完成既定任务后,航天员將乘坐著陆器上升至环月轨道与飞船交会对接,並携带样品乘坐飞船返回地球。
这个一系列流程目標明確,路线清晰,充满挑战。
首先就是运载能力得强,火箭得大。
就像驾驶汽车行驶到不同地点,因为距离不同,消耗的燃料不同。
飞到400公里的近地轨道和飞到38万公里的月球相比,火箭的动力系统截然不同。
经科学论证,瞄准地月转移轨道,火箭发射载荷的能力应不小於27吨。
之前的时候盘点老中现役主力火箭家族,虽功勋卓著,却难以担此重任。
即便是现役最大推力火箭,长征五號的地月转移轨道运载能力约8吨,距离载人登月所需的27吨级能力仍存在差距。
研製具备大质量深空轨道投送能力的全新火箭平台成为必然选择。
长征十號系列运载火箭应运而生。
载人登月任务周期长、环境极端、不可逆环节多。
確保登月航天员生命安全和任务成功,要求火箭具备远高於一般火箭的可靠性与故障应对能力。
同时,两枚重型长征十號运载火箭需按设计时序先后发射,將各自载荷精准送入预定的地月转移轨道,確保后续环月交会对接的可行性与效率,这就要求火箭具备极高的入轨精度和发射窗口灵活性。
此外,还要兼顾多任务构型適应性。
火箭研製不易,为实现“一型多用”,长征十號运载火箭实行两种构型设计,既有重型登月火箭,也有光杆近地型。
也就是时间紧任务重,所以就从长征五號火箭的基础上研发了长征十號火箭。
要不然研发老中之前计划的长征九號火箭,或者是路云计划的10.6米直径超级火箭,只需要一发火箭就可以把载人飞船和登月舱一块送上去。
而载人登月计划有了新火箭,飞船也得新。
既要承受住新一代火箭的巨大推力、拥有更强的轨道机动能力,又要提供更大更舒適的舱內环境、更全面的生命保障能力,新一代载人飞船“梦舟”被寄予厚望。
它更大更强,从神舟飞船的三舱结构变成两舱结构,更紧凑。
与神舟飞船发射中“火箭负责逃逸、飞船负责救生”的模式不同,梦舟飞船接到火箭逃逸指令后自己负责逃逸和救生,承担逃逸系统抓总职能。
一旦发生紧急故障,梦舟飞船能將载有航天员的飞船返回舱及时带离危险区域,並確保航天员安全返回地面。
而通过这次的无人绕月试飞,梦舟飞船完成得非常好,只要能安全地返回地球,那它就具备了载人绕月的资格。
等之后到了月球,面对月球极端高低温、高真空和复杂地形环境,航天员面临许多未知的挑战
新一代载人飞船命名为“梦舟”,月面著陆器命名为“揽月”,登月服取名为“望宇”,载人月球车被称作“求索”,老中的载人登月任务命名体现了传统文化与航天精神的融合。
按计划,当“梦舟”载人飞船和揽月月面著陆器交会对接后,两名航天员进入“揽月”,准备登月著陆。
另外一名航天员则留守“梦舟”,沿环月轨道飞行,以备接应。
揽月登月舱携带探索月球车和科学载荷,是航天员登陆月球后的月面生活中心、能源中心及数据中心,能支持开展月面驻留和月面活动。
它的月面下降著陆过程,以及月面任务完成从月面起飞回到环月轨道的过程,可以说是登月最关键的环节。
目前揽月登月舱正在试验中,它需要模擬著陆过程,利用先进的设备,凭藉自主避障算法实时感知月面陨石和月坑,灵活调整下降轨跡,確保安全著陆。
试验场的塔架和隨动圆盘以及多根钢缆通过相互配合,可以模擬月球的低重力环境,並能精確跟踪著陆器的飞行轨跡。
地面还铺设了特殊材料,形成坑或坡的形状,用於模擬月表环境。”
当“揽月”稳稳著陆,一切准备就绪,身著“望宇”登月服的航天员,將从“揽月”下来,迈出登陆月球的第一步。
通常航天员在月球上有两种移动方式,步行或者乘坐载人月球车,在到达预定的作业点后,停留、採样、放置探测仪器等。
儘管会在地面模擬的月球环境开展大量试验,验证“月球漫步”的安全,但面对月球极端高低温、高真空和复杂地形环境,航天员面临许多未知的挑战。
比如月表月壤实际厚度不均,可能藏有绊倒人的暗坑,月尘扬起,可能阻碍前行视线,月球缺乏大气保护层,隨时可能面临微流星的袭击。
目前试验组正在穷尽一切技术手段,提前做好应急预案,保护航天员的安全。
安全登月,更要安全返回地球。
按照设计方案,当完成登月任务,两名航天员返回“揽月”,从月面上升至环月轨道,与搭载另外一名航天员飞行等待的“梦舟”实现第二次交会对接。
“揽月”里的两名航天员进入“梦舟”,三名航天员搭载“梦舟”与“揽月”分离后,返回地球。
月球轨道分离技术已经经过嫦娥五號和六號任务的充分验证,相当成熟。
接下来,就是充满挑战的回家路。
航天员携带月球样品、乘坐“梦舟”实现月球加速,脱离环月轨道,进入月地转移轨道,瞄准飞入地球的最佳时机。
高速再入中的热防护是一重考验。
当返回舱穿越地球大气层时,因高速飞行会和大气產生剧烈摩擦,从而產生大量的热。
从月球返回地球,由於初始再入速度更快,將会產生更加剧烈的高温。
精准飞行,是更严峻的考验。
载人登月任务中,从月球返回、高速飞行的“梦舟”精准降落地球,也要经歷像嫦娥六號返回地球经歷的“打水漂”过程。
这主要是“梦舟”从月球飞向地球速度非常快,返回过程必须减速。
这样设计,目的是充分利用长达数千公里航程中的大气层阻力逐步消耗“梦舟”的初始能量,使其再次穿出大气层时速度显著下降,不再具备环绕地球飞行的条件,从而第二次进入大气层。
老美的猎户座飞船返回时遇到了那些问题就是在这个阶段。
它几十年前的飞船根本不考虑復用,而现在要考虑復用,所以问题就出现了。
老中则是一开始就有这样的准备,嫦娥五號和六號任务更是对这些进行全套模擬。
虽然它们的返回舱不需要復用,但老中设计的时候就是按照復用规格去设计的。
现在它们已经圆满完成了任务,剩下的就看“揽月”载人飞船能不能顺利地返回地球了。
当然,现在返回还早,它还要在月球轨道上转上几天,要充分的验证一下它的各种设备和安全措施。
等到月底它返回启程返回地球的时候,老中的影视行业正好有一部新电影上映,叫做《独行月球》。
它讲的是小行星把人类的月球基地给炸了,顺便地球也遭到了陨石雨的袭击,差点把人类灭绝了。
最后月球上只留下了一个维修工……
这个时候上映,就挺……吉利的。
毕竟路云在里边客串角色了。
(本章完)