昨天,長征-5B運載火箭剛剛成功完成首飛,今天美國方面就搞出了一個在月球開發方面十分惡劣的“圈地計劃”。
照這個趨勢來看,美國不但在加快自己的載人太空飛行計劃,同時還想在把人送到太空之前先下手為強。
如此看來,長征-5 B運載火箭的成功發射,背後肩負的意義更大了,而且未來可能要需要加速發展我們的其他太空項目。
01 要在月球搞“圈地”?
想一想,為什麼去年特朗普就急著要成立獨立的新軍種——太空軍?為什麼美軍領導人多次將太空成為“必須爭奪的新高地”?
這些都決定了,未來太空開發和資源利用的競賽,只會越來越激烈。
據知情人士透露,華盛頓正在醞釀的這項協議,使用美國國家航空航天局(NASA)阿密提斯(Artemis)月球新開發計劃命名,稱為阿密提斯協議(Artemis Accords)。其真實目的,是為這項開發計劃尋求國際盟友,在未來12年中再度把人和國際空間站送上月球。
為什麼說這個協議非常惡劣,甚至可以說是月球版的“圈地計劃”?
第一,從協議的合作對象來看,美國政府官員計劃未來幾個星期內與加拿大、日本、歐洲以及阿聯酋等,一些美國盟友國家和對月球開發有類似興趣的合作伙伴就這份協議開始正式談判。
而合作對象中,並不包括另外兩個航天大國——中國和俄羅斯。那這份協議的色彩就已經很明顯了。
第二,美國知道這個計劃如果在聯合國層面推動,一定會遭到中俄的質疑和否決,所以心裡理虧的美國人從一開始就準備繞過聯合國的締約程序,直接與那些所謂的“夥伴國家”進行談判。搞一個小圈子協議。
美國人給出的理由是,“聯合國的締約過程時間太長,而且沒必要與不具備宇航能力的國家進行談判”。
聽上去,是不是有點可笑?
第三,最重要的是,這份協議還做出建議,在簽署國未來在月球表面建立的開發基地四周設置“安全區”,防範敵對國家或公司在附近操作,對基地形成破壞或干擾。
這是什麼意思呢?簡單說,這就涉及“圈地”的關鍵了,只要是美國及其盟友先在月球搞了一些所謂的開發基地,那其他國家(顯然針對的就是中俄)不能靠近,否則就是違法、蓄意破壞。
這就太霸道了吧?
說白了,這份協議的目的是先下手為強,根據國際法規設定一個所謂的“法律框架”,允許開發公司擁有他們在月球表面所開發的資源。美國是1967年外太空條約(Outer Space Treaty)的締約國。條約規定,天體和月球“不能以主權聲索、使用、佔領等任何其它方式被國家所佔用”。
根據知情人士的解釋,這個“安全區”的面積取決於作業面的大小,宇宙行為者能夠在不聲稱擁有主權的情況下開展協作。“意思就是,如果你會接近別人的作業區,而且他們已經宣佈在周邊設置了安全區的話,你就需要提前去與他們聯繫,進行協商”。
根據NASA的預期,美國再度登月要到2024年。2015年美國頒佈了一項法律,賦予企業對外層空間開採礦產的財產權,但之前國際社會中不存在這樣的法律。NASA也計劃在月球南極建立基地後,讓私營公司開採月岩和地下水。
02 “胖五”未來角色很重要
而就在美國人拋出這個月球“圈地計劃”之前,5月5日晚上,長征-五B運載火箭首飛任務圓滿成功,搭載著新一代載人飛船試驗船、柔性充氣式貨物返回艙試驗艙及10餘項實驗載荷,將驗證新一代天地往返運輸飛行器的關鍵技術。
我國載人航天工程的關鍵一環——空間站在軌建造任務拉開了序幕。
長征-五B運載火箭一飛沖天,背後有什麼重要意義?
5月5日18時,在中國文昌航天發射場,“胖五”火箭的兄弟,長征-五B運載火箭點火升空,成功首飛。第一,這標誌著重約22噸的新一代載人飛船試驗船等載荷的組合體順利進入預定軌道。
第二,我國載人航天工程“三步走”已完成了前兩步,載人飛船階段和空間實驗室階段。如今,第三步空間站建設階段大幕拉開。
第三,長征-五B全長約53.7米,起飛質量約849噸,近地軌道運載能力達到25噸級,可滿足約22噸的空間站艙段發射需求。
長征五號系列運載火箭主要包括長征五號和長征五號B兩型火箭。兩兄弟火箭一樣“胖”,芯一級直徑均為5米,捆綁4個直徑3.35米的助推器,最直觀的區別是高度和構型不一樣。
相對於長征五號,長征五號B型火箭矮了約3米,減少了二子級和級間段,是我國首型“一級半”火箭(助推器又稱為“半級”)。
不過,長五B型有個“大腦袋”——整流罩比長五更大。這是根據空間站任務要求新研製的長20.5米、直徑5.2米的我國最大的整流罩。所以,才能放得下巨大的空間站核心艙。
多一級的長五擅於遠距離任務,能將目標物送往3萬6千公里高的地球同步軌道、38萬公里外的月球、以及最近距離也要數千萬公里的火星。
少一級的長五B型則是一個短距離能手,專注於將目標物送到距離地球附近200-400公里左右的軌道,那裡是我國空間站建設的主戰場。
所以,“胖五”系列火箭的角色未來很重要!
