中國現有的技術能夠實現載人登月嗎?
為啥中國每次發射成功,都會說中國是航天最靠前國家之一,可我們明明和歐美,甚至俄羅斯,日本都有差距。
最近正好在研究一個人類現有技術載人登火星方案,也用類似的邏輯分析下咱們國家現有技術載人登月可行性吧。
先說結論:幾乎不可能。
1。登月方案
共計四種:
a.直接起飛:一個巨大的火箭直接帶著飛船飛到月球,抵達月球後再次起飛回來;
b.地球軌道集合:經過多次火箭發射,在地月轉移軌道附近集合併組建完畢,飛往月球降落再回來;
c.月球表面集合:通過多次任務,分別將補給、無人部分、載人部分送到月球表面(著陸在同一區域),人送到後組合月球表面的東西返回;
d.月球軌道集合:一個飛船整體飛到月球軌道,一部分降落到月球一部分留在軌道,降落的那部分再返回組合後返回地球。
從安全係數角度,最危險的航天發射和月球著陸次數越少越好,因此方案優先順序是:a&>d&>b&>c。
從火箭要求角度,一次性發的東西越多越重對火箭運送能力要求越高,當然這種火箭也越難造出來,因此方案優先順序是b&>d&>c&>a。
我們希望用最低要求的火箭保證最高的安全係數,當然這顯然是互相衝突的,要綜合考慮。
c方案隨便一個東西著陸地太遠或失效就完了,我在這一步就先放棄了。
2。登月火箭
阿波羅登月時選擇了d方案,直接原因是當時美國最頂級的火箭依然無法滿足直接起飛方案a,事實上,現在NASA也做不到,除非Space-X在PPT上的東西都能實現了。
當然,彼時登月火箭土星五號的近地軌道運力已經達到了驚人的140-150噸、地月轉移軌道能力在48噸,這個指標50年來沒有一個火箭能超越。即便是目前世界上現役最強大的三角洲4重型火箭,近地軌道運力也僅僅28.5噸,對比140-150差了太多。我國目前顯然不行。
那就看對火箭最低的要求是b方案,地球軌道集合,把登月艙、指令艙、服務艙什麼的都拼接完畢再飛往月球。
但它也要求一個基本前提:火箭要至少有能力將登月艙/服務艙/指令艙整體送到地月轉移軌道上完成拼接,否則還談什麼載人登月?
先選擇一個小部分,阿波羅登月的登月艙,它有多大呢?15.3噸!
這是個什麼概念?我國目前最強大的長征五號火箭的地月轉移軌道運力僅在8.2噸(雖然它的近地軌道運力達到了25噸),不足以一次完成任務。
好吧,既然中國已經掌握了在軌燃料加註技術,要不咱們考慮一下燃料和空的登月艙再分兩次完成?
登月艙最重要的重量是用來到月球後減速降落和加速起飛的燃料,它們加在一起達到了10.4噸。即便50年後的今天我們可以用各種複合材料把登月艙硬體重量給降下來,這部分燃料重量(四氧化二氮和聯氨)是不可能降下來的。而且現有技術我們也只有能力使用同種燃料持續在惡劣飛行條件下保管這麼長時間(一周)。
難道採用多次發射、連續兩次給空的登月艙在軌加註燃料?
但你別忘了,就算髮射了三次長征五號,才拼出來一個15噸的登月艙啊。
還有一個要帶宇航員們從月球軌道飛回來的指令艙,5.5噸重呢。
還有一個推著宇航員抵達月球和管他們吃喝呼吸的服務艙,有24噸重呢!這個24噸的咋辦?分四次拼么?
