咱上次不是講到阿爾忒彌斯計(jì)劃嘛。這次就來聊聊咱們中國自己的載人登月計(jì)劃，以及配套的火箭和飛船。

首先呢，咱們的盤算一下，載人登月，一切技術(shù)裝備都是為人服務(wù)的嘛。阿波羅計(jì)劃是送了2個(gè)人上月球，一個(gè)在環(huán)月軌道上的負(fù)責(zé)留守，一共是3個(gè)人。美國的阿爾忒彌斯計(jì)劃是送4個(gè)人去，2個(gè)人負(fù)責(zé)登月，2個(gè)人在環(huán)月軌道上留守。當(dāng)然，隨著計(jì)劃的不斷深入，也有可能4個(gè)人都下去。不過這都是將來的事兒啦。

蘇聯(lián)計(jì)劃是送2個(gè)人去月球，1個(gè)人獨(dú)自登月，1個(gè)在軌道留守。他們的火箭運(yùn)載能力有限，登月艙很小，只能塞1個(gè)人。后來嘛，這個(gè)計(jì)劃也黃了。

咱們到底派幾個(gè)人去呢？目前看來，按照阿波羅計(jì)劃的配置是比較合理的。兩個(gè)下去互相照應(yīng)，一個(gè)在環(huán)月軌道留守，相對(duì)來講比較劃算?？磥恚碌娘w船肯定要裝3個(gè)人，最起碼是3個(gè)人。

咱們國家的習(xí)慣絕對(duì)是物盡其用。剛好啊，神州飛船也需要換代了，登月飛船最好是能夠一魚兩吃。神州飛船是個(gè)三艙結(jié)構(gòu)，一個(gè)飛船，屁股后邊接著服務(wù)艙，帶著發(fā)動(dòng)機(jī)和燃料，還有太陽能電池板，前邊還有個(gè)軌道艙呢?；旧舷喈?dāng)于一室一廳。因?yàn)檠邪l(fā)神州飛船的時(shí)候，咱們還沒有空間站。你要工作，你要做各種實(shí)驗(yàn)，總要有個(gè)工作間。生活區(qū)和工作區(qū)總要隔開的。三艙結(jié)構(gòu)也是不得已而為之。你瞧人家馬斯克的龍飛船，那就沒這么麻煩，人家的飛船純粹是個(gè)交通工具。人家就可以做得比較寬敞。

所以啊，咱們下一代的夢(mèng)舟飛船就做了一魚兩吃的準(zhǔn)備。帶上大號(hào)服務(wù)艙，只裝3個(gè)人，就可以當(dāng)?shù)窃嘛w船用。換上小號(hào)服務(wù)艙，就可以一口氣帶著7個(gè)人飛向空間站。反正新版飛船個(gè)頭大，里邊容積也高，特別的寬敞。而且飛船還可以重復(fù)使用，也算是省錢的舉措吧。

美國人的飛船都是在海上濺落，咱們的飛船既要考慮海上，也要考慮陸地。外加上飛船變大變重了，原有的火箭反推緩沖就不夠用了。必須在飛船屁股后邊彈出6個(gè)氣囊來作為著陸緩沖。這東西水上和陸地都適用。

為了防止飛船落地的時(shí)候翻到。氣囊的撒氣也是有講究的，是沖擊最大的4個(gè)氣囊先撒氣，另外兩個(gè)后撒氣，這樣可以有效防止飛船落地的時(shí)候翻跟頭，航天員坐在里邊能舒服不少。

咱們這個(gè)新版的夢(mèng)舟飛船，用做登月飛船的時(shí)候，重量大概是26噸。這個(gè)重量比美國人的獵戶座飛船稍微小一點(diǎn)，基本上是半斤八兩。內(nèi)部容積是13立方米，比獵戶座的9立方米大了不少，也比馬斯克的龍飛船大了不少。近地版輕一些，大概是14噸。

