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。 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。
SLS Block1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。SLS Block1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3,038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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