中国载人登月工程

中国探月工程的载人登月阶段任务

中国载人登月工程(China manned lunar landing program),是中国探月工程的载人登月阶段任务。

工程背景
历史背景
中国自古就有“嫦娥奔月”的宏愿。月球具有可供人类开发和利用的各种独特资源,月球上特有的矿产和能源,是对地球资源的重要补充和储备,将对人类社会的可持续发展产生深远影响。
1957年10月4日,苏联发射了人类第一颗人造地球卫星,首次宣布了人类空间时代的到来。1958年,苏联和美国开始探测月球。冷战期间,美苏两国连续发射了108颗探测器。1969年,美国率先实现载人登月。之后,连续6次共有12名美国人登上了月球,带动了美国六七十年代全部高新技术的发展,垄断了空间霸权。此后,重返月球,开发月球资源,建立月球基地成为世界航天活动的必然趋势和竞争热点。月球成为未来航天大国争夺战略资源的焦点。开展月球探测工作是中国迈出航天深空探测第一步的重大举措,实现月球探测也是中国航天深空探测零的突破。
载人航天
1970年,“东方红一号”成功发射,中国成为世界上第五个发射人造卫星的国家。1971年,钱学森提出中国要搞载人航天,然而由于当时中国的综合国力无法支撑,该工程很快就被暂停。1986年,载人航天的话题被重新提起。而后,经历了长达5年的探讨,各方意见终于统一。1992年,中国载人航天工程正式立项,并定下了首艘飞船最晚于1999年首飞的目标。
1999年,中国载人航天工程只赶制出四艘不能上天的初样船,载人航天工程神舟飞船首任总设计师戚发轫带领团队想了一个大胆的办法,那就是用四艘初样船拼出一艘能上天的飞船。1999年11月20日凌晨6点,中国的第一艘飞船“神舟一号”,从酒泉航天发射场升空,在经过约21个小时的飞行后,飞船返回舱成功着陆,这是中国载人航天史上第一次飞行试验,成功验证了飞船关键技术和系统设计的正确性。
1999年至2002年,中国载人航天工程先后四次发射无人飞船。技术难题被一个个攻克,飞船性能一步步提升,终于在2003年由杨利伟完成了载人飞船的首飞。
2005年至2013年,神舟六号神舟七号神舟八号神舟九号神舟十号等,陆续成功验证飞船太空飞行能力、空间出舱活动技术、空间交会对接技术等载人航天技术,中国载人航天的天地往返运输系统成功建立。
探月工程
1958年,钱学森提出“要到月亮上去”,是中国探月事业的初始设想。1978年,时任美国总统卡特派遣安全事务顾问布热津斯基访问中国,他送来了一份特殊的礼物——一块从月球上带回的石头。中国科学家欧阳自远对这块石头进行了切割,完成了中国人的第一次月球实物研究。
1991年,中国航天专家提出要开展月球探测工程。1994年,中国开始了探月的可行性研究。1998年,国防科工委正式开始规划论证月球探测工程,并开展了先期的科技攻关。2004年1月,时任国务院总理温家宝批准绕月探测工程立项,探月工程迈出了中国深空探测的第一步;2月,绕月探测工程被正式命名为“嫦娥工程”,该工程被分为“无人月球探测”“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段。2006年2月,国务院颁布《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020)》,明确将载人航天与探月工程列入国家十六个重大科技专项。
“嫦娥工程”的无人月球探测阶段,分“绕、落、回”三个步骤实施,分别实现绕月探测、月面软着陆探测与月面巡视勘察、采样返回等目标。
2007年10月24日,嫦娥一号卫星发射,在轨有效探测16个月。2009年3月,嫦娥一号成功受控撞月,实现中国自主研制的卫星进入月球轨道并获得全月图。探月工程一期环绕月球探测任务成功实施。
2010年10月1日,嫦娥二号发射,作为先导星,为探月工程二期工作进行了多项技术验证,并开展了多项拓展试验。2013年12月2日,嫦娥三号探测器发射,并于12月14日实现落月,开展了月面巡视勘察,获得了大量工程和科学数据。探月工程二期月面软着陆和自动巡视勘察任务成功实施。
2011年,探月工程三期实现无人采样返回任务正式立项。2014年10月24日,中国实施了探月工程三期再入返回飞行试验任务,验证返回器接近第二宇宙速度再入返回地球相关关键技术;11月1日,飞行器服务舱与返回器分离,返回器顺利着陆预定区域,试验任务取得圆满成功。随后服务舱继续开展拓展试验,先后完成了远地点54万公里、近地点600公里大椭圆轨道拓展试验、环绕地月L2点探测、返回月球轨道进行嫦娥五号任务相关试验。2019年1月3日,嫦娥四号探测器在中继星“鹊桥”的帮助下成功踏足月球背面,对这块“处女地”展开了人类的第一次探索和挖掘。2020年11月24日,嫦娥五号发射升空,经历了发射入轨、地月转移、近月制动、环月飞行、着陆下降、月面工作、月面上升、交会对接与样品转移、环月等待、月地转移、再入回收11个阶段,历时23天,于12月17日成功返回地球,按照预定方案降落在内蒙古四子王旗着陆场。标志着中国探月工程“绕、落、回”三步走收官之战取得圆满胜利。中国探月工程正式迈入载人登月阶段。
