载人登月方案公布:两枚长征十号如何送人上月球?
2026年10月31日开幕的第七届载人航天学术大会上,备受关注的我国载人登月方案在正式进入公众视野:我国计划在2030年前实现中国人登陆月球,并将采用“两次发射,一次登月”的方案完成这一壮举。按照公布的方案,两枚长征十号火箭先后出征,分别将“揽月”月面着陆器和“梦舟”载人飞船送入地月转移轨道,两者在环月轨道交会...
第七届载人航天学术大会于2026年10月31日开幕,会上我国载人登月方案成为关注焦点。
根据已公布的方案,两枚长征十号火箭将先后发射,把“揽月”月面着陆器和“梦舟”载人飞船分别送入地月转移轨道。二者在环月轨道完成交会对接,航天员随后换乘揽月着陆器降落到月面,开展科学考察、采集样品;任务结束后返回环月轨道,再搭乘梦舟飞船回地球。相关大型试验目前已陆续完成,梦舟飞船与揽月着陆器的首次飞行也将按计划组织,研制工作正协调推进。
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载人登月究竟难在何处,又为什么要送人上去?科普中国就此咨询了相关专家。
载人登月难,平安回来也难
从无人探测器到航天员登月,难度门槛抬高远不止一个数量级。头一项是生命保障系统:飞船得带上一整套维持人生存的设备,整套载人系统的规模与复杂程度都远超无人探测器。第二项是可靠性:人送上去了,还得保证能安全回来。这两条要求加在一起,正是载人登月与我国以往所有探月任务最根本的不同。
一次载人登月大体要走过这些环节:发射起飞、飞向月球;到达月球附近,登月舱与母船分离,下降并在月面着陆;任务完成后,登月舱从月面起飞,与留在月球轨道的飞船对接;对接完毕再返回地球。
整个过程中,月球附近有两段风险格外高:一是登月舱脱离母船后的降落,二是从月面起飞后的对接。原因之一在于,这两段任务本身复杂,又很难在地面上完整模拟月球的真实环境和全过程。
以登月舱下降为例,它要靠发动机持续减速,同时用导航系统判断自身位置和速度,避开月面障碍,最后平稳着陆。月球表面没有大气层,没法像地球上的飞机那样借气动方式减速,全程都得靠发动机与控制系统精确配合。
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从月面起飞则是另一道关:火箭发动机要在月球表面正常工作,而登月舱加上航天员的质量远大于此前的无人采样返回器。这就要求发动机提供更大推力,同时备足燃料,让登月舱顺利进入预定轨道。
回程同样不轻松,再入大气层这一关尤其凶险。空间站返回的飞行器,进入大气层前大约每秒 7.8 公里;从月球回来,再入大气层时的速度通常接近每秒 11 公里。速度更高,气动加热和减速的难度就更大,返回舱和航天员怎么护住,是又一道坎。
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月面作业,难题不少
月球重力比地球低得多。科幻作品常把月面活动写得很浪漫,仿佛在月球上蹦跳比在地球上走路还省力。真实情况并非如此,月面环境恶劣,设备和航天员都得面对多重考验。到了月面,考验从飞行器转到人身上。登月服和舱外航天服看着相似,工作环境却根本不同。绕地飞行的飞船约 90 分钟绕地球一圈,大约 45 分钟白天、45 分钟黑夜,冷热交替还算温和。载人登月一般挑月面处于白昼、光照合适的时段着陆,方便航天员干活。月球白昼长约 14 个地球日,航天员在月面活动的几小时乃至几天里,登月服一直晒在烈日下。再加上月尘侵蚀设备、月面静电干扰,这些都是普通舱外航天服不用对付的问题。
月面重力只有地球的约六分之一,平时走路都成了要练的本事。人在地球上养成的肌肉记忆,会让人轻轻一蹬就蹦出老远,早期登月的美国宇航员就在月面摔过跤。弯腰、蹲下、起身这些日常动作,都可能让人站不稳,甚至双脚离地,更别说还要操作工具、采集样品。因此航天员在地面的专项训练里,专门练弱重力下的行走、弯腰和平衡控制;登月服设计也得同时顾及月尘和极端温度。
载人登月,为什么非做不可
一说到载人登月,有个问题躲不开:人类探月已经攒下不少成果,月球车在月面跑过,无人采样也做成了,那为什么还要把人送上去?其实单看探测,机器人在不少方面已经强过人类,花钱还少得多。可人能把一块岩石翻过来看下面的地质构造,能凭现场判断挑出最有价值的样品,这种灵活劲儿,按预定程序走的机器眼下还比不上。另一层意义在于,载人航天是要给人类拓展生存空间,这么看,人的参与没法替代。载人登月,既是探月,也是探人的极限。
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放到国家层面,载人登月是航天技术能力的一把标尺。中国要是把载人登月做成了,就意味着在月球探索上拿到突破,也是从航天大国迈向航天强国的一个鲜明注脚。而且载人登月从来不是单独一项航天工程:通信、卫星、火箭、材料这些技术都会在攻关中换代,再外溢到国民经济的方方面面。
把视线放得更远些,月球还有望充当深空探测的“中转站”。月球所需的起飞速度小得多,降落时又没有大气层带来的阻力,今后在月面组装探测器,乃至建起推进剂储存站、就地“加油”,算下来都可能比从地球直接发射再拼装更划算。不过科学家在这件事上照旧谨慎:按现有技术判断,这是一条很可能走得通的路线,可科技会往哪个方向走,未必就此定死,还得靠时间来验证。
那重返月球,最让人期待的成果是什么?或许不是拿回某一块月面标本,而是人类一点点攒起持续探索太空的本事。一次次任务做下来,深空飞行、月面活动、资源利用、生命保障这些经验都能积累,航天技术也跟着往前走。往后,这些技术也许能把进入太空的成本再压一压,有朝一日,普通人也能像如今坐飞机旅游那样飞进太空。中国航天起步不算早,起点却不低,进入新世纪后技术进步越来越快——嫦娥任务已经到过人类此前从未涉足的月球背面。接下来,中国的脚步不会只停在地月空间:走向火星,走向更遥远的星球,让人类从只生活在单一星球的物种变成多星球的物种,这大概是载人登月留给未来最深的一层意义。
策划制作
解读专家丨刘勇 中国科学院国家空间科学中心研究员审核丨周炳红 中国科学院国家空间科学中心研究员、博士生导师