要知道,每多一次火箭發射,整個任務失敗的風險就會大大增加。阿波羅登月依靠著全世界唯一一個100%成功率的火箭都失敗過一次(13號被迫緊急返回)、死過三個宇航員(阿波羅1號地面測試),咱們就更不可能使用這個方案。
也就是說,中國目前最強大的長征五號火箭,根本無法滿足載人登月哪怕不在乎安全係數的最低地球軌道集合要求b,無法實現。必須等到未來強大的長征9號才行。
更何況目前長五還不敢宣布成功吧。。。還早。
(事實上,美國當時沒想到土星五號這麼成功,也考慮採用這個近地軌道集合的方案b,當時的火箭運力要求是土星五號一半,70噸近地軌道運力,兩次發射組合完畢)
3。登月飛船
剛才講過了,飛船由指令艙、登月艙和服務艙三個部分組成。
目前我國最大的飛船是天舟一號,大約重12.9噸,它是運貨的,功能類似服務艙吧,但距離登月服務艙的24噸差距近一倍。
而我國的載人飛船神舟,大約7.8噸,能返回地球,相當於指令艙。
登月艙,僅有無人的嫦娥三號,3.8噸。
近地軌道的載人航天還處在地球磁場的庇護之下,但飛到月球之旅可不是如此,需要直面太陽和各種宇宙輻射,完全是兩碼事,現有的神舟載人飛船是肯定不行的,需要大規模改進。
所以相當於我國目前有了70%的指令艙(需要大幅改進神舟飛船),服務艙大約有20%(重量差1倍不代表難度是線性的50%),最重要的登月艙大約10%(畢竟還是實現了無人小飛船的軟著陸,但跟載人比就差距太大了)。
這個差距還是蠻大的。
4。其他相關
我國的航天員嘛,質量也是杠杠的,世界級的,從不懷疑他們的水平。
美國登月之前,都連續搞了四大系列任務作為前期準備,徘徊者無人月球探測計劃(1961-1965)共計9個探測器、雙子座載人航天計劃(1965-1966)共計12個載人飛船、月球軌道計劃(1966-1967)共計5個無人探測器和勘探者計劃(1966-1968)共計7個無人探測/著陸器實現無人登月。
我國目前大概一個嫦娥計劃、僅三個無人探測器就完成了徘徊者計劃、月球軌道計劃、勘探者計劃的總和,921載人航天工程已經實現了雙子座所有的東西(載入航天、交會對接、出艙行走),已經著實不易了,是令人震驚的成就,中國也是航天史上的另類了。
但是,還有一件事忘了說,不算其他任何一個任務(勘探測、徘徊者、雙子座之類的),美國在阿波羅登月計劃本身就花了相當於今天的2000億美元,差不多夠把美國現役的所有尼米茲級核動力航空母艦重造兩遍。
最近,美國又宣布要重來一次了,太空精釀:如何看待美國重啟登月任務?
而美國最近估計中國的航天預算,所有的項目加在一起(長征北斗嫦娥神舟天舟天宮高分風雲等等)每年約20億美元預算。
所以還得勒緊褲腰帶,接著加班幹才行。
辛苦各位航天汪了。
被書記點贊了,受寵若驚。
我明確的告訴你,不能
沒有大推力的火箭,根本不可能
中國的千噸級別的大火箭還在論證階段,也就是長征九號。本來打算2014年立項,大概2030年試驗並開始使用的。後來因為某些原因,沒有在這個時候立項成功。危言聳聽一下,也就是說,咱還沒有載人登月的實際上的動作和打算。
如果只射出去不回來,尼瑪,誰敢去。
其實在沒有可靠的大火箭之前,是不會貿然載人登月的。上面那句有去無回只是吐槽。。。未必不可以。
運力不夠的情況下,可以通過多次發射,之後於近地軌道集合+月球軌道集合這樣的方式「曲線救國」。
以下內容出自《載人月球基地工程》P528-P529,果琳麗等.中國宇航出版社