登月理由
能源因素
月球是继海洋之后人类探索和开发资源与能源的首选地。地球承载约70亿人口,已不堪重负,资源与能源紧缺,人类生存环境日益恶化。欧洲的生物学家们已经发出警告:地球生态系统正在逼近9大极限;英国著名理论物理学家史蒂芬·霍金也警告:人类唯一的出路是移民外太空!也许寻找地球以外新家园真是人类为维护生存而无法回避的严肃课题。月球上含有丰富的能源和资源,太阳能、3He等是地球能源和资源的重要补充与储备;还有在月球的高真空、微重力、强辐射、微磁场等天然环境中,可制造出地面环境无法获得的新材料、新器件、生物制品等。在当今世界,“先到达、先占有;先开发、先利用;先登月、先得益”仍为不争的事实。
科技因素
载人登月是引领与带动国家科技创新的制高点。因为载人登月不但可以引领生命科学、空间科学、空间物理学、高能物理学、天文学等基础科学的进步,还能带动材料、冶金、机械(大型与微纳型)、化工、电子信息、深空精密跟踪与测控、遥操作、生命保障等高新技术的群体性创新发展。
政治因素
载人登月是激发民族自尊心与凝聚力的重要手段。如果载人登月成功,则可以凸显中国人的探索与创造能力,体现社会主义优越性,从而进一步激发与凝聚人心。正如胡锦涛主席所说的“伟大的事业孕育伟大的精神,伟大的精神推动伟大的事业”那样,精神、物质力量不断转换,形成连续不断的良性循环。国内外的事实证明:没有比航天Apollo、神舟、嫦娥等更能激发与凝聚人心。载人登月是体现国家综合国力的重要标志。邓小平在谈到原子弹、氢弹和发射卫星重要意义时说:“这些东西反映一个民族的能力,也是一个民族、一个国家兴旺发达的标志。”胡锦涛说:“探索太空是人类的共同追求。”温家宝说:“一个民族有一些关注天空的人,他们才有希望。”载人登月正是这种“标志”、“追求”和“有希望”的具体表现。总之,人类登陆地球以外天体是深空探测的最终目标,而登月是其第1步。迄今为止,人类登月活动的首要目的仍然是政治因素。
国外因素
至2025年,世界上只有美国在20世纪六七十年代成功地实施了Apollo计划,共将12个人分6次送上月球并安全返回。他们研制成功的土星5是世界第1枚用于载人登月的重型火箭。21世纪初,美国启动过重返月球的星座计划。2010年4月,奥巴马总统终止了该计划。2010年6月28日,美国“新太空计划”公布,明确“2025年实现人类首次登陆小行星,2035年左右载人绕火星轨道飞行,不久之后实现载人登火星”。可见美国终止星座计划,只是其航天发展计划的战术性调整,谋求世界领先地位的根本战略并未转变。差不多与美国同时,苏联人也执行过N1·L3载人登月计划,研制了N1火箭并进行了4次飞行试验,但由于缺少大推力的发动机、热衷政治竞争而忽视科学规律、急于求成而失败。当今的俄罗斯也有深空探测计划,但未见其现实可行的运载火箭技术方案。21世纪初,美、俄、欧空局、日本甚至印度都制订了探月与深空探测计划。各国载人登月规划都与本国的长远发展战略利益相适应,并且体现国家意志。中国毫无疑问,应该走自己的路,坚定载人登月的目标。美国是重返中国是还愿(还中华民族“嫦娥奔月”的千年宏愿),两者毫无可比性;即使别国都不干,中国也干(已具备条件、水到渠成)。
发展历程
工程立项
2004年1月23日,中国首次月球探测工程正式立项实施。工程被分为“无人月球探测”“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段。
2013年3月3日,嫦娥二号、嫦娥三号总指挥、总设计师顾问叶培建在接受新华社记者专访时表示,根据航天白皮书公布,中国已开始载人登月关键技术的攻关。同日,探月工程副总设计师兼探月工程三期总设计师胡浩表示,有关载人登月计划,国家有关部门尚未正式立项,但各方关于这一问题的看法已趋于一致。
2022年11月21日,中国载人航天工程总设计师周建平在深圳召开的第六届载人航天学术大会上表示,中国载人月球探测工程载人登月任务已经完成了前期的关键技术攻关和深化论证,已全面进入初样研制阶段。
2023年,中国载人登月任务正式批准立项;5月29日,中国载人航天工程办公室副主任林西强表示,中国载人月球探测工程登月阶段任务已启动实施,计划在2030年前实现中国人首次登陆月球,中国载人航天工程办公室已全面部署开展各项研制建设工作,包括研制新一代载人运载火箭(长征十号)、新一代载人飞船、月面着陆器、登月服等飞行产品,新建发射场相关测试发射设施设备等。
计划目标
2023年6月,中国载人航天工程办公室主任助理季启明接受媒体采访时表示:中国载人登月计划,未来七年分三步走,实现在2030年前中国航天员登陆月球的目标。根据载人航天工程办公室的介绍,未来7年中国将分三个阶段实现载人登月的目标:第一阶段要完成关键子系统的研制和建设任务,包括完成新一代载人运载火箭、新一代载人飞船、月面着陆器以及登月服和载人月球车等飞行产品的研制,在文昌航天发射场建设长征十号火箭的总装发射设施,并完成测控通信着陆场等相关地面设备设施的建设;第二阶段将使用新一代载人运载火箭、新一代载人飞船和月面着陆器进行无人飞行验证阶段,通过实际飞行验证关键分系统的可靠性和总体方案的可行性;如果第二阶段任务一切顺利,随后中国载人登月计划将进入到第三阶段,也就是实施真正的载人登月飞行,在2030年前实现中国航天员登上月球的世纪梦想。
