月球两极|去月球的街头走一走?路还很远

1月3日10时26分 , 嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面预选着陆区 , 并通过“鹊桥”月球中继星传回世界上第一张近距离拍摄的月背影像图 。
在中国探月计划不断传来好消息的同时 , 各国的探月计划也在持续推进 , 人类何时再登上月球又成为热议话题 。
从1969年到1972年 , 美国共完成6次载人登月 , 将12名航天员送上月球 。但从此至今47年间 , 全世界再也没有开展过载人登月活动 。
载人登月到底难在哪 , 人类在月球建立基地还需做哪些准备?科技日报采访人员就此采访了相关专家 。
载人登月要用更大型火箭和飞船
“载人探月和无人探月最大的不同 , 也是它要解决的最大问题 , 即火箭和飞船的运载能力 。”中国航天科工集团二院研究员杨宇光告诉采访人员 。
杨宇光具体介绍道 , 此次嫦娥四号任务中的长三乙火箭地球同步轨道运载能力是5.5吨 , 奔月轨道运载能力为3.8吨 。“由于要携带大量物资和推进剂 , 载人探月的火箭运载能力要大很多很多 。”他说 , 美国“阿波罗”计划中使用的土星5号运载火箭是截至目前人类历史上使用过的自重最大的运载火箭 , 高达110.6米 , 起飞重量3038.5吨 , 总推力达3408吨 , 月球轨道运载能力45吨 , 近地轨道运载能力118吨 。
除了火箭 , 载人登月任务还对飞船有很高要求 。登月飞船由指令舱、服务舱和登月舱组成 。在执行登月任务时 , 登月舱与指令服务舱分离 , 登陆月面 , 指令服务舱则留在月球轨道上 。任务结束后 , 航天员驾驶登月舱离开月面 , 与指令服务舱对接 , 之后 , 航天员进入指令服务舱 。接着 , 登月舱和指令服务舱再次分离 , 登月舱会被留在月球轨道上 , 指令服务舱则会点火加速 , 进入地月转移轨道 , 最后溅落海面 , 完成返回 。
“该任务要求飞船有极强的变轨能力 , 因为登月舱要进行近月制动 , 其变轨速度大约在八九百米每秒 , 且要留相当的变轨能力从环月轨道返回月地转移轨道 。登月舱着陆月面和返回环月轨道的速度增量都接近两千米每秒 , 要实现这个速度 , 飞船一半以上的重量都是推进剂 。”杨宇光告诉采访人员 , 美国的阿波罗计划中 , 登月飞船中的指挥服务舱重量在30吨以上 , 登月舱则在15吨以上 。
除了技术还需烧钱
众所周知 , 1969年 , 美国东部时间7月20日22时56分 , 美国航天员阿姆斯特朗爬下9级舷梯 , 在月球表面踩下深深印记 , 并说出那句人类航天史上的名言:“对个人来说这是一小步 , 但对人类来说这是巨大的飞跃 。”
既然几十年前就有了阿姆斯特朗的脚印 , 为何此后再无更多人类的足迹登上月球?“主要是太烧钱了 。”杨宇光说 , “美国之所以中止阿波罗计划 , 就是因为太贵 。”
全国空间探测技术首席传播专家庞之浩曾介绍 , 一枚土星五号火箭造价高达5亿美元 , 一艘阿波罗登月飞船比等重黄金贵十多倍 。阿波罗计划历时11年 , 耗资255亿美元 , 为实施该计划 , NASA每年预算占到美国政府总预算的4.5%左右 , 平均每个美国家庭要负担400多美元 。这让美国承受了巨大的经济压力 。

推荐阅读