就其所需運力而言,龍樂豪院士提出的三級半構型的LM-5-DY,理論上是可以達到LEO50噸運力的;而長五的另一載人改型LM-5-M,也可以達到LEO25噸的運力。當然個人實際上不是很看好這個方案。
但要話說回來,如果一定要登月的話,10年之內是可以的。
登月是實打實的技術活,說實話真應該像搞基建一樣花大錢去搞。只要國家狠下心來,把登月搞出了完全不是問題。
搞登月收益的不光是航天本身,整體製造業水平都能因此提升,帶動下游的各種實體經濟,突破各種國際技術壟斷,增強國防實力。
實在缺錢的話,發揮社會主義的優勢,想辦法從虛擬經濟里搜刮就好了。
從現代火箭設想到載人登月之間不過才五十年,從V2到土星五號之間才二十年……並且期間沒有現代計算機、數字電路、模擬、通信設備…
謝邀。現有的長5肯定不行,研髮長9有希望但時間不會短。或者說現有的發動機?其實有可能。
3米直徑的固推(按長9固推版的規格),一級7~9個YF100,二級2個YF77,箭體直徑6.5米,最後可以三發多次對接。
基本使用現有(含已試車的)發動機,滿足並聯發動機數量、對接次數等限制。
但這個「為了登月而登月,沒有技術拉動意義」的方案會讓領導沉默、讓院所流淚。
大推力火箭,以及大推力火箭的穩定性,沒有這個的話人是回不來的。除非國人能找到比 LOR ( Lunar Orbit Rendezvous ,放一個自行起降的登月艙著陸,再在月球軌道會合返回,這樣降低整體發射時的總載荷)更加有效的登月模式。
土星五號在兩次(出了些小問題的)地球軌道試射之後,就直接帶著人飛去月球了,整個團隊的自信心和最後被證實的整體穩定性簡直是人類歷史上任何領域都前所未見的曠世奇蹟。對比之下可以看看蘇聯的四次 N1 失敗,進而輸掉整個太空競賽。
話說回來,穩定性在近年看來可能還是我國航天工業的長處,畢竟沒有特彆強制性的時間壓力。慢慢來好了。龍樂豪稱,未來中國載人登月項目可以通過以長征五號為代表的新一代大型兩級低溫液體捆綁式運載火箭的拓展型火箭,分三次發射完成載人登月項目。
「第一次發射將登月艙下降級發射到環月軌道。第二次發射將登月艙上升級與節點艙發射到環月軌道,並在環月軌道與登月艙下降級進行對接。第三次發射則將載有航天員的返回艙發射到環月軌道並在環月軌道與登月艙和節點艙完成對接,航天員到達登月艙並登陸月球。」龍樂豪說,在一系列科研活動後,航天員乘坐登月艙回到環月軌道與節點艙和返回艙對接,最後航天員將可乘坐返回艙回到地球。
探月副總師:只要中國決定載人登月 10年內可成
按照龍樂豪院士的樂觀設想,我國使用現在還沒有成功首飛的長五火箭的改進型,可以通過三次發射把實現登月飛行的荷載發射到環月軌道,在環月軌道對接後執行登月任務。實現這個計劃需要10年的時間。
N1火箭的教訓告訴我們,系統越複雜,可靠性越低。目前我國沒有上馬載人登月工程的跡象,載人登月工程還是要圍繞大推力火箭的研發進展。
在冷戰時期,為了實現政治目的,美蘇兩國把洲際導彈戰鬥部的位置改成裝人的鐵罐頭,實現了早期的載人航天。以當時對可靠性的要求,我國70年代中期的技術條件就能利用曙光號飛船實現載人航天了。但是,我國並沒有這樣做,我們所有的航天計劃都是嚴謹的科研計劃的一部分,而不是為了政治上的鬥氣。美國的首顆人造衛星是一個8公斤重的鐵籃球,現實用途不大。我國的首顆人造衛星質量高達173千克,質量比前4個國家發射的第1顆衛星質量總和還要超出29.8千克,執行了多項科研任務。我國所有的載人航天任務都有在軌空間實驗等科研任務,並不是讓人在天上待幾天那麼簡單。根據我國航天事業的一貫路線,大家要對我國的載人登月事業有信心,心急吃不上熱豆腐。
