乐观点看,中美这次载人登月的竞赛,还真有可能被中国人后发先至。

10月31日,第七届载人航天学术大会在北京举行,中国载人登月方案细节正式公开。

副总设计师王翔公布的路线图,把时间节点清晰到年份。2027年,长征十号甲首发射梦舟飞船近地版,无人飞行,与中国空间站交会对接,先让新火箭和新飞船在近地轨道完成“毕业考”;

2028年,长征十号发射揽月着陆器实施无人月面着陆与起飞试验,把落月这一最凶险的科目先跑一遍;

2029年,两枚长征十号先后发射揽月着陆器与梦舟Y飞船,完成1:1的无人全过程演练;

2030年前,同样的双箭组合,两名航天员踏上月面。

四次任务、六发火箭。乘组3人,2人登月,1人留守环月轨道;月面活动规划3天,每天都可以出舱。

熟悉中国航天节奏的人知道,这个密度不是冒险,神舟时代从首飞到载人不到四年,平均每年一次发射,神舟三号四号甚至同年密集升空。

【主角长征十号:一枚火箭的三种活法】

整个计划的硬件核心,是长征十号系列火箭。先报参数,登月用的长征十号全箭长92.5米,直径5米,起飞重量约2190吨,起飞推力约2680吨,近地轨道运力约70吨,地月转移轨道运力不小于27吨,均为长征五号的3倍多。

它是“一箭三型”家族设计,登月使用带助推的重型版;去掉助推、两级串联的长征十号甲高约67米,一子级7台YF-100K发动机可回收复用,负责空间站方向的梦舟飞船与天舟货运,今年11月就要执行首飞;

长征十号乙则是验证回收的急先锋,今年7月10日首飞即完成全球首创的海上网系回收,一级箭体在预定海域由“领航者”号平台柔性捕获,中国由此成为全球第二个掌握大运力可重复使用火箭完整技术体系的国家。

为什么登月要用两枚火箭分开发射飞船和着陆器,而不是学阿波罗一枚土星五号搞定?这就是系统工程的思维,两枚长征十号在环月轨道交会对接的方案,不必等待研制长征九号级别的超级火箭。

这是用成熟技术的组合替代单点豪赌,风险摊薄在六次发射里,任何一步出问题都有时间纠正。

【为什么这么敢:两次无人就上人】

一个值得细品的细节,神舟飞船载人之前飞了四次无人任务,梦舟系列却只安排两次无人飞行,首次载人就直接是登月。

这不是自信膨胀,而是底子不同,神舟飞船原计划就是两次无人,后来稳妥起见改成了四次试验。

而今天的中国航天,已有嫦娥一号到六号全部成功的完整履历,7500N变推力发动机、月面起飞、环月轨道对接、基于机器视觉的高精度避障着陆,每一项都是揽月着陆器的直接支撑。

官方口径“无人探月和载人探月整合”,翻译过来就是,无人月球探测器已经把坑全蹚了一遍,载人飞船只需要证明它自己。

规划上还有两条铁原则,凡月球轨道要做的,尽量先在近地轨道用空间站验证;凡载人要做的,先用无人状态飞一遍。

长征十号、梦舟、揽月、望宇登月服、探索月球车,五个产品均已进入初样研制,文昌发射场已开工配套,进入每月两到三发的高密度发射节奏。

【大洋对岸:阿耳忒弥斯的延误与NASA局长的乌纱】

时间表对面,是美国阿耳忒弥斯计划的全系统延误,至今没有成形的载人登月着陆器,连登月宇航服都搞不定;作为登月关键路径的星舰HLS多次被NASA公开点名进度滞后。

于是有了那个堪称年度名场面的采访。NASA局长艾萨克曼被问“如果中国先登月怎么办”,他的回答很直率:我上任头几周就说过,中国人抢在我们前面登月,我就得被撤职。届时我会在家看电视,看国会把承包商叫去听证,追问1000亿美元花到哪去了。

一个主管全球最强航天机构的掌门人,用“丢饭碗”描述竞争对手的时间表,这本身就是最诚实的风险评级。

但更说明问题的是美国工程路径的塌方,阿尔忒弥斯二号今年4月已完成载人绕月,美国不是去不了月球,是落不下去、回不来。

耗资数百亿美元的猎户座飞船,服务舱动力偏弱、速度增量不够,根本进不了月球低轨道。

本该推倒重来的缺陷,被一块块补丁包裹,先造“门户”空间站让猎户座停在远轨道,今年3月门户取消;再把对接点压向低轨道,于是回到原点;最后拉来联合发射联盟研制加长版半人马五号上面级,硬把飞船推进月球近旁。

星舰HLS押注在轨加注,NASA安全小组测算一次登月至少要22次加油发射,马斯克的“6到8次”是画饼;蓝色起源干脆用新格伦连打四发、四个航天器在太空排队推。

有趣的是,两国瞄准的落点高度趋同。中科院院士李献华在大会上解读,中国嫦娥七号与阿耳忒弥斯都不约而同奔向月球极区。水冰资源对未来月面驻留至关重要。

路线不同,终点一致,先到的定义规则。

把这份时间表放回中美竞争的坐标系里看,它的锋利之处不在某个单项技术,而在节奏的可信度:

每一年的任务都为下一年的任务攒可靠性子样,火箭、飞船、着陆器互为冗余,任何一个环节延误都不至于全盘崩坏。

相比阿耳忒弥斯“所有鸡蛋押给星舰HLS”的单点结构,中国方案是把登月拆成了可以逐步兑现的工程票据。

2027年梦舟对接空间站、2028年揽月落月、2029年双箭合练,每一步都看得见、等得起、验得完。

当竞争对手需要靠国会听证会来回答“钱花哪了”的时候,这个问题在中国根本不会被提出:因为账本上,每一枚火箭都有明确的月份和靶场。

四年之后,月亮会替两个国家的航天工业,分别给出成绩单。




文|唐驳虎 著名撰稿人、凤凰网专栏作者

原文:toutiao.com/article/7703850076988375587/

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