中国重型火箭还在研制,美国已成功发射,50年后人类重启登月计划

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中国重型火箭还在研制,美国已成功发射,50年后人类重启登月计划

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中国重型火箭还在研制,美国已成功发射,50年后人类重启登月计划

1972年12月19日在完成了系列登月计划中历时最长的一次使命之后 , “阿波罗17”号飞船溅落太平洋 , 美国“阿波罗”登月计划全部结束 , 3名宇航员中有2名--尤金-A-塞尔南和哈里森-施密特总计在月球上逗留75小时 , 与此同时 , 第3名宇航员 , 罗纳德-E-埃文斯驾指挥船绕月球飞行 。

在“阿波罗17”号登月后 , 时隔50年 , 美国终于再次将载人飞船送往月球 。
【中国重型火箭还在研制,美国已成功发射,50年后人类重启登月计划】SLS火箭
已经是记不清多少次拖迟 , 这次SLS终于成功发射 , SLS发射系统是美国NASA委托波音等公司从2011年开始研发的一款超重型运载火箭 , 成为后续登月、登火、深空探测等任务载荷的载具 , 因为多次延期 , 也被称为老航天界三大鸽王之一 。
SLSBlock1型火箭 , 箭体长约98米 , 起飞质量约2608吨 , 起飞推力4000吨以上 , 其近地轨道(LEO)运力达到约95吨 , 地月转移轨道(TLI)运力约27吨 。 SLSBlock1型火箭助推是五段式SRB固体发动机 , 单个推力1600吨 , 芯级4台RS-25 , 每台推理230吨 。 因此总推力最高可达4120吨 。

和当初送上阿波罗飞船的土星五号相比 , 土星五号 , 高度110.6米 , 直径(10米) , 起飞质量3038吨 , 起飞推力3408吨 , 其近地轨道运力118吨 , 地月转移轨道运力45吨 。 虽然运力不比土星五号 , 但是SLS的成本也减少了差不多一半 。
过高成本的航天活动仅有里程碑意义 , 没有可持续发展的潜力 , 美国NASA计划探索低成本可持续进行航天活动的可能性 。
美国重返月球 , 阿波罗谣言不攻自破
当然 , 因为时隔50次 , 再次进行探月活动 , 登陆月球最需要的支撑不仅仅是SLS登月火箭 , 还有猎户座深空探测载人飞船、深空门户环绕月球空间站、月球表面着陆器和上升器等项目先后上马 , 截至目前各项目已耗资超过500亿美元 , 堪用“吞金巨兽”来形容 。
第一次发射 , 即“阿尔忒弥斯1”任务 , 就是这些大型项目的首次全系统检验 。 按照计划 , 这次任务持续4-6周 , 在月球附近释放猎户座飞船和一系列小卫星 。 猎户座在完成既定任务后 , 重返月球并溅落大洋被回收 。

在SLS发射之前 , 尽管有很多实质性证据 , 但是还是有不少人对阿波罗登月的真实性表示怀疑 , 而此次SLS的发射成功 , 谣言也将不攻自破 。
当然 , SLS的成功发射并不意味着任务的最终成功 , 这还需要猎户座深空探测载人飞船从月球返回之后 , 从月球附近返回的航天器抵达地球的速度会接近第二宇宙速度(11.2km/s) , 远超从环绕地球轨道返回的第一宇宙速度(7.9km/s) , 与大气摩擦产生的热量差距有近3倍 , 对航天器防热和结构强度的要求大幅提高 , 这也是猎户座飞船“最艰难”的时刻 。

猎户座载人飞船
和阿波罗飞船相比 , 猎户座由服务舱、乘员舱、发射中止系统(LAS也叫异常中断系统或逃逸塔)以及飞船适配器组成 , 重约23吨 , 直径约5米 。 其加压舱容积约为19.5立方米 , 可居住容积8.9立方米 。 除了增大了直径以外 , 猎户座增大内部可用空间的措施之一是使用了更少的仪表盘(10个左右) 。
相比阿波罗飞船 , 猎户座的指令舱虽然与之相似 , 但明显更大、更壮 , 其舱内空间比阿波罗指令舱大1倍 。 在技术性能上 , 它也比阿波罗有大幅度提高 , 分系统和元件采用许多创新技术 。 猎户座采用太阳能电池翼供电 , 所以功率大 , 行动时间长 , 而阿波罗飞船只能由燃料电池短期供电 。

猎户座拥有世界上最大的防热罩 , 它采用先进耐高温复合材料 , 由数十万个蜂窝结构组成 , 可以有效阻绝飞船以26马赫速度接近地球大气层时 , 飞船表面高达1763℃的高温 。 每次返回地面后隔热罩还可以替换 。
总结来说 , 猎户座拥有这三大特色:一是用途广 , 有的既可飞往空间站 , 也能飞往月球、小行星或火星 , 而目前使用的载人飞船都是单一用途的;二是可以重复使用 , 目前的载人飞船都是一次性使用的猎户座飞船可重复使用10次左右 , 因此能大大降低成本;三是运载能力增加 , 猎户座每次可以运送4~7人 , 而目前的载人飞船每次最多可运3人;四是采用两舱构型 , 这样能降低成本 , 提高可靠性 。

总结
最后再做一个简单的总结 , SLS的发射成功 , 意味着美国重返月球计划的正式启动 , 在首次任务之后 , “阿尔忒弥斯”将会继续使用Block-1型号进行两次任务 。 在第二次任务中 , 就会直接进行载人环绕月球的飞掠探索 , 预计将于2024年进行 。 而在2025年就将进行第三次任务 , 携带4名宇航员飞往月球 , 其中两人实现月球登陆 , 真正实现“重返月球”的探测目标 。
不得不说 , 美国在航天技术上的沉淀和底蕴 , 中国目前还是存在差距的 , 美国的SLS重型火箭已经发射成功 , 而中国的载人登月重型火箭长征九号还在研制当中 , 2027年才具备首飞条件 。

我们也要看清差距 , 努力直追 , 实现中国的月球之梦 。

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