为什么登月是3人去、2人落月?留1人在轨道做什么

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11-01 21:03

10月31日,第七届载人航天学术大会在北京开幕,我国载人登月方案首次完整进入公众视野:载人月球探测工程采用"两次发射、环月对接"方案,目标2030年前实现中国人登陆月球。乘组的数字组合同步明确:梦舟飞船可搭载3名航天员往返地面与环月轨道,其中2名航天员乘坐揽月着陆器往返环月轨道和月球表面。新华网中国新闻网

"3人去、2人落月、1人留轨"不是可以随意调整的人事安排,而是被两型飞行器的分工与设计容量框定的结构。"揽月"着陆器官方口径就是可搭载2名航天员往返,还要留出运力携带月球车和科学载荷,月面作业队伍天然是2人制。梦舟则负责3名航天员的地月往返,也是他们回家的唯一载具。留在轨道上的1人不是等待,而是登月之后的回家路上必须有人守船——他既是驾驶员,也是三人中唯一的应急备份。人民网

落月为什么只能是2人:船和器的功能被"整齐切开"

王翔对方案逻辑的解释很直白:“把船和器的功能很整齐地切分开了”——梦舟飞船负责地面与环月轨道间的往返运输,着力解决的是载人的安全性;揽月着陆器专职负责月球轨道到月面的往返,把动力和运力留给落月与月面起飞这最凶险的一段。中国新闻网

落到流程上:两枚火箭分别把揽月月面着陆器与梦舟载人飞船精准送入地月转移轨道,之后在环月轨道交会对接,航天员从梦舟飞船进入揽月着陆器进行着陆,开展相关科研工作。月面多1个人,就要多1套生命保障与消耗品,挤压的是着陆器下降和月面起飞最金贵的推进剂余量;首次任务还要把月球车一起带下去,官方明确这一安排是为了增加月面工作的能力与灵活性。新华网中国新闻网

留轨航天员做什么:值守、对接、接应、兜底

两人落月作业期间,第3名航天员独自驾驶梦舟在环月轨道飞行。这艘船是三名航天员从月球回地球的唯一交通工具,推进剂、电源、热控、生命保障的状态都需要有人持续监测和处置——38万公里外的飞船若出现异常而船上无人,整个任务就没有了退路。

更重要的是"二次交会"。王翔描述回程:人下到月球上干完活以后,“在月球轨道二次交会,然后飞船把人接回来”,任务才算闭环。月面起飞没有发射塔架、没有地面引导,上升体能否准时出现在对接窗口,最终要靠轨道上的人精确交会、捕获对接、开舱接人、转移月面样品。这里还藏着最坏情况的兜底职责:一旦月面起飞出现偏差,唯一有能力主动变轨、搜索并接应同伴的,就是这艘有人驾驶的飞船。中国新闻网

人类上一次登月验证过同样的配置:阿波罗11号也是三人组合,阿姆斯特朗和奥尔德林下到月面,柯林斯一个人负责开着指令舱绕月飞行。受限于无线电直线传播,当年飞船每转到月球背面一圈就要与地球失联一次,柯林斯被媒体称为"人类历史上最孤独的人"。知乎

这一次,留守者不必重演那种孤独:鹊桥二号中继星已于2024年3月20日发射,在嫦娥六号月背采样任务中提供了全程稳定可靠的中继通信保障,并将继续为后续月球探测任务提供服务。而"环月轨道交会对接+样品转移"这条关键流程,嫦娥五号2020年12月在月球轨道完成上升器与轨道器、返回器组合体的无人交会对接和月球样品转移,嫦娥六号2024年6月又复现了一遍——机器已经跑通两次,载人任务只是把人坐进这套已验证的流程里。新华网央视网

为什么不学阿波罗"一枚火箭全送上去"

阿波罗靠一枚土星五号把飞船和登月舱一起推向月球;我国长征十号为三级半构型,起飞重量约2189吨,地月转移轨道运载能力不小于27吨,飞船与着陆器无法由一枚火箭一次送出,于是拆成两次发射。代价是对接难度:两个先后独立发射的飞行器要在月球轨道"握手";收益则是不必研制超重型火箭,方案与现有技术能力和设施手段匹配,两器也能分别标准化研制、形成长期使用的系列型谱。人民网新华网

任务时间表上,对手的节奏恰好提供了参照。美国已于今年2月宣布调整"阿尔忒弥斯"登月计划,将原计划于2027年实施的载人登月任务推迟至2028年。中方的做法是把每一步先拿机器试过再载人:“所有载人要做的事情,我们先用无人的方式验证一遍”。梦舟已闯过零高度逃逸和最大动压逃逸试验,揽月完成了我国首次载人航天器地外天体着陆起飞试验,长征十号完成系留点火和低空演示验证;按计划,接下来的重头戏是长征十号技术验证飞行以及梦舟飞船和揽月着陆器的首次飞行。人民网中国新闻网

乘组具体名单、留守航天员的任务分工和落月区域,官方尚未公布,要等任务定档后才会揭晓。但方案本身已经把"3人去、2人落、1人留"讲清楚了:着陆器装下最能打的作业搭档,飞船里必须坐着一个能让"回家"随时成立的人。真到登月那天,最懂这两个字分量的,恰恰是那位不会踏上月面的航天员——同伴的返程时刻表,将握在他一个人手里。

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