當前位置: 華文天下 > 軍事

真美!月球基地設計圖來了。嫦娥七號、八號接力,廣寒宮4年現身

2024-02-13軍事

嫦娥八號示意圖

2024年,中國的探月和登月計劃好像突然之間按了加速鍵,各項任務是紛至沓來。

鵲橋衛星雷達天線開啟

單單2024開年兩個月內,就先後有鵲橋二號、嫦娥六號抵達海南文昌待命升空的新聞訊息。

嫦娥六號奔月概念圖

其實,這些主要源於我們的計劃一直都是一步一個腳印,穩步推進。

在去年,也就是2023年,航天科技集團就已經開始全面推進探月工程四期工程。

探月四期照計劃進行

各型火箭、各型探測器及相關任務所需衛星,都已經在去年完成了建造並進行了全面測試。

各型產品生產完畢

所以,本來計劃於2025年前後發射的「嫦娥六號」,提前到2024年5月份左右,就要奔赴月背,完成月背采樣返回這一世界記錄。

嫦娥六號任務介紹

鵲橋二號衛星,也將攜帶天都一號、二號兩顆小衛星,提前奔赴地月拉格朗日L2點,為接下來的嫦娥六號、七號、八號等任務提供支持。

天都衛星圖片

這樣一來,計劃2026年前後發射的「嫦娥七號」,以及2028年前後發射的「嫦娥八號」,大概率也會至少提前一年。

嫦娥七號示意圖

有人可能疑問,這是不是太密集了,隔兩年一個探測器,而且都往月球南極跑,任務是不是重復了點?是不是為了和美國競賽,為了趕進度而忽略了實際?

美蘇太空競賽

首先,要澄清一個事實。

目前,中美載人登月和月球基地建設能形成競爭局面,責任全在美方。

中國載人登月技術方案

因為,按照最早的計劃,我們制定的時間都是晚於美國的,完完全全根據自己的科研進度,可是一點兒都沒有與美國爭第一的意思。

美國阿爾忒彌斯2計劃

只不過是,到如今的2024年,50多年前早就登月的NASA自己失誤頻頻,導致阿爾忒彌斯計劃一拖再拖。

美國遊隼號失敗

這才使得中美誰先登月越來越成為懸念。

你說,是不是責任全在美方?

再一個,我們的科學家執行航天任務,向來是能省則省,畢竟,和美國相比,我們的經費少得可憐。

NASA預算與美國國防部預算對比

以2013年為例,從1992年到2013年,中國航天所有工程一共花費390億人民幣,而2013年一年NASA的預算是177億美元,而NASA的預算還僅占美國花在航天上經費的四分之一。

所以,為了提高經費利用效率,像火星探測的天問一號任務,我們一個探測器就完成繞、落、巡三步。

天問一號

在月球上,我們卻這麽密集地發射,原因還是在任務細節和整個探月四期的目的。

我們整個的探月計劃,都是為了 在月球上建設長久性的、有人長期值守的大型基地 這一最終目標而設計的。

月球臨時科研站通訊示意圖

計劃中,2030年前後就要建成月球基地的基本型,2040年前後建成完善型。

在這之前,我們需要鵲橋等多顆衛星形成「通、導、遙」的綜合星座,服務載人登月。

早期雙星長波測試

需要在月球實實在在的開展土木工程建設,從簡易的月球科研站,逐步升級到實用、龐大的月球基地。

裏面的任何一項技術,都需要驗證攻關,不能有任何缺失或短板。

嫦娥六號

不久就要發射的嫦娥六號,負擔的任務就是月背采樣返回。

嫦娥六號探測器組成

又有人會說,嫦娥五號明明都做到了采樣返回,六號這去月背,是不是為了世界第一月背采樣的名頭?

