土星五号不过龙乐豪院士公布的资料中 , 登月火箭是CZ-5DY型确实吓了大家一跳 , 这是一个专门为登月开发的CZ-5型号 , 原本一直以为CZ-9才是登月火箭 , 为什么会这样?有几个原因:
- CZ-9火箭的开发可能遭遇了一些问题的猜测是比较大的 , 但也有可能是我们的登月计划提前了 , 原本至少也要到2030~2040年 , 但目前已经提前到了2030年左右 。
- 另一个则是可能是更为务实的选择 , 因为CZ-5火箭已经多次发射 , 其优秀性能得到了公认 , 从这一款上改登月专用版 , 成本也相对更低 , 毕竟未来经济紧缩 , 节约开支 , 这样的操作完全是有可能的 。
助推器也由7台YF-100K发动机组成 , 总共两枚 , 也就是说助推器+芯级 , 同时点火时总共有21台发动机同时工作 , 似乎有点重型猎鹰的味道 , 尽管有朋友会表示N-1火箭30台发动机风险实在太大 , 不过目前的自动控制技术已经今非昔比 , 多台推力稍低的发动机以比较低的研发成本拼成大推力火箭也是可以的 。
CZ-5DY还有2台YF-100M发动机的二级火箭 , 最后是3台YF-75E发动机三级火箭 , 这个组合后的CZ-5DY的近地轨道运载能力达到了70吨 , 而地月转移轨道则达到了27吨左右!看到这里相信各位应该是发现一个问题了 , 要达到50吨的登月门槛似乎有些不足是吧 , 确实没错 , 两枚CZ-5DY一起完成登月任务 。
上几名航天员?登陆哪里?
在龙乐豪院士的资料中并没有明确说明这个问题 , 不过登月火箭使用的是我国新一代载人飞船 , 是可以上6~7人的 , 但可以相信的是第一次登月不用上那么多人 , 美国的阿尔忒弥斯计划也就4名宇航员 。
不过在资料中明确了一点 , 有两名航天员会登陆月球 , 而登月航天员则有3名 , 其实这个应该是表述错误 , 两个资料核对下 , 基本就是总共三名航天员 , 2名会执行登陆任务 , 但男女是否有限制就不知道了 , 很有可能包含一名女航天员 。
登月飞船到底是什么结构?
从一次登月2名航天员以及没有像阿尔忒弥斯庞大的外围计划 , 暂时也不考虑重复使用 , 那么结构很有可能为类似于阿波罗登月那样的“两段式”结构 , 虽然这个是半个多世纪以前的设计 , 但上升段和下降段分开的设计师 , 可以减轻着陆与起飞时的火箭发动机推力 , 如下图:
上图是发射时在整流罩内的阿波罗飞船的状态 , 其中登月飞船部分如下图:
起飞时就以下降级为发射平台 , 抛弃下降级后直接从平台上起飞 , 降低了上升级的发动机要求 , 而目前我国正在测试的下降级避震结构时似乎和阿波罗的登月舱有些相似:
上图是北京航天机电研究所载人登月器支腿展开试验及全尺寸着陆撞击试验 , 底部的大脚板是防止陷入月壤 , 将压力均匀分布 , 而其他部分的结构应该补强用的 , 实际的结构不会像上图这样 , 当然也有可能是上升级和下降级不分离 , 尽管会增加上升质量 , 但会减少设计复杂度 , 更容易工程实现 。
上图的示意图中 , 上升级和下降级仍然是分离的 , 但这只是示意图 , 并不表示未来中国的登月飞船会按这个图样来设计 , 但也可能是一个设计方向 。
会登陆在月球什么位置?
这个位置确实不好说 , 因为资料中并没有说明 , 但从大概率上看 , 不太可能会选择两极 , 因为这会大幅增加工程复杂度 , 比如需要中继卫星 , 尽管我们能实现 , 但对于第一次登月来说 , 难度还是低一些比较合适 。
尼尔森说的阿尔忒弥斯计划的登陆点与中国登月点“冲突” , 其实那是嫦娥7号的在月球南极选择的着陆点 , 确实和阿尔忒弥斯计划的部分着陆点重叠了 , 不过我国在2020年9月2日就以论文的方式发布了嫦娥七号的着陆点坐标位置 , 是阿尔忒弥斯计划选择与我国重叠才是准确的描述方式 。
多个重复区域不过这种位置选择都是非常粗略的 , 而且范围很大 , 即使重复也没有问题 , 当然更关键的是我国的嫦娥7号任务是在2023年~2024年 , 而阿尔忒弥斯计划则是在2025年才会登月 , 所以别想着会上演好莱坞大片中的情节 。
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