以大陸目前的科技實力,大陸能不能把宇航員送上月球并使之登陸?

結論:以現在大陸的航天實力幾乎不可能做到,即便可以實現付出的代價也太大。發展航天首先基于科學的發展觀念,成功率太低,難度太大就意味著不具備可行性,那就是不能實現。要知道,載人登月和月球車是完全兩個概念,主要在于載荷的差異太大了。結合大陸目前的運載火箭水平和歷史上登月存在的幾個方案,我們不難得出這樣的結論。

嫦娥四號1200公斤,玉兔140公斤,和動輒幾十噸的載人登月的載荷相去甚遠


登月的三種方案

登月有三種方案,分別為直接起飛(Direct ascent),月球軌道交會(Lunar Orbit Rendezvous,LOR)和地球軌道交會(Earth Orbit Rendezvous,EOR)

三種登月方案的示意圖

直接起飛

直接起飛就是火箭直接從地球起飛到月球,由一枚超大火箭本身帶著艙室降落到月球上。因為火箭和載荷沒有分離,是直接降落到月球上的,而且火箭這么大的家伙對登陸緩沖的要求更高,無疑又增加了一部分推進劑重量,這種方案火箭的起飛重量是最大的,大到難以接受。當年美國為這種方案準備的Saturn Nova火箭,在第一級并聯了8臺F-1液氧煤油發動機,變態程度直逼蘇聯的N-1火箭。

阿波羅11號登月計劃使用的C-5(土星五號)和直接起飛方案的Nova尺寸對比,可見C-5只有5個F-1發動機,而Nova 用了8個,二者噸位差距巨大

地月軌道交會

月球軌道交會,屬于一種折大陸案。它是采用一枚起飛重量較重的運載火箭,將一個主航天器(服務艙+指令艙)和次航天器(登月艙)通過GTO(地球轉移軌道)的近地點加速,進入LTO(地月轉移軌道)脫離地球束縛,飛向月球。在LLO(近月軌道)完成主航天器和次航天器分離,次航天器單獨著陸。完成任務后次航天器起飛在LLO與主航天器對接,加速脫離LLO后重新走LTO返回地球。世人皆知的阿波羅11號登月計劃,就是采用的LOR這一種,這一種方案是集成功率和經濟性為一體的方案。該方案的主航天器為服務艙+指令艙,次航天器為登陸艙,也就是阿姆斯特朗踏上月球的那個飛船。不過為了保險起見,其實登月艙多了一套和指令艙類似的發動機,用于重返地球。比如阿波羅13號就是在指令艙故障后,宇航員利用登月艙的發動機返回的地球。

阿波羅11號登月-返回路線

阿波羅11號的服務艙+指令艙

指令艙,這是返回地球唯一沒有燒毀的艙室

登月艙與指令艙對接時的狀態

登月艙內部

需要說明的是,阿波羅11號的有效載荷里,服務艙和指令艙高達30.3噸,登月艙也達到16噸,也就是說運載火箭要有將近50噸的LLO(月球軌道)能力。所以這種登月模式用到的土星五號(Saturn V)仍然是迄今為止人類造出來的最大火箭,其GEO運載能力高達140噸,最大起飛重量達3000多噸。

土星五號和蘇聯N-1火箭的對比,土星五號的LEO為140噸,遠超N-1的95噸。

地球軌道交會

地球軌道交會對火箭的體積要求最小,其方案為火箭僅把飛船發射到近地軌道,不同部分在近地軌道完成飛船交會對接后通過加速飛向地月轉移軌道,飛向月球;這種方案所需的火箭最小,僅為阿波羅11號計劃使用的火星五號火箭的一半起飛重量就可以滿足要求。但是多個部分交會對接難度非常大,安全性和成功率會大大降低。

現役的長征5號,能否堪當大任?

說完了這幾種登月模式,再來看看大陸目前的運載火箭能力。我們目前最大運載火箭長征5號,起飛重量也只有800多噸,LEO運力達到25噸,這已經遠超長三系列,但是連土星五號的1/5都不到。所以如果要想搞登月,只能是搞地球軌道交會模式,那么需要發射的航天器分段就必須非常多,而航天器的對接對整體結構強度的影響很大。那么就帶來兩個問題,一個是多分段對接帶來的結構強度風險,一個是對接失敗風險。假如只用一枚長5呢?它的TLI(地月轉移)能力只有8噸左右,這個載荷連阿波羅11號的鷹式登月艙的一半都不到。即便勉強送1個宇航員上去,估計也回不來。

長征五號載現役重型火箭里也只是中等水平,和歷史上的大麥克火箭比起來只能算弟中弟

這也是為什么大陸的運載火箭正在規劃開發長征9號。長征9號的最大起飛重量預計可以達到3000噸,LEO運力140噸,TLI 50噸,技術指標基本是瞄準土星五號的水平去的,預計2030年可以首飛。因此我們可以推斷未來大陸的載人登月和阿波羅會采取類似的方案,即月球軌道交會,可以運送3-5人到月球進行登陸探測。這才是成熟保險的方案。所以宇宙開發還是要尊重科學,急功近利是要不得的。

CZ-9服役后,LEO可以達到140噸,和土星五號并列史上第二高的水平,到那時載人登月就指日可待了

8 条回复 A文章作者 M管理員
  1. 現在水平再不行,總不能還不如60年代的美國吧。

  2. 真是可怕,現在還有人相信載人登月是真的

  3. 難道大陸的科技實力還不如70年代美國的科技嗎?

  4. 美國1969年登陸月球,大陸迄今還無法上去,除了經濟實力外,技術差距也是巨大的,水平相差半個世紀多啊同志們,但是大陸起點比美國晚太多,追上美國仍需時間。

  5. 目前地球上沒有一個國家能夠登月

  6. 大陸目前綜合實力也就是比蒙古國好一丁點兒

  7. 有沒有可能一點點在太空拼好在登陸月球呢

  8. 膽子小,航天計劃是國家機密,怎可隨便透露,按大陸的科技和經濟實力,早已領先美國,美國六十年代能做的事我們己經都能完成了,登陸月球隨意哪天都可,但要保密,要低調不張揚,否則美國會發射飛彈給打下來