长沙晚报掌上长沙12月25日讯(全媒体记者 徐运源)这几日,神舟十号载人飞船返回舱和嫦娥五号挖回来的部分月壤落户湖南的消息,在朋友圈刷屏。有读者看完新闻报道后问,“印象中,除了神舟飞船、嫦娥五号,还有天宫二号、天舟一号、天问一号,有点傻傻分不清,它们都在天上飞,都有哪些区别和意义呢?”带着这一问题,今日,记者采访了中国航天科技国际交流中心研究员周武。
为什么不用神舟飞船去登月挖土?
“神舟是执行载人航天任务的飞船,嫦娥号是中国月球探测器,两者的用途不同,目的地也不同。”周武介绍说,神舟飞船是近地轨道载人航天器,环绕地球运行,轨道高度约400公里。嫦娥探测器要奔向38万公里以外的月球。
此外,神舟飞船可一船多用,既可留轨观测又可作为交会对接飞行器,满足天地往返的需求。截至目前,我国共有11名航天员执行了14人次的太空飞行任务。嫦娥工程先后进行了7次发射,包括嫦娥一号到五号月球探测器、鹊桥号中继卫星和嫦娥五号飞行验证器。
嫦娥五号是中国航天史上最复杂的一次任务,实现了中国航天史上的4个“首次”:首次在月球表面自动采样;首次从月面起飞;首次在38万公里以外的月球轨道上进行无人交会对接;首次带着月壤以接近第二宇宙的速度返回地球。
“为什么不用神舟飞船去登月挖土,而需嫦娥号去完成这一任务?”针对读者的这一疑惑,周武介绍,嫦娥五号任务长达23天,有11个关键步骤,可谓“步步惊心”,为何不用神舟飞船载人去月球挖土?神舟飞船只能执行去近地轨道的任务。
她举例说,目前世界上只有美国阿波罗飞船实现了载人登月,阿波罗号飞船由指挥舱、服务舱和登月舱3部分组成,发射上升段时还有救生塔。飞船总重量约50吨,高约16米,连同救生塔约25米。阿波罗采用的是类似嫦娥五号的月球轨道交会方案:用一枚大型火箭把登月飞船组合体送入月球轨道,然后宇航员驾驶组合体中的登月舱在月面着陆,之后从月面起飞并与在环月轨道上飞行的其他飞船舱段对接,由环月飞船带着宇航员脱离环月轨道回到地球。
我国要开展载人登月,首先需要研发重型运载火箭。目前我国运载能力最大的长征五号火箭起飞推力为1060吨,近地轨道运载能力约25吨。而发射阿波罗飞船的土星五号运载火箭起飞推力为3400吨,近地轨道运载能力为127吨。
其次,需要研发高安全性和高可靠性的载人飞船。登月飞船往返的燃料都需要从地球带过去,嫦娥五号上升器从月球起飞时的推力为3000N,包括燃料才800公斤,从月球起飞抵达环绕轨道时只剩下400公斤,无法满足载人任务。
最后,月球上没有空气,高真空,还有强辐射,宇航员需要身穿特殊的航天服,登月飞船还需要复杂的生命保障系统和充足的生活物资。