月球版“国际空间站”:主导者众望所归,多个嫦娥探测器蓄势待发( 五 )


在科学探测任务之外 , 月球-27号与嫦娥七号一样也肩负有攻克月面定点着陆技术的任务 , 不过该探测器装备的精准着陆设备只能等同于我们的上一代产品 , 即类似嫦娥三号搭载的激光三维成像敏感器 , 该设备并不具备地形相对导航技术支持下的定点着陆能力 , 其着陆精度仍然不足以满足月面建站需求 。 怎么办呢?
月球-27号选择了另一条技术路线 , 即加装大功率的无线电信标 , 这样一来在其之后发射的月球着陆探测器就可以通过与信标通信实现航向的修正 , 进而满足定点着陆任务的要求 。
月球-27号之后发射的嫦娥八号与月球-28号可以视为进入国际月球科研站“勘、建、用”第二步“建”阶段的先导任务 。
嫦娥八号的研制与部署将宣告月面科研站基本型的落成 , 在此之前的嫦娥登月探测器其实都是继承于嫦娥三号的着陆器 , 其落月规模大致在1至2吨之间 , 主要也是需求使然 , 而到了嫦娥八号我们就将迎来新的更大规模的着陆器 , 该探测器或许不再需要携带独立的轨道器 , 更不需要类似嫦娥六号与嫦娥五号的返回器 , 这样一来就可以将火箭的发射能力完全聚焦于落月 , 因此嫦娥八号在工程上需要突破的一项新课题就是“大承载货物运输技术” , 简言之就是大载重探测器落月能力的建设 。

长征五号火箭的高轨运力优势将助力嫦娥八号刷新登月规模纪录?
除了更大的落月规模 , 嫦娥八号的主要任务是勘察如何对月球南极资源进行开发利用 , 简而言之就是“就地取材” , 进而减少对地球补给资源的依赖 , 比如利用月壤进行3D打印 , 月壤制备氧气等高新技术 。

嫦娥八号效果图?
月球-28号将是时隔半个世纪后月球系列探测器再次恢复月面采样返回任务能力的探测器 , 预期它将改变以往月球系列采样返回探测器直接从月球表面起飞返回地球的设计方案 , 而是转为采用类似嫦娥五号的环月轨道对接再返回地球的方案 , 因为后者可以采集更多的月壤 , 且此项技术有利于后期拓展载人登月能力 。

月球-28号早期设计构型图
月球-28号将与月球-27号进行协作 , 利用后者搭载的无线电信标进行定点着陆 , 进而降落在月球-27号附近 , 从而实现类似嫦娥七号与嫦娥六号的任务协作效果 。
上述任务完成后 , 在月球南极将形成两个探测器聚集区 , 分别是嫦娥七号与嫦娥六号、月球-27号与月球-28号 , 这将标志着月面科研站基本型的落成 。 就部署月面的探测器规模 , 以及功能的全面性而言 , 显然我国的月球南极月面科研站基本更加齐备 。
届时 , 参与工程建设的双方都将获得进行月面科研站建设的全套技术能力 , 以及必要的基础数据积累 。
嫦娥八号与月球-28号任务部署完毕后 , 就将进入集中建设国际月球科研站的全新阶段 , 在此阶段目前规划了5项任务 , 分别是 , ILRS-1、ILRS-2、ILRS-3、ILRS-4、ILRS-5 。

参与国际月球科研站建站任务的运载火箭?
这五项任务并不意味着只有5次部署任务 , 其中每一项都可能需要多次任务部署 。
ILRS-1任务:部署指挥中心模块、能源模块、通信模块;
指挥中心模块居中指挥国际月球科研站各探测器 , 统一管理能源、通信、热控 , 实现自动操作和长期研究与探测;

指挥中心模块(左)与通信基站模块(右)
能源模块也就是月面太阳能电站 , 月球极区有长期连续光照优势 , 也有太阳入射角过小的劣势 , 该模块可以起到储能作用 。

能源模块
通信模块可以理解为“月面通信基站” , 部署在月球南极的月面科研站受月球天平动运动、月面地形阻隔影响很难保证长期与地球的直接通信 , 各探测器可基于wifi网络统一由高耸的通信模块集中与地球直接通信 , 或者与月球上空的中继通信卫星互联 。
ILRS-2任务:部署月球物理研究模块、地质剖面研究模块、熔岩管探测模块等月球研究与探测设施;

ILRS-2任务模块
ILRS-3任务:部署月球原位资源应用技术验证设施 , 持续验证月壤3D打印、月壤制备氧气、月壤水冰利用等技术;

月球科学探索设施
ILRS-4任务:部署分散式月壤样品采集与返回模块 , 以及更多适用于后续发展的通用技术模块;

地月转移模块

月面上升模块
ILRS-5任务:部署月基天文观测望远镜、月基对地观测模块 。

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