中国、俄罗斯合作建设月球基地,谁占了谁的“便宜”?

2021-03-17

航天

新年假日归来,一条重磅新闻让科技爱好者们打醒了精力:

“俄罗斯政府宣告与我国联合树立月球科研站的计划,现在两边正在研讨该项意图技能施行问题。”

在许多人看来,俄罗斯作为苏联的继承人,航天技能方面理应远超我国,协刁难我国登月有长处。可是航天爱好者的榜首反响或许是“天问一号”那早夭的长辈——

萤火

事实上,我国和俄罗斯在这方面协作,谁占了更多“廉价”还不好说。

俄罗斯航天技能当然从前光辉过,可是就月球工程自身而言,俄罗斯也并不比我国当时的水平高多少,并且近几十年因经济原因鄙人坡路上猛踩油门,呈现出一派惨淡现象。

先不说新闻中还没影的月球基地,在俄罗斯之前发布的载人登月计划中,俄罗斯航天业在工程/技能方面的落后就可见一斑。

困顿的载人登月计划

当地时间2月16日,据塔斯社报导,俄罗斯正酝酿运用“安加拉”系列运载火箭进行载人登月计划,计划是近地轨迹拼装。

详细计划是,运用4枚“安加拉-A5V”运载火箭,别离将1艘载人飞船(轨迹舱)、1个登月-回来舱以及2个氢氧助推器发射到近地轨迹。

载人飞船首要发射到近地轨迹后待机,随后发射一枚氢氧助推器与其会集,在轨拼装成载人飞船-助推器组合体。紧接着,运用相同过程,让登月-回来舱和氢氧助推器也在近地轨迹对接,拼装成登陆-回来舱-助推器组合体。

都拼装完之后,2个组合体别离在助推器推进下,飞至将载人飞船和登月-回来舱送至椭圆轨迹,随后助推器别离,载人飞船和登陆-回来舱进入环月轨迹并对接。

随后便是传统的登陆-回来环节。

整个计划看下来,便是2个字——“杂乱”。

而杂乱的背面,又透露出2个字——“困顿”。

首要科普一下登月计划。曩昔提出过的登月计划共有4种:

1、直接落月,运用1枚超级火箭,将一切登月、回来所需的人和物一次性送上月球外表。这个计划的长处是简略,只需1枚火箭,不需求屡次等候发射窗口,也不像后来的计划相同存在太空对接的危险。可是,这对火箭的推力和运力提出了巨大要求,至今也没造出来。

2、月球轨迹一次发射,直接将载人飞船(轨迹舱)、登月-回来舱发射到月球轨迹上,随后登月-回来舱登月,再扔掉登月舱,让回来舱和载人飞船对接,一同飞回地球。这一计划只需求1枚大型火箭,可是回来舱和载人飞船需求在远离地球的月球轨迹主动对接,难度较高。

3、月球轨迹拼装,将载人飞船(轨迹舱)、登月-回来舱别离发射到月球轨迹上进行拼装,这种计划和上一种相似,可是需求多发射1次,一起也需求设备更屡次在月球轨迹上对接,增加了危险。

4、近地轨迹拼装,也便是俄罗斯规划的计划,将载人飞船、登月-回来舱、助推器发射到近地轨迹上拼装,再经过助推器将各个模块送到月球轨迹再次拼装,随后的计划和第3种相同。

这个计划的害处多多,包含需求屡次发射,屡次等候机遇窗口;模块巨细受限;模块需求在近地和月球屡次对接,危险巨大等等。而其仅有长处便是对火箭的要求更低,只需求把单个模块打到近地轨迹就行。

曩昔的美国“阿波罗”计划选用的是第3种计划,依据多方音讯,我国正在证明的登月计划也都是第3种,只要俄罗斯是第4种。

之所以会这样,是由于俄罗斯现在现已拿不出能够将模块送到月球轨迹的火箭了。

拉胯的运载火箭

俄罗斯现在规划运用的是安加拉-A5V火箭,归于“安加拉”系列,这是俄罗斯在苏联崩溃后“自主”证明的新运载火箭系列,意图是开发一系列低成本、模块化的火箭宗族,运用通用技能。