想當(dāng)年，阿波羅登月計(jì)劃采用的方式是一枚火箭就把登月艙和載人飛船都打上去，一起去月球。而現(xiàn)在中美兩國采用的途徑都是打兩發(fā)火箭，一發(fā)是登月艙，一發(fā)是載人飛船，然后在環(huán)繞月球軌道上對(duì)接。區(qū)別在于，咱們是用同一種火箭打兩發(fā)，美國人采用了不同的火箭，SLS只負(fù)責(zé)打飛船，星艦只負(fù)責(zé)發(fā)射登月艙。兩國看似殊途同歸，其實(shí)背后的動(dòng)機(jī)完全不同。

美國人放棄了當(dāng)初阿波羅飛船的方案是因?yàn)楝F(xiàn)在美國人的目標(biāo)變了。他們想將來在月球上搞固定基地。登月的著陸器就變大了，沒辦法一發(fā)火箭全打上去。咱們是為了降低成本，用不著造土星5號(hào)那么大的火箭，也能實(shí)現(xiàn)登月。另外，小一點(diǎn)的火箭也并不完全是登月專用，還可以有其他的用途。這樣一魚多吃是最靈活，也最合算的。經(jīng)營月球基地是個(gè)長期的買賣，得考成本問題。美國用星艦當(dāng)?shù)窃屡摬灰彩菫榱丝紤]成本問題嗎？

咱們來大致對(duì)比一下土星5號(hào)、SLS和長征10號(hào)的設(shè)計(jì)。長征10號(hào)是3級(jí)半的設(shè)計(jì)，土星5號(hào)是3級(jí)，SLS是2級(jí)半。以登月火箭這個(gè)目標(biāo)來講，3級(jí)火箭比兩級(jí)火箭賺便宜，只是稍微復(fù)雜點(diǎn)。土星5號(hào)發(fā)射重量大約3000噸，SLS是2600噸，長征10號(hào)只有2200噸。很明顯，長征10號(hào)是最小的一個(gè)。近地軌道的運(yùn)力大概是70噸，SLS達(dá)到95噸，土星5號(hào)更是達(dá)到了驚人的140噸，幾乎就是長征10號(hào)的兩倍。

長征10號(hào)的起飛推力大概是2700噸。 SLS火箭的起飛推力達(dá)到了恐怖的3900噸。土星5號(hào)的起飛推力只有3500噸，也就是說SLS的起飛推力比土星5號(hào)還大。但是運(yùn)送能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如土星5號(hào)。

如果看地月轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力，那就更加奇怪了。長征10號(hào)和SLS現(xiàn)在居然是差不多的，都是27噸左右。土星5號(hào)明顯大了快一倍，大概是48.6噸。由此可見，當(dāng)初馮布勞恩主持設(shè)計(jì)出這枚土星5號(hào)，真的是優(yōu)化到了極致。長征10號(hào)雖然比它小很多，但是好在長征10號(hào)靈活性比它好得多，土星5號(hào)幾乎只能用來登月或者發(fā)射超大型的空間站，否則根本用不上這么大的家伙。

長征10號(hào)火箭艦體的直徑只有5米，芯級(jí)火箭使用了7臺(tái)YF-100K發(fā)動(dòng)機(jī)，擺成一個(gè)六邊形。每一臺(tái)推力最大130噸，兩枚助推器和一級(jí)火箭實(shí)際上是一模一樣的。3根火箭捆在一起，21臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，總推力2700噸左右。

搞出這么大的火箭，還是沿用了在長征5號(hào)上成熟的5米直徑的結(jié)構(gòu)，使用長征5號(hào)上已經(jīng)成熟的YF-100系列發(fā)動(dòng)機(jī)。沒有多少技術(shù)上的攔路虎，而且還比較實(shí)用。長征10號(hào)的二級(jí)火箭用2臺(tái)YF-100M型真空優(yōu)化的發(fā)動(dòng)機(jī)，每一臺(tái)推力145噸。頂上的第三級(jí)用的是氫氧火箭，3臺(tái)YF-75E，足夠把26噸的飛船送入地月轉(zhuǎn)移軌道。

