嫦娥八号重载登月成倍放大两台金牌动力并联启动载人登月

发布时间：2023-10-05 17:32:44 所属栏目：动态来源：转载

导读： 　　在完成了嫦娥一号的月球勘测和载人登月的阶段性目标后，中国的宇宙探索计划又攀上了一个新的高峰——实施了卫星增强工程、建立起了中国自己的太空站和继续着“天问&rdq

　　在完成了嫦娥一号的月球勘测和载人登月的阶段性目标后，中国的宇宙探索计划又攀上了一个新的高峰——实施了卫星增强工程、建立起了中国自己的太空站和继续着“天问”系列的深空探测项目。未来七年，中国航天将保持高速发展势头。

　　目前正在同步开展研制工作的探测器有，鹊桥二号中继卫星、嫦娥六号月背采样返回探测器、天问二号小行星采样返回探测器、嫦娥七号探测器、嫦娥八号探测器、天问三号火星采样返回探测器、天问四号木星探测器，以及服务载人登月任务的新一代载人飞船、月面着陆器、CZ-10重型载人运载火箭、载人月球车、月面宇航服等。

　　还记得两年前，当祝融号火星车成功登陆火星并开展巡视探测任务时，笔者就说，这是人类首次在两颗地外天体同步开展巡视探测任务——祝融号火星车与玉兔二号月球车，这一盛况将在2028年再次重现。

　　嫦娥八号月球探测器与天问三号火星采样返回探测器都计划在2028年发射，天问三号的意义自是不必多言，一旦成功就是人类首次，而且其难度和意义丝毫不亚于昔日的阿波罗载人登月任务，甚至更甚。

　　嫦娥八号同样是一个重磅探测器，在此之前嫦娥六号将实现人类首次月球背面采样返回任务，嫦娥七号将是一个多器组合的多任务探测器，旨在对月球南极及月球全球进行着陆、巡视、飞越、遥感等深度探测任务。

　　嫦娥八号有多重磅？除去其任务价值的重磅，这个探测器本身也很重。根据《国际月球科研站合作伙伴指南》披露，嫦娥八号相较于以往的嫦娥系列探测器将有两项显著不同的工程能力，即大承载货物运输及确保高精度月面着陆技术。

　　高精度月面着陆技术最早将由嫦娥七号率先验证，因此嫦娥八号最为与众不同的工程能力，就是“大承载货物运输”，也可以理解为“重载登月”，这意味着它将有一个能力更强，重量更重的着陆器。

　　有多重？以嫦娥三号为例，该探测器发射重量是3.78吨，但除去燃料的净重并没有这么重，是1.22吨，着陆月球后虽然还会有一些燃料剩余，但不是很多，也就是说嫦娥三号着陆月球的重量就是1吨级。

　　嫦娥四号是嫦娥三号的备份，重量相差不大，嫦娥五号也相对完整地继承了嫦娥三号、嫦娥四号的月面着陆能力，虽然嫦娥五号着陆器承载的上升器重达769公斤，比嫦娥三号与嫦娥四号着陆器承载的130公斤月球车重的多，但这是基于着陆器减重与优化登月下降程序实现，嫦娥五号着陆器与上升器组合体着陆月球的重量虽然比嫦娥三号、嫦娥四号略高，但也没有超过2吨。

　　着陆器自身配置14台国内科学载荷，包括降落相机、地貌相机、月震仪、月表低频电磁场探测仪、月壤剖面热流测量仪、月基对地观测辐射计、月基对地观测面阵多光谱仪、软 X 射线望远镜、小型陆生生态实验装置和原位资源利用试验装置；月球车配置全景相机、测月雷达、红外光谱矿物分析仪、月表原位样品分析与存储装置共计4 台科学载荷。

　　着陆器在配置大量国内科学载荷的同时还可向国际社会提供200公斤重量资源，这一重量数据甚至超过了玉兔二号月球车135公斤重量数据，这些重量资源可以用于两种类别的国际合作：

　　其中一种是国际载荷配置于天问一号着陆器上面级开展月面原位探测，属于单机级合作项目；另一种是由天问一号着陆器运载火箭搭载，到达月面后可与着陆器分离，并独立工作，比如月面机器人、月面飞行器等，此为系统级合作。

　　200公斤国际合作重量资源本身就表明，嫦娥五号着陆器具备搭载至少3辆玉兔二号月球车的能力，这也意味着着陆器自身规模相较于嫦娥三号、嫦娥四号、嫦娥五号的成倍放大。

　　嫦娥八号着陆器配置的大量的国内科学探测载荷、重量更大能力更强的月球车、全新的作业机器人、200公斤国际合作重量资源，这些都诠释了什么叫做“重载登月”。

　　嫦娥五号、嫦娥六号、嫦娥七号、嫦娥八号的发射用运载火箭都是CZ-5，该火箭的地月转移轨道运力8.2吨，其中嫦娥五号、嫦娥六号、嫦娥七号的着陆器设计基本是一脉相承，这三个探测器都是多器组合，都配置有独立的推进舱，这使得着陆器规模受限。

　　嫦娥五号探测器，由上至下分别是，上升器、着陆器、返回器与支撑舱、轨道器。

　　嫦娥八号就完全不同了，虽然也是由CZ-5火箭发射，整器重量上限也是8.2吨，但根据公告披露，嫦娥八号将不再配置独立的推进舱，探测器整器全部登月，这意味着嫦娥八号着陆器不仅要完成登月任务，还将承担地月转移姿轨控、近月制动减速、环月姿轨控等任务，燃料携带量不会少，这样设计有一个好处，就是将重量资源最大限度聚焦登月。

　　想要实现重载登月，仅依靠大火箭是不行的，还需要在着陆器下降动力上下功夫。比如嫦娥五号着上组合体相较于嫦娥三号、嫦娥四号着陆质量仅有略微上升，也不得不改变下降策略，将动力减速终点高度由3公里下调至2.5公里，目的就是尽可能通过7500N变推力发动机消减下降速度，降低后续阶段的减速压力，这也是大力出奇迹。

　　但这已经是嫦娥三号、嫦娥四号动力下降方案的能力极限，嫦娥八号要想实现更大规模的月面着陆重量，动力配置就需要大变。

　　根据探月工程官方披露的嫦娥八号效果图显示，该着陆器底部有两个喷管，说明它可能配置了两台7500N变推力发动机，合计总推力高达15000N，将为嫦娥八号的重载登月任务提供澎湃的下降动力。

　　7500N变推力发动机是我国穷十年之功打造的地外天体登陆用金牌动力，目前已经成功实施4次地外天体登陆任务，包括3次月球登陆与1次火星登陆，成功率高达100%，该型发动机可在16%至110%推力之间实现大范围推力变化。

　　嫦娥八号任务将是7500N变推力发动机首次并联组合使用，这一组合还将奠基载人登月，计划2030年实施的载人登月任务中，搭载航天员登陆月球表面的“月面着陆器”的下降动力也是多台7500N变推力发动机并联（4台），嫦娥八号可为此验证多发并联的工况可靠性。

　　此外，嫦娥八号着陆器配置的太阳能电池板呈竖直展开状，说明其着陆位置可能是月面高纬度区域，以适应当地较低的太阳高度角。

　　公开的官宣PPT还表明嫦娥八号着陆器有吊机装置，可能是用于作业机器人的月面部署。

　　嫦娥八号重载登月能力的突破，不仅可以为载人登月任务验证关键技术，还将为后续国际月球科研站的建设提供一套全新的地月转移与月面到达运载工具。这一重大突破，对于中国航天事业来说意义重大。

（编辑：东莞站长网）

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