2030年前实现载人登月并非中国载人月球工程的全部,这只是载人月球探测工程登月阶段的任务而已。未来中国还将实现月球工程大三步走战略的最后一步“驻月”,即在突破掌握载人登月关键技术,完成载人登月目标的基础上,建设以中国为主的、人机联合探测的国际月球研究站(ILRS),形成独立自主的载人月球探测能力,更遥远的未来中国将实现月面长期驻留生活和月球资源的开发利用。
方案完善
2023年5月29日,为吸纳社会优质力量参与载人月球车研制,探索与任务实施相适应的商业化研制模式,进一步提升工程效益,中国载人航天工程办公室面向全社会发布公告,征集载人月球车研制方案。
2023年7月12日,中国载人航天工程办公室副总师张海联在武汉举办的第九届中国(国际)商业航天高峰论坛上披露,中国计划在2030年前实现载人登陆月球开展科学探索,其后将探索建造月球科研试验站,开展系统、连续的月球探测和相关技术试验验证。初步方案是:采用两枚运载火箭分别将月面着陆器和载人飞船送至环月轨道在轨交会对接,航天员从飞船进入月面着陆器。其后,月面着陆器将单独下降着陆于月面预定区域,航天员登上月球开展科学考察与样品采集。在完成既定任务后,航天员将乘坐着陆器上升至环月轨道与飞船交会对接,并携带样品乘坐飞船返回地球。为完成这项任务,中国科研人员正在研制长征十号运载火箭、新一代载人飞船、月面着陆器、载人月球车等装备。
2023年7月17日,中国载人航天工程办公室发布公告,为充分利用飞行任务资源,推动月球探测和科学研究,拟随月面着陆器搭载科学载荷,在月面开展有关科学探测活动。面向具有独立法人资格的科研机构、高等院校以及高科技企业等征集科学载荷方案。
2024年10月29日,据神舟十九号载人飞行任务新闻发布会发言人介绍,载人月球车方案征集经过两轮择优,最终航天科技集团有限公司上海航天技术研究院和空间技术研究院团队分获前两名,两者在创新性和先进性上各具特色,都获得了月球车初样研制合同,并行开展研制。后续,将在初样研制结束时开展比测,最终决定中国首次载人登月任务的月球车研制团队。
选拔人员
2022年,中国第四批预备航天员选拔工作全面启动,按照初选、复选、定选三个阶段组织实施,计划选拔12至14名预备航天员,包括航天驾驶员、航天飞行工程师、载荷专家三类,并首次在港澳地区选拔载荷专家。
2024年4月,新华社报道,中国第四批航天员选拔即将完成,他们入队后将和现役航天员一起,实施空间站后续任务,并实现中国人登陆月球。5月,中国第四批航天员选拔工作已完成,共有10名预备航天员最终入选,包括8名航天驾驶员和2名载荷专家,并于8月入队参加训练。后续,将有序开展8大类200多个科目的训练任务,特别是针对第四批航天员不仅要执行空间站任务,还有未来执行载人登月任务的新特点,在训练内容设置上,既注重失重状态下生活工作与健康维护等基本技能,以及掌握出舱活动、设备维护维修、空间科学实/试验等专项技能,更面向未来载人登月任务,进一步培塑航天员从操控飞行器到驾驶月球车、从天体辨识到地质科考、从太空失重漂浮到月面负重行走的能力。
稳步推进
2023年7月22日,中国载人登月火箭长征十号的主发动机又完成了一次点火试车,验证了火箭飞行任务对发动机的全部要求,为发动机技术状态固化、产品技术基线确立、可靠性提升提供了有力支撑。
2024年2月,央视新闻报道,长征十号运载火箭、梦舟载人飞船、揽月着陆器和登月服等主要飞行器已完成方案阶段的各项研制工作,全面进入初样研制阶段,初样产品的研制、生产和地面实验正在有序展开。航天员测控通信、发射场、着陆场等系统已完成总体技术方案。科学研究与应用系统和月面活动支持系统正在抓紧开展月面科学载荷和载人月球车等方案研制工作。文昌发射场新建的各项测试发射设施设备也将全面启动建设。总体看载人月球探测工程登月阶段任务,各项研制建设工作进展顺利。
2024年4月,人民日报报道,载人月球探测工程登月阶段任务各系统正按计划开展研制建设。长征十号运载火箭、梦舟载人飞船、揽月月面着陆器、登月服等主要飞行产品均已完成方案研制工作,正在全面开展初样产品生产和各项试验。飞船、着陆器已基本完成力热试验产品研制,火箭正在开展各型发动机地面试车,文昌载人月球探测发射场建设全面启动实施,向全社会公开征集载人月球车、月面载荷方案,正在进行竞争择优。
2024年9月10日,中国航天科技集团六院165所铜川试验中心亚洲最大高空模拟试验台考台圆满成功,标志着中国载人登月工程落月主减速发动机高空模拟试验关键技术取得重大突破。
2024年10月15日,国务院新闻办公室举行新闻发布会。中国科学院、国家航天局、中国载人航天工程办公室联合发布了中国首个国家空间科学规划《国家空间科学中长期发展规划(2024—2050年)》,围绕中国空间科学发展的基本原则、发展目标以及至2050年中国空间科学发展路线图等内容进行了阐述。
