梦舟和揽月各重约26吨,长征十号单发为何送不上月球?

中国载人登月的官方方案里,梦舟载人飞船和揽月着陆器各重约26吨,加起来超过52吨,而长征十号单发的地月转移轨道运力“不低于27吨”。三个数字摆在一起,答案已经写好了:不是不想一发火箭直接送到,是单枚长征十号根本装不下、推不动——差了一倍。

长征十号是专门为载人登月定制的火箭,近地轨道运力约70吨,但地月转移轨道才是登月的“考场”,这一项它只有27吨。所谓地月转移轨道,就是让航天器脱离地球引力、开始滑向月球的那条入轨通道,载荷要在这条轨道上被“放手”,缺一吨都到不了月球。

长征十号载人运载火箭官方渲染图

梦舟飞船要整船送入地月转移轨道执行载人任务,揽月着陆器同样要被送到这条轨道上等候,两个26吨加起来52吨,指着单发27吨的火箭一次送上去,差了整整25吨。

52吨对一枚超重型火箭来说是不是遥不可及?不是。中国确实在论证过这个量级的火箭——长征九号,其地月转移轨道运力约50吨,理论上可以一次把梦舟和揽月组合体送入奔月轨道。那为什么不用它?时间。

户外展出的长征九号运载火箭实体模型

长征九号的起点很早,2010年左右启动论证,2016年先期关键技术攻关正式批复立项,12项重大关键技术任务全面展开。

但它的技术跨度是“世界级硬核难题”:500吨级液氧煤油发动机、220吨级氢氧发动机、10米级超大箭体的材料与焊接技术,国内此前没有任何工程经验,全部从零开始攻关。即使按最乐观的规划,长征九号一级复用版本的首飞也要到2030年前后。

首飞之后还要经历多轮试验、验证、改进,才能执行载人任务——这个时间点已经逼近2030年首次载人登月的截止期限,首飞之后没有任何剩余周期可以支撑载人登月全流程飞行试验。

长征十号基本型计划在2027年首飞,从首飞到2030年的三年窗口期里,还要安排至少一次载人绕月试飞、一次揽月着陆器无人登月降落试验,时间紧但推得动。从零研制一发52吨级的新火箭,按客观工程规律周期至少十年起步。2030年的节点摆在那,这条路走不通。

那两枚长征十号各送一件,靠谱吗?这里有个关键设计:揽月着陆器在环月轨道上的待命寿命最长可达1年。

第一发火箭先把着陆器送上去,它在环月轨道上安心等着;第二发火箭不必紧跟着马上发射,如果遇到天气突变或临时排故需要推迟几天,先到位的着陆器不会因此报废,整趟登月任务依然成立。

这种系统层面的安全缓冲,是单枚巨型火箭“孤注一掷”的发射模式不具备的——单发方案只要发射失利,载荷全毁,没有中间状态。

双发方案的底气来自已充分验证的对接技术。美国阿波罗时代之所以把土星五号逼成单发巨箭,是因为1961年谁也没底气在38万公里外把交会对接做稳妥。

中国载人登月任务月面活动概念场景

中国的情况完全不同:从2011年天宫一号与神舟八号完成首次无人自动交会对接,到2026年已累计完成30余次各类空间对接任务。

2025年神舟二十号返回舱舷窗被微小碎片打出贯穿性裂纹,确认不满足载人返回条件后不到12小时就拍板推迟返回,从发现裂纹到神舟二十二号应急发射升空全程不到20天——这个案例从侧面印证了交会对接与应急响应体系已经成熟到何种程度。

把对接技术用在自己最擅长的环节,不是妥协,是扬长避短。

双发方案的另一个优势是风险分摊。把一次登月的“大赌注”拆成两个可以单独验证的中等任务,任意一次发射出了问题都能单独排查、单独补救。

揽月着陆器先走,2026年10月官方已明确安排它在载人登月任务前执行一次无人飞行任务,相当于把着陆、起飞、交会对接等关键环节先“空跑”一遍做全状态实战检验。无人任务先探路、载人任务再跟进,每一步都有退路,这正是载人航天工程最看重的冗余设计。

其实“为什么不用一发更大的火箭”这件事,历史早给过答案。1961年肯尼迪拍板登月时,NASA工程师们吵了整整两年,摆在桌面上的方案有三个:直接登月、地球轨道集合、月球轨道交会。最后选中的是月球轨道交会——把飞船和登月舱拆成两件,在月球轨道上对接。

中美多款大推力运载火箭参数对比图

土星五号之所以被逼成单发,恰恰是因为当时的美国航天团队对空间对接技术缺乏自信,只能靠火箭蛮力把人一股脑推出去。

今天中国的情况恰好反过来了。发射对接次数已经家常便饭,却要放弃成熟技术、转头去造一发从零研制的巨型火箭。

双发方案把载荷拆分给两枚正在研制阶段的长征十号,制造与技术风险化整为零,登月节点的掌控牢牢攥在手里——这比造一发更大的火箭更符合2026年这个时间点上的工程现实。

长征九号未来会承担月球科研站建设、大型深空探测这些真正需要超大运力的任务,但它不该是2030年这次载人登月的赶工选项。中国的载人登月方案,不是拍脑袋选了个“麻烦”的双发路线,而是在看完所有账本之后,挑了一条自己最擅长的路走。


(科技责编:李主编 )