是,也不是,名頭我們要,實際利益我們也要。

之所以去月背南極艾肯盆地,是由於之前進行探測的中子光譜儀觀測到,有30億噸的水儲存在月球兩極地區隕石坑地下僅50厘米深的地方。

月球水分布

在月球建基地,有水才有一切。

生活、建設,甚至未來電解水製造火箭燃料,都離不開水。

但是這些水以極低的溫度存在,讓南極隕石坑地面極度類似地球的凍土。

好在,我們有高原凍土進行土木工程的龐大經驗,一條青藏鐵路就已經讓科學家們研究攻克了種種難題。我們在地球表現得像基建狂魔,其實也是在修煉星際建設的內功。

青藏鐵路

剩下的,就是研究月球「凍土」的實際性質,決定具體施工方案。

所以,嫦娥六號這次的采樣,可不是照抄嫦娥五號那麽簡單。

嫦娥六號雖然是五號的備份,也必須做出改進。

巨大的嫦娥六號

在它8.2噸的重量裏,最關鍵的就是鉆頭,這一部份升級了更加敏感的溫度傳感器,能即時監控鉆取區域的溫度變化,更加適應極低溫含水冰的月壤。

月球基地合不合適建造?如何更好地建造?嫦娥六號將告訴我們答案。

嫦娥七號

隨後的嫦娥七號,任務公布的是:開展月球南極環境與資源勘查。

不要小看「勘察」這兩個字,就因為這,嫦娥七號專門配備了一台飛躍探測器。

嫦娥七號結構

顯然是要進行比月球車更大面積的勘探,為占地面積更大的大型永久性基地選址。

飛躍探測

加上軌域探測器,居高臨下掃描探測月球基地預設區域宏觀地形、光照、溫度,月面巡視器細致勘察符合條件地區的詳細情況,比如月表的承載能力、施工條件等。

嫦娥七號各部份示意圖

嫦娥七號可以說是月球基地施工準備階段的全能高手。

嫦娥七號五器合一

嫦娥七號攜帶的月球車,本身就將成為後續科研試驗和工程建設的遠端機器人,為後續建設任務提供支持。

如果嫦娥六號是月球基地選址的地質專家,那麽嫦娥七號就是月球基地的奠基先鋒。

嫦娥八號

嫦娥八號,我們公布的任務是:對月球資源進行勘察,對資源利用進行實驗。

嫦娥八號月球車

什麽意思?

就是研究如何具體地在月球上蓋房子,如何在施工蓋房期間進行通訊和後勤支持。

嫦娥八號著陸器將配備吊機裝置

這就是大型基地建設前的最後一步了,畢竟,嫦娥八號之後,就是我們的載人登月任務了。

我們的載人登月,將比美國當年的阿波羅計劃,更加周全,確保航天員人身安全,真正做到萬無一失。

阿波羅計劃照片

因為,當我們登月時,嫦娥七號、八號與鵲橋二號已經組成了一個系統的無人月面科研站,可以為有人登月提供盡可能多的支持。

我們的航天員登上月球後,不會是挖幾塊月壤,走幾個太空步這麽簡單無趣。

他們將在登陸的那一刻起,就繼續進行中國的月球基地建設任務,將前期的無人月面站,擴充套件成為有人月面基地。

所以,嫦娥八號,是相當重要的承上啟下的任務。

嫦娥八號效果圖

它與之前的六號、七號,將有很大不同,就是將不設獨立的推進艙。

整個探測器是一個整體,要一塊兒完成減速、降軌、落月這一系列的步驟,不進行任何多余操作,節省燃料。

相信大家也品出來了,嫦娥八號這種設計,就是為了後來的多載有人登月進行實驗驗證。

嫦娥八號任務要求

完成相關試驗後,嫦娥八號將與鵲橋二號,以及嫦娥七號,形成網絡。

嫦娥八號機器人示意圖

遠端遙控指揮機器人,對地的地月間即時通訊,建設月球基地奠基工作,將是三個航天器組成的新系統的重要任務。

相關任務技術示範

所以,未來4年,就是中國月球基地的開始,嫦娥七號的發射時間,甚至鵲橋二號的發射時間,都可以當之無愧的稱為 中國月球基地元年。

一個2024,一個2026,這不是近在眼前了嗎?

廣寒宮

前面的都是序曲,我們的月球任務,最終目標,還是永久性月球基地。

真正的有人階段才是我們要的大後期。

像前段時間公布的哈工大月球熔洞基地建設方案,就是載人登月之後的計劃。

月球地下基地建設

畢竟,哈工大的方案,是需要從月球軌域發射導彈的。

鉆月打洞

這樣,導航定位需要吧?鵲橋二號的發射,天都一號、二號的通訊網絡實驗,月球定位星座的建設,都是前置任務。

月球空間站需要吧?載人登月的軌域艙,很可能將做為我們月球空間站的雛形。

月球空間站

遠端遙控,訊號控制需要吧?嫦娥六號、七號、八號任務全都進行了前期準備。

無人機器人作業

所以,月球基地的基本型在4年內就將現世,大型「月宮」其實也不太遠了。

而我們的科學家,也早就已經提前構思好了設計圖了。

月球基地相關論文

從前期的簡易月表基地方案。

萌芽期月球建築方案構想

到有人定期輪換的小型月球前哨。

探索期月球建築方案構想

再到最終成型的大型月面基地。(他們甚至考慮了這時候的無人建造方案)

爆發期月球建築方案構想

這一切還不是空中樓閣,而是具體落到實處的功能性建築,是實打實的準備進行施工的方案,可不是某些機構的PPT宣傳。相關技術即將或者已經都得到了開發和驗證。

月球基地中各功能組團的位置關系

像之前的地下熔洞基地建設方案,就采用很引人矚目的紅色五角星設計。並且起了個很形象的名字——「中國星」。

「中國星」方案建造過程

具體的結構,內部艙室分布以及功能區域,都已經公布了米級的建造設計圖。

「中國星」方案技術圖

另一個,比較可能的方案,是完全在月表進行的。

由於有三個各自獨立又互相連通的功能區域,被稱為「三葉草」方案。

「三葉草」方案建造過程

是一種結合3D打印,自動化建造,氣囊型建築等技術的綜合方案,也是最方便進行無人操作的。

「三葉草」方案技術圖

這些構圖透露著簡樸實用風格的設計圖,肯定沒有NASA包裝精美的月球計劃PPT所謂的「高大上」。

NASA計劃圖

但怕就怕對比,我這些設計圖,一步步都慢慢變為現實,你的計劃表,則一次次更改日期延後。

這樣看,誰的「月宮」更值得期待呢?