2025年8月，攬?jiān)略旅嬷懫髦懫痫w綜合驗(yàn)證試驗(yàn)，在河北省懷來(lái)縣地外天體著陸試驗(yàn)場(chǎng)獲得圓滿(mǎn)成功。根據(jù)國(guó)家航天局的消息，此次試驗(yàn)是我國(guó)首次進(jìn)行載人航天器地外天體著陸起飛試驗(yàn)，為我國(guó)載人月球探測(cè)工程研制工作的一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。根據(jù)國(guó)家航天局2023年發(fā)布的方案，我國(guó)計(jì)劃在2030年前實(shí)現(xiàn)載人登月，屆時(shí)，我國(guó)航天員將在月球表面開(kāi)展科學(xué)探索，未來(lái)還將建立月球科研試驗(yàn)站，開(kāi)展更加全面的月球探測(cè)和相關(guān)技術(shù)驗(yàn)證。

攬?jiān)略旅嬷懫髦懫痫w綜合驗(yàn)證試驗(yàn)過(guò)程，可看到發(fā)動(dòng)機(jī)處于工作狀態(tài)

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月面著陸器是實(shí)現(xiàn)載人登月目標(biāo)的關(guān)鍵一環(huán)。目前該計(jì)劃總體進(jìn)展順利：2025年6月，我國(guó)新一代載人飛船“夢(mèng)舟”成功實(shí)施了零高度逃逸飛行試驗(yàn)，為航天員的安全提供堅(jiān)實(shí)的保障；2025年9月，我國(guó)成功實(shí)施了長(zhǎng)征十號(hào)運(yùn)載火箭的第二次系留點(diǎn)火試驗(yàn)，接下來(lái)的首飛更加令人期待；文昌航天發(fā)射場(chǎng)的相關(guān)配套設(shè)施等也在穩(wěn)步推進(jìn)中。一切都在為2030年前中國(guó)航天員踏上月球表面做準(zhǔn)備。

我國(guó)新一代載人飛船“夢(mèng)舟”成功實(shí)施了零高度逃逸飛行試驗(yàn)

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月面著陸器是什么？

月面著陸器，顧名思義就是能夠在月球表面安全降落的飛行器。由于月面幾乎接近真空環(huán)境，必須使用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。如果在火星表面，情況就有所不同了，火星有稀薄大氣，可以使用機(jī)翼這樣的氣動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行飛行。

月面著陸器的名字叫做“攬?jiān)隆?，這個(gè)充滿(mǎn)詩(shī)意的名字，源自中華民族“可上九天攬?jiān)隆钡膲阎竞狼?。它與“夢(mèng)舟”載人飛船、“望宇”登月服等命名一脈相承，體現(xiàn)了中國(guó)航天將傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代科技完美融合的特色。根據(jù)設(shè)計(jì)，“攬?jiān)隆痹旅嬷懫骺纱钶d兩名航天員，還有一些與登月相關(guān)的物資，具有自主控制飛行能力。

左側(cè)是“夢(mèng)舟”載人飛船，右側(cè)是“攬?jiān)隆痹旅嬷懫?/p>

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從“攬?jiān)隆痹旅嬷懫鞯脑O(shè)計(jì)上看，質(zhì)量約為26噸，主要由登月艙和推進(jìn)艙兩個(gè)部分組成。登月艙是搭載航天員的模塊，主要用途是將航天員從環(huán)月軌道安全送達(dá)月球表面，在航天員完成任務(wù)后再?gòu)脑旅嫫痫w，將航天員安全送到環(huán)月軌道，并與載人飛船對(duì)接。

本次測(cè)試的主要內(nèi)容之一就是登月艙的著陸性能，包括控制方案、解月關(guān)機(jī)方案等。測(cè)試中，登月艙在模擬月面環(huán)境的條件下，進(jìn)行下降和懸停控制，展現(xiàn)了出色的動(dòng)力冗余和安全保障能力。推進(jìn)艙的作用較為單一，主要是完成近月制動(dòng)任務(wù)，以及下降階段的主減速過(guò)程，使用完即可分離。

登月艙釋放月球車(chē)的想象圖

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月面著陸器的登月艙除了承擔(dān)月面降落和起飛任務(wù)外，還是航天員在月面的生活中心、能源中心和數(shù)據(jù)中心。兩名登月航天員將在登月艙內(nèi)生活數(shù)天，這里為他們提供生命支持、能源供應(yīng)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)热轿槐Ｕ稀５窃屡撨€攜帶了一輛重約200公斤的月球車(chē)，可搭載兩名航天員行駛10公里左右。這個(gè)活動(dòng)范圍遠(yuǎn)超“玉兔二號(hào)”月球車(chē)（在過(guò)去數(shù)年的累計(jì)行駛里程超過(guò)1.6公里），使航天員能在更大范圍內(nèi)開(kāi)展科學(xué)考察。

