美俄新一轮载人登月竞赛拉开帷幕,俄罗斯专家

2019-09-23 23:50 来源:未知

[据俄新社11月30日报道] 11月30日,在与主要的俄罗斯及国外媒体共同参加的一个莫斯科当地会议上,Energia公司总裁兼总设计师Yuri Semenov提出恢复拜克努尔超重型能源号火箭综合发射场的建议,用以发射在月球上建造一个可居住基地的部件。他说:“我们手边就有一个已测火箭的现成方案,再耗费巨资研制别的东西将是愚笨的。”“如果说用质子号火箭为月球计划运送一个单元意味着20分投入,那么对于拥有100吨提升量的能源号火箭来说只需要5分投入。”当被问及恢复(能源号火箭曾发射苏联“暴风雪”号航天飞机——第一次也是唯一一次)费用时,Semenov说:“恢复综合发射场和运载火箭将花费大约100亿美元,但仍比建造一个新的运载火箭的费用少很多。”此前,俄罗斯航天局局长安纳托利·彼尔米诺夫曾表示收到来自NASA局长肖恩·奥基夫的参加美国月球计划的正式邀请。

近日,俄罗斯与法国签署了有关俄“联盟”火箭在法属圭亚那库鲁发射场进行发射的政府协议,使得俄罗斯的“联盟”火箭有望从库鲁发射场升空。不过有关专家指出,尽管欧洲航天局为“联盟———库鲁”航天工程开了绿灯,该项目投资计划的落实仍不容乐观。 俄罗斯“联盟”号系列火箭被认为是世界上最可靠的运载火箭,它的发射场建在哈萨克斯坦的拜科努尔,“联盟”号系列运载火箭在这里进行了上百次发射。然而,“联盟”火箭在这里的最大载重量只有1500千克,如果能将它移到地球的赤道上发射,最大载重就可增加到4000千克,南美洲的库鲁发射场便是最理想的位置。该发射场1965年建成,产权属于法国,1968年进行了首次发射。发射场的主要设备属于欧洲航天局,“阿丽亚娜”运载火箭在这里进行过多次发射。 “联盟———库鲁”项目总投资3.14亿欧元,计划2006年投入运营并开始发射,欧洲航天局计划在未来5年内利用“联盟”火箭进行40次发射。法国是“联盟———库鲁”项目的积极倡导者,目前,法国准备承担“联盟———库鲁”项目一半的投资,德国和瑞士各计划承担6%和1%的投资,英国拒绝参加。俄罗斯以建造“联盟”发射场作为投资。目前,剩余的6000万欧元投资还没有着落。据悉,欧洲其他一些国家至今未作出投资决定的主要原因是最近几年世界航天发射市场疲软,过去3年内世界航天市场需求减少了几倍。 有些专家认为,“联盟———库鲁”项目将对“海射”工程带来严重影响。“海射”工程几年前才开始实施,参与国有俄罗斯、美国、乌克兰和挪威。此外,“联盟———库鲁”项目也给俄罗斯“质子”号火箭的发射带来巨大影响。“质子”号的最大载重量为2600千克,它进入商业发射市场以来,已为俄罗斯赚来了20亿美元的利润,“联盟———库鲁”项目将使“质子”号火箭失去订单。此外,“联盟———库鲁”项目还将使“联盟”号火箭在拜科努尔发射场的发射大打折扣,“联盟”号在拜科努尔发射场发射一次的费用为3500万欧元,而在库鲁发射场的一次发射只需要2500万欧元。 (来源:科技日报 记者 董映璧)

同时,俄罗斯还在研制运载能力更强的“顿河”运载火箭。“顿河”能将130吨载荷送上近地轨道,将32吨载荷送入地月转移轨道。该火箭计划于2029年首飞,未来将用于运送月球基地模块。

近年来,载人登月再度成为航天强国关注的热点。有媒体认为,美俄之间新一轮载人登月竞赛已拉开帷幕。

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阿波罗计划采用月球轨道交会对接方案,是用土星五号火箭,将由指令/服务舱和登月舱组成的飞船送入地月转移轨道。进入月球轨道后,1名航天员驻守指令/服务舱留轨等待,较为轻便的登月舱带着2名航天员落月。登月任务结束后,登月舱抛去降落部分以进一步减重,航天员乘坐上升部分从月面起飞,与指令/服务舱会合并返回地球。

这种方案只需一次发射,免去了多次发射、对接、分离的麻烦。但土星五号固然强大,成本也着实昂贵。有人比喻说,发射一枚土星五号火箭,相当于“烧掉”一艘航母。

俄罗斯的月球计划能否如期实现?庞之浩觉得资金是最大问题。他表示,在技术方面,苏联成功发射过能运载暴风雪号航天飞机的能源号重型火箭,其至今保持着运载能力世界纪录,证明该国已经掌握了重型火箭相关技术。同时,俄罗斯在大推力液氧煤油发动机领域独步天下,美国至今仍需要向俄罗斯购买RD-180发动机。不过,仅叶尼塞火箭的研制费用就需要100多亿美元,加上新建发射场及各种配套设施,花费将超过200亿美元。“俄罗斯很难拿出这么多钱来。”庞之浩说。

如果我们要在建设空间站的同时开展载人登月工程,必须进一步统筹规划,特别是要在引入社会资本和民间力量上下功夫。另外,我国重型火箭尚未具备,等待其研制成功也需要时间。

