踏足月球,實現載人登月,中美俄誰能占得先機?

老粥科普 發佈 2022-10-22T22:47:17.040028+00:00

儘管大家念叨登月已經有許多年頭,但從航天科技集團的角度透露出「載人月球探測」計劃,這還是頭一回。其實早在2022年5月4號,央視播出的《奮鬥者 正青春》節目中,對航天科技集團五院載人領域副總設計師黃震的採訪中就講到「2013年,他又投身載人登月這個全新的領域」,從電視畫面看,航天科技五院早就把「載人月球探測項目辦」的牌子給掛上了。

我們也要載人登月了!

這是個令人振奮的好消息。儘管大家念叨登月已經有許多年頭,但從航天科技集團的角度透露出「載人月球探測」計劃,這還是頭一回。

其實早在2022年5月4號,央視播出的《奮鬥者 正青春》節目中,對航天科技集團五院載人領域副總設計師黃震的採訪中就講到「2013年,他又投身載人登月這個全新的領域」,從電視畫面看,航天科技五院早就把「載人月球探測項目辦」的牌子給掛上了。

載人登月,聽起來似乎不難:火箭咱早就有了,飛船咱也有了,嫦娥登月返回也有經驗,航天員咱有幾十個,有一些還多次上天,直接飛到月球不就完了?再說,那美國人半個世紀之前就送12個人踏上月球,這都50多年過去了,咱還能比人家差?

你還別說,人家50年前能做到的,咱還真不容易做到。就連美國航天局NASA自己也在為登月頭疼,因為登月技術它不是複製粘貼那麼簡單,即便有土星5號的圖紙,美國的大火箭還是飛不起來。

所以接下來,中美俄誰能先登上月球,還真不好說。

單從技術能力看,本世紀有能力搶先實現載人登月的自然還是美國。

而如果從國家力量發展的角度,本世紀最先載人登月的很可能是我們,美國人儘管有實力但他搞不定,俄羅斯更沒有動力。

至於說月球科研基地,它不一定是有人值守的基地,隨著機器人、人工智慧和通訊技術的快速發展,月球科研基地極可能是個全自動化的無人值守科研基地,太空人只需要先去月球搞搞裝配,然後由科學家在地面遠程遙操作就可以得到實驗結果。從實用主義的角度出發,我們一個玉兔二號探測器能做許多太空人做不到的事情,它現在的花費甚至比阿姆斯特朗的鞋子還要便宜。

載人登月,美國還是有底子的。

許多人懷疑50年前美國阿波羅登月計劃的真實性,但不可否認的一點是,美國無論是在載人航天還是月球探索方面都遠遠走在了世界前面。

出於對美國阿波羅計劃的好奇,我閱讀了NASA公布的大量解密資料以及儲存在美國詹森航天中心(JSC)8號樓電影檔案館的一個保險庫里的圖片和音視頻檔案,包括從阿波羅11號到阿波羅17號的飛行計劃、登月任務清單、休斯敦地面中心與飛船以及登月太空人的通話文字記錄、錄音、太空人拍攝的照片與視頻、太空人帶回月球標本的地質分析結果等等。通過對這些資料的分析,我個人認為阿波羅登月計劃真實可信。

唯一讓我覺得不可思議的是,在阿波羅11號執行劃時代的登月任務之前,美國人並沒有搞過任何一次登月艙從月球表面無人返回實驗,此前他們頂多是在月球軌道繞幾圈就回來了。也就是說,哪怕阿波羅11號在月面任務中出現任何一個環節計算錯誤,阿姆斯特朗和艾爾德林這兩名太空人都會困死在月球上。你可以說這是英雄主義精神,但它決不是科學的態度。

美國有強烈的再次登月欲望。

你或許不知道,前幾年美國人拍過一部登月題材的大片《First Man》(第一人),這部電影於2017年11月在美國亞特蘭大開始拍攝,2018年8月29日在威尼斯電影節首映,最後在第91屆奧斯卡頒獎典禮上獲得最佳視覺效果獎

《First Man》講的是美國登月第一人尼爾·阿姆斯特朗的人生軌跡和感人故事,電影的重點當然是他在月球上踏出「人類一大步」的前前後後。這個題材之所以在50年後能被重新拿出來拍成電影,它本身就說明了美國人對於將太空人送上月球這件事還是有很強烈的欲望。

遺憾的是《First Man》在美國的票房並不高,在美國和加拿大的票房收入為4490萬美元、其它地區為5910萬美元,全球總票房為1.04億美元。考慮到它的製作預算只有5900萬美元,所以最後沒虧。票房不高的一個重要原因是,電影裡沒有美國太空人在月球上插美國國旗的鏡頭!導演對這個重要環節有意無意地忽視捅了馬蜂窩,不僅許多美國民眾拿腳投票,民主共和兩黨的國會大佬們也紛紛站出來發推特痛批。

