中国第一次登月的飞船叫什么(中国第一次登月成功)

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NBC上有一个Chuck Todd(查克·托德)采访NASA局长比尔尼尔森的视频,双方你来我往吹嘘了一番NASA重返月球的“阿尔忒弥斯计划”,然后话锋一转就跑题了,转而开始谈论中国的太空计划:

Chuck Todd: China has an aggressive space program and yet seem want nothing to do with anybody. Why is that?

Chuck Todd:中国有一个激进的太空计划,但似乎不想与任何人有任何关系。这是为什么?

Nelson: Because they're very secretive. They don't want any kind of cooperation

尼尔森:因为他们非常隐秘。他们不想要任何形式的合作

其实这种一问一答都是套路采访,甚至问题也是尼尔森想要表达的,因为尼尔森已经不止一次表态称中国太空计划的问题!不过就在近期,NASA前局长却炮轰美国的太空政策完全就是精神分裂!

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尼尔森:中国的登月真会成为美国的威胁?

2021年5月19日,NASA在线直播的新闻发布会上,NASA局长尼尔森拿着一张中国火星探测器祝融号”登陆火星的照片(2021年5月15日7时18分,天问一号着陆器成功着陆于火星北部乌托邦平原)表示,中国重新点燃了太空竞争的火焰。

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NASA新任局长比尔尼尔森在这场发布会上声称“中国已成为一个非常激进的竞争对手”,同时他称中国将登上月球:

“他们将让人类登上月球。这应该告诉我们我们需要摆脱困境,让我们的载人着陆系统计划蓬勃发展,”他补充说,中国最近在太空方面的进展增加了“一个关于我们是否要认真对待并进行大量活动以使人类重返月球表面的新元素。”

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尼尔森还表示中国正在开发三个“大型着陆器”,以降落在月球南极附近,阿尔忒弥斯的目标是在同一区域着陆。他还指着未具名的报道断言,中国正计划在这十年里飞越和登月。

  • 中国的登月计划

作为NASA局长的比尔·尼尔森消息还是比各位要灵通一些,中国要登月的消息尽管传闻不断,但一直到《科创中国·院士开讲》第十二期中龙乐豪院士公布的资料,中国载人登月才第一次如此详尽的暴露在大家眼前。

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中国载人登月,用什么火箭

在大家的印象中,CZ-9巨型火箭才是登月的,这枚火箭的近地轨道运载能力达到了200吨,地月转移轨道运载能力为50吨,基本就是为载人登月量身打造的,当然它也可以向火星发射大型探测器,甚至多枚火箭组合的形式载人登陆火星。

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为什么地月转移轨道要定一个50吨左右的最低载荷的原因很简单,因为登陆月球需要绕、落、回,需要三个组合体,分别是服务舱、月面着陆、上升舱,返回舱,加上来回大约7~10天的补给以及燃料等,差不多就是40~50吨左右,因此要登月的火箭地月转移轨道运载能力需要在40~50吨左右就是门槛。

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土星五号

不过龙乐豪院士公布的资料中,登月火箭是CZ-5DY型确实吓了大家一跳,这是一个专门为登月开发的CZ-5型号,原本一直以为CZ-9才是登月火箭,为什么会这样?有几个原因:

  • CZ-9火箭的开发可能遭遇了一些问题的猜测是比较大的,但也有可能是我们的登月计划提前了,原本至少也要到2030~2040年,但目前已经提前到了2030年左右。
  • 另一个则是可能是更为务实的选择,因为CZ-5火箭已经多次发射,其优秀性能得到了公认,从这一款上改登月专用版,成本也相对更低,毕竟未来经济紧缩,节约开支,这样的操作完全是有可能的。

CZ-5DY火箭其实和CZ-5差别是比较大的,一级火箭用了7台YF-100K发动机,YF-100是使用燃气发生器循环的液氧煤油发动机,推力为1,200 kN(120吨),比冲为300秒,是我国CZ-5助推器的发动机,而YF-100K则是增加了泵后摆技术的增推型号,用于CZ-5DY的芯级火箭。

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助推器也由7台YF-100K发动机组成,总共两枚,也就是说助推器+芯级,同时点火时总共有21台发动机同时工作,似乎有点重型猎鹰的味道,尽管有朋友会表示N-1火箭30台发动机风险实在太大,不过目前的自动控制技术已经今非昔比,多台推力稍低的发动机以比较低的研发成本拼成大推力火箭也是可以的。

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CZ-5DY还有2台YF-100M发动机的二级火箭,最后是3台YF-75E发动机三级火箭,这个组合后的CZ-5DY的近地轨道运载能力达到了70吨,而地月转移轨道则达到了27吨左右!看到这里相信各位应该是发现一个问题了,要达到50吨的登月门槛似乎有些不足是吧,确实没错,两枚CZ-5DY一起完成登月任务。

上几名航天员?登陆哪里?

