中国载人月球探测工程
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中国载人月球探测工程是中华人民共和国正在进行中的航天计划之一，是嫦娥工程“探”、“登”、“驻”三步中的第二和第三步，也是中国载人航天工程的后续发展阶段之一。中国载人月球探测工程分为登月阶段和驻月阶段。
| 国家 |  中华人民共和国 |
|---|---|
| 组织 | 中国载人航天工程办公室 |
| 目标 | 载人航天及登陆月球 |
| 状态 | 进行中 |
| 航天计划信息 | |
| 持续时间 | 2023年 - |
| 航天器信息 | |
| 载人航天器 | 梦舟Y载人飞船 揽月着陆器 中国登月航天服 中国载人月球车 |
| 运载火箭 | 长征十号运载火箭 |
此計劃於2023年5月29日宣布全面启动，包括登月阶段——即俗称的“中国载人登月”和驻月阶段。当前，工程登月阶段正在全面推进各项研制建设工作,计划于2030年前实现中国人登陆月球。[1]
工程规划
根据中国月球探测工程（嫦娥工程）“三步走”规划，在由中国探月工程完成无人探月，即嫦娥工程的第一步“探”后，将开展载人登月，即嫦娥工程的第二步“登”；进一步将实现人类长期驻留月球，即第三步“驻”。后两步月球探测工程均涉及人类参与，因此一并称为中国载人月球探测工程，再将工程分为登月阶段、驻月阶段。
同时，中国载人航天工程在实现近地轨道天宫空间站建设、应用后，也将载人深空探测作为接下来的一个发展方向。因此，中国载人月球探测工程也是中国载人航天工程的后续发展阶段之一。[來源請求]
登月阶段
中国载人月球探测工程登月阶段即对应嫦娥工程的第二步“登月”。2023年5月29日，中国载人航天工程新闻发言人、载人航天工程办公室副主任林西强在神舟十六号载人飞行任务的新闻发布会上宣布中国载人月球探测工程登月阶段任务已在近期启动实施，总的目标是：[2]
- 2030年前实现中国人首次登陆月球；
- 开展月球科学考察及相关技术试验；
- 突破掌握载人地月往返、月面短期驻留、人机联合探测等关键技术；
- 完成“登、巡、采、研、回”等多重任务，形成独立自主的载人月球探测能力。
从2023年至2030年，将分三个阶段实现载人登月阶段的目标[3][4]：
登月阶段第一阶段
第一阶段将在前期关键技术攻关及方案论证的基础上，完成关键子系统的研制和建设任务，包括完成长征十号运载火箭、梦舟Y载人飞船、揽月着陆器以及登月服和月球车等飞行产品的研制，在中国文昌航天发射场建设长征十号火箭的总装发射设施，并完成深空测控通信、着陆场等相关地面设备设施的建设。
登月阶段第二阶段
第二阶段将实施长征十号运载火箭、梦舟Y载人飞船和揽月着陆器无人飞行验证，包括[5]：近地轨道试验、无人绕月、2028年的载人绕月[6]和无人登月。在无人登月任务中，揽月着陆器登月舱将搭载并释放科学载荷[7][8]。
登月阶段第三阶段
第三阶段也就是实施真正的载人登月飞行，在2030年前实现中国航天员登上月球。
驻月阶段
中国载人月球探测工程驻月阶段即对应嫦娥工程的第三步“驻月”，即建立月球基地，实现人类长期驻留月球。[9]
月面科研实验站
在初步设想中，月面移动实验室是一种轮式增压式月球车，质量不小于6吨[10]，具备大范围移动能力，能够长期无人自主在月面活动，支持航天员获得月面短期驻留能力。各车辆生命支持系統可独立运作作為備份救急，也可作为舱段與月球基地主體对接组装形成月面科研实验站，使得航天员具备月面中長期驻留能力。若考虑使用月面原位资源利用技术进行月面设施建造，将进一步扩展月球科研实验站的功能。[8][11]
国际月球科研站
建设国际月球科研站将是驻月阶段的内容之一。国际月球科研站是一个基于国际合作搭建的地外天体和空间的大型长期科学研究平台，在月球表面与月球轨道长期自主运行、短期有人参与，是可扩展、可维护的综合性科学实验设施。国际月球科研站的计划组成包括：[12]
- 指挥中枢模块
- 月面通信基站模块
- 能源供给模块
- 科学实验模块
- 科学观测模块
- 技术验证模块
- 资源开发模块
登月阶段飞行方案
根据2023年中国载人航天工程副总设计师张海联公布的资料，中国载人登月的初步飞行方案为：[13][14]
- 从中国文昌航天发射场先后发射两枚长征十号运载火箭，分别将揽月着陆器和梦舟Y载人飞船（搭载3名航天员）送至地月转移轨道，着陆器和飞船先后到达环月轨道；