當(dāng)然，我如果把助推器拆掉，只用芯級(jí)火箭，推力也有900噸呢。配上一個(gè)合適的上面級(jí)，就可以用來發(fā)射衛(wèi)星，發(fā)射載人飛船。雖然發(fā)射能力不如土星5號(hào)那么恐怖，但是用途廣泛。所以咱們?cè)谡麄€(gè)系統(tǒng)的構(gòu)型上是下了不少功夫，動(dòng)用了不少的巧心思的。其中也包括可以回收。大家前一陣子也都看到了長征10號(hào)的芯級(jí)火箭在做飛船最大動(dòng)壓分離實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，順便玩兒了一把回收測試。要是將來回收技術(shù)成熟，價(jià)錢會(huì)更加便宜。

最倒霉的就是那個(gè)SLS，純屬兩邊不討好。這枚火箭明顯比長征10號(hào)大了一大截，但是地月轉(zhuǎn)移軌道的運(yùn)載能力居然是半斤八兩，夢(mèng)舟飛船26噸，獵戶座飛船26.5噸，真的沒差多少，咱們的容積還比它大，美國人是怎么搞的？

說到底是因?yàn)镾LS這枚火箭的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是不合理的。固體火箭助推器的推力固然大得驚人，但是燒的太快，沒推幾秒鐘，燃料就燒光了。氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)的比沖雖然非常高，特別是航天飛機(jī)的那個(gè)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)RS25，真的是比沖非常的逆天。但架不住液氫的密度太低了呀，你不得不造一個(gè)體積龐大的燃料罐。而且這個(gè)燃料罐不僅僅要承受液氫液氧的重量。旁邊還要掛兩個(gè)推力巨大的固體助推器。你要是造的不夠結(jié)實(shí)，還架不住這兩個(gè)家伙撕扯呀，一來二去總重量就上去了。

另外，它老先生是個(gè)二級(jí)火箭，采用了兩級(jí)半的構(gòu)型，上面級(jí)雖然也是氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)，但無奈它只有一臺(tái)RL-10啊，這個(gè)能力太孱弱了。三級(jí)火箭比二級(jí)火箭強(qiáng)在哪里？就是強(qiáng)在可以提前扔掉死重。一般來講，大小差不多的火箭，三級(jí)要比二級(jí)運(yùn)載能力強(qiáng)，但是貴了點(diǎn)，畢竟多了一組發(fā)動(dòng)機(jī)，多了一步流程。

所以啊，美國人用了非常別扭的技術(shù)，造出了一枚大火箭，這個(gè)火箭看上去指標(biāo)非常的強(qiáng)大，但是運(yùn)載能力不怎么樣。而且這枚火箭就是登月的專用火箭，它實(shí)在派不上別的用場了，發(fā)射頻率高也高不到哪里去，NASA也沒有辦法去分?jǐn)偝杀狙?。上次我們也說了，這就是國會(huì)的老爺們?yōu)榱吮Ｗ“偃f漕工衣食所系搞出來的玩意兒。

說完飛船和火箭，下邊咱們來好好分析一下登月艙的結(jié)構(gòu)。藍(lán)月亮是個(gè)比較古典的登月艙，因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)和阿波羅飛船是一模一樣的，只是現(xiàn)在藍(lán)月亮的個(gè)頭更大，重量達(dá)到了45噸級(jí)別。當(dāng)初阿波羅的登月艙只有14~15噸，藍(lán)月亮明顯是為了長期駐扎做準(zhǔn)備的。

藍(lán)月亮載人登月版也分上升段和下降段，動(dòng)力全面氫氧化。當(dāng)初阿波羅用的是偏二甲肼+四氧化二氮，這東西是個(gè)常溫推進(jìn)劑。這次藍(lán)月亮采用的是氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)，低溫液體能否在月球上堅(jiān)持一個(gè)月，那就很難說了，不過這是人家惦記的是月球上的水冰，如果有水，有冰，咱電解以后直接就可以獲取氫氧燃料。人家打到是這個(gè)算盤，你別說，這個(gè)算盤打得還是蠻精明的。

