载人登月中国还有多远

2020年12月17日，嫦娥五号探测器的返回器携带月壤样品成果在内蒙古四子王旗着陆场着陆。此次嫦娥五号探测任务实现了多个首次，其中多个首次还为载人登月技术发展积累了相关工程经验和技术基础，比如首次上升器月面起飞、上升器与轨返组合体月球轨道首次对接。

国家航天局探月与航天工程中心主管刘然接受媒体采访时表示，这次对接，包括之前的着陆起飞，后续的降落返回，都是基本勾勒载人登月的主要环节，也为后续的深空探测和载人登月奠定了技术基础。随着载人登月论证工作的推进和相关技术的积累，中国离实现载人登月的目标越来越近。

载人登月不会太遥远

载人登月是大国地位的象征，是一个国家综合国力的体现，载人登月的实施将极大促进材料、通信、遥测、系统工程和生命工程等诸多技术的发展，不仅可以进一步深化人类对月球的认识，还可全面带动一国经济、社会和文化的发展。

美国从1969年阿波罗11号首次成功载人登月到1972年，共成功进行6次载人登月任务，先后有12人次踏上月球表面。对于美国来说，阿波罗登月计划的成功不仅有巨大的科学意义，还有重大的经济和社会意义。

虽然阿波罗计划耗资巨大，其直接科学成果与花费相比要少，但是考虑到各种间接效益，阿波罗计划取得的收益是巨大的。宏观经济学研究表明，阿波罗计划技术研发的花费对估定产出（经济效益）的影响是：投入产出比从过去的1：7变为1：14。在阿波罗计划结束后的20年内，阿波罗计划仍然对经济发展有推动作用，估计产出比是1：9。

美國蔡司公司提交的报告指出，阿波罗计划使美国经济增长率提高了2%，物价指数下降了2%，创造了80万个就业指标。蔡司报告还认为，美国1958年的国民收入为4062亿美元，1968年则达到8640亿美元，1970年又增至9046亿美元，10年间翻了一番，这也是阿波罗计划刺激的结果。阿波罗计划获得的新技术广泛应用于社会，结果使美国国民收入到1978年又翻了一番，达到19414美元。

新一代载人飞船返回舱。图片澎湃新闻

在嫦娥五号之前，中国已经成功发射嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号和嫦娥四号，不仅对月球进行了环绕探测，还对月球正面和背面进行软着陆探测，本次嫦娥五号成功采样返回，将大幅提升中国对月球的认识，而且还可以为未来实施载人登月奠定一些技术基础和积累不少工程经验。

在登月模式中，阿波罗计划一次发射将载人飞船和登月舱送入轨道是程序相对简单的模式，但这种直接登月模式需要有近地轨道100吨以上的重型运载火箭。进入新世纪，不少国家提出了非一次发射直接登月模式，一般是分别发射载人飞船和登月舱，有些还借助空间站，在太空对接后进行登月。这种模式对火箭运载能力要求相对较低，近地轨道运载能力25吨以上也可以满足需求。由于不需要研制重型运载火箭，其所需研发的难度相对较小，最大化利用了现有技术与资源，但同时，发射次数的增加使得此方案可靠性也随之降低。

根据相关资料，从2011年开始，我国开展了多轮载人月球探测论证工作，逐步形成了共识。目前，新一代载人运载火箭环月轨道对接飞行模式已经受到青睐，运载火箭和飞行器包括新一代载人运载火箭、新一代载人飞船和月面着陆器。相对于依靠长征九号重型运载火箭，新的模式可以让载人登月更快实现，技术难度也相对小些。

据官方报道，新一代载人火箭总体雏形箭长约87米，起飞重量约2200吨，起飞推力接近2700吨，地月转移轨道运载能力不低于25吨。在可运用于深空探测的新一代载人飞船研制方面，2020年5月，新一代载人飞船试验船发射成功，在轨飞行2天19小时后，着陆舱成功再入返回地球，试验取得圆满成功。航天五院新一代载人飞船试验船技术负责人杨雷向媒体表示，相比于神舟系列飞船，新一代载人飞船的体积更大，内部空间更加充裕，堪称“太空巴士”，可以用于近地轨道运输，支撑我国空间站建设，还将肩负起载人登月等更遥远的深空探测重任。

12月17日1时59分，嫦娥五号返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。图片新华社

通过嫦娥探月工程、921载人航天工程，我国在进入空间与返回地球、高效轨道转移、地外星体着陆与上升等核心方面实现重大突破和跨越，这些都为未来载人登月奠定了技术基础。

嫦娥六号、七号和八号

根据官方信息，嫦娥五号探测器之后我国还将发射多颗无人月球探测器。中国国家航天局秘书长许洪亮在2020文昌国际航空航天论坛上表示，后续中国将陆续实施嫦娥六号、七号、八号等任务，同时还规划建设国际月球科研站。

