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2022年5月长征运载火箭,长征七号火箭能用来登月吗?

5月8日下午2022年5月长征运载火箭,我国新一代载人飞船顺利降落东风着陆场,代表着该型飞船首次试验圆满落幕,而这一款飞船的主要任务之一就是为了登陆月球,随着后续的试验,该型飞船的功能和安全保障将趋向于完善,并将担负起我国的载人登月任务从航天员登陆月球并在地月之间往来的重任,看来我国的载人登月飞船已经有着落了,那么载人登月火箭要用哪一款呢?

2022年5月长征运载火箭,长征七号火箭能用来登月吗?插图

可能很多朋友都会认为是长征五号,毕竟它是我国目前推力最大的火箭,也是全世界现役第二大的火箭,近地轨道运载能力高达23吨,但是这是它在地球近地空间的发射能力,而稍远的地球同步转移轨道的运载能力只有14吨,而地月转移轨道的运载能力就只有8吨左右了,而新一代载人飞船的登月版重达22吨左右,很显然,长征5号火箭不具备这样的推力。

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那么我国用哪款火箭来发射新一代载人飞船,实现我国的载人登月梦想呢?

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会是长征七号系列火箭吗?它也是我国的一款新型火箭,其实只要看一眼长征七号的运载能力就明白了,它的近地轨道运载能力大约为14吨,地球同步转移轨道大约为5.5吨,地月转移轨道的运转能力当然就更小了,所以载人登月火箭不可能是长征七号,不过用它来进行月球无人探测器的发射倒是可以的。

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那么会是传说中的长征九号火箭(CZ-9型火箭)吗?相信我国航天事业的朋友,大概都听说过长征九号火箭,这是已知我国目前在沿着最大型号的火箭,具备超越史上推力最大火箭——美国土星五号火箭的能力,其箭体芯级直径达9.5米,其起飞质量最大约4200吨,最大起飞推力超5800吨,近地轨道运载能力可达140吨,地球同步转移轨道运载能力接近70吨,地月转移轨道约50吨,地火转移轨道约44吨,可见,这款火箭可以一次推送两台新一代载人飞船前往火星,用它来发射新载人飞船登陆月球当然没问题了。

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↑最左侧为长征九号火箭

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但是,用长征九号火箭这种超重型运载火箭发射只有22吨的新一代载人飞船送往月球,还是有点小题大做了。而且长征九号的研制和生产工作中的技术困难也不少,首先它需要大推力发动机,箭体、防护罩、燃料储藏箱等也都十分巨大,对大尺寸部件制造工艺形成挑战,需要一定的时间来设计制作,按照现有的该型号火箭的首飞时间可能不会早于2028年,但是我国的载人登月计划不想等这么久。因此我国的载人登月计划呼唤一种新的火箭来完成它,于是,“921火箭”应运而生。

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可能很多朋友还都没有听说过“921火箭”是怎么回事,但是大家应该都知道美国SpaceX公司的重型猎鹰火箭,其三发并联的一级火箭让人印象深刻,近地轨道运载能力高达63.8吨,地球同步转移轨道约26.7吨,地月转移轨道运载能力约20吨,地火转移轨道运载能力约16.8吨,是现役推力最大的火箭,其之所以推力巨大,是因为三发并联的一级火箭安装了27台梅林1D发动机,而我国的921火箭就与其相似,甚至有人称就是受这种火箭结构的启发而决定研制的(实际上研发意愿要比重型猎鹰出现的时间早很多)。

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↑发射台上的重型猎鹰火箭

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↑航展中展示的“921型火箭”

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从已有的消息来看,921火箭采用3级半的CBC构型,由芯一级火箭与两枚助推器并联而成,一级推力包含21台YF-100K泵后摆液氧煤油发动机,根据最新的发动机试验数据来看,每台可产生约130吨的推力,一共可产生2730吨左右的推力。比重型猎鹰火箭的运载能力更强,近地轨道运载能力可超70吨,地月转移轨道运载能力可达25吨,完全能满足将新一代载人飞船送往月球的需要,所以未来将新一代载人飞船送上月球的火箭将并非长五和长九,将是这款“921火箭”,而且它还会参与我国的空间站建造以及深空探测等航天任务。

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↑左一为921火箭,中间为长征九号火箭,右侧为长征二号f型火箭。

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这款火箭的最大起飞质量约2200吨,至少相当于2.5台长征五号标准型火箭的重量(每发859~879吨),还大,或者12台波音747大型客机的重量(每架162~185吨),这款火箭的主要技术难点是要解决多台发动机并联的技术,前苏联的N1超重型火箭(一级火箭有30台发动机)就是因为没有解决好这种技术而失败的,但是重型猎鹰火箭却基本解决了这一技术难题。

↑前苏联N1型火箭

↑美国重型猎鹰火箭

目前关于这款火箭的消息较少,不过它的身影已经在珠海航展上亮相过,实际上该型火箭目前还没有一个官方名称,它的“921火箭”的名称也不是其代号,而是航天爱好者们以载人航天工程921代号为之冠名的,而且目前也还没有关于这款火箭何时开始发射测试的消息,一般认为2025年之前应该会对其进行几次发射试验,2026年有可能依靠这款火箭和新一代载人飞船进行我国的首次载人登月活动,当然目前这些还都只是猜测。(有说法认为这款火箭在2022年可能进行无助推器首次试飞,因为发动机以及很多部件和技术都是现成的,设计和制造起来比较快,但也有人认为要2026年后才首飞。)

↑注意:图上面的火箭被认为是传说中的921火箭,上面有逃逸塔,而且与新一代载人飞船摆放在一起。

参考资料:

《环球时报》5月8日文章《揭秘中国未来载人登月探火“新飞船”》

《环球时报》5月8日文章《我国新一代载人飞船试验船返回舱成功着陆》

《环球网》2019年12月17日文章《NASA宣布载人登月巨型火箭建造完成:2024年重返月球》

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