嫦娥5号
嫦娥5号月土取样,是我国探月工程三步走战略绕、落、回的最后一步,也是承前启后的最重要一步。完成之后,我国的的探月工程将逐步转入下两个阶段,致力于登陆月球和在月球建立永久性有人值守的科研基地,为全面开发月球做准备。嫦娥5号成功的意义在于,为这两项任务提供了一次难得的技术验证,为以后带来了无限遐想。
登陆月球
从技术难度来说,此次月土取样无论是工程复杂度还是精确控制能力,都已远远高于载人登月。所以此次月土取样成功,已经可以基本宣告我国掌握了载人登月技术。后续无非是对工程量进行放大,提高火箭和各个舱室的运载能力及稳定性。这对于我们这个早已掌握载人航天技术,并多次进行载人航天发射的国家而言,几乎不存在任何问题。相信后期随着我国运载能力更强的长征9号火箭服役,载人登月会很快提上日程。
相较于载人登月,在月球建设科研基地虽然也和月球取样具有相似的原理,但在技术上要难得多。不仅工程量会成倍增长,而且还要考虑到复杂土建工程问题。这是因为,由于月球缺少大气层和磁场的保护,将科研基地建在月球表面会使航天员直接暴露在各种有害的宇宙辐射下。同时由于月球独特的自然环境,也会加速金属老化,大幅缩短科研基地的使用寿命,降低科研基地的安全性和稳定性。所以按照我国科研人员的设想,目前比较可行的办法是借鉴陕北窑洞的原理,通过在月球上挖洞的方式,借助月球土壤来阻挡宇宙射线,在洞内建设科研基地。
月球基地想象图
正是由于这些特殊的要求,大幅增加了建设月球基地的难度。首先要在月球建设一个这样包含大量土建工程的科研基地,依靠现在的火箭技术,肯定不可能通过一次发射就能将各种材料和设备运送到月球,只能一点一点的去撺。其次为了工程建设的需要以及人员的补给问题,还有必要先在环月轨道建设一个中转的空间站。其技术原理大致与嫦娥5号探测器相同,也必须包含轨道器、返回器、着陆器和上升器四个部分。相关人员、材料、设备和补给首先要在这个空间站进行中转、调配,择机再发射到月球或者返回地球。也就是说,如果要进行月球基地建设,需要将今天的嫦娥5号放大成一个大型的环月空间站,其技术难度和成本绝对远超我国目前正在建设的天宫空间站。当然反过来说,我国天宫的建设也为将来建设月球基地打下了良好的基础。
除此之外,为了节省成本,还很有必要开发出两型往返于地球——空间站和往返于空间站——月球,满足交会对接任务、标准规格的航天器。
空间站
虽然客观来说,建设一个月球基地梦想对我们今天还比较遥远,中间还需要进行各种复杂的实验。但嫦娥5号的突破,已经为这种设想走出了实质性的一步,中国航天未来可期!