中美开启新一轮太空竞赛:谁能抢占登月先机?

NASA于周三将航天员送入绕月轨道，这是迈向更宏伟目标的一个里程碑。中美两国都计划在月球南极附近建立前哨基地，希望开采那里的冰冻水、氢与氦资源；双方均规划建造核反应堆，为月球基地供能，并从那里发射深空探测任务。 这是一片全新的前沿领域，谁先抵达，谁就将在规则制定中拥有更大的话语权。 NASA的计划名为「阿尔忒弥斯」，屡屡遭遇阻碍。美国计划在2028年前重返月球，比中国的既定目标早两年，但就连NASA自己也承认，这场竞赛它未必能赢。 「他们很可能提前完成计划，」NASA局长贾里德·艾萨克曼上周表示。「而过往的记录告诉我们，我们大概率会延期。」 中国正以一种独特而强大的专注力推进著自己的登月愿景。与美国的竞争对手相比，中国的探月工程拥有多项独特优势。 专家表示，中国的核心优势在于集中的管控机制，这让它能够为项目制定数十年的长期规划和资金投入。中国的机器人航天探测任务已经抵达了美国从未涉足的区域。 中国是全球唯一一个在月球背面（即永远背向地球的一面）实现软著陆并完成采样返回的国家。今年夏天，中国第七次月球机器人探测任务「嫦娥七号」将奔赴月球南极开展探测。 另一个对中国有利的因素是，中国现阶段的核心目标更为务实。中国航天员计划率先在登陆难度相对较低的月球近侧著陆，1969年尼尔·阿姆斯壮正是在这里，迈出了「对个人来说是一小步，对全人类来说是巨大的一步」。 美国航天员的目标则是月球南极。 近期的项目 调整 有望加快阿尔忒弥斯计划的推进节奏。艾萨克曼表示，新方案包含更多发射任务，用于测试组件、增强信心、降低风险。在实现航天员重返月球后，NASA计划每半年执行一次发射任务，并在月球上维持存在。 「这一次，我们的目标不是插上国旗、留下脚印，」艾萨克曼说。「这一次，我们的目标是长久驻留。」 中国正通过两个可能合二为一的项目追求类似目标：分别是军方主导的载人航天任务，以及民用领域的机器人任务。 这两大项目所使用的核心组件，主要由中国航天科技集团有限公司研制生产。这家企业兼具工业与军事专长，意味著两大项目共享关键技术。 NASA则更依赖私营商业航天供应商。 参与中国探月任务的香港大学月球地质学家钱煜奇表示，由于中国首次载人登月任务在一定程度上重走阿波罗任务多年前走过的路，科研人员拥有更大的实验自由度。他表示，无论阿尔忒弥斯计划进展如何，中国的探月工程都将按照数年前定下的节奏稳步推进。 「中方其实没有任何压力，」钱煜奇在采访中表示。「我们更自由地开展这项工作。」 「我不认为中国把这件事当成一场竞赛，」他还说。 以下是我们所了解的关于中国载人登月任务的详细信息，以及其组件与NASA对应装备的对比。 运载火箭 中国计划使用政府研制的火箭「长征十号」执行载人登月任务。火箭高度约相当于30层楼，其底部（即芯一级）配备七台发动机。 在前期测试中，中国科研人员完成了火箭发动机的地面系留点火试验。今年2月，科研人员完成七台发动机中的五台联合点火试验，将火箭芯一级发射至约合105公里的高度。 最终箭体在海上溅落，被科研人员成功回收。 中国的火箭技术整体落后于美国，这一差距也拖慢了它在近地轨道与SpaceX的星链卫星网路竞争的步伐。目前，中国 尚无一款可重复使用火箭 能对标SpaceX的猎鹰九号火箭。 长征十号的部分组件未来有望实现可重复使用，但这一点对登月任务的影响相对有限因为登月任务的发射频次，远低于近地轨道卫星发射任务。 美国的运载火箭是太空发射系统(SLS)，相较于初代送人类登月的火箭，实现了显著的改进。这款火箭动力强劲、系统复杂，由NASA与多家承包商制造的组件整合而成。 这款火箭的实际发射次数并不多，但在周三，它搭载航天员执行了首次载人任务 发射 ，在澄澈的蓝天下直冲云霄。这是NASA的一次重大胜利，而按照阿尔忒弥斯计划的新方案，后续更频繁的发射将有助于解决剩余的技术问题。。 「发射控制室里，火箭研发团队的所有人都在热烈庆祝，」NASA副局长阿米特·克沙乌地阿拉伯里亚在发射成功后表示。 「火箭团队现在可以出去放松一下了，」他说。 飞船 中国正在研发新一代飞船「梦舟」，最多可搭载七名航天员，设计兼顾月球探测任务与距地约450公里的中国太空站往返任务。 该飞船将把航天员送入环月轨道，抵达预定轨道后与登月著陆器完成交会对接，再由著陆器将航天员送至月球表面。中国计划通过两次发射完成一次完整的载人登月任务，部分原因在于目前尚无足够大的运载火箭。 今年晚些时候，中国将测试梦舟飞船与中国太空站的交会对接能力。类似的在轨交会对接技术已在机器人探月任务中完成验证。 今年2月，梦舟飞船完成了最新一次测试，验证了发射前数分钟内的中止任务能力。据官方媒体报导，在火箭在最大压力条件下，飞船成功与火箭分离。 美国的猎户座飞船于2014年完成首次测试，研发进度更为领先。在周三的阿尔忒弥斯二号任务中，猎户座飞船搭载四名航天员升空，NASA将在本次任务中，全面测试飞船的生命支持系统与环境控制系统。 登月著陆器 任何看过阿波罗11号任务影像的人都会对那款著陆器印象深刻——它是一项科学奇迹，外观却像用金箔与轻薄金属板材拼凑而成的简易装置。 中国的登月著陆器名为「揽月」，融合了数十年的技术改进。 根据任务设计，航天员在环月轨道进入著陆器后，著陆器将带著他们降落到月球表面。在月面停留期间，著陆器将作为航天员的临时居所、数据处理中心与能源供给站。 航天员完成月面任务准备返回时，著陆器将从月面起飞，在环月轨道与载人飞船完成交会对接。 去年8月，中国测试了一台原型机，在模拟月球陨石坑与崎岖地形的试验场完成了导航。 美国目前尚无可用的登月著陆器，部分原因是其规划的任务复杂度极高。SpaceX正在研发其星舰著陆器，计划于今年4月开展新一轮测试；蓝色起源公司也在研发另一款著陆器。 NASA计划在明年执行阿尔忒弥斯三号任务，在更接近地球的环境中测试著陆器的运行情况。NASA官员洛里·格雷兹表示，哪款著陆器率先就绪，就优先选用哪一款。 舱外航天服 中国航天员执行太空行走活动时将身著名为「望宇」的新一代舱外航天服。 望宇航天服是中国太空站现役舱外航天服的轻量化改进版本，配备防眩光面窗，头盔两侧各搭载一台摄像机，胸前设有操作控制台。 一名官方人员 对官媒表示 ，航天服的设计借鉴了中国传统铠甲的元素，让航天员看起来「更硬朗刚毅」。这款航天服预计将于今年 开展更多测试 。 美国将对现役航天服进行全面升级，提升服装的灵活度，为航天员提供更强的防护，抵御月球的恶劣环境。NASA已签约采购的新款航天服，可支持航天员在舱外连续活动最长八小时。