 登月的耗費太大,阻礙了美國發展航天飛機與(yu) 空間站。
載人登月的資金耗費有多大?
從(cong) 1961年到1972年的這十餘(yu) 年間,阿波羅計劃當時的總耗資達到了254億(yi) 美元。可能這樣說大家還沒有一個(ge) 準確的概念,我們(men) 做一組數據分析。1972年我國的國內(nei) 生產(chan) 總值是1137億(yi) 美元呢。1972年的254億(yi) 美元,相當於(yu) 2018年的1530億(yi) 美元,我國的第一艘國產(chan) 航母—山東(dong) 艦造價(jia) 也不過44億(yi) 美元。因此載人登月對任何一個(ge) 國家來說都不會(hui) 是一筆小的開支。巨大的資金支持其實也是阿波羅計劃為(wei) 什麽(me) 能夠在10年內(nei) 載人登月的主要原因。
山東(dong) 艦
除了資金,技術也是阻礙我國如今進行載人登月的關(guan) 鍵因素。
運載火箭,作為(wei) 能否將載人飛船推入宇宙深處的核心部件,如今也是製約著我國載人登月的關(guan) 鍵要素。在人類首次也是目前為(wei) 止唯一一次的載人登月行動中承擔如此重任的是土星5號超重型運載火箭。它自1967年首次飛行至今,仍然保持著最大運載能力的飛行記錄。它的起飛推力可達3408噸,可以將118噸的載荷送入近地軌道,將45噸的載荷送入月球軌道。能與(yu) 之相媲美的也隻有美國的能源號和N1運載火箭了。
土星5號
相比之下,我國目前最大的運載火箭—長征五號火箭表現得就不太突出了。長征五號火箭又稱胖五,它的近地運載能力隻有25噸,起飛推力為(wei) 1062噸。那用現有的胖五可以進行載人登月活動嗎?其實理論上來講是可以的。無非就是將載人飛船分段發射,在軌道出交會(hui) 對接好之後再推入奔月軌道。但這樣做載人登月的危險性以及不確定性就會(hui) 大大提高,因為(wei) 它需要多次發射,還需要一台有足夠燃料的大推力發動機。
大推力的發動機
因此,我國曾提出用長征九號超重型運載火箭將載人飛船送入月球。但這樣做未免有些太大材小用,並且這樣的一個(ge) 超重型火箭的研發周期也是很長。因此在2020年中國航天大會(hui) 上,新一代載人運載火箭取代長征九成為(wei) 我國計劃使用的載人登月火箭。並且由於(yu) 它要比長征九小很多,所以,有望在2025年進行首次飛行。除了運載火箭,我國在登月艙以及生命保障係統等方麵也有很長的一段路要走。
新一代火箭
載人登月如此耗財費力,稍有不慎就會(hui) 全盤皆屬,這樣做值得嗎?
答案當然是肯定的。
登月活動在如今看來已經不僅(jin) 僅(jin) 局限於(yu) 政治意義(yi) ,更重要的是它還會(hui) 關(guan) 乎一個(ge) 國家的戰略安全與(yu) 經濟發展。聯合國月球公約中曾指出,月球是全人類的。這話乍一聽沒什麽(me) 感覺,但它的後麵又加了一句,誰開發誰利用。也就是說,如果我們(men) 現在不趕快發展登月事業(ye) ,也許以後當我們(men) 想登月的時候,已經不可能了。與(yu) 在月球上樹立國旗相比,我國對利用月球上的資源更感興(xing) 趣。
月球上有豐(feng) 富的資源
那月球上有什麽(me) 東(dong) 西,讓各國不惜付出巨額資金也要一探究竟呢?
首先,最重要的就是存在於(yu) 月壤中的新型核聚變燃料—氦3,據估計,10噸的氦3就可以滿足我國一年所有的能源需求,並且它具有非常廣泛的開發前景。
其次是深藏在月球兩(liang) 級的水,月球上的水不僅(jin) 可以幫助人類維持生命,更可以分解氫、氧元素,幫助人類將宇宙飛船推向更遙遠的宇宙深處。
最後就是在地球上也被廣泛應用的清潔能源—太陽能,與(yu) 地球相比,月球上的一個(ge) “白天”就相當於(yu) 地球上的半個(ge) 月。並且月球上麵沒有大氣、電離層等遮擋物,十分利於(yu) 太陽能的采集。
月球太陽能
載人登月活動除了可以發掘月球資源外,它更可以帶來巨大的經濟效益。
雖然我們(men) 上麵提到當年阿波羅計劃的開銷可謂是天價(jia) ,但我們(men) 也不可否認此計劃帶給美國巨大的經濟效益。阿波羅計劃的成功實施不僅(jin) 催生了微波雷達、無線通訊、計算機等一大批高科技工業(ye) 產(chan) 品,而且還帶動了羽絨服、旅遊鞋等民用產(chan) 業(ye) 的發展。它二次開發所取得的間接效益遠遠超過其本身產(chan) 生的直接效益。有報告曾指出,阿波羅計劃使得美國的經濟增長率提高了2%,創造了80萬(wan) 個(ge) 就業(ye) 指標。從(cong) 1958年到1970年,美國的國民收入在阿波羅計劃的刺激下翻了一番。
計算機的進步
現如今,世界各國都在發展載人登月,就連曾經已經實現過載人登月活動的美國也開始了行動。
時隔50年,美國再一次啟動載人登月計劃,並且預計2024年實現重返月球。而這一次,美國的目的也就不僅(jin) 限於(yu) 展現自己作為(wei) 超級大國的實力了。美國更多的是希望能夠在月球上建立一個(ge) 長期的基地,用於(yu) 開發探索月球的同時還可以作為(wei) 完成載人火星任務的一個(ge) 前沿基地。
月球基地
與(yu) 美國這種高歌猛進的方式相比,我國更喜歡細水長流的探索模式。我國的探月工程在2003年開始啟動,整體(ti) 上被分為(wei) 無人探月、載人登月、長久駐月三個(ge) 部分。而我國去年嫦娥五號的成功返回則是完成了探月部分的“繞”、“落”、“回”三步走的最後一個(ge) 部分。
那這是否意味著我國離載人登月又近了一步呢?答案當然是肯定的。
嫦娥五號的發射也是在為(wei) 我國的載人登月打基礎。我國航天局副局長吳豔華表示:我國的當前任務是爭(zheng) 取用兩(liang) 年左右的時間,完成地球軌道空間站的建設。按照我國政府的意向,先搞關(guan) 鍵技術攻關(guan) ,等近地軌道的空間站建成,再規劃論證載人登月。相信我國的載人登月計劃在不遠的未來將會(hui) 實現!
空間站
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