2024年10月29日,神舟十九号载人飞行任务新闻发布会披露,长征十号运载火箭、梦舟载人飞船、揽月月面着陆器、登月航天服、载人月球车等均已按计划开展初样产品生产和相关地面试验,2030年前实现中国人登月目标的各项工作推进顺利。
2024年11月,用于中国载人登月等任务的长征十号系列火箭成功完成整流罩分离试验,试验对火箭整流罩设计方案、分离方案等进行了充分考核。
2024年11月21日,中国载人航天工程总设计师周建平在深圳召开的第六届载人航天学术大会上表示,中国载人月球探测工程载人登月任务已经完成了前期的关键技术攻关和深化论证,现已全面进入初样研制阶段。
项目节点
2024年6月,中国探月工程“时间表”公布:2026年,中国将发射“嫦娥七号”;2028年,中国将发射“嫦娥八号”。计划在2028年前,构建国际月球科研站基本型,开展月球环境探测和资源利用试验验证;2030年前,中国计划实现载人登月。后续,在2040年前,将建成一个完善型的国际月球科研站,开展日地月空间环境探测及科学试验;再之后,将建设“应用型月球科研站”,形成一个多功能月球基地。
项目命名
2023年,中国载人航天工程办公室首次公开征集载人月球探测任务新飞行器名称。2024年2月,中国载人月球探测任务新飞行器名称确定,新一代载人飞船命名为“梦舟”,月面着陆器命名为“揽月”。
“梦舟”寓意载人月球探测承载中国人的航天梦,开启探索太空的新征程,也体现了与神舟、天舟飞船家族的体系传承;新一代载人飞船包括登月版和后续执行空间站任务的近地版两个型号,其中,登月版采用“梦舟Y”(飞船名称+“月”字音节的大写首字母)。
“揽月”取自毛主席诗词“可上九天揽月”,彰显中国人探索宇宙、登陆月球的豪迈与自信。
2024年9-10月,中国载人航天工程办公室先后启动载人月球探测任务登月服和载人月球车名称征集活动,在全社会引起广泛关注和热情参与,共收到来自航天、科技、文化传播等领域的组织机构与社会各界人士的9000余份投稿。2025年2月,经专家遴选评审,中国载人月球探测任务登月服命名为“望宇”,载人月球车命名为“探索”。
“望宇”寓意遥望宇宙、探索未知,与执行空间站飞行任务的“飞天”舱外服相呼应,寓意在实现飞天梦想、建成“太空家园”之后,中国载人航天踏上了登陆月球、遥望深空的新征程,也传递出中国发展航天事业始终坚持和平利用太空、为构建人类命运共同体做贡献的坚定立场。“望”取自古典诗词中“举头望明月”“仰望星空”的意象,“宇”则源自《淮南子》中“往古来今谓之宙,四方上下谓之宇”,暗含对宇宙时空的哲学思考。这一命名既展现了航天员立足月球、眺望地球与深空的壮美场景,也巧妙融合了传统文化中“天人合一”的宇宙观。
“探索”寓意对未知世界的探索实践,鲜明体现月球车将助力中国人探索月球奥秘的核心使命与应用价值,与“探索浩瀚宇宙、发展航天事业、建设航天强国”的航天梦高度契合,彰显中国载人航天勇攀高峰、不懈求索的创新精神。“探索”二字看似直白,却承载着人类对未知的永恒追问。先秦大诗人屈原在《离骚》中写道“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”,《礼记·大学》中“致知在格物”,都阐释了中国人对探索未知的不懈追求。中国载人月球车将承担月球表面巡视、科学实验与资源勘探等任务,其命名是对任务目标的精准概括。中国航天科技集团专家表示,“‘探索’不仅是对科技的追求,更是中华文明自古‘究天人之际’精神的延续。”
关键技术
长征十号火箭
运载火箭的能力有多大,航天的舞台就有多大。为了完成中国载人登月任务,必须掌握超大型运载火箭技术,中国研制的新一代载人运载火箭,是一种兼顾载人和货运任务的超大型运载火箭,于2018年的第12届珠海航展上首次正式公开亮相,后来被正式命名为长征十号火箭
长征十号火箭的总体方案为5米芯一级并联7台YF-100K发动机,第一级3个芯级并联装有21台发动机,第二级两台高空型YF-100K发动机的方案,为了支持载人登月任务,第三级将使用三台YF-75D液氧液氢发动机,提供足够的速度增量。
长征十号火箭的近地轨道(LEO)运载能力可达70吨,奔月轨道(LTO)运载能力27吨,运力和美国SLS Block1火箭相当,它是中国载人登月的基石。中国载人登月的任务规模和美国阿波罗载人登月任务也大致相当,根据目前的方案规划,一次载人登月任务将发射两枚长征十号火箭,分别将载人飞船和月面登陆器送入奔月轨道,环月轨道对接后进行登月。长征十号火箭继承了长征五号火箭的5米直径箭体,以及YF-75D发动机和YF-100发动机发展而来的泵后摆YF-100K发动机,通过类似“猎鹰重型”火箭的芯级并联方式,实现了LEO70吨级/LTO27吨级的运载能力,其总体方案合理,技术成熟度高,各项研制工作正在有序快速推进中,火箭计划在2027年前后进行首飞。
