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如果你認為SpaceX 火箭在海上再次成功軟著陸,那你可能太想當然了
你看到的其實是中國“登月火箭”在最新一次測試中的畫面。那么,這次到底測試了什么?更重要的是,這讓中國距離“載人登月”又近了多少?
2 月 11 日,中國在文昌航天發射場完成了一次重要試驗,首次較為完整地展示了新一代載人火箭與飛船的實戰表現。這次任務把兩項關鍵驗證放在了一次飛行里:一是新型長征十號火箭系統的低空飛行測試,二是“夢舟”載人飛船在高應力條件下的逃逸測試。
中國載人航天工程辦公室表示,這次飛行“首次”很多:新火箭、新飛船、新發射場狀態,甚至還有新的海上回收任務。火箭和飛船均為原型狀態。發射前,火箭已完成兩次系留點火試驗,飛船也做過零高度發射臺逃逸試驗。團隊還針對未來可重復使用進行了改進,回收隊伍則專門為飛船首次海上濺落開展了訓練。
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測試過程如下:北京時間 11:00(UTC 3:00),搭載“夢舟”飛船的長征十號 A 試驗箭從 301 工位點火起飛。火箭使用 5 臺 YF-100K 發動機,以煤油和液氧推進。起飛后不久,當火箭進入超音速并通過“最大動壓”(發射中受力最嚴苛階段之一)時,逃逸系統啟動。飛船逃逸發動機點火,在火箭主發動機仍工作時迅速將“夢舟”拉離助推器。這正是該系統的設計目標——在上升段出現異常時,把航天員快速帶離危險區域。
分離后,逃逸系統先將飛船姿態調整到返回狀態,隨后拋棄。之后“夢舟”獨立下降,先開減速傘,再開主傘。數分鐘后,飛船平穩濺落海面。
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與此同時,長征十號 A 助推級繼續短時飛行:發動機由 5 臺降到 3 臺,按受控軌跡飛至接近太空邊緣。回落過程中,箭體展開 4 片柵格舵進行導引;部分發動機短時再點火,先執行再入減速,后執行類似著陸減速,最終濺落南海。報道稱,入水后其上部一段模擬結構分離,但助推級主體按計劃完成了下降過程。
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附近還有一艘名為“凌航者”的自主回收船,執行了模擬助推器回收測試。起初,有網友推論中國此次回收任務沒有成功,原因是箭體沒有落在回收船上。其實它的亮點在于:這是中國首套“網式”火箭回收方案。通常我們理解的可回收火箭,是靠柵格舵導引、著陸腿展開、垂直著陸(如 Falcon 9)。而這套方案不同:助推器不是“落在腿上”,而是在接觸甲板前被“攔截捕獲”。原理有點像航母阻攔索——火箭下降時,箭體掛鉤會掛接到平臺上方特定高度的纜索;一旦掛接成功,艦船緩沖系統吸收大部分動能和勢能,從而安全減速、避免硬著陸。這個系統確實很有意思。
濺落后,回收船只很快展開打撈,回收飛船和助推器。據稱,“夢舟”在起飛后約 80 分鐘完成回收。總體來看,這次試驗平穩成功,是中國新一代載人航天體系的重要一步。
這次任務包含多項里程碑:
- 長征十號原型的首次點火飛行;
- 中國載人飛船首次“最大動壓(Max-Q)”逃逸試驗;
- 中國載人飛船首次海上濺落;
- 火箭一級首次在海上完成測試性回收;
- 文昌新建工位首次執行點火飛行。
飛行驗證了多項核心能力:一級上升與回收流程、飛船在發射最嚴苛階段的安全逃逸能力、以及多工程系統間的協同與兼容。更重要的是,它帶來了大量真實飛行數據和一線實操經驗,這些都將直接用于后續載人登月任務,幫助降低風險、優化硬件。
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而這一切都指向一個明確目標:2030 年前實現中國首次載人登月。
但說起來容易,做起來非常難。
第一個難關是“先到月球”。月球距離地球約 38 萬公里,這和近地軌道不是“稍遠一點”,而是完全不同量級。要到那里,火箭必須更大,飛船要有更強推進與軌道機動能力。走出地球后,距離就是第一道硬挑戰:軌道設計、窗口時序、分級工作都要高度精準,既需要勇氣,也需要頂級工程能力。