- 飞船和着陆器在环月轨道交会对接，2名航天员自飞船从对接通道进入月面着陆器，1名航天员留在飞船绕月飞行；
- 月面着陆器与飞船分离，采用“分级下降”着陆月球：首先由月面着陆器推进舱完成大部分减速工作，随后推进舱分离并坠毁，月面着陆器登月舱继续减速下降并最终着陆于月面预定区域，航天员执行舱外活动，驾驶月球車，开展科学考察与样品采集；
- 航天员乘坐月面着陆器登月舱上升至环月轨道，与飞船交会对接，从对接通道将月球样品等转移至飞船。飞船与登月舱分离，进行月地转移返回地球。最后飞船返回舱与服务舱分离，降落地球。
与其他载人登月计划的比较
和阿波罗计划相比，中国载人登月计划的差别与相同点是：
| 阿波罗计划 | 中国载人登月计划 | |
|---|---|---|
| 差别 | 使用一枚土星5号运载火箭集中发射载人飞船和登月模块 | 使用两枚长征十号运载火箭分别发射载人飞船和登月模块，该方案的主要考虑是可以不需要研制新一代重型火箭，大大降低成本，同时航天器交会对接技术相比阿波罗时代已经非常成熟可靠，风险大大降低[8] |
| 载人飞船和登月模块在地月转移轨道对接 | 载人飞船和登月模块在绕月轨道交会、对接 | |
| 登月模块由下降级和上升级组成，下降级专门负责下降减速着陆，上升级专门负责从月表起飞 | 登月模块由推进舱和登月舱组成，推进舱负责近月制动和下降减速，登月舱负责下降减速着陆和从月表起飞 | |
| 在近月制动过程中，由载人飞船服务舱负责提供速度增量减速 | 在近月制动过程中，分别由载人飞船的服务舱、揽月着陆器推进舱提供速度增量减速 | |
| 在落月过程中，登月模块整体软着陆 | 在落月过程中，登月模块“分级下降”——仅登月舱软着陆、推进舱在下降过程中抛弃坠毁 | |
| 在月表起飞过程中，仅上升级从月表起飞、下降级抛弃在着陆点 | 在月表起飞过程中，登月舱整体从月表起飞，着陆点不会留下登月模块舱段 | |
| 共同点 | 均采用1人留在绕月轨道、2人登月的人员配置 | |
| 返回时均采用月球轨道交会方案 | ||
和苏联载人登月计划相比，中国载人登月计划的差别和共同点是：
| 苏联载人登月计划 | 中国载人登月计划 | |
|---|---|---|
| 差别 | 人员配置为2人（1人留在绕月轨道、1人登月） | 人员配置为3人（1人留在绕月轨道、2人登月） |
| 使用一枚N1运载火箭集中发射载人飞船和登月模块 | 使用两枚长征十号运载火箭分别发射载人飞船和登月模块 | |
| 载人飞船和登月模块登月前无需对接 | 载人飞船和登月模块在绕月轨道交会、对接 | |
| 宇航员在载人飞船和登月模块之间转移时，必须进行舱外活动 | 宇航员在载人飞船和登月模块之间转移时，通过对接通道在舱内进行转移 | |
| 登月模块由N1火箭芯五级D组级、LK登月舱降落段和LK登月舱上升段三部分组成 | 登月模块由揽月着陆器推进舱和登月舱两部分组成 | |
| 在近月制动过程中，由D组级为载人飞船和登月模块提供速度增量减速 | 在近月制动过程中，分别由载人飞船的服务舱、揽月着陆器推进舱提供速度增量减速 | |
| 在月表起飞过程中，仅上升段从月表起飞、降落段（着陆支架等）抛弃在着陆点 | 在月表起飞过程中，登月舱则是整体从月表起飞，着陆点不会留下登月模块舱段 | |
| 共同点 | 返回时均采用月球轨道交会方案 | |
| 在落月过程中， 两者均采用“分级下降”方案：先由一个单独的舱段（苏联载人登月计划是N1火箭芯五级D组级，中国载人登月计划是揽月着陆器推进舱）提供初始阶段大部分下降减速动力、并在着陆前将其抛弃，后由前者的上升段/后者的登月舱发动机提供最终阶段下降减速着陆动力 | ||
| 苏联载人登月计划的上升段/中国载人登月计划的登月舱发动机均同时负责提供最终阶段下降减速着陆动力和从月表起飞动力 | ||
任务列表
计划中
| 任务名称 | 发射时间 | 发射地点 | 航天器 | 运载火箭 | 入月轨时间 | 着月时间 | 着月地点 | 着陆返回地球时间 | 着陆返回地点 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2026年 | 文昌航天发射场 | 梦舟Y飞船 | 长征十号甲运载火箭 | 不適用 | 梦舟飞船近地轨道无人测试[5] | |||||
| 2027年 | 文昌航天发射场 | 梦舟Y飞船 | 长征十号运载火箭 | 不適用 | 梦舟飞船无人绕月[5] | |||||
