新一代载人运载火箭的研制将使我国具备2030年前载人登陆月球的能力

8 月 20 日消息，据央视报道，我国正在论证载人登月方案，不远的将来，中国航天员将有望登陆月球，后续还将建造国际月球科研站，而为了满足未来航天任务的需求，新一代载人火箭和重型火箭的研制也正在有序突进。

据介绍，现役长征火箭在保持高成功率的同时，科研人员也在降低火箭发射成本方面进行不断着探索。火箭的重复使用技术也在进行着技术攻关和方案论证，计划是在十四五期间完成相关的飞行演示认证。2020 年 9 月，我国在酒泉卫星发射中心成功发射的可重复使用航天器成功返回预定着陆场。这次试验的圆满成功，标志着我国可重复使用航天器技术研究取得重要突破。

8月21日消息 据央视新闻，我国正在论证载人登月方案 ，不远的将来，中国航天员将有望登陆月球，后续还将建造国际月球科研站 ，而为了满足未来航天任务的需求，新一代载人火箭和重型火箭也正在研制当中。

据探月工程总设计师、中国工程院院士吴伟仁透露，探月工程四期经过多年论证，已于2021年底正式立项，进入实施阶段。

他提到：“探月工程四期的主要目标是对月球南极开展科学探测，建立起月球科研站的基本型。后续将分3次任务实施，分别是嫦娥六号、嫦娥七号和嫦娥八号，计划在2030年之前完成。目前研制工作进展顺利。”

吴伟仁表示，这是因为月球的南北极与地球的南北极相仿，都存在极昼或极夜的现象。

选择南极作为着陆点，初步估算将有180多天的极昼时期，可以克服月球背面带来的不利影响，保证长时间开展科学探测工作。

至于载人登陆月球方面，全国政协委员、中国航天科技集团一院首席总师姜杰院士表示，我国新一代载人运载火箭的研制正处于关键技术攻关及方案深化论证阶段。

新一代载人运载火箭的研制将使我国具备2030年前载人登陆月球的能力，并为后续月球科考与开发、深空探测及空间资源利用打下基础。

目前，长征系列火箭已经发展成为能够适应不同太空轨道发射需求的火箭谱系，能够将导航卫星、通信卫星、遥感卫星、载人飞船、空间探测器等送入太空轨道。而为了满足未来航天任务的需求， 新一代载人火箭和重型火箭也正在研制当中。

航天科技集团一院总体设计部运载火箭专家陈晓飞表示，新一代登月载人火箭和重型火箭，这两型火箭运载能力是可以再往上迈上一个大台阶，支撑这些工程的一些建设和实施。

据介绍，现役长征火箭在保持高成功率的同时，科研人员也在降低火箭发射成本方面进行着不断探索， 火箭的可重复使用技术正在进行技术攻关和方案论证。

陈晓飞表示，长征系列火箭也是围绕着可重复使用的一些技术，一直在做相关的攻关和方案论证，计划是在“十四五”期间，然后完成相关的飞行验证。

新一代载人运载火箭的研制将使我国具备2030年前载人登陆月球的能力，并为后续月球科考与开发、深空探测及空间资源利用打下基础。

1 中国月球探测进展

2004 年，中国正式开展月球探测工程，并命名为“嫦娥工程”。

截止 2018 年底，先后发射了“嫦娥”一号、“嫦娥”二号、“嫦娥”三号、“嫦娥”五号试验器、“嫦娥”四号 5 个探测器(不含“鹊桥”中继星)，顺利完成了无人探月三步走的“绕月”和“落月”任务。其中，“嫦娥”五号试验器成功验证月球轨道航天器回收技术，为后期探测器到月球表面执行取样返回任务做准备。按计划，未来将由“嫦娥”五号(图 1)与“嫦娥”六号来完成“绕”、“落”、“回”三步走的最后一步。

(1)美国

美国是目前探月进展最靠前的国家，也是目前唯一实现载人登月的国家，共完成 6 次载人登月任务，先后 12 人次踏上月球表面(图 2)。 20 世纪六七十年代的“阿波罗”计划也是美国探月能力强大的综合体现，无论是轨道设计，或是冗余系统设计，再是“阿

波罗”13 的应急处理方式，都有很多值得我们参考的地方。美国月球探测在“阿波罗”17 任务完成后停止，直至最近一些年，部分官员才提及关于重返月球的计划。

(2)苏联

1959—1976 年，苏联共发射了24 个“月球”探测器，其中 18 个完成探月任务，1966 年实现了月球软着陆，1970年完成取样返回。

苏联也曾有过载人登月计划(3)，方案与美国类似，只不过方案整体受限于运载火箭 N1 的低可靠性与 35t 的地月转移轨道运载能力，按计划，每次任务只能满足 2人次升空，1 人次登月。遗憾的是，由于 N1 火箭(图 4)4 次试射均已失败告终，苏联不得不放弃载人登月计划。

1 运载火箭的选用

若要进行载人登月任务，拥有高运载力、高可靠性的运载火箭是必要条件之一。20 世纪 60 年代，投靠于美国的德国科学家冯 •布劳恩，带领其团队研制出了拥有 45t 地月转移轨道运载力的“土星”5 重型火箭，使美国实现了载人登月的梦想。拥有几乎相同方案的苏联，因 N1 火箭失败被迫放

弃载人登月计划。可见，没有强大可靠的运载火箭，就无法开展载人登月项目。

就中国现有火箭而言，能够胜任载人登月运载任务的只有“长征”五号大型运载火箭与“长征”九号重型运载火箭。

“长征”五号运载火箭于2016 年 11 月首飞成功，其中“长征”五号 B 型火箭预计拥有近 25t的近地球轨道运载能力，该火箭理论可靠性高达 98%(高于现役载人火箭“长征”二号 F 的 97%

可靠性)，有望被改进后作为 20吨级新一代载人飞船的运载火箭。

而重型火箭“长征”九号近地球轨道运载能力有望突破百吨。相关资料显示，“长征”九号运载火箭构型可能与“长征”三号系列类似，预计分为无助推器、两助推器、四助推器三个型号，并且力争 2030 年前实现无助推器型运载火箭首飞。

2 四种运载方案

基于“长征”系列运载火箭、适用于登月的新一代20吨级飞船，以及在轨交会对接、太空摆渡车等我国现有航天器、技术与计划，中国可采用的载人登月运载模式主要有 4 种：一枚载人重型火箭直接载人登月方案、基于“长征”五号的月球轨道交会载人登月方案、基于空间站的载人登月方案和基于近地球轨道交会的载人登月方案。

(1)一枚载人重型火箭直接载人登月方案

一枚重型载人火箭直接载人登月方案，即 20 世纪美国“阿波罗”登月所运用的登月方案，同时也是苏联计划使用的载人登月方案。此类方案(图5)对运载火箭要求较高，由可载人的重型运载火箭直接将载有航天员的载人飞船与登月舱送入地月转移轨道，载人飞船负责运载航天员完成地

月轨道往返以及提供大部分的变轨机动，登月舱负责搭载航天员落月以及从月表起飞。若要拥有重型载人运载火箭，就需要有成熟的重型火箭为基础进行改进升级。就中国目前的情况，重型运载火箭的研制还有很多路需要走，特别是重型载人火箭，开展研发的难度较大，一枚载人重型火箭

直接载人登月方案在短时间内对中国来讲可行度较低。

(2)基于“长征”五号加强型火箭的月球轨道交会方案基于“长征”五号加强型火箭的月球轨道交会方案(图 6)由龙乐豪院士所提出。他表示，如果中国想尽早进行载人登月，采用这种方案，10年内就可以实现。