但是，氫氧這種燃料是極其難伺候，因?yàn)闇囟忍土耍貉跏?183度，液氫是-253度。這不是靠風(fēng)扇吹風(fēng)就能解決的。

月球上的熱管理非常復(fù)雜，因?yàn)闀裉柲且幻婵梢燥j到零上一百多度，背陰面可以冷到零下一百多度。所以對(duì)氫氧低溫燃料的保存，必須經(jīng)過三道防線。首先就是隔熱材料要給力，這種被動(dòng)技能是最常見的手法。

另外，必須上主動(dòng)制冷系統(tǒng)，才能應(yīng)付這么極端的溫度，制冷機(jī)靠的是壓縮氦氣，然后再減壓來獲取低溫。沒辦法，在液氫的溫度區(qū)間，還能保存氣態(tài)的物質(zhì)，也只有氦氣了。低溫燃料罐是離不開氦氣的。抽取出來的熱量，最后都要通過輻射散掉。

當(dāng)然，還可以有意讓液氫稍微泄漏出去一點(diǎn)，利用液氫的蒸發(fā)來降溫。這個(gè)辦法很管用。對(duì)了，月球上的一晝夜是將近一個(gè)月時(shí)間。白天只有14天，夜里環(huán)境溫度很低。對(duì)燃料的保存有好處，但是對(duì)人的生存不理。您要在月球上居住一個(gè)月，熱管理的確很麻煩。長期的居住，最后還得靠地下埋藏的居住艙，只靠登月艙是不行的。

藍(lán)月亮登月艙的下降段由藍(lán)色起源負(fù)責(zé)研發(fā)，上升段由洛克希德馬丁負(fù)責(zé)研發(fā)，另外還有一個(gè)太空拖船，由諾斯羅普·格魯門負(fù)責(zé)研發(fā)。反正是太空新勢(shì)力和老牌承包商的組合。能把他們給逼到組團(tuán)迎戰(zhàn)，就是因?yàn)轳R斯克的星艦登月艙太豪橫了。星艦?zāi)芤淮芜\(yùn)幾十噸的物資到月球，內(nèi)部容積1000立方米，星艦本身的高度就有快50米了，即便是登月用的特別版本，也小不了多少。

星艦火箭本身的結(jié)構(gòu)很簡單，這是一枚直徑9米的大粗胖子，屁股后邊是6臺(tái)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)。猛禽3代發(fā)動(dòng)機(jī)的推力是280噸，6臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)推力大的驚人。著陸器降落的時(shí)候，還真的不能開這么大的發(fā)動(dòng)機(jī)，要開這么大的發(fā)動(dòng)機(jī)，那的吹起多少土壤啊，都快趕上沙塵暴了。登月艙下去不得弄得灰頭土臉的呀？因此不得不專門在飛船的腰上加裝了一圈小發(fā)動(dòng)機(jī)，專門用來提供反推。這個(gè)位置比較高，距離地面起碼二十多米，也不會(huì)掀起下邊的月球塵埃。

猛禽火箭的內(nèi)部主要體積都被燃料罐給占據(jù)了，頭部有個(gè)空艙，那就是宇骯員們工作生活的地方。垂直落地以后，這個(gè)居住區(qū)到地面的距離起碼有30米。宇航員還得坐懸掛吊籃從上邊下來，月球車也得從上邊吊下來，麻煩無比。還有呢，就是那個(gè)老生常談的問題。這么高的火箭，萬一躺下怎么辦？你敢打包票，月球上就那么平整，一點(diǎn)磕磕絆絆都沒有？這不是沒有先例的，直覺機(jī)器公司的兩枚月球探測器，都是著陸的時(shí)候絆了一下，然后就橫躺在月球上。你登月艙弄得這么瘦高瘦高的，萬一躺下，后果不堪設(shè)想。

