在上世紀,美國和蘇聯展開了太空競賽,在載人航天、探索月球等領域他們可以說是處於“第一梯隊”,有一些領域甚至到現在還沒有人打破他們當年創下的記錄,如迄今為止也只有美國當年阿波羅飛船實現了載人登月。但是隨著我們國家科技的飛速發展,我們現在也走向了航天領域的前沿,在某些方面的技術甚至連美國都還沒嘗試過。如我們的天問一號探測器一次性完成了環繞火星、著陸火星、巡視火星三大步,我們的嫦娥五號探測器完美完成了月球取樣任務。雖然在上世紀美國實現了載人登月,蘇聯的月球系列探測器也成功從月球表面帶回了少量月球樣本,但是嫦娥五號探測器的亮點還是非常多,如實現了人類首次在月球軌道無人交會對接等。
當然,我們國家的太空探索並不會止步於探測器探索月球,在未來我們還會將宇航員送上月球。嫦娥五號探測器任務中,我們驗證了很多與載人登月相關的關鍵技術,如著陸月球、月面起飛、月球軌道交會對接等,這些技術可以認為是為載人登月做準備的。回顧當年阿波羅飛船登月的過程,其實和我們的嫦娥五號探測器登月過程是相同的。雖然現在我們已經掌握了登月技術,也掌握了從月球返回地球的技術,但是離載人登月還有一定的距離,其中有一個就是還缺一款運載能力更強的運載火箭。但是,這已經不遠了,因為我們在載人登月方面的某些技術又取得了突破。
中國測試世界最強大火箭發動機
載人登月離不開重型運載火箭,而重型運載火箭又離不開大推力發動機。如當年實施阿波羅登月計劃的土星五號運載火箭的第一級安裝了5臺F-1發動機,推進劑為液氧和煤油;第二級安裝了5臺J-2發動機,採用液氧液氫推進劑;。第三級安裝1臺J-2發動機,推進劑為液氧液氫,整個土星五號火箭的總推力超過了3000噸。雖然可以安裝更多發動機獲得更大的推力,但是這也會導致運載火箭的自重越來越大,所以,最好就是單臺發動機的推力越大越好,那樣就可以用更少的發動機獲得足夠大的推力。理論上來說,發動機的推力越大,運載火箭的運載能力也會越強,當前我們國家運載能力最強的運載火箭的就是長征五號,嫦娥五號探測器、天問一號探測器、天和號核心艙都是用長征五號火箭發射升空的,不過長征五號探測器並不具備將載人飛船發射到月球的能力。
現在我們國家成功進行了世界上最強大的火箭發動機的試驗,這標誌著我國的運載火箭技術又向前邁出了一大步。根據公佈的資料顯示,在陝西西安試車成功的這一款整體式固體火箭發動機直徑達到3.5米,推力達500噸,是世界上最大的,將為下一代長征九號火箭提供動力。按照計劃,長征九號運載火箭可能會在2030年前後執行我們首個載人登月任務,在後續還將實施載人登陸火星。現在發動機測試成功,意味著我們全新火箭即將面世,當我們的重型運載火箭面世後,載人登陸月球甚至載人登陸火星也就指日可待了。
從長遠的發展角度來看,人類將不再滿足於近地軌道飛行,或者將宇航員送上月球,還計劃在月球表面打造月球基地或者科考站,讓宇航員可以像在空間站那樣常駐月球表面,展開一系列科學研究,包括在月球開發水資源以及其他礦產資源。而要實現開發月球資源並將這些資源帶回地球的目標,我們的運載火箭越強大越好,所以未來我們國家還將在500噸級單個整體式固體火箭發動機的基礎上,將發動機的推力提升至千噸以上量級。如果實現了千級推力發動機的研製,意味著一臺發動機的推力就已經與長征五號的總推力相當。
長征九號到底有多強
長征九號運載火箭是我們國家在研製中的一款重型運載火箭,與現役的長征五號火箭相比,長征九號火箭的運載能力更強大,當然尺寸也會更大。根據一些資料顯示,長征九號運載火箭的芯級最大直徑為10米級,火箭總長約百米,起飛重量將超過4000噸,可以將140噸有效載荷送上近地軌道,或者將50噸有效載荷送上月球。與上世紀美國實施阿波羅登月計劃的土星五號運載火箭相比,長征九號的能力更強大。
從長征九號運載火箭的一些引數來看,作為新一代重型運載火箭,長征九號火箭將我們的宇航員送上月球完全沒有任何難度,或者實現火星取樣返回地球也不在話下。所以,一旦我們的長征九號火箭順利首飛,意味著載人登月、火星取樣、太陽系行星探測等多種深空探測任務都將會實現。