长征五号那么厉害,却不能把中国人送上月球?
长征五号是中国运载能力最大的现役火箭,可达到25吨的近地轨道运载能力,中国空间站的天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱是它发射的,天问一号火星探测器、嫦娥五号月球探测器和嫦娥六号探测器也是它发射的。
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但是,长征五号没办法把中国人送上月球,因为它的地月转移轨道运载能力只能达到8.2吨,不能将载人登月飞船和月面着陆器送入从地球到月球的转移轨道。要知道中国新一代载人飞船质量约26吨,月面着陆器也在26吨的样子,运力的确无法满足需求。
至于长征七号就更做不到了,虽然其前身其实就是长征二号F运载火箭,但研制它的目的就是拿来发射货运飞船给中国空间站补充物资,近地轨道和太阳同步轨道运载能力分别为14吨和5.5吨,更没办法来执行载人登月任务了。
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长征十号比长五、长七高不少并不奇怪,因为它专为载人登月研制,运载能力大得多!
无论美国新一轮载人登月活动怎么延迟,他们都可以说自己50多年前就上去过了,而且不止一次,6次登月成功让12人站上月球,拍下了具有代表性的插旗照片,还有航天员的脚印。
我们的登月探测器已经先后从月球正面、背面采样返回,还取得了诸多科学成果,下一步当然也是载人登月,只不过我们的目标不是上去插一面旗帜,向世界展示自己到过了那么简单,而是建造可持续使用的月球科研基地,而且还是国际合作的模式。
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既然所有在役火箭都无法满足载人登月的运力需求,造一枚新的火箭就成了必然,然后便有了长征十号。这么说吧,长征十号的两个总装厂房比旁边长征五号和七号高出不少一点都不奇怪,因为它的运载能力也要大得多,“身高”自然也比另外高出不少。
长征七号火箭全长53米,长征五号火箭全长56.97米,而长征十号火箭全长达到了92.5米,起飞时的重量和推力分别达到2189吨和2678吨,其地月转移轨道运载能力不会小于27吨,近地轨道运载能力更是达到惊人的70吨。
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当然,前面已经说到了,我国新一代载人飞船和月面着陆器也都有二十多吨了,所以等我国实施载人登月任务的时候,这两个航天器也是分开发射,等两者进入环月轨道的时候就会对接,然后航天员就从载人飞船进入到月面着陆器。
其实,美国这一次的登月计划跟我们类似,同样是两次发射,在经过对接后登陆,不再像五十多年前那样,让土星五号发射一次就可以了。而且,他们这次登月还要经历太空加油,这个我们倒是不需要,只不过这个功能至今还没做过试验,这也是美国登月多次延迟的重要原因之一。
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一个长征十号还不够,还有长征十号甲、长征十号乙,他们有啥区别?
大家应该不难理解,研制长征十号一定是个不容易的过程,目前只知道会在2030年之前完成研制,但具体哪天首飞还不清楚,三个多月前完成了第二次系留点火试验,目前已经按计划完成了所有预定系留点火试验。
中国空间站要扩大这事很多人都知道,所以在研制登月火箭长征十号的时候,也就考虑到了空间站的需求,然后便有了它的衍生版长征十号甲,预计是会在2026年执行任务,到时候会发射梦舟一号飞船进行无人首飞。
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当然,中国空间站并不缺发射火箭,无论是送货还是接送航天员,都有对应的火箭和飞船,但它们无一例外都是不能重复使用的,发射成本相对就高了不少。所以,在长征十号基础上衍生出来的长征十号甲,便可以回收再次利用,而它的配套飞船也不会是目前的神舟,而是新一代载人飞船梦舟。
梦舟载人飞船不仅舒适性更高,也能乘坐更多航天员,最多可达到7个人。所以,梦舟载人飞船实际上也有两个版本,一个专门用来轮换空间站上的航天员,另一个专门用来执行载人登月任务。这个时候就不得不感叹,科研人员考虑问题就是更全面,这样既能最大化利用,又能节约发射成本、提高发射频率。
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长征十号乙也是可重复使用火箭,但它的定位就不像长征十号甲这么“专一”了,因为它既能给中国空间站发射货运飞船,进行大规模的物资运输和补给任务,还能为以后的月球基地建设和火星采样返回服务,未来甚至可能在空间资源开发、太空旅游这些新兴领域发挥作用,因为它的运力能满足。
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可能这段时间可重复使用火箭这个话题比较火,有人疑惑有必要研制这么多新火箭吗?是不是都在学美国的猎鹰9号?但是,这些火箭的推进和回收模式并不相同,比如猎鹰9号是液氧煤油推进剂,主要是在海上平台回收,而前阵子回收失败的朱雀三号则是液氧甲烷燃料,既可以在海上回收,也可以在陆地上回收。
而且,可回收技术不是轻易就能学来的,因为掌握这个技术的人根本不会教别人,正如美国第一枚可重复火箭猎鹰9号,它早在10年前就首次回收成功,但美国第二枚可重复使用火箭新格伦,却是不久前才第一次回收成功。
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钱学森先生早就说过,当需要执行的发射任务越来越多,如果火箭等航天器还是一次性产品,那其实是一种浪费。所以,当我们能发射火箭将载荷精准送入预定轨道之后,接下来要做的就是如何将发射频率提起来,并将发射成本降下去。
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