尽管说是“新”,可是其最中心的部分——芯一级发动机RD-191和二级发动机RD-0124,实际上仍然吃着苏联的“成本”。后者技能计划源于联盟号火箭的三级发动机RD-0110,前者更是被称为“神器”的RD-170发动机的衍生版别。

即便如此,俄罗斯继续萎缩的工业,让他们连老老实实地把“成本”吃下去也无法做到。

依照中美的计划,要搭载满足的人员和设备,载人飞船的分量要大于20吨,余下的模组分量也有20多吨。

依据开始的规划,安加拉系列火箭本来在相同的通用模块下,应该衍生出安加拉A1.2、安加拉A3、安加拉A5、安加拉A7系列火箭,前面几款掩盖3.7-40.5吨的LEO(近地轨迹)载荷。

别的还有1款停留在PPT上的安加拉A100火箭,LEO载荷在110吨。尽管没有发布GTO(地球同步搬运轨迹)载荷,可是以美国土星5号LEO载荷120吨、LTO载荷45吨核算,安加拉A100的LTO载荷彻底有或许也到达45吨左右的。

可是,俄罗斯现在的工业水平,彻底无法完结这一系列火箭的开发作业,安加拉A3、安加拉A7、安加拉A100以及安加拉A5的一系列衍生类型研发作业都被撤销,只剩下LEO载荷3.7吨的小型版别安加拉A1.2和载荷24.5吨的中型版别安加拉A5。

撤销

并且,即便是安加拉A5这个集中了项目一切余力的“独苗”,俄罗斯人开发起来也是磕磕绊绊。该火箭尽管抢在我国长征五号之前,在2014年12月完成首飞,但仅仅一次亚轨迹飞翔。并且尔后6年间,由于缺钱,安加拉A5没有进行1次飞翔,直到上一年12月才发射了第2枚。

依据俄罗斯航天网的音讯,安加拉A5V是根据安加拉A5的改型,经过替换上面级发动机,完成35-37.5吨的LEO载荷,LTO载荷只要约10吨,将在2023年第四季度投入运用。

能够看出,以俄罗斯现有的火箭水平,只能别离屡次将35吨以下的载荷运送到LEO轨迹,在轨迹拼装后,再飞往月球。

而以我国现在的技能和工业才能,彻底有或许完成第3种计划,并且还有余力在经济性和稳健性之间做取舍,挑选不同的计划。比如像俄罗斯这种计划,尽管我国现在依托长征五号就能施行,但明显我国航天人员看不上,现已被扫除出备选计划了。

现在,我国谋划中的长征九号重型火箭,LTO(地月搬运轨迹)运力50吨,彻底能够担任月球轨迹一次发射计划;考虑到长征九号新技能过多,我国还有彻底依托老练技能,能够在短时间开发出来的“921”火箭计划,LTO运力28吨,能够经过2次发射,完成登月模块月球轨迹拼装。(详细比照能够参阅本站文章《奥秘会议一锤定音,我国载人登月“道路之争”尘埃落定》)

值得一提的是,就在24日晚间,网上一段央视采访片段中,国家航天局副局长吴艳华清晰说到,“现在国家现已确定将研发重型运载火箭长征九号……下一步如果有载人登月、载人登火这些超大型航天工程一个必备的运载工具”。

此前长征九号长时间处于证明状况,迟迟未能立项,早就让国内航天爱好者等得心焦。现在总算有切当音讯,让我们心里一块石头落了地。

因而,我国和俄罗斯一起建造月球基地,从实际才能上看,颇有一点我国“科技扶贫”的滋味。

互帮互助

当然,在航天方面,我国仍然有要向俄罗斯学习的当地。例如,作为有长时间运营和保护空间站的国家,俄罗斯的经历是正在建造自己空间站的我国需求学习的。

并且,俄罗斯在载人航天范畴仍然具有许多独步天下的技能堆集和经历沉积,苏联的“成本”还非常丰盛,即便是美国,有时也需求向俄罗斯“取经”。我国作为后起之秀,能够向俄罗斯学习的东西还有许多。