长征十号设计了两种构型,第一种是带助推,主要负责将月面着陆器和登月飞船送入地月转移轨道。由于运送距离长,因此这个构型火箭推力也更大。高度约92米,起飞质量约2187吨,起飞推力约2678吨。典型特征是使用了无毒无污染的液氧煤油的推进剂,芯级直径5米,捆绑的是5米直径的助推器。 此外,为了优化空间站运营阶段的运营成本,长征十号还设计了另一种无助推的构型,可执行空间站航天员及货物运输任务,无助推构型火箭的一子级将按照可重复使用进行设计。
梦舟载人飞船
神舟飞船的可靠性和稳定性毋庸置疑,不过对于载人登月来说,神舟飞船就力不从心了,尤其是服务舱提供的机动变轨能力太弱。载人登月需要突破掌握载人地月往返技术,除了研制新一代载人运载火箭,还需要研制满足登月需求的新一代载人飞船。
新一代载人飞船是面向中国载人航天未来发展需求研制的新一代载人天地往返运输飞行器。新一代载人飞船放弃了神舟飞船的三舱构型,采用更简单的返回舱加服务舱两舱构型,飞船全长约9米,最大发射重量约25吨,其中锥形返回舱重量约7吨,根据估算服务舱能提供2200米/秒以上的速度增量,满足独立进出环月轨道的变轨机动需求。新一代载人飞船充分继承了神舟飞船已有的技术基础,又在飞船结构、推进、回收、能源、热控、电子等方面应用了大量先进技术,使飞船具备可重复使用能力,也有更好的人机交互界面和更大的舱内活动空间,乘组人员提高到4~7人。
新一代载人飞船继承成熟可靠的神舟飞船技术,又应用了大量新技术,整体设计上实现了高可靠性和高安全性,又通过重复使用实现了低成本。新一代载人飞船还采用模块化设计,统一的返回舱搭配不同的服务舱模块,提供相应的变轨机动能力,适应近地轨道飞行任务、载人月球探测任务,以及更遥远的载人小行星或火星探测等多种类型的载人飞行任务,是名副其实的多用途载人飞船。
新一代载人飞船主要用于将航天员送往环月轨道并返回地球这样一个过程,由逃逸塔、返回舱和服务舱组成。逃逸塔主要是在火箭上升的过程中,一旦火箭出现故障,可以把返回舱快速地带离故障火箭,保证航天员的安全。返回舱是航天员的座舱和控制中枢,服务舱主要是提供飞船的推进和能源。飞船的入轨质量大约26吨,可搭乘3名航天员。
2024年2月,中国载人月球探测任务新飞行器名称确定,新一代载人飞船命名为“梦舟”。
地面支持系统
中国实施载人登月计划不仅需要新一代运载火箭和载人飞船,发射新一代火箭的地面发射场,以及支持载人登月的测控、通信和着陆场等设施也必不可少。
中国在海南文昌发射场为长征十号火箭建造了新的总装大楼和发射工位,以及配套的转运发射平台。长征五号火箭总长约57米,发射重量约880吨,已经是一个庞然大物,而新一代长征十号火箭载人运载火箭总长约89米,发射重量超过2200吨,起飞推力约2700吨,火箭总体规模是长征五号的两倍以上,现有发射长征五号的地面发射设施无法直接用于发射长征十号火箭,必须新建性能更强大的发射工位等配套设施,新一代载人运载火箭还将使用新三垂测发模式,简化发射场和发射区的支持工作设施,具备快速发射能力,满足未来载人登月任务中快速发射两枚长征十号火箭的需求。
载人登月工程配套的地面设施除了新的发射工位,还要为登月任务更新或新建完善的测控通信网。自2004年正式实施嫦娥探月工程以来,中国深空测控系统从无到有,有力的支持了探月工程“绕落回”三步走的顺利实施,并为首次火星探测任务作出重要贡献。未来随着探月工程四期、小行星探测以及载人登月任务的实施,中国深空测控系统还将进一步发展壮大,现有三个深空站新建大型测控天线,更新后端设备,完善阵列接收能力,以及应用诸如激光通信等大容量通信技术,保障未来载人登月任务的顺利实施和圆满完成。
揽月着陆器
载人登月工程任务中,火箭飞船固然必不可少,但关键一步还是载人落月和返回,这就需要研制载人月面着陆器。2023年2月24日举办的中国载人航天工程三十年成就展上,载人航天工程办公室首次展出了月面着陆器模型,展示了着陆器的设计方案。
月面着陆器是往返于月球表面和月球轨道的运输工具。美国阿波罗计划的着陆器是一种包含下降级和上升级的二级结构,而中国的月面着陆器采用独特的推进舱加登月舱的总体方案。中国载人登月着陆器推进舱主动力为一台80千牛推力的变推力液氧煤油发动机,这是一种具备多次启动能力和深度节流能力的高压补燃发动机,据称真空比冲340秒到360秒,具备推力节流到10%的深度节流能力。推进舱将负责地月之间的轨道修正,执行近月制动减速,还覆盖了大部分下降段飞行,承担着陆过程所需的绝大部分减速任务。推进舱燃料耗尽后分离,登月舱完成最后阶段的着陆,并负责后续月面起飞到环月对接的飞行任务。
中国月面着陆器方案和美国阿波罗计划以及新世纪的阿尔忒弥斯计划的着陆器都不同,与苏联载人登月着陆器方案非常相似。苏联N1火箭Block D上面级负责地月轨道修正、近月制动和大部分下降段飞行,而LK着陆器负责最后4千米高度的降落和上升返回月球轨道。虽然苏联N1-L3登月计划失败了,但这种着陆器方案相当紧凑,能最大限度利用火箭的运载能力,还有利于后续实现复用。中国选择这种总体方案有利于降低技术风险,多快好省地完成登月。