從這起「插旗風波」我們可以看出,其實在大多數美國民眾的心底,科學無關緊要,登月的意義在於在月球上插星條旗,你不插旗就不能突顯美國的偉大,花那麼多錢跑到月球上就不值得。其實那電影裡是有出現旗子的,只是沒有拍怎麼插旗,這就碰碎了一些美國人的玻璃心。

民眾希望登月,企業家們需要投資和利潤。在歷屆總統宣布他們新的航天計劃背後,都有波音、洛克希德馬丁公司與NASA的影子,現在又加上SpaceX、Blue Origin 和 Bigelow Aerospace 等航天初創公司,正是他們不遺餘力地遊說,才催生出一個個航天神話故事。

講故事歸講故事,載人登月還是需要有實打實的東西才行。

50年前美國搞阿波羅計劃,他們有土星5號和阿波羅飛船。現在呢?他們連空間站都快要失去了。

50年前,美國人打造的土星5號重型運載火箭,其近地軌道運載能力達到140噸,月球軌道運載能力為45噸。50年過去了,現在呢?美國波音公司、聯合發射聯盟(波音+洛馬等)、Northrop Grumman與Aerojet Rocketdyne正在聯合打造「太空發射系統(SLS)」,它的近地軌道運載能力只有95噸,月球軌道運載能力為26噸,比土星5號差遠了。

即便如此,2011年開始建造的SLS Block 1的首飛計劃一推再推,至今都還因為漏氣等原因沒離開過地面,其後更大推力的Block 1B和Block 2版本還不知道要到什麼時候才能搞出來,即便是美國計劃中未來最大的SLS Block 1B版本,它的月球軌道運載能力為37噸,還是比土星5號差一大截。到今天,SLS已經花掉了230億美元,NASA還需要往這個坑裡扔進去多少美元才能讓這枚火箭飛起來?沒人知道。

同樣需要花錢的還有美國新的載人飛船「獵戶座」,畢竟你不能拿繩子把太空人們綁在火箭上送到太空嘛!「獵戶座」與SLS火箭同步研製,由洛克希德馬丁、空中巴士防務與航天公司(這是美國公司,與歐洲無關)共同打造,到2018年,獵戶座已經花費181.38億美元,美國宇航局預計它每年還要花掉差不多12億美元。而要等「獵戶座」首次載人上天,洛馬公司說要到2023年,但美國政府問責辦公室的報告中對此表示懷疑,他們認為2024年能上天就不錯了

說白了,這就是個錢坑。

有了火箭有了載人飛船,NASA就能送太空人登上月球了嗎?還不行。他們新的月球著陸器還沒開始設計呢!「獵戶座」就跟咱們的「神舟」系列飛船一樣,它本身是不具備登月能力的。

更狗血的還有登月太空衣。我們知道月球表面的環境與空間站外邊的環境類似,甚至更惡劣些,因為那裡地球磁場很弱,宇宙輻射更強,太空人需要更好地保護。另外在月球上走來走去也需要太空衣有更高的靈活性。

為了登月和接下來的火星旅遊,NASA在許多年前就開始設計新的艙外航天服,但在花了幾億美元之後,NASA報告說,2024年底前航天服做不出來,登月要推遲。你以為只是延宕幾個月?Too Young!他們重新招標,要再投幾十億,讓別的公司另外設計出全新的航天服來!

你可能會問,美國人不是早就有土星5號和阿波羅飛船了嗎?直接拿圖紙來造一個就好了,為啥要勞神費力重新設計新的火箭和飛船,花許多錢和時間,運載能力還不如以前?

載人登月,比臉面更加重要的是科學目標和國家意志。

美國在上世紀60年代搞「阿波羅登月計劃」,在國家科學實力比拼的背後,更多體現的是NASA有著更加明確的科學目標,美國人民同時有極高的熱情和堅定的意志,是他們共同投入巨額資金和社會資源,來推動整個計劃向前邁進,最終一步一步地達成目標。

然而時過境遷,當初的土壤已經不復存在。儘管今天的計算機技術比阿波羅時代強千萬倍不止,NASA依然在載人登月的道路上磕磕絆絆,火箭、飛船、著陸器、航天服是一樣都沒搞成。

反觀我們,看起來起點更低,面臨的困難更大,問題更多。長征九號還在試製,新的載人火箭載人飛船也還沒落地,但只要計劃定下來,誰都無法阻擋我們邁向星辰大海並如期達成目標的步伐。

中國航天人,就是這麼牛!


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