重返月球为什么这么难?登月技术失传?

2022年11月23日08:47:03 科学 1067

说到美国重返月球计划,不得不说早在50多年前美国就已经有阿波罗登月了。按理说50多年了,技术应该发展进步了,可是看美国1972到2020年这段时间,感觉发展进程是倒过来的,为什么这么说呢?在2020年~2011年美国没有太空飞船(载人),2011年~1980年有近地轨道载人工具(航天飞机),1972年到1969年美国人可以登上月球。美国航天技术是越往前越先进?当然不是。要知道阿波罗登月是有一个很大的国际背景的(美苏争霸)。为了在太空竞赛中战胜苏联,NASA预算可是比现在高的多。如今已经没了争霸的背景,作为目前世界的唯一超级大国的美国,似乎已经没了对手。自然也就没了多少动力。

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土星五号与N1火箭

而现在开始的阿尔忒弥斯计划也只是星座计划的的缩水版本。在2004年时任美国总统的小布什提出了星座计划,可是星座计划进展缓慢,耗资巨大,超出预算很多。被后来的奥巴马政府喊停,只保留了目前阿尔忒弥斯计划中的猎户座飞船和SLS太空发射系统(运载工具)。这个SLS太空发射系统火箭虽然是NASA研制的最新登月火箭,但是有很多技术是从退役的航天飞机上搬运来的,比如它的两枚固态燃料助推器外壳,和底部发动机都是从退役的航天飞机那弄来的,也就是现成的技术,稍加改进。不然SLS火箭怎么那么像航天飞机呢?

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SLS与航天飞机

那么为什么美国不用曾经百分之百发射成功的土星五号火箭呢?难道是技术退步了?答案也不是,准确的说美国不是造不出来土星五号火箭,

主要原因在两点:

1、(土星五号研制费用太高,50年前一枚土星五号要近2亿美元,换算成现在就是12亿美元),而且发射一次就会损失一枚,并且还不能回收,火箭发射成本高。就像文章开头说的那样,NASA的经费开支已经没有当年美苏争霸时的阔绰了。

2、火箭发动机,由煤油发动机转向氢氧发动机。NASA已经没有必要再研制50年前那种淘汰技术了。目前开发的太空发射系统也完全能够满足登月需要。


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SLS太空发射系统与土星五号

目前SLS太空发射系统多次推迟后,已经成功发射,这次任务是阿尔忒弥斯计划的第一步(阿尔忒弥斯1),任务是用SLS火箭将猎户座飞船发射到绕月轨道上,在三个星期后返回地球,测试SLS火箭可靠度和猎户座飞船在月球轨道工作是否正常。


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阿尔忒弥斯1号计划

猎户座飞船在11月16日发射升空,执行阿尔忒弥斯一号“无人绕月飞行任务”,预计11月25日进入月球轨道,12月10日左右返回地球。

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猎户座飞船飞往月球轨道时拍摄的月球影像

按照阿尔忒弥斯计划分为两个阶段:第一阶段2019~2024(阿尔忒弥斯一号无人飞船测试,阿尔忒弥斯二号载人绕月飞行,阿尔忒弥斯三号在月球南极载人着陆。)

第二阶段:开展月球长期驻留,建立月球基地。

目前执行阿尔忒弥斯一号的SLS太空发射系统是载人版的block1型,高98米,芯级直径8.4米,起飞质量2498吨,近地轨道运力LEO:95吨,地月轨转移轨道运力TLI:27吨,运力满足猎户座飞船发射质量。后期阿尔忒弥斯二号三号任务需要运力更大的太空发射系统(货运版本),近地轨道运力LEO140吨,地月转移轨道运力TLI:45吨。已经超越了当年的土星五号运载火箭。

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SLS早期型(阿尔忒弥斯一号)、二号、三号

美国重返月球计划与阿波罗登月计划的不同

当年“阿波罗登月”计划是为了太空竞赛,战胜对手。主要是登上月球,拍拍照片,创造多个首次。那么“阿尔忒弥斯”计划可不是单单为了登上去,去的目的是要建立月球基地,还要为未来的深空探测和载人登火星铺路。所以我们从美国重返月球计划情况看,我们登月也不是仅仅踏上月球表面,我们目标也是要建立月球科研基地。

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阿波罗登月

美国喊出重返月球计划,目的还是要在世界上树立美国的航天超级大国的形象,希望继续保持领先的地位,不希望被追赶者超越。当然这只是登月的普遍意义,美国急着登月的另一个原因就是要抢占月球资源。特别是看到近些年中国航天技术的进步,中国探月计划的实施和火星探测的开始,也让美国感觉到了快被追赶上害怕,虽然没有冷战时的激烈,可是保持领先优势,也是他们想要守住的。

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未来月球基地

我们国家也在积极准备登月计划,目前最需要攻克的技术是大推力运载火箭发动机技术(长征九号),在运力数据上近地轨道150吨,地月转移轨道50吨,完全可以对标美国阿尔忒弥斯计划的SLS系列运载火箭。在新一代超重型运载火箭研制进度上,我们力争在2030年实现中国人首次载人登月,拭目以待吧!

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中国登月计划

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