不出意外，嫦娥五号任务结束后将发射其备份探测器——嫦娥六号。就像嫦娥三号备份探测器嫦娥四号一样，它的任务也不会简单重复嫦娥三号的任务。中国探月工程嫦娥六号任务的主要任务目标是实现无人自动采样返回。据报道，嫦娥六号计划在月球南极进行采样返回，但具体在月背还是正面，要根据嫦娥五号的采样情况确定。

嫦娥六号探测器由轨道器、返回器、着陆器和上升器四部分组成。轨道器完成地月转移、环月飞行和月地转移，着陆器和上升器从环月轨道降落至月面并完成样品采集，上升器携带采集到的样品从月面送至环月轨道并转移至返回器，返回器随轨道器负责将采集到的月壤样品带回地球。

为什么选择月球南极，这是因为在月球的南极地区的月坑中，存在大量的水冰物质。在月球上开发水冰物质，既可以解决饮用水的问题，还能通过分解水得到氧气和氢气，作为燃料，对这一区域加强探测，可深化这一区域资源的认识。目前，印度、俄罗斯、美国都规划了月球南极探测。印度2019年发射的“月船二号”探测器计划着陆月球南极进行探测，但最后未获成功。美国提出2024年载人登月的“阿尔忒弥斯”计划的登陆地点也是选择月球南极。俄罗斯计划2021年发射的“月球”-25着陆地点也是选择月球南极。嫦娥五号之后，中国后续将陆续实施嫦娥六号、七号、八号等任务。

想要在月球上居住还要担心辐射问题。地球的强大磁场和大气层使我们免于宇宙辐射的杀伤，而月球不然。缺乏保护的人类可能需要把科研站建立在地下，其中涉及的工程问题就需要非常复杂和严谨的科研攻关。

嫦娥六号还计划展开国际合作。2019年4月，中国国家航天局发布了嫦娥六号任务国际载荷搭载合作机遇公告，将在嫦娥六号的轨道器和着陆器上为国际合作伙伴提供10千克的载荷。

嫦娥六号之后应該是嫦娥七号。规划中的嫦娥七号任务是准备开展月球南极着陆与巡视探测，具体的探测计划细节还并未公布。目前掌握的信息是嫦娥七号重约8吨，整个探测器由轨道器、着陆器、巡视器、中继卫星、飞跃探测器组成，也是一个非常复杂的航天器。紧随其后的嫦娥八号，除了和嫦娥六号和嫦娥七号一样进行科学探测之外，还会进行一些关键技术的月面实验，比如测试3D打印技术，月球科研实验室建设等等。

月球科研站什么样

在月球上，建科研站首先要考虑的就是地质问题，科普作者、果壳网科普主笔瘦驼分析，由于月球地貌复杂，高山和深谷不计其数，而科研站需要建立在一个地面平坦、地基稳固的地方。其次，探月的目的也决定了科研站的位置。近年来，天文学家们逐渐对月球的南极产生了强烈的兴趣，因为科学家在南极附近的陨石坑深处发现了水存在的痕迹。所以，瘦驼认为，水源的存在意味着人类未来可能会在月球上长期值守，而靠近水源的地方就是科研站的优选地。

什么样的科研站才适合人居住呢？

在月球上，一个月中有一半是白天，另一半是晚上，即14天月昼，14天月夜。我们目前的月球探测器都需要依靠太阳能进行能量供给，但是月夜期间没有阳光，因此只能进行自动休眠，到月昼时再被唤醒。但是人类目前无法实现连续半个月工作，再半个月休眠，于是能够使用其他能源的科研站就成为满足人类居住的第一个要求。

此外，想要在月球上居住还要担心辐射问题。地球的强大磁场和大气层使我们免于宇宙辐射的杀伤，而月球不然。缺乏保护的人类可能需要把科研站建立在地下，其中涉及的工程问题就需要非常复杂和严谨的科研攻关。

在月球上，人如何保持好的身体状态？虽然人类目前已经具备了月地往返的能力，但还无法做到随时随地的自由往返，因为这需要花费巨大的成本。因此人类值守科研站可能也会与值守国际空间站一样，少则几个月，多则一年。在长时间的低重力环境下，我们的身体也会产生一系列的变化，需要各种训练才能维持正常状态。比如我们的骨骼和肌肉由于缺乏重力的作用，一直处于放松的状态，久而久之就会导致肌肉萎缩和骨质疏松，因此，宇航员需要每天进行健身锻炼，只有达到足够的运动量，才能维持较好的身体状态。

很多科学家设想：把月球科研站作为一个中转站，当我们想要去更远的地方时，我们就能先把材料运往月球，在月球上进行组装再发射。由于月球上的重力只有地球的六分之一，所以不仅在组装上变得格外简单，就连火箭本体都能缩小很多，因为我们不必再造一个需要克服地球重力的巨大火箭了。那么这能实现吗？瘦驼表示，随着科技发展，越来越多的愿景已经成为现实，未来我国长期值守型月球科研站能够成功的话，我们就离这个目标更近了一步。

◎ 来源|综合澎湃新闻、央广网