其实,在以空间站任务为主的同时,我国在无人探月方面一直稳步推进。继嫦娥四号工程成功实施后,我国已安排了后续的嫦娥五号、六号、七号、八号任务计划。此外火星探测以及更多深空探测计划,也在部署规划中。

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不过黄志澄表示,虽然俄方透露了合作意向,但目前尚未看到实质进展,而且除了分享重型火箭信息,“打造月球基地”更是比较遥远的事情。因此合作能否成功开展,还有待进一步观察。

另外黄志澄认为,SpaceX、蓝色起源这样的民营火箭公司,或将与NASA构成“双保险”。SpaceX甚至有可能先于NASA实现载人登月。

为此,俄罗斯制定了“2020-2030联邦专项计划”,将打造一个超级重型运载火箭项目。

另外俄罗斯国家航天集团公司总裁德米特里·罗戈津最近表示,该国将与中国分享研制重型运载火箭的信息,并向中国提议“联手打造月球基地”。仿佛中国也被卷入了这场竞赛之中。

NASA、民企构成“双保险”

来源:科技日报 文中图片来自网络

不过SLS的研制进展缓慢,原计划2017年首飞,目前已推迟到2020年。许多人对美国能否靠它如期实现载人登月表示担忧。

中国无需急于载人登月

庞之浩介绍,俄罗斯的新型重型火箭发展也将分为两步。其中,已经设计定型的“叶尼塞”运载火箭,将在芯级装备RD-180发动机,还拥有6个配置RD-171MV发动机的助推器。它的近地轨道运载能力最大可达103吨,地月转移轨道运力可达27吨。该火箭计划在2028年首飞,俄罗斯计划用它发射载人飞船,以及月球起飞着陆系统。

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科技日报记者 付毅飞

“毕竟中美在航天领域还存在一定差距,特别是在发展民营航天方面。”黄志澄说,“相信中国的载人登月,一定会在自主创新的基础上水到渠成。我们一定会走出一条符合中国国情的载人登月道路。”

相比之下,俄罗斯与美国在航天领域的合作其实更为密切。例如美国此前提出的月球轨道平台建造计划,俄罗斯已表示参加,并提出负责研制部分舱段、提供统一的对接机制以及重型火箭。此外美俄之间在国际空间站运营、火箭发动机采购等方面,合作一直畅通。由此看来,即使新一轮载人登月竞赛来临,双方也将边合作边竞争。

目前,美国航空航天局已将重返月球计划正式命名为“阿尔忒弥斯”,并宣布开放国际空间站太空旅游项目,为实现2024年载人登月筹集资金。俄罗斯也提出了超重型火箭研制计划,计划用新火箭执行载人登月以及月球基地建设任务。

编辑:刘义阳

庞之浩说,如今美国的猎户座载人飞船跟阿波罗飞船很相似,载人登月方案也与当年大同小异。为此波音公司正在研制“太空发射系统”,相比土星五号更先进、更便宜。

同时黄志澄认为,我国从技术和资金方面考虑,将载人登月计划安排在空间站运营成功之后是较为恰当的。他说,目前我国面临的最大航天项目是建设中国载人空间站,除了前期建设,后期的运营、航天员和货物的运输,都需要很多人力财力。就说美国NASA,要同时运营国际空间站和实现重月球地,也有很大困难,为此他们必须将国际空间站实现商业化。

而黄志澄觉得该计划“成功的可能性超过一半。”他表示,由于受到俄罗斯、中国航天发展的压力,美国加快载人登月脚步的决心很大。尤其是NASA采用了与以往不同的方式,联合了许多民间力量,在着陆器、有效载荷等方面与多家民营公司签订了合同。“这样的合作给美国带来了一定优势,不能低估美国的社会力量。”他说。

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这或许正是他们想跟中国合作的原因。庞之浩说,我国正在研制长征九号重型火箭,与现役运力最强的长征五号火箭相比,其液氧煤油发动机推力由的120吨跃升至500吨,氢氧发动机推力由50吨增至200吨,研制难度很大。如果中俄开展合作,有助于我国完善自己的技术,尽早完成重型火箭的研制,俄罗斯则能获得资金回报。

土星五号发射阿波罗月球飞船

审核:管晶晶

要实现载人登月,重型火箭是必须跨过的关卡。全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩向科技日报记者介绍,如果按照美国阿波罗计划的登月方案,要求运载火箭的近地轨道运载能力超过百吨,地月转移轨道运力达到50吨以上。

2019年2月,俄罗斯月球探测计划流出,其中提到计划于2031年完成首次载人登月,2034年着手建设月球基地。

此前SpaceX已成功实施了猎鹰重型运载火箭的发射。庞之浩介绍,猎鹰重型火箭的近地轨道运载能力为63吨,其实只能算“准重型”火箭,但也有办法完成载人登月任务。用该火箭可以分两次发射,先将飞船的不同舱段送到近地轨道,对接后再飞向月球。

不过航天专家黄志澄认为,在未来一段时间,中国航天的主要精力将优先放在空间站的建设和运营上,载人登月可能将放在空间站成功运营之后。而美国此次表现出很大决心,又大力利用民间力量,很可能会率先实现重返月球计划。

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SLS将成为有史以来推力最大的运载火箭。庞之浩介绍,该火箭的研制分两步,初级构型下,其近地轨道运载能力约70吨,后续改进型则能达到130吨左右,可以满足载人登月甚至登上火星的需求。

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