這個元宵節，中國載人登月初步方案公布，讓中國人“上九天攬月”的夢想變得清晰而可觸摸。

新華社2月24日報道，中國載人月球探測任務新飛行器名稱公布，新一代載人飛船命名為“夢舟”，月面著陸器命名為“攬月”，它們將與長征十號運載火箭一起完成中國載人月球探測任務。

據央視新聞報道，未來的載人登月任務主要過程為：采用兩枚長征十號先后將攬月著陸器、夢舟飛船送至地月轉移軌道。

兩個飛行器在繞月軌道進行交會對接，航天員進入著陸器，并由著陸器將航天員送上月面，航天員在月面按計劃開展科學考察和樣品采集。

完成既定任務后，航天員乘坐攬月著陸器上升到繞月軌道，兩個飛行器再次交會對接，航天員將月球樣品轉移到飛船，飛船由月地轉移軌道返回地球。

看到中國載人航天辦公室官宣的圖文與視頻，公眾在激動之余，腦海里不免跳出一串問號。潮新聞就大家最關心的以下幾個問題，專訪了國際宇航聯空間運輸委員會副主席楊宇光。

圖源：央視新聞

國際上載人登月的主流方案有哪幾種？

我國載人登月初步方案的一大亮點，是采用兩次發射的繞月軌道交會對接。楊宇光告訴潮新聞記者，除了繞月軌道交會對接方案，還有直接登月、地球軌道交會對接，一共三類主要方案或其組合。

“直接登月方案，要求飛船著陸月球表面，完成任務后，整個飛船從月面直接上升返回地球，這對火箭運力的要求是最高的，因為把所有功能都集中在一個飛船內，那這個飛船將會非常巨大。”楊宇光認為，這雖然在理論上可行，但人類任何一種火箭都不可能滿足這個要求，硬要造出那樣的火箭需要投入天量資金，完全不可取。

楊宇光舉例說明：蘇聯發射的月球-16、20、24號三個月表采樣飛行器就采用直接登月法，其“質子”運載火箭近地軌道運力約20噸，接近長征五號，但一次只能帶回區區100多克的樣本，可見該方案能量浪費之大。

地球軌道交會對接方案需用多枚火箭分別發射飛船的一部分，各部分在地球軌道上完成組裝后，奔月和登月類似直接登月法，從而不必研制重型火箭，其效率介于直接登月、繞月軌道交會對接兩個方案之間。

圖源：央視新聞

“最節約能量的是‘阿波羅計劃’采用的繞月軌道交會對接法。”楊宇光介紹，其登月組合體包括飛船和登月艙，兩者在月球軌道上分離后，登月艙著陸月表，完成任務后，上升對接飛船，飛船再變軌返回地球。

月球軌道對接法最大的好處，是登月艙只負責繞月軌道和月面之間的往返，飛船只負責繞月軌道和地球之間的往返，各司其職，都沒有其它負擔，最大限度地壓縮了登月組合體的規模，有效降低了任務成本。因此所有國家制定登月計劃時都選用了這一方案，沒有例外。

據中國航天報報道，我國的繞月軌道對接方案，既借鑒了“阿波羅”環月軌道對接設計，又有很大的創新，與美國“阿爾忒彌斯計劃”部分登月方案不謀而合。我國載人登月初步方案與“阿爾忒彌斯-3”任務相似，但不必專門研制重型火箭，從而做到了節約成本，高效利用技術進步，消除風險，更穩健可靠。

我國長征十號火箭、攬月著陸器和夢舟飛船模型。圖源：中國載人航天辦公室

為啥一次登月要發射兩枚長征十號？

截至目前，“阿波羅計劃”是唯一成功的載人登月計劃，由1枚土星五號重型火箭發射載人飛船和登月艙。同時代，蘇聯同樣選擇了由重型火箭（N1）一次性發射的方案。

而我國規劃的載人登月任務，是分兩次發射長征十號。楊宇光表示，這充分發掘了我國已有的技術基礎，又集成創新，體現了對于力求任務成功與降低潛在風險的權衡。

在美蘇論證載人登月之初，航天器交會對接技術還不成熟，如果分別發射月球著陸器和載人飛船，實施在軌對接，技術風險很大。為提高成功率，最簡單、最實用的辦法就是研制運力驚人的重型火箭，將登月艙和載人飛船一次性送去月球。

然而，如今情況大不相同。一方面，新一代重型火箭研制難度大，耗費時間長，綜合成本極高。美國SLS火箭耗費上百億美元，至今卻仍在使用過渡型號上面級。另一方面，航天器交會對接技術已非常成熟可靠。

綜合衡量后，使用運力夠、研制費用更低的火箭分別發射載人飛船和登月艙，在軌交會對接，反而是可行且合理的選擇。

長征十號正是現階段我國符合這一要求的火箭。“長十運用了大量長五的成熟技術，比如采用新一代長征火箭廣泛使用的YF100系列液氧煤油發動機。對比長五上的型號，其不僅單臺推力從120噸級增長到130噸級，更關鍵的是泵前擺改成泵后擺，每臺發動機占用空間縮小很多，可在5米直徑箭體內裝下7臺，而原來的YF100在長五3.35米直徑助推器里只能裝2臺。”楊宇光介紹說，長征十號的起飛推力達到了2600多噸，完全滿足雙發登月的運力需求。

據央視報道，依靠推力提升和結構創新，長征十號起飛質量約為2187噸，預計地月轉移軌道運力會從長征五號的8.2噸提高到27噸左右，這個指標與美國SLS重型火箭初期型相當。

考慮到長征十號的研制成本遠低于美國幾款重型火箭，我國載人登月方案無疑將具備更出色的性價比和可持續性。

圖源：央視新聞

圖源：央視新聞

為什么半個多世紀過去了，人類重返月球反而更難了？

“阿波羅計劃是60年前冷戰高峰期間，以政治驅動為主，不計代價地投入所實現的技術奇跡。”楊宇光透露，即使今天美國想要造出土星五號也非常困難，雖然圖紙留下來了，但是有經驗的工程技術人員基本上都不在人世了。

事實上，美國當前的兩款重型火箭，無論是SLS還是“星艦”，如果不進行推進劑補加，在執行登月任務方面的能力都不如土星五號。

“中國登月方案與美國阿爾忒彌斯計劃，都不可能像阿波羅計劃的時代那樣去花錢，用于載人登月的航天經費要少得多，必須經濟地投入。”這或許能解釋為什么當年能登月成功，如今美國重返月球都如此困難。

對阿爾忒彌斯計劃相比，我國選擇的方案雖然都是兩次發射，但不需要研發重型火箭，這就更為經濟、快捷地實現了。

“中美當前的登月計劃還有一個共同點，就是把建設未來的月球基地作為一個體系去考慮。”楊宇光說，以后的載人登月任務不再是打卡式的旅游，載人登月任務將更加鮮明地體現出“探索月球和開發月球并重”。

潮新聞綜合報道