月面着陆器,重约26吨,由登月舱和推进舱组成,可将两名航天员送达月面,采用轻量化设计提高了结构效率,并具备动力冗余功能。它主要是负责把将航天员从环月轨道下降着陆月面并返回环月轨道。登月舱是航天的座舱,推进舱主要是负责完成着陆器到月球附近的近月制动,以及月面下降的主减速的这样一个阶段。登月舱安装了4台7500牛发动机,它具备一定的动力冗余功能来保证航天员的安全,同时,月面着陆器也具有自主控制飞行能力。
2024年2月,中国载人月球探测任务新飞行器名称确定,月面着陆器命名为“揽月”。
探索月球车
中国载人登月计划中,航天员登上月球还要开展人机联合探测任务,进行较为复杂的月球科考,对航天员的月面活动能力提出了很高的要求,而月球苛刻的自然环境,需要为此研制专门的配套设备,尤其是登月航天服和月球漫游车。
美国阿波罗计划6次登月,只有最后3次才带上了月球车,为了最大限度降低发射质量和占用空间,阿波罗的月球车是一种折叠式的两座四轮电动车,重量只有约210千克,为了适应月面严峻的地形和极端的温度,轮胎还使用手工编织的钢丝网。载人航天工程三十年成就展上,中国月面着陆器也将携带了四轮月球车,根据载人航天工程办公室招标信息,2030年前中国首次登月中,两名航天员就将驾驶月球车开展科考活动,它将具备载人驾乘、月面移动、定位支持、安全辅助等功能,为航天员提供移动、通信、探测辅助等保障支持。
月面着陆器到达月面后,航天员将乘坐月球车,在月面开展工作。载人月球车重约200公斤,可搭乘两名航天员。利用月面着陆器将两名航天员、月球车相关的载荷送达月球表面后,航天员将乘着月球车在10公里的范围之内开展月球采样,以及相应的月面实验。
2025年2月,中国载人月球探测任务载人月球车名称确定,载人月球车命名为“探索”。
望宇登月服
月球表面只是低重力,重力加速度为地面的约1/6,而中国空间站上使用的飞天二代舱外航天服,重量约100千克,如果直接用于登月就太重了。另外月球表面温度高温差大,还有极易吸附上来的月尘,对航天员和各种设备威胁很大,而锋利的岩石也容易划伤航天服。为了应对苛刻的月面环境,载人登月需要研制专门的航天服,需要具备更轻的重量,以及更好的移动灵活性,并做好防尘设计,避免吸入月尘污染生命支持系统。
2025年2月,中国载人月球探测任务登月服名称确定,登月服命名为“望宇”。
月面实验室
除了载人月球车之外,中国还计划发射一个具备大范围移动能力的月面移动实验室。它可以长期无人自主在月面活动,并可以支持航天员短期驻留。之后再发射相应的舱段组装成月面科研实验站,具备中期驻留的能力,之后也可以考虑利用月面的原位资源来进行月面设施的建造,进一步地扩展月球科研实验站的功能。
项目意义
包括载人登月在内的载人航天工程是当今世界高新技术发展水平的集中体现,是衡量一个国家综合国力的重要标志。20世纪60年代末,人类曾将航天员送上月球。和平探索与利用外层空间是全人类的共同梦想,围绕载人登月任务,中国科技人员正紧抓机遇,埋头攻关、矢志创新,勇攀航天技术高峰,为人类和平探索太空贡献中国智慧。
载人登月任务具有极其重要的科学意义。依托中国探月工程取得的珍稀月壤,科研人员已在月球形成、太空风化作用与机制等领域取得重要科研进展。未来,在月球建立科研基地、科学考察站,开展有人参与的科研活动,能够更加充分地开展科学研究,观测宇宙射线、太阳活动等,进一步推动空间科学发展。依托月球这个天然科学实验室,聚焦宇宙起源、生命科学等重大科学前沿领域开展研究,产出的原创性成果有望成为人类科技变革的动力源泉。
载人月球探测任务也是具有高度挑战性、创新性和引领性的重大科技工程。在载人登月技术突破和实践过程中,所应用的大量高精尖新技术和新材料,将带动相关领域技术创新和产业升级。如同载人航天工程的4000余项成果已广泛应用于各行各业,载人登月的相关科技成果也会反哺千行百业、造福社会。此外,月球引力相对较小,利于航天器节省发射燃料,更适合成为从事深空探测活动的中转站;月球蕴藏着丰富的氦—3等资源,如果能充分开发,也将有望为地球提供源源不断的清洁能源。
项目评价
探月工程成果凝结着我国几代航天人的智慧和心血,从一个侧面展示了我们这些年在科技自立自强上取得的显著成就,充分展现了中国人的志气、骨气和底气。党中央决策实施探月工程,圆的就是中华民族自强不息的飞天揽月之梦。(中共中央总书记、国家主席习近平 评)
我国将载人月球探测任务的新一代载人飞船命名为“梦舟”,月面着陆器命名为“揽月”,这些具有鲜明中国特色的名字,寄托了中国人对载人登月的美好期待,彰显了中华民族探索宇宙的豪迈与自信。提出实现2030年前载人登月,这种自信源于我国航天事业的深厚积累。(人民日报 评)
在探索浩瀚星辰的过程中,探月梦、航天梦永远是中国梦的一部分,航天追梦人用智慧和热情,谱写着一个国家和民族繁荣昌盛的新篇章。(解放军报 评)
从“嫦娥奔月”到“嫦娥”揽月,生动揭示了中华民族生生不息的奥秘所在,昭示了中国式现代化生机勃发的光明未来。奔月的传说、望月的怀想、揽月的壮志,在文明的薪火相传中,熔铸为一种无比执着的精神——敢于追梦圆梦。(人民日报 评)
全国各地天气预报查询