所以，馬老板的團(tuán)隊(duì)也不是沒有動(dòng)過腦筋，要不然干脆就橫著下去算了。星艦登月艙的總重量是100噸左右。在月球上重力會(huì)變小，實(shí)際相當(dāng)于地球上的十六七噸，所以只要著陸用的小發(fā)動(dòng)機(jī)推力超過20噸就足夠用了。發(fā)動(dòng)機(jī)全部都布置在側(cè)面，橫著下去完全可能。沒人規(guī)定這些小發(fā)動(dòng)機(jī)一定要固定在腰上圍一圈對(duì)吧。

但是問題來了，用些小發(fā)動(dòng)機(jī)不足以把這么大的星艦登月艙從月球上帶走。起飛是不可能靠小發(fā)動(dòng)機(jī)的，必須開屁股后頭的猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)才行。您豎著下去，方向剛好是對(duì)的，要走的時(shí)候，開屁股上的發(fā)動(dòng)機(jī)就行。但是您要橫著下去，麻煩就來了，屁股方向不對(duì)，發(fā)動(dòng)機(jī)是橫著的。這個(gè)問題就足夠馬斯克的團(tuán)隊(duì)頭疼的了。

說白了，星艦真的不適合當(dāng)?shù)窃屡搧硎褂?，馬老板又不想大改。我估計(jì)最后還是加長著陸腿了事，反正火箭夠大，著陸腿重一點(diǎn)就重一點(diǎn)吧。最后還是豎著下去。聽說星艦登月艙要用激光雷達(dá)來實(shí)時(shí)掃描地表，專門用來找平坦的土地。馬老板不是最討厭激光雷達(dá)嘛，這個(gè)登月艙，他就不玩純視覺自駕了。沒辦法，還得把激光雷達(dá)請(qǐng)回來啊。

咱們的攬?jiān)碌窃屡摼筒煌孢@么高難度的設(shè)計(jì)了，就是一個(gè)普通的登月艙，重量是26噸。和阿波羅計(jì)劃的區(qū)別就是，咱們的只有推進(jìn)段和著陸段。推進(jìn)段負(fù)責(zé)減速剎車，燃料燒光以后就扔了。最后登月艙只要完成很少的工作，就可以著陸了。將來完事兒了，登月艙直接從月球上起飛，這樣的設(shè)計(jì)簡單高效，結(jié)構(gòu)重量也更少。咱們長征10號(hào)并不是一枚特別大的火箭，運(yùn)載能力有限，能輕一點(diǎn)當(dāng)然更好。而且結(jié)構(gòu)也更加簡單明了。盡管如此，攬?jiān)碌窃屡撘惨呀?jīng)比阿波羅計(jì)劃的登月艙大多了，足足大了10噸呢。

所以，大家去看攬?jiān)碌窃屡摰膶?shí)驗(yàn)畫面，減速用的火箭不是在屁股底下，而是在側(cè)面。就是為了位置高一點(diǎn)，盡量不把月面塵埃給吹起來。從月面起飛，用的也是同一套火箭。畢竟是月球，你把登月艙弄得灰頭土臉的，也沒法擦洗清潔。你別小看這個(gè)問題。月球上的塵埃黏性還是很大的，因?yàn)轭w粒都很尖銳，帶棱帶角的。不像地球上的沙子，顆粒都被磨圓了。如果月壤到處沾染，處理起來很麻煩?；覊m可不是小事，電腦機(jī)箱，不還得定期清清灰嘛。

由此可見，咱們的攬?jiān)碌窃屡撛O(shè)計(jì)方案還是動(dòng)了不少心思的。咱們的方案整體上穩(wěn)扎穩(wěn)打，妥善可靠，充分考慮了技術(shù)的可行性，也考慮了經(jīng)濟(jì)上的可負(fù)擔(dān)性，這二者缺一不可。咱們不著急，按計(jì)劃是2030年登月。時(shí)間節(jié)點(diǎn)本來就在美國人的后面，咱們可沒有緊趕慢趕的壓力。壓力還是留給美國人吧。

現(xiàn)在呢，阿爾忒彌斯計(jì)劃的繞月也繞了，宇航員也兜回來了。下一步阿爾忒彌斯3號(hào)什么時(shí)候執(zhí)行，咱們拭目以待。

好啦，咱們下回再說。