在龙乐豪院士的资料中并没有明确说明这个问题,不过登月火箭使用的是我国新一代载人飞船,是可以上6~7人的,但可以相信的是第一次登月不用上那么多人,美国的阿尔忒弥斯计划也就4名宇航员。

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不过在资料中明确了一点,有两名航天员会登陆月球,而登月航天员则有3名,其实这个应该是表述错误,两个资料核对下,基本就是总共三名航天员,2名会执行登陆任务,但男女是否有限制就不知道了,很有可能包含一名女航天员。

登月飞船到底是什么结构?

从一次登月2名航天员以及没有像阿尔忒弥斯庞大的外围计划,暂时也不考虑重复使用,那么结构很有可能为类似于阿波罗登月那样的“两段式”结构,虽然这个是半个多世纪以前的设计,但上升段和下降段分开的设计师,可以减轻着陆与起飞时的火箭发动机推力,如下图:

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上图是发射时在整流罩内的阿波罗飞船的状态,其中登月飞船部分如下图:

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起飞时就以下降级为发射平台,抛弃下降级后直接从平台上起飞,降低了上升级的发动机要求,而目前我国正在测试的下降级避震结构时似乎和阿波罗的登月舱有些相似:

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上图是北京航天机电研究所载人登月器支腿展开试验及全尺寸着陆撞击试验,底部的大脚板是防止陷入月壤,将压力均匀分布,而其他部分的结构应该补强用的,实际的结构不会像上图这样,当然也有可能是上升级和下降级不分离,尽管会增加上升质量,但会减少设计复杂度,更容易工程实现。

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上图的示意图中,上升级和下降级仍然是分离的,但这只是示意图,并不表示未来中国的登月飞船会按这个图样来设计,但也可能是一个设计方向。

会登陆在月球什么位置?

这个位置确实不好说,因为资料中并没有说明,但从大概率上看,不太可能会选择两极,因为这会大幅增加工程复杂度,比如需要中继卫星,尽管我们能实现,但对于第一次登月来说,难度还是低一些比较合适。

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尼尔森说的阿尔忒弥斯计划的登陆点与中国登月点“冲突”,其实那是嫦娥7号的在月球南极选择的着陆点,确实和阿尔忒弥斯计划的部分着陆点重叠了,不过我国在2020年9月2日就以论文的方式发布了嫦娥七号的着陆点坐标位置,是阿尔忒弥斯计划选择与我国重叠才是准确的描述方式。

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多个重复区域

不过这种位置选择都是非常粗略的,而且范围很大,即使重复也没有问题,当然更关键的是我国的嫦娥7号任务是在2023年~2024年,而阿尔忒弥斯计划则是在2025年才会登月,所以别想着会上演好莱坞大片中的情节。

  • 阿尔忒弥斯计划

与中国的“简洁”登月计划相比,阿尔忒弥斯计划就有点庞大了,它的基本组成部分如下:

  • 1、太空发射系统:SLS火箭
  • 2、载人飞船:猎户座飞船
  • 3、登月飞船:月球着陆系统
  • 4、月球空间站:月球门户

阿尔忒弥斯计划不只是一次重返月球,而是一个体系,它未来将在地月之间建立一个基地,希望能持续保持存在的一个庞大计划,基本执行流程如下:

  • 1、在地月系的拉格朗日L1点将建设一座月球门户,其功能是一个小型空间站,地球来的宇航员乘坐SLS系统装载“猎户座”飞船在这里“停泊靠港”,修整后“择机”登陆月球。
  • 2、准备登陆月球的宇航员乘坐SpaceX开发的Starship着陆月球,执行登月任务,完成各项月面任务后再返回小空间站“月球门户”。
  • 3、与地球之间的“航班”定期轮换,而到月球的“航班”也有规划,月球门户成了地月之间的桥梁,当然也可以从月球门户出发前往火星,总之月球门户未来还可以升级成“深空门户”。