上海市

  • 市辖区
  • 云南省

  • 临沧市
  • 云南省

  • 丽江市
  • 云南省

  • 保山市
  • 云南省

  • 大理白族自治州
  • 云南省

  • 德宏傣族景颇族自治州
  • 云南省

  • 怒江傈僳族自治州
  • 云南省

  • 文山壮族苗族自治州
  • 云南省

  • 昆明市
  • 云南省

  • 昭通市
  • 云南省

  • 普洱市
  • 云南省

  • 曲靖市
  • 云南省

  • 楚雄彝族自治州
  • 云南省

  • 玉溪市
  • 云南省

  • 红河哈尼族彝族自治州
  • 云南省

  • 西双版纳傣族自治州
  • 云南省

  • 迪庆藏族自治州
  • 内蒙古自治区

  • 乌兰察布市
  • 内蒙古自治区

  • 乌海市
  • 内蒙古自治区

  • 兴安盟
  • 内蒙古自治区

  • 包头市
  • 内蒙古自治区

  • 呼伦贝尔市
  • 内蒙古自治区

  • 呼和浩特市
  • 内蒙古自治区

  • 巴彦淖尔市
  • 内蒙古自治区

  • 赤峰市
  • 内蒙古自治区

  • 通辽市
  • 内蒙古自治区

  • 鄂尔多斯市
  • 内蒙古自治区

  • 锡林郭勒盟
  • 内蒙古自治区

  • 阿拉善盟
  • 北京市

  • 市辖区
  • 吉林省

  • 吉林市
  • 吉林省

  • 四平市
  • 吉林省

  • 延边朝鲜族自治州
  • 吉林省

  • 松原市
  • 吉林省

  • 白城市
  • 吉林省

  • 白山市
  • 吉林省

  • 辽源市
  • 吉林省

  • 通化市
  • 吉林省

  • 长春市
  • 四川省

  • 乐山市
  • 四川省

  • 内江市
  • 四川省

  • 凉山彝族自治州
  • 四川省

  • 南充市
  • 四川省

  • 宜宾市
  • 四川省

  • 巴中市
  • 四川省

  • 广元市
  • 四川省

  • 广安市
  • 四川省

  • 德阳市
  • 四川省

  • 成都市
  • 四川省

  • 攀枝花市
  • 四川省

  • 泸州市
  • 四川省

  • 甘孜藏族自治州
  • 四川省

  • 眉山市
  • 四川省

  • 绵阳市
  • 四川省

  • 自贡市
  • 四川省

  • 资阳市
  • 四川省

  • 达州市
  • 四川省

  • 遂宁市
  • 四川省

  • 阿坝藏族羌族自治州
  • 四川省

  • 雅安市
  • 天津市

  • 市辖区
  • 宁夏回族自治区

  • 中卫市
  • 宁夏回族自治区

  • 吴忠市
  • 宁夏回族自治区

  • 固原市
  • 宁夏回族自治区

  • 石嘴山市
  • 宁夏回族自治区

  • 银川市
  • 安徽省

  • 亳州市
  • 安徽省

  • 六安市
  • 安徽省

  • 合肥市
  • 安徽省

  • 安庆市
  • 安徽省

  • 宣城市
  • 安徽省

  • 宿州市
  • 安徽省

  • 池州市
  • 安徽省

  • 淮北市
  • 安徽省

  • 淮南市
  • 安徽省

  • 滁州市
  • 安徽省

  • 芜湖市
  • 安徽省

  • 蚌埠市
  • 安徽省

  • 铜陵市
  • 安徽省

  • 阜阳市
  • 安徽省

  • 马鞍山市
  • 安徽省

  • 黄山市
  • 山东省

  • 东营市
  • 山东省

  • 临沂市
  • 山东省

  • 威海市
  • 山东省

  • 德州市
  • 山东省

  • 日照市
  • 山东省

  • 枣庄市
  • 山东省

  • 泰安市
  • 山东省

  • 济南市
  • 山东省

  • 济宁市
  • 山东省

  • 淄博市
  • 山东省

  • 滨州市
  • 山东省

  • 潍坊市
  • 山东省

  • 烟台市
  • 山东省

  • 聊城市
  • 山东省

  • 菏泽市
  • 山东省

  • 青岛市
  • 山西省

  • 临汾市
  • 山西省

  • 吕梁市
  • 山西省

  • 大同市
  • 山西省

  • 太原市
  • 山西省

  • 忻州市
  • 山西省

  • 晋中市
  • 山西省

  • 晋城市
  • 山西省

  • 朔州市
  • 山西省

  • 运城市
  • 山西省

  • 长治市
  • 山西省

  • 阳泉市
  • 广东省

  • 东莞市
  • 广东省

  • 中山市
  • 广东省

  • 云浮市
  • 广东省

  • 佛山市
  • 广东省

  • 广州市
  • 广东省

  • 惠州市
  • 广东省

  • 揭阳市
  • 广东省

  • 梅州市
  • 广东省

  • 汕头市
  • 广东省

  • 汕尾市
  • 广东省

  • 江门市
  • 广东省

  • 河源市
  • 广东省

  • 深圳市
  • 广东省

  • 清远市
  • 广东省

  • 湛江市
  • 广东省

  • 潮州市
  • 广东省

  • 珠海市
  • 广东省

  • 肇庆市
  • 广东省

  • 茂名市
  • 广东省

  • 阳江市
  • 广东省

  • 韶关市
  • 广西壮族自治区

  • 北海市
  • 广西壮族自治区

  • 南宁市
  • 广西壮族自治区

  • 崇左市
  • 广西壮族自治区

  • 来宾市
  • 广西壮族自治区

  • 柳州市
  • 广西壮族自治区

  • 桂林市
  • 广西壮族自治区

  • 梧州市
  • 广西壮族自治区

  • 河池市
  • 广西壮族自治区

  • 玉林市
  • 广西壮族自治区

  • 百色市
  • 广西壮族自治区

  • 贵港市
  • 广西壮族自治区

  • 贺州市
  • 广西壮族自治区

  • 钦州市
  • 广西壮族自治区

  • 防城港市
  • 新疆维吾尔自治区

  • 乌鲁木齐市
  • 新疆维吾尔自治区

  • 伊犁哈萨克自治州
  • 新疆维吾尔自治区

  • 克孜勒苏柯尔克孜自治州
  • 新疆维吾尔自治区

  • 克拉玛依市
  • 新疆维吾尔自治区

  • 博尔塔拉蒙古自治州
  • 新疆维吾尔自治区

  • 吐鲁番市
  • 新疆维吾尔自治区

  • 和田地区
  • 新疆维吾尔自治区

  • 哈密市
  • 新疆维吾尔自治区

  • 喀什地区
  • 新疆维吾尔自治区

  • 塔城地区
  • 新疆维吾尔自治区

  • 巴音郭楞蒙古自治州
  • 新疆维吾尔自治区

  • 昌吉回族自治州
  • 新疆维吾尔自治区

  • 自治区直辖县级行政区划
  • 新疆维吾尔自治区

  • 阿克苏地区
  • 新疆维吾尔自治区

  • 阿勒泰地区
  • 江苏省

  • 南京市
  • 江苏省

  • 南通市
  • 江苏省

  • 宿迁市
  • 江苏省

  • 常州市
  • 江苏省

  • 徐州市
  • 江苏省

  • 扬州市
  • 江苏省