中國目前的任務構型是:兩枚火箭分別發射。
一枚送新一代載人飛船“夢舟”,另一枚送月面著陸器“攬月”。兩者進入地月轉移軌道后,到達環月軌道交會對接。兩名航天員從“夢舟”轉入“攬月”,一名航天員留守環月軌道。
隨后“攬月”制動、下降并在預定區域著陸。航天員開展科學考察、設備部署和樣品采集。任務結束后,“攬月”從月面起飛返回環月軌道,再次與“夢舟”對接,人員與樣品轉移后返回地球。紙面流程清晰,現實執行極其復雜。
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可以類比開車:走得越遠,耗油越多。飛到地球上空 400 公里是一回事,飛到 38 萬公里外的月球是完全不同的燃料預算。研究顯示,地月轉移任務需要火箭具備至少約 27 噸級運載能力,這超出中國現役主力火箭能力,因此必須研制新箭——長征十號。它專為載人登月設計,除了高運力,更強調可靠性與安全性。登月任務周期長、關鍵節點多,很多環節“沒有第二次機會”。
更難的是:兩枚長征十號需分開發射,卻要把各自載荷精確送入可在月球附近會合的軌道,對入軌精度和發射窗口靈活性要求極高。此外,長征十號還規劃了多構型:既能執行登月任務,也能執行近地任務,不是一次性平臺。
火箭升級,飛船也必須升級。中國新一代載人飛船“夢舟”(意為“夢想之舟”)就是為此而來。它可承受長征十號更大推力,并支持超越近地軌道飛行,具備更強推進和機動能力、更大艙內空間、升級生命保障系統。它可在近地任務中搭載最多 7 名航天員,也支持登月任務。其一大改進是逃逸體系:相較“神舟”,“夢舟”對逃逸與救生功能擁有更直接的控制能力,發射異常時可更快帶離風險并保障航天員返回。這種安全冗余對于高難度任務至關重要。
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到達環月軌道已經很難,安全落月更難。月面著陸器“攬月”要面對極端溫差、高真空、復雜地形。它不只是“著陸交通工具”,還是航天員在月面的生活中心、能源中心和數據中心。其下降、著陸以及后續起飛返回環月軌道,是全任務最關鍵階段之一。
去年,工程團隊完成了一次重要的著陸/起飛驗證試驗。試驗中,著陸器利用先進傳感器和自主避障算法模擬月面下降,需實時識別隕坑和巖石并修正軌跡。為模擬月球低重力,工程人員使用塔架、伺服系統和鋼纜部分抵消地球重力,還在地面構建了人工隕坑與坡地模擬月面地形。
“攬月”成功著陸后,航天員將穿著新一代月面航天服出艙,可步行或乘坐載人月球車活動。但月球環境并不友好:月壤松散不平且暗藏小坑;月塵附著性強;無大氣層防護微流星體;明暗區溫差劇烈。即便地面測試再充分,未知風險依然存在。目前,月面服與月球車仍在密集研制和測試中。
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“安全著陸”是歷史性成就,“安全返回”則沒有商量余地。
從月球返回地球時,再入速度遠高于近地軌道返回。為控制熱載荷和結構應力,飛船會采用常說的“打水漂式”再入:先淺入大氣層,再彈出,隨后再次再入,從而降低熱沖擊并提高落點精度。月面任務結束后,兩名航天員將乘“攬月”升空返回環月軌道,與“夢舟”再次對接,連同樣品完成轉移,再由“夢舟”搭載三人返回地球。
從大運力火箭,到自主月面著陸,再到高速再入,任務每一環都在挑戰新邊界。目標很明確:2030 年前把中國航天員送上月球。路線圖已畫好,硬件在研制,系統在測試,接下來拼的是執行力。因為地球與月球之間的 38 萬公里,幾乎每一公里都對應工程難題,而且每一項都必須成功。
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所以,未來我們會看到中國繼續密集開展月球系統測試:無論是火箭發動機試車、著陸器跌落模擬,還是飛船系統聯試,都是“微小但關鍵”的前進一步。單項測試并不等于“已經登月”,但把這些測試連起來,差距會一點點縮小。一步一步,一測一測,中國正更接近月球。
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