很希望人類對空間技術的熱情回到冷戰時代,可惜美國總統不是牛金貴,特朗普沒有月基。
登月很簡單,回得來才算數。
登月,是一個燒錢的工程。
現有的技術是不夠登月的,但如果ZF腦袋一熱,裁剪其它開支批准足夠的經費限定時間內必須完成登月,38萬公里外的那顆大衛星上就會出現中國人的腳印。
能是能,但是是單程票。。。。
不建立基地的話,,,,能把土挖回來也就行了,,,吧,,,想上的話10年內都可以,不用大推力火箭,直接用長5,總師說過如果國家下決心登月,發射3次長5火箭,,然後到太空對接一起去月球。這是目前為止最快的方法吧,不過按照兔子的尿性,還是一步一步等長9吧。
1、缺乏大推力火箭。
美國用於發射登月飛船的土星五號火箭:
高110.6米,起飛重量3038.5噸;總推力達3408噸,月球軌道運載能力45噸,近地軌道運載能力118噸。
長征五號:高度56.97米,起飛質量879噸,月球軌道運載能力10噸,近地軌道運載能力25噸。
美國登月的阿波羅飛船由指令艙、服務艙和登月艙三部分組成,指令艙發射重量約 5.9噸,服務艙裝上燃料和設備後重25噸。登月艙包括燃料則重 14.7噸,總重45.6噸。
長征五號10噸的運載能力,是不夠用於載人登月的,發射無人探測器是可以的!
2、缺乏倉外自主活動宇航服(不是連根管子的那玩意兒)。
這個不細說……反正沒有,而且很多年來一直沒有。不過目前已經在研製太空中獨立出倉的宇航服,但是月面活動出倉服還需要另外研製。
有評論區的朋友質疑宇航服,我解釋一下:
飛天宇航服與神舟七號連接的管子叫做「電臍帶」,就是通過這根電臍帶輸送電能、氧氣等生命循環系統供給飛天宇航服。
但是……真正能夠獨立出艙的宇航服是沒有電臍帶的!!!!!
獨立出艙的宇航服幾乎相當於是一座小型的宇宙飛船,宇宙飛船上的各種生命儀器全部小型化,集成到宇航服里,讓宇航服不需要牽引一根電臍帶就可以獨立在太空中翱翔。我們用電臍帶替換掉了很多需要小型化獨立運行的生命儀器,走了一步看起來可用但是並不實用的捷徑,那些生命儀器小型化到宇航服里……是非常大技術難度的,更不用說製造宇航服背後的一連串生態,這才是最艱難的,從零組建生態鏈比從零研製一件產品更難。
美俄在太空探索極早期也做過這種需要跟飛船連根電臍帶的宇航服,但是後來很快就都拋棄了,因為連接一根管子根本沒法進行複雜的出艙作業,尤其是維修衛星太陽能板這種複雜活兒,衛星高速旋轉一旦管子被纏住,宇航員就是死……而且管子也根本不可能做的很長…。
但是就是這麼個半成品,只能在艙門口扯根管子秀肌肉的宇航服,我們做了多少年呢?
2004年立項……做了四年多……到現在還拿不出一個獨立出倉的成品宇航服!
中途曾經準備直接買俄羅斯的宇航服,但是俄羅斯談了一半,估計出於技術保密和領先的規劃,還是不願意賣給我們(經評論更正,俄羅斯有賣給我兔一套宇航服)。
3、還有最重要的東西:缺乏通信設施(深空探測網),阿波羅計劃三分之一的預算都花在了通信方面。
因為地球自轉所以通信設施布局必須是全球的,我們目前固定設施只能布局東南亞,其它部分全靠通信船,但是通信船極易受到海事危險和補給影響,並且因為沒有像美國一樣的全球航母編隊,通信船如果被圍堵或者遭遇其它狀況將是滅頂之災。
同時深空探測網也會用於無人探測器的遠航探測,類似太陽系邊緣行星和系外探測,因為距離太遠,無人探測器傳回來的信號非常微弱,就需要衛星 加 全球深空探測網配合使用,否則很難接收到返回的無線電信號!
