中國載人登月正式進入倒計時!官方發佈宣傳片,會有女性航天員嗎
嫦娥奔月是中國最古老、最家喻戶曉的神話故事,而現如今隨着現代科技的飛速進步,這個神話將很快成爲現實!
11月21日,中國載人航天工程辦對外發布了一條宣傳片,內容是中國登月工程的相關動畫演示。登月飛船緩緩穩定降落在月球地表,兩名中國宇航員手持五星紅旗,將其插在了月壤之上,宣告着我國載人航天的圓滿成功,以及中國全新疆域的拓展。
按照我國載人登月的具體規劃,最遲2030年我國就能實現這項壯舉。然而隨着計劃的不斷完善,許多國內外網友的好奇心也被激發:中國載人登月的具體流程是什麼?屆時會有女航天員執行任務嗎?
載人登月偉大目標
地球與月球之間的距離是384400公里,一道光走完38萬公里需要1.28秒,這意味着我們在地球上見到的其實是1.28秒前的月亮。
而如果以人類交通工具計算,我們乘坐速度最快的高鐵從地球出發,全程需要45天,如果乘坐飛機沿最短直線距離飛行,則需要大約20天左右。這些顯然都無法滿足人類載人登月的速度需求,於是對於中國人來說,地月通勤出現了一個新的選擇——乘坐飛船隻需要大約3天。
1972年12月11日,美國人乘坐阿波羅17號登月艙順利降落在月球金牛座利特洛峽谷,這是人類歷史迄今爲止第一次,也是最後一次載人登月。時至今日,月球上已經足足52年沒有出現過人類的身影。
從1969年~1972年,美國一共發射了6次阿波羅飛船,其中五次都取得了圓滿成功,累計將12名宇航員送上了月球。1978年,美國政府向我國領導人贈送了一塊大小如指尖、重約1克的月球岩石。這顆黃豆大小的石頭,揭開了我國探月征程的序幕。
1994年,中國科學家提出探月設想。2004年,我國完成了首次月球探測的立項報告,同年1月,嫦娥工程正式開始實施。整個工程共分爲繞月飛行、月面着陸、採樣返回三大階段。
2007年,我國嫦娥一號探月衛星發射成功,繞月探測了整整482天后,於2008年3月1日撞擊地球,完成了自己的偉大使命。後續的嫦娥二號、三號以及四號,相繼完成了軟着陸、月表探測、採樣返回、背面登陸等一系列預定目標。截止2020年底我國探月工程繞、落、回三大階段均取得了圓滿成功。
而在2024年,我國的登月進入也是一帆風順,先後實現了多方面的重大突破。長征十號是我國登月計劃中的指定運載火箭,今年6月,我國長征十號進行了一子級動力系統試車,三臺YF—100K同時點火,在地面瞬間爆發出382噸的強大推力,這代表我國長征十號火箭已經全面轉入大型地面試驗研製。
7月份,長征十號三級液氫液氧發動機順利完成了長程高模實驗,代表我國運載火箭的發動機成功具備了千秒量級水平。8月份,我國航空登月服對外官宣展示,要知道月表的晝夜溫差能達到200攝氏度以上,同時輻射量是地表的200多倍,登月服是保證航天員在月表自由活動的重要基礎。
載人登月壯舉
按照計劃表,最遲2030年前,中國將實現首次登月,實地開展月球科研考察與一系列技術實驗,完成對載人地月往返、月面短期駐留等關鍵技術的突破。爲此,長征十號火箭、夢舟載人飛船、攬月着陸器等必要產品正在緊鑼密鼓的研製中。
按照國際通識,目前載人登月的方法一共有三種。第一種是搭載火箭進入地球軌道後,加速直奔月球,並最終降落在月球表面,這種叫做“直接登月法”。第二種是多次發射火箭,將各個飛行器在地軌上組裝成一艘大型飛船,接着再飛往月球,這是“地軌交匯對接法”。
第三種就是中美兩國目前所遵循的技術路線,將飛船和登月艙分兩次搭載火箭運載發射,在環月軌道上完成交匯對接,最後奔向月球,即月軌交會對接法。
38萬公里的登月過程很考驗飛行器的推進與變軌能力,飛行器想從環月軌道順利降落到月表,起碼需要每秒2200米的速度改變能力,而想從月表返回到環月軌道,同樣至少需要1900米/秒的速度改變力,最後回到地球,也需要每秒數百米的速度改變力才能實現近地制動。
如果以人類奔跑作比喻,這就像一個在做長途變速跑的過程,它遠比勻速跑要更爲勞累,更具技術挑戰。
直接登月法中,全過程所需要的推進能力、變速能力都需要在一個飛行器上所完成。目前人類已實現的登月任務中,還沒有使用過這個方案的,因爲對飛行器的技術考驗實在過於苛刻。
月軌交會對接法則就像一場接力賽,飛船隻負責地月軌道往返的載人任務,環月軌道與月表的着陸過程則交給月面着陸器負責。美國上世紀的阿波羅登月計劃與阿爾忒彌斯載人登月都使用了這個辦法,目前中國也在遵循這條技術路線。
我國將發射兩枚運載火箭,分別載有飛船與月面着陸器。運載火箭進入距地球200公里的低軌道後,會以每秒7.8千米的速度環繞飛行。之後找準方向時機,瞬間加速至每秒11千米,進入到地月轉移軌道之中,最終與奔月飛行器完成分離。
接下來,飛行器需要在地面控制中心的配合下,完成姿態、朝向以及速度的實時調整,專業術語上稱作“中途修正”。大約飛行兩天後,飛行器就要進入到近月制動階段了,速度要下降到每秒1700米,在環月軌道上繞行。
環月軌道上,飛行器需要和月面着陸器完成對接。宇航員換乘到着陸器上,並在月表引力的作用下完成降落,最後宇航員成功踏上月表土地。這就是載人登月的全流程,而在過去多年間,我國已經積累出豐富的環月軌道對接經驗,全程都能實現自動對接技術,能將對接過程的失誤率降至最低。
接下來是網民們普遍關心的另一個問題:中國登月宇航員會有女性存在嗎?按照計劃,登月宇航員一共有三名,其中一名需要留守在環月軌道的飛船上,只有兩名才能踏上月球的土地,而女性宇航員的名額,也會從我國目前選拔的第四批宇航員中挑選。
10月29日,中國載人航天工程新聞發言人林西強表示:我國第四批宇航員的10名預備宇航員已全面選拔完成,未來他們將執行空間站以及載人登月等一系列重大任務。
儘管第四批宇航員名單無法公佈,但中國第一位進駐空間站的女航天員王亞平以及首位進入太空的女航天員劉洋,都是中國女性航天員的優質榜樣,也期望在月表上能看到中國女性的風采英姿。
但就客觀角度而言,女性執行登月任務所面臨的困難是要遠超男性的。醫學統計,女性平均體力只有男性的2/3,尤其是在缺乏摩擦力和附着力點的失重環境,女航天員的體力劣勢會被再度放大。