8月29日发射前叫停的SLS火箭也并非登月,这次任务是空载(载着宇航员模型)绕月,下次也是绕月,再下下次才会和星舰登月版对接执行登月任务,按计划是2025年后的事情了。

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不过按目前的开发进度来看,想要在2025年前完成登月任务有些困难,因为星舰不知道炸了几次,未来也不知道需要几次才能成功。

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  • 尼尔森的精分言论

对于中国航天的进步,美国人似乎有些不太适应,毕竟西方印象中的中国还是落后与贫穷的第三世界,短短几十年突然一跃成为能在太空领域和美国一起指点江山的国家,美国人有些不太适应。

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不过这有啥关系呢?比尔·尼尔森作为NASA的局长,应该关心NASA如何发展,但他从上任以来就对中国航天事业指手画脚,而且言行前后矛盾,简直就一个阿尔茨海默症患者,跟拜登老儿有得一拼。

尼尔森语录:他忘了还有《沃尔夫条款》

从尼尔森在2021年上任以来,其针对中国的精彩语录不断,有很多完全就是牛头不对马嘴的精分语录,各位可以一阅:

  • 2021年6月23日,NASA局长尼尔森出席美国国会众议院听证会时称,他支持将排斥中国参与国际空间站的“沃尔夫条款”永久化。
  • 2021年8月25日,在科罗拉多斯普林斯举行的36届太空研讨会上,NASA局长比尔·尼尔森表示:“我代表美国发言,希望中国成为合作伙伴”
  • 2021年11月9日,NASA局长比尔·纳尔逊在当天的电话会议中称:“我坚持认为美国需要快速登月,一场全新的太空竞赛正在来临,只是现在的对手已经变成了中国”
  • 2022年4月27日,尼尔森在周二在佛罗里达州肯尼迪航天中心举行的新闻发布会上称中国继续表现出缺乏透明度以及与美国和其他国家在太空领域合作的意愿。
  • 2022年5月17日,NASA局长尼尔森在美国众议院小组委员会上就美国宇航局2023年的预算发表了讲话表示正在与中国进行太空竞赛,但中国的火星漫游者、空间站涉及技术窃取;

尼尔森要将中国排斥在国际空间站外也就算了,毕竟美国那么多年一直都是这么干的,但他又多次指责中国不合作,这是什么意思?自己把门关上了然后又指责人家不过来沟通聊天?所以有很多美国有识之士才会讽刺尼尔森:

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天,他没有提沃尔夫条款!

中国只是在做自己规划好的事情,美国人只要管好自己的事情就可以了,我们不需要有人来告诉我们怎么做。

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NASA前局长:美国太空政策精神分裂

估计大家应该还记得NASA的这位前局长Jim Bridenstine,如果想不起来的话,那一定记得他在洞察号成功登陆火星时在控制室的自拍:

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Jim Bridenstine

就是这张大饼脸,大家对他的印象还不错,日前他和另一位前局长Charles Bolden一起指责美国的太空政策似乎有些“精神分裂”倾向。

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Charles Bolden

他们表示,俄罗斯已经开始执行自己的空间站计划,而美国却在国际空间站计划上没有任何其他后备计划,10年后国际空间站(其实已经不到10年了)坠落地球,美国只能运营可能将建立的“月球门户”,而那个成本太高!

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俄罗斯的空间站计划

另外中国空间站建设的也非常不错,在Charles Bolden任职NASA局长期间,他冲破重重阻力,通过国际航空研究论坛等更低调的渠道“与中国达成一项令人难以置信的友好计划”。“我们帮助他们获得了该组织的[副]主席职位,我们在那里从事空中交通管理工作”。

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中国天宫空间站

当然这是Bolden的一面之词,笔者并没有验证,但也能看出他当时对中国是抱有好感的,而且在努力沟通,但到了现在,美国政府和中国的太空合作有着重重障碍,目前美国的阿尔忒弥斯计划正在“冒着巨大风险”让ESA(欧洲航天局)与一群没有太空技术的国家成为了阿尔忒弥斯计划的关键合作者,却把有着丰富经验的俄罗斯排除在外。

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显然Jim Bridenstine和Charles Bolden的表态不会改变任何结果,目前美国已经被所谓的意识形态主导下的政治正确占据了一切,大量理性的声音被压制,这对于美国航天发展来说一定不是个好消息,但这一切仍将继续!(完)

参考:

https://www.space.com/us-space-policy-russia-schizophrenic

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