在可預見的未來,是應該會花大力氣組建深空探測網的。
登月估計問題不大,至於回不回得來……
領導大手一揮,上去了就是成績,回不來就不報道了!
不能。
技術倒是其次,你倒是先撥錢啊。。。
我覺得首要的問題是:沒有土星五號。
但這個可以用長二長五長七花點時間先拼個空間站再把整個空間站飛過去。
事實上就算是美國阿波羅系列也是要先上太空拼好了再飛過去的。
「辦法總比問題多」不是么?
要是現在能先發一個機器人就好了,開個直播求打賞我覺得可以把成本收回一大半。
2013年嫦娥三號軟著陸成功已經標誌著中國實現了登月。
我猜題主想說的是載人登月吧,如果不計代價的話絕對可以實現,但是值不值得就是另一回事了。
如果不考慮返回,那更簡單了。
但是路要一步一步走,現在沒有國家傻乎乎的進行航天競賽了,就連幾十年前已經實現了載人登月的美帝也沒有在阿波羅計劃之後重新載人登月,因為這沒有太大的意義,但是開銷巨大毫無性價比可言。
現在各國的探月活動主要都是為了獲取月球的資源和進行科學研究而進行的,我國的探月工程也是以此為目的的,所以會有玉兔號對月球表面進行探測,嫦娥五號的時候將會進行採樣返回試驗。
至於中國的載人登月將在無人探測返回順利完成之後才會開展,我估計如果實現了也會像美國一樣暫時擱置載人登月,只是完成幾次證明技術可靠就行了,除非性價比能真的達到相對較高的水平。
技術上沒問題,但要注意宇宙開發的集中主流方向的優先度排序問題。排序第一的當然是衛星,現在已經是非常成熟的階段,衛星是蘇聯人搶了第一。然後是空間站,國際空間站也已經實用了多年,但這個技術顯然還有待繼續擴展。再之後才是登月。
所以說美國人當時在冷戰壓力下發現蘇聯人在宇宙開發中領先,所以為了政治影響跳過了空間站而直接進行了第三階段的登月。獲得了極大的政治利益,但同時,美國人在空間站技術落後於蘇聯。甚至蘇聯解體後,國際空間站也要大大依賴於俄羅斯。損失了可以有實際回報的空間站研究,跳步進行無法有實際回報的登月,當時政治影響力爆棚,沒人敢罵,但現在回過頭來也有人質疑美國的選擇。
中國現在沒有這樣的政治壓力。所以登月應該排序在空間站之後。在空間站建設的非常好之前,我認為中國不會進行載人登月,最多做一些前瞻性的探測。
當然登月技術是沒有問題的,就算差那些技術,真砸錢幾年也砸出來了。但是涉及到砸錢,就有研發優先度的問題了。不處於需要優先發展的技術,砸錢是否合算?
我覺得中國什麼時候發展登月,要參照美俄的發展進度,除非有一天中國實力已經全面碾壓美國,那什麼都中國說的算自然無所謂。但現實的情況是,月球開發進行的太早是沒有回報的。但如果一點不發展,萬一別國開始了實際進展,你掉隊了也不行。要做到盲目過早開發,以至於耽誤其他更有價值的開發項目。同時要做到是在世界上對月球開發的第一梯隊,這樣才能保障未來在月球的資源分配地位。
龍樂豪院士:長征五號拓展型運載火箭載人登月方案_星海_科技_bilibili_嗶哩嗶哩
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看玉兔號和嫦娥號出現的情況,以及最近火箭出現的問題。登月還要再過十年。這是樂觀的估計。指不定到49年了。
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