科研人員正在對(duì)登月艙進(jìn)行測(cè)試，可以大致感受到登月艙的大小

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月面載人軟著陸的難點(diǎn)

雖然我國(guó)已通過(guò)嫦娥系列探測(cè)器掌握了無(wú)人月球軟著陸技術(shù)，但載人登月的挑戰(zhàn)完全不在一個(gè)量級(jí)。在本次測(cè)試中，登月艙在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的控制下模擬月面著陸全過(guò)程。與無(wú)人探測(cè)器相比，載人登月艙重量更大、系統(tǒng)更復(fù)雜，對(duì)安全性和可靠性的要求極高——任何失誤都直接關(guān)乎航天員的生命安全。

為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)安全著陸，月面著陸器利用自主避障算法識(shí)別月球表面的隕石坑，通過(guò)靈活的“走位”調(diào)整下降軌跡，選擇最安全的著陸點(diǎn)。登月艙體積較大，底部有四個(gè)著陸支架，其核心動(dòng)力來(lái)自4臺(tái)變推發(fā)動(dòng)機(jī)以及多臺(tái)姿態(tài)控制發(fā)動(dòng)機(jī)。在下降過(guò)程中，這些發(fā)動(dòng)機(jī)共同工作，確保在極其復(fù)雜的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)降落。

登月艙正在測(cè)試中

（圖片來(lái)源：新華網(wǎng)）

我國(guó)在變推發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)方面擁有較為成熟的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，嫦娥三號(hào)、四號(hào)、五號(hào)的成功落月已經(jīng)充分驗(yàn)證了其可靠性。同時(shí)，登月艙多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的配置也形成了冗余備份的關(guān)系，即使其中一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障，仍能保障航天員安全返回環(huán)月軌道。事實(shí)上，本次地面試驗(yàn)不僅模擬正常起飛和著陸，還特別測(cè)試了各類(lèi)故障場(chǎng)景，以驗(yàn)證系統(tǒng)在極端條件下的應(yīng)對(duì)能力。

由于登月艙也肩負(fù)著將航天員從月面帶回的重任，所以在下降落月后，還需要點(diǎn)火起飛。登月艙還需要具備在不同坡度條件下成功點(diǎn)火起飛的能力，同時(shí)要克服月面較為惡劣的環(huán)境，對(duì)系統(tǒng)的可靠性提出極高的要求。

試驗(yàn)場(chǎng)地通過(guò)一系列機(jī)械裝置模擬月球表面重力環(huán)境

（圖片來(lái)源：新華社）

在地球上模擬月球環(huán)境是一大難題。試驗(yàn)場(chǎng)通過(guò)塔架、鋼纜等組成的隨動(dòng)系統(tǒng)，來(lái)模擬月球表面的微重力環(huán)境，并實(shí)時(shí)跟蹤登月艙的飛行軌跡。由于測(cè)試是在地球表面進(jìn)行，必須通過(guò)這些特殊裝置來(lái)模擬月面重力場(chǎng)，以滿(mǎn)足測(cè)試條件。同時(shí)，測(cè)試場(chǎng)地的地面也按照月球表面的環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)和部署，不僅設(shè)置了模擬隕石坑，還鋪撒了類(lèi)似月壤的巖石碎粒，盡可能真實(shí)地還原月球表面的地形特征。這些精心設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)，為著陸器提供了最接近真實(shí)的試驗(yàn)條件，確保測(cè)試結(jié)果能夠真實(shí)反映其在月面的表現(xiàn)。

登月艙有四個(gè)著陸支架

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我們將如何登月？

隨著月面著陸器試驗(yàn)成功，中國(guó)載人登月計(jì)劃正清晰步入倒計(jì)時(shí)。

我們的登月方案大致分為五個(gè)步驟：

第一步：發(fā)射升空

我們將發(fā)射兩枚長(zhǎng)征十號(hào)運(yùn)載火箭，分別將月面著陸器和載人飛船送至地月轉(zhuǎn)移軌道。長(zhǎng)征十號(hào)目前有兩種構(gòu)型，一種是載人登月型號(hào)，另一種是專(zhuān)門(mén)執(zhí)行空間站任務(wù)的型號(hào)。載人登月型號(hào)因?yàn)轭~外捆綁助推器，這樣才能把更重的登月載荷送到月球。按計(jì)劃，首飛測(cè)試時(shí)間預(yù)計(jì)在2027年，并且會(huì)先進(jìn)行一次無(wú)人登月，全面驗(yàn)證各項(xiàng)技術(shù)，為航天員最終登月做好全程預(yù)演。