| 2027年[6] | 文昌航天发射场 | 揽月着陆器 | 长征十号运载火箭 | 不適用 | 揽月着陆器与稍后发射的梦舟飞船对接，无人登月，释放科学载荷[5][7] | |||||
| 2028年 | 文昌航天发射场 | 梦舟Y飞船 | 长征十号运载火箭 | 不適用 | 梦舟飞船无人绕月，揽月着陆器对接试验 | |||||
| 2028年[6] | 文昌航天发射场 | 梦舟Y飞船 | 长征十号运载火箭 | 不適用 | 梦舟飞船载人绕月[6] | |||||
| 2029年[6] | 文昌航天发射场 | 揽月着陆器 | 长征十号运载火箭 | 不適用 | 揽月着陆器与稍后发射的梦舟飞船对接，载人登月 | |||||
| 2029年[6] | 文昌航天发射场 | 梦舟Y飞船 | 长征十号运载火箭 | 不適用 | 梦舟飞船与揽月着陆器对接，载人登月 | |||||
延伸阅读
参考文献
- ^ 神舟十九号载人飞行任务新闻发布会召开. 中国载人航天官方网站.
- ^ 神舟十六号载人飞行任务新闻发布会召开. 中国载人航天工程官方网站. 2023-05-29 [2023-06-01]. （原始内容存档于2023-05-31）.
- ^ 中国载人登月发展稳步推进，这些关键技术已获突破. 新华网. 2023-06-08 [2023-09-28]. （原始内容存档于2023-09-28）.
- ^ 《新闻1+1》 20230530 应用与发展，中国空间站新阶段！. CCTV新闻频道. 2023-05-30 [2023-09-28]. （原始内容存档于2023-10-03）.
- ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 周晚萌, 周文艳; ZHOU Wanmeng, ZHOU Wenyan. 载人月球探测一体化任务规划设计方法研究. 宇航学报. 2023-09-15, 44 (9): 1291. doi:10.3873/j.issn.1000-1328.2023.09.003.
- ^ 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 《中国空间站 神舟十九号载人飞行任务》 20241030 03:25. 央视网.
30分40秒处，刘洋：（20）28年绕月30年登月……我们中间就有一部分人要去执行登月和绕月的计划。
- ^ 7.0 7.1 关于征集载人月球探测工程月面科学载荷方案的公告. 中国载人航天工程网. 2023-07-17 [2023-09-28]. （原始内容存档于2023-09-28）.
- ^ 8.0 8.1 8.2 中国航天报. 巧妙均衡，我国载人登月初步方案解读. 国家航天局. 2023-07-24 [2023-07-24].
- ^ 中国载人登月发展稳步推进，这些关键技术已获突破. 新华网. 2023-06-08 [2023-09-28]. （原始内容存档于2023-09-28）.
2030年前实现载人登月并非中国载人月球工程的全部，这只是载人月球探测工程登月阶段的任务而已。未来我国还将实现月球工程大三步走战略的最后一步“驻月”
- ^ 王康, 辛鹏飞; WANG Kang, XIN Pengfei. 载人月面移动系统着陆行进一体化设计与验证. 宇航学报: 1401. 2023-09-15 [2023-09-25]. doi:10.3873/j.issn.1000-1328.2023.09.013. （原始内容存档于2023-09-26） （中文）.
- ^ 登月装备即将上新！ 月面着陆器、载人月球车……都在路上了. 央视新闻. 2023-07-13 [2023-09-03]. （原始内容存档于2023-09-07）.
- ^ 中国探月工程. “成团”吗？上月亮的那种. 中国探月与深空探测网. 2023-07-21 [2023-07-24]. （原始内容存档于2023-07-21）.
- ^ 付毅飞. 我国载人登月方案公布. 中国科技网. 2023-07-12 [2023-07-12]. （原始内容存档于2023-07-12）.
- ^ Hailian, Zhang. 载人月球探测整体性能提升总体技术. 宇航学报: 1267. 2023-09-15 [2023-09-23]. doi:10.3873/j.issn.1000-1328.2023.09.001. （原始内容存档于2023-09-29） （中文）.