  • 无锡市
  • 江苏省

  • 泰州市
  • 江苏省

  • 淮安市
  • 江苏省

  • 盐城市
  • 江苏省

  • 苏州市
  • 江苏省

  • 连云港市
  • 江苏省

  • 镇江市
  • 江西省

  • 上饶市
  • 江西省

  • 九江市
  • 江西省

  • 南昌市
  • 江西省

  • 吉安市
  • 江西省

  • 宜春市
  • 江西省

  • 抚州市
  • 江西省

  • 新余市
  • 江西省

  • 景德镇市
  • 江西省

  • 萍乡市
  • 江西省

  • 赣州市
  • 江西省

  • 鹰潭市
  • 河北省

  • 保定市
  • 河北省

  • 唐山市
  • 河北省

  • 廊坊市
  • 河北省

  • 张家口市
  • 河北省

  • 承德市
  • 河北省

  • 沧州市
  • 河北省

  • 石家庄市
  • 河北省

  • 秦皇岛市
  • 河北省

  • 衡水市
  • 河北省

  • 邢台市
  • 河北省

  • 邯郸市
  • 河南省

  • 三门峡市
  • 河南省

  • 信阳市
  • 河南省

  • 南阳市
  • 河南省

  • 周口市
  • 河南省

  • 商丘市
  • 河南省

  • 安阳市
  • 河南省

  • 平顶山市
  • 河南省

  • 开封市
  • 河南省

  • 新乡市
  • 河南省

  • 洛阳市
  • 河南省

  • 漯河市
  • 河南省

  • 濮阳市
  • 河南省

  • 焦作市
  • 河南省

  • 省直辖县级行政区划
  • 河南省

  • 许昌市
  • 河南省

  • 郑州市
  • 河南省

  • 驻马店市
  • 河南省

  • 鹤壁市
  • 浙江省

  • 丽水市
  • 浙江省

  • 台州市
  • 浙江省

  • 嘉兴市
  • 浙江省

  • 宁波市
  • 浙江省

  • 杭州市
  • 浙江省

  • 温州市
  • 浙江省

  • 湖州市
  • 浙江省

  • 绍兴市
  • 浙江省

  • 舟山市
  • 浙江省

  • 衢州市
  • 浙江省

  • 金华市
  • 海南省

  • 三亚市
  • 海南省

  • 三沙市
  • 海南省

  • 儋州市
  • 海南省

  • 海口市
  • 海南省

  • 省直辖县级行政区划
  • 湖北省

  • 十堰市
  • 湖北省

  • 咸宁市
  • 湖北省

  • 孝感市
  • 湖北省

  • 宜昌市
  • 湖北省

  • 恩施土家族苗族自治州
  • 湖北省

  • 武汉市
  • 湖北省

  • 省直辖县级行政区划
  • 湖北省

  • 荆州市
  • 湖北省

  • 荆门市
  • 湖北省

  • 襄阳市
  • 湖北省

  • 鄂州市
  • 湖北省

  • 随州市
  • 湖北省

  • 黄冈市
  • 湖北省

  • 黄石市
  • 湖南省

  • 娄底市
  • 湖南省

  • 岳阳市
  • 湖南省

  • 常德市
  • 湖南省

  • 张家界市
  • 湖南省

  • 怀化市
  • 湖南省

  • 株洲市
  • 湖南省

  • 永州市
  • 湖南省

  • 湘潭市
  • 湖南省

  • 湘西土家族苗族自治州
  • 湖南省

  • 益阳市
  • 湖南省

  • 衡阳市
  • 湖南省

  • 邵阳市
  • 湖南省

  • 郴州市
  • 湖南省

  • 长沙市
  • 甘肃省

  • 临夏回族自治州
  • 甘肃省

  • 兰州市
  • 甘肃省

  • 嘉峪关市
  • 甘肃省

  • 天水市
  • 甘肃省

  • 定西市
  • 甘肃省

  • 平凉市
  • 甘肃省

  • 庆阳市
  • 甘肃省

  • 张掖市
  • 甘肃省

  • 武威市
  • 甘肃省

  • 甘南藏族自治州
  • 甘肃省

  • 白银市
  • 甘肃省

  • 酒泉市
  • 甘肃省

  • 金昌市
  • 甘肃省

  • 陇南市
  • 福建省

  • 三明市
  • 福建省

  • 南平市
  • 福建省

  • 厦门市
  • 福建省

  • 宁德市
  • 福建省

  • 泉州市
  • 福建省

  • 漳州市
  • 福建省

  • 福州市
  • 福建省

  • 莆田市
  • 福建省

  • 龙岩市
  • 西藏自治区

  • 山南市
  • 西藏自治区

  • 拉萨市
  • 西藏自治区

  • 日喀则市
  • 西藏自治区

  • 昌都市
  • 西藏自治区

  • 林芝市
  • 西藏自治区

  • 那曲市
  • 西藏自治区

  • 阿里地区
  • 贵州省

  • 六盘水市
  • 贵州省

  • 安顺市
  • 贵州省

  • 毕节市
  • 贵州省

  • 贵阳市
  • 贵州省

  • 遵义市
  • 贵州省

  • 铜仁市
  • 贵州省

  • 黔东南苗族侗族自治州
  • 贵州省

  • 黔南布依族苗族自治州
  • 贵州省

  • 黔西南布依族苗族自治州
  • 辽宁省

  • 丹东市
  • 辽宁省

  • 大连市
  • 辽宁省

  • 抚顺市
  • 辽宁省

  • 朝阳市
  • 辽宁省

  • 本溪市
  • 辽宁省

  • 沈阳市
  • 辽宁省

  • 盘锦市
  • 辽宁省

  • 营口市
  • 辽宁省

  • 葫芦岛市
  • 辽宁省

  • 辽阳市
  • 辽宁省

  • 铁岭市
  • 辽宁省

  • 锦州市
  • 辽宁省

  • 阜新市
  • 辽宁省

  • 鞍山市
  • 重庆市

  • 重庆市

  • 市辖区
  • 陕西省

  • 咸阳市
  • 陕西省

  • 商洛市
  • 陕西省

  • 安康市
  • 陕西省

  • 宝鸡市
  • 陕西省

  • 延安市
  • 陕西省

  • 榆林市
  • 陕西省

  • 汉中市
  • 陕西省

  • 渭南市
  • 陕西省

  • 西安市
  • 陕西省

  • 铜川市
  • 青海省

  • 果洛藏族自治州
  • 青海省

  • 海东市
  • 青海省

  • 海北藏族自治州
  • 青海省

  • 海南藏族自治州
  • 青海省

  • 海西蒙古族藏族自治州
  • 青海省

  • 玉树藏族自治州
  • 青海省

  • 西宁市
  • 青海省

  • 黄南藏族自治州
  • 黑龙江省

  • 七台河市
  • 黑龙江省

  • 伊春市
  • 黑龙江省

  • 佳木斯市
  • 黑龙江省

  • 双鸭山市
  • 黑龙江省

  • 哈尔滨市
  • 黑龙江省

  • 大兴安岭地区
  • 黑龙江省

  • 大庆市
  • 黑龙江省

  • 牡丹江市
  • 黑龙江省

  • 绥化市
  • 黑龙江省

  • 鸡西市
  • 黑龙江省

  • 鹤岗市
  • 黑龙江省

  • 黑河市
  • 黑龙江省

  • 齐齐哈尔市