第二步：月球軌道“組隊(duì)”

“夢(mèng)舟”登月載人飛船與月面著陸器先后抵達(dá)環(huán)月軌道后，將在月球附近交會(huì)對(duì)接。這一步至關(guān)重要，此時(shí)，參與登月任務(wù)的航天員將從載人飛船轉(zhuǎn)移到月面著陸器上。由于“夢(mèng)舟”飛船可搭載3名航天員，但是月面著陸器只能容納兩名航天員，所以這時(shí)候有一人要留在“夢(mèng)舟”飛船，另外兩人進(jìn)入月面著陸器，留守飛船的航天員將在環(huán)月軌道上提供全程監(jiān)測(cè)和支援。

載人飛船與“攬?jiān)隆痹旅嬷懫鹘M合體，左側(cè)部分是載人飛船，中間部分是登月艙，右側(cè)部分是推進(jìn)艙

（圖片來(lái)源：央視新聞）

第三步：降落月面

對(duì)接完成后，組合體開(kāi)始下降。推進(jìn)艙率先點(diǎn)火制動(dòng)，完成主減速使命后分離。接下來(lái)的軟著陸過(guò)程由登月艙實(shí)施，繼續(xù)減速下降，最終安全降落月球表面。這個(gè)過(guò)程就是我們這次看到的，登月艙在試驗(yàn)場(chǎng)模擬月面重力場(chǎng)裝置控制下，4臺(tái)主發(fā)動(dòng)機(jī)和多臺(tái)姿態(tài)控制發(fā)動(dòng)機(jī)相繼啟動(dòng)，最終平穩(wěn)降落在預(yù)定區(qū)域。我國(guó)已通過(guò)嫦娥工程任務(wù)積累了豐富的變推力發(fā)動(dòng)機(jī)使用經(jīng)驗(yàn)，為這一關(guān)鍵步驟提供了可靠技術(shù)保障。

第四步：月面工作與起飛返回

兩名航天員踏上月球，開(kāi)展科學(xué)考察。任務(wù)結(jié)束后，他們將乘坐登月艙從月球表面起飛。值得一提的是，月面起飛采用整體起飛方案，登月艙直接從月面起飛。這個(gè)步驟也是本次月面著陸器測(cè)試的主要內(nèi)容之一，本次地面試驗(yàn)重點(diǎn)驗(yàn)證了包括斜坡起飛在內(nèi)的多種極端條件下點(diǎn)火的可靠性與穩(wěn)定性。

登月艙全面貌

（圖片來(lái)源：新華網(wǎng)）

第五步：軌道對(duì)接與返回地球

登月艙進(jìn)入環(huán)月軌道后，與等候在此的載人飛船再次交會(huì)對(duì)接。完成月球樣品和人員轉(zhuǎn)移后，登月艙分離，3名航天員乘坐飛船返回地球。與之有關(guān)的在軌對(duì)接技術(shù)，我們?cè)诳臻g站任務(wù)階段已經(jīng)全面掌握，從環(huán)月軌道返回技術(shù)在嫦娥工程中多次成功實(shí)踐，所以載人登月的多項(xiàng)技術(shù)已在之前的任務(wù)中有所體現(xiàn)并逐漸成熟。

夢(mèng)舟載人飛船與攬?jiān)轮懫?/p>

（圖片來(lái)源：央視網(wǎng)）

載人登月是一項(xiàng)極其復(fù)雜的系統(tǒng)性工程。雖然它在基本原理上與無(wú)人著陸器在月面軟著陸相似，但“載人”就意味著必須將航天員的生命安全作為最高原則。在成功實(shí)現(xiàn)載人登月后，我國(guó)還計(jì)劃發(fā)射一個(gè)具備大范圍移動(dòng)能力的月面移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室。這是之前人類(lèi)月球任務(wù)所不曾出現(xiàn)的，從功能上看，這個(gè)月面移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室不僅可以長(zhǎng)期在無(wú)人照料的情況，自主在月面活動(dòng)，同時(shí)還可以支持航天員短暫駐留。這標(biāo)志著中國(guó)載人登月是一個(gè)持續(xù)性發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)工程，最終目標(biāo)是建設(shè)具有長(zhǎng)期駐留能力的月球科研站，為人類(lèi)探索深空搭建更廣闊的平臺(tái)。

出品：科普中國(guó)

作者：川陀太空（科普創(chuàng)作者）

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