這次長征-5B火箭發射的載人飛船原型,展示了發射裝置攜帶空間站模塊到近地軌道的能力。這艘長8.8米、重21.6噸的無人飛船原型,將利用自身的推進力將軌道提升至8000公里(4970英里)的最高點。
在5月5日當晚舉行的新聞發佈會上,中國載人航天工程辦公室主任助理季啟明等人介紹火箭、搭載載荷研製及首飛任務執行情況,介紹中國空間站階段飛行任務後續安排。
在這段介紹中,有幾個數字很重要:長征五號B運載火箭搭載的貨物返回試驗艙和載人試驗船完成在軌試驗後,計劃分別於5月6日和8日返回東風著陸場。按計劃,我國空間站將於2022年前後完成建造,一共規劃12次飛行任務。
根據季啟明介紹,目前,執行空間站建造階段四次飛行任務的航天員乘組已經選定,正在開展任務訓練。此外,我國第三批預備航天員選拔工作也將於今年年中完成。
03 把失敗變成財富
在5月5日的發射中,一對YF-77低溫發動機和四臺kerolox側助推器,將總重量達到849噸的長征-5B火箭推離發射臺。2017年YF-77渦輪泵故障,導致標準型的長征5號停飛了900多天。這也推遲了長征5B改型試驗發射和中國的空間站計劃。
此外,今年3月16日,長征七號甲發射失敗;4月9日,長征三號乙發射失敗。這兩次失敗也讓一些人對中國航天能力的進一步提升產生了懷疑。
對於這連續兩次發射失利相關問題,季啟明在5月5日也作出了回應。
季啟明表示,這再次顯示航天事業的高風險。一個多月以來,型號隊伍和航天專家深入進行問題覆盤、原因分析、試驗驗證,目前兩次失利的故障定位和機理已基本明確。與此同時,有關部門在航天全線組織開展了全面質量整頓和複核複查,對原定近期執行的火箭發射計劃進行了適度的調整。
最重要的是,能努力使失利的教訓,變成寶貴的財富。
此次長征五號B運載火箭發射成功,不僅實現了空間站階段任務的首戰告捷,也為中國航天打了個“翻身仗”,為後續任務增加了更大信心。
說到長征五號系列火箭,就必須提運載能力。
這次長征五號B運載火箭搭載的新一代載人飛船試驗船有兩種改型,分別為14噸和21噸左右。此次任務測試的是後者,後者是為深空行動設計的,是測試用於深空載人航天飛行的新航天器。
此次試飛的主要目標,是測試長征-5B運載火箭將新的航天器運送到近地軌道(LEO)的能力。如果成功,中國空間站的“天和”核心艙很可能最早將於2021年初發射。
這次測試的新一代載人飛船試驗船——將裝載近10噸推進劑。這將使航天器既類似於一個20噸以上的空間站模塊,也允許試驗船能達到更高的軌道和測試高速再入。
據稱,這次試驗的新航天飛行器將能夠搭載6名宇航員,或3名宇航員和500公斤貨物到低地球軌道。過去三艙式的“神舟”飛船可搭載三名宇航員前往近地軌道,並已用於我國所有六項載人任務。
長征-5B的成功發射,將為中國2020年“火星任務”為期兩個月的發射活動掃清障礙。標準的長征五號將在7月底或8月初,發射我國首個火星探測器。此外,2020年底前,長征五號火箭還將發射“嫦娥五號”月球探測器,實現月球採樣返回。
對近地軌道的運載力超過22噸,長征-5B的這個水平到底怎樣?
“德爾塔IV”型重型火箭是美國現役並已執行任務的最大型運載火箭,這種火箭理論上可以將最多28.79噸的有效載荷送入低地軌道。將11噸有效載荷送入通信衛星所在的地球同步軌道。還能將11噸重有效載荷送上月球,將8.8噸有效載荷送入火星軌道。
但是,實際上該型火箭發射過的最重的載荷是2014年的“獵戶座”飛船,發射質量遠不到20噸
俄羅斯幾十年來一直使用的“質子”號系列運載火箭發射過空間站核心艙等大載荷,不過“質子”-K火箭最大運力只有19.76噸,而升級後的“質子”-M火箭也不過是21噸,而且瀕臨退役。
未來俄羅斯將採用的“安加拉”系列運載火箭,是蘇聯解體後俄羅斯研發的首個運載火箭系列,自1994年起由俄赫魯尼切夫國家航天研究和生產中心負責研製,總共花費已超過1600億盧布。
這一火箭系列包括輕、中、重型三個級別,理論上可將1.5噸到25噸的有效載荷送入近地軌道,將最多約7噸有效載荷送入地球同步軌道。但是實際能力究竟怎樣,還需要看未來其真實的發射表現。
印度最新的GSLV MK III火箭的近地軌道運力只有10噸,歐洲的“阿里安-5”火箭發射過ATV系列貨運飛船,但其理論上的近地軌道運力只有20噸,同樣低於我們長征-5B火箭這次的22噸有效載荷
很多美國人期待著馬斯克的“重型獵鷹”火箭,該火箭據稱近地軌道運力高達63.8噸,地球同步軌道運載能力為26.7噸。不過,“重型獵鷹”的這些運載能力只是理論推算,是否能夠真正達到,還要看未來的實際發射情況。
當然,最重要的是我們自己的發展腳步不能停滯不前。
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