在地球上，我們見到的是1.28秒前的月亮。

　　384400公里，這是地球到月球的漫長旅程，一道光走完它需要1.28秒。以人類現(xiàn)有的交通工具計算，坐高鐵需要約45天，坐民航飛機需要約20天。

　　7月12日，在武漢舉辦的第九屆中國(國際)商業(yè)航天高峰論壇上，中國載人航天工程副總設(shè)計師張海聯(lián)介紹了中國載人登月的初步方案，表示將研發(fā)新一代火箭、飛船、月面著陸器、登月服等裝備，在2030年前實現(xiàn)載人登月科學(xué)探索。

　　于是，對中國人來說，地月通勤出現(xiàn)了一個新的選擇：坐飛船需要約三天。

　　1972年12月11日，美國阿波羅17號在月球金牛座利特洛峽谷降落，這是人類歷史至今的最后一次載人登月。到今天，月球上已有51年未現(xiàn)人類蹤跡。

　　不論是嫦娥奔月或“舉杯邀明月”的盛情，又或是在甘肅敦煌的月球車沙漠試驗場旁，石碑上篆刻的、意為“為月亮駕車的女神”的“望舒”二字——中國人的奔月愿望是悠久的。

　　現(xiàn)在，這個愿望或許快要實現(xiàn)了。

　　計劃發(fā)兩趟“星際快車”

　　為了把人送到月球，我國計劃發(fā)起兩趟“星際快車”，即發(fā)射兩枚分別載有飛船和月面著陸器的運載火箭。

　　國際宇航聯(lián)空間運輸委員會副主席楊宇光介紹，運載火箭要進入距地球200公里左右的低軌道，在這里，火箭將以7.8公里每秒的速度環(huán)繞飛行。而后，瞅準(zhǔn)方向與時機，火箭會加速至11公里每秒，進入地月轉(zhuǎn)移軌道——業(yè)界將其比作通往月球的“高速公路”。在“公路”的入口，火箭完成了它的使命，與奔月的飛行器分離。

　　剩下的旅程中，及時調(diào)整飛行器的姿態(tài)、朝向、速度都是必要的。這被稱為“中途修正”，由地面控制中心與飛行器配合完成，“一天86400秒，每秒哪怕只誤差一米，三天也會誤差幾百公里?！睏钣罟饨忉尅?/p>

　　約兩天后，飛行器接近“高速公路”的終點，就要踩下剎車——專業(yè)的說法是“近月制動”，最終降速至約1700米每秒。這個速度允許它被月球引力捕獲，開始在環(huán)月軌道繞行。

　　公認(rèn)最難的一步到來了。環(huán)月軌道上，分批到達的月面著陸器與飛船將交會對接，宇航員們從飛船“換乘”進入前者。

　　未來，中國新一代載人飛行器在環(huán)月軌道上對接成功后，一名宇航員留守飛船，兩名宇航員轉(zhuǎn)移至月面著陸器。全新的冒險將拉開帷幕：月面著陸器會與飛船分離，制動減速，在月球引力的作用下降落。月球表面會印上中國人的腳印。

　　中國國家航天局相關(guān)人員曾向媒體表示，月球軌道交會對接受制于月地返回窗口、熱控、能源等約束，必須在規(guī)定時間內(nèi)一次完成。

　　機會只有一次。“從地球到月球時還好，一次對接不上，大不了宇航員們再坐著飛船回地球。但從月球考察完畢，乘坐月面著陸器回到環(huán)月軌道后，對接不上，月面著陸器里的宇航員不能返回飛船，也就不能返回地球。”楊宇光分析，比起去程，返程的月球軌道對接更具風(fēng)險。

　　然而，在38萬公里以外的月球附近，人類衛(wèi)星的信號相當(dāng)衰弱，這意味著，我們最熟知的衛(wèi)星導(dǎo)航是不可用的。楊宇光說，利用地基測控測量飛行器軌道是常用法，精確度在公里至百米間；隨著飛船與月面著陸器越發(fā)靠近，雷達、激光等相對導(dǎo)航技術(shù)將得到應(yīng)用，精度優(yōu)于米級。

　　值得欣慰的是，我國的環(huán)月軌道對接已基本實現(xiàn)自主控制，安全性高，“五十多年前，美國阿波羅11號的登月艙上升段與指令艙在環(huán)月軌道上實施的是手動對接。而我們今天的自動對接，只有出現(xiàn)問題時，宇航員才需要介入調(diào)整。手動，成了一種備選方案?！?/p>

　　據(jù)新華社報道，2020年12月6日，無人探測器嫦娥五號的上升器成功與軌道器、返回器在環(huán)月軌道上交會對接。這是我國航天器首次實現(xiàn)環(huán)月軌道交會對接，也是人類第一次在環(huán)月軌道上做無人交會對接。

　　向月球靠近的這些年

　　載人奔月有幾種方法？

　　楊宇光介紹，國際通識的方法有三種。首先是“直接登月法”，即飛船搭乘運載火箭進入地球軌道后，加速奔向月球，并直接降落在月球表面。第二種方式是“地球軌道交會對接法”，即多次發(fā)射火箭，將各飛行器在地球軌道上組裝成一艘大型飛船，而后一同飛向月球。

　　第三種方法，也是中、美兩國目前使用的方法，是“月球軌道交會對接法”，即飛船與登月艙經(jīng)兩次火箭運載發(fā)射后，在環(huán)月軌道上進行交會對接。

　　奔向38萬公里外的月球，飛行器需要很高的推進能力和變軌能力。楊宇光舉例，飛行器從環(huán)月軌道落到月表，需要具備約2200米每秒的速度改變能力；從月表回到環(huán)月軌道，需要1900米每秒的速度改變能力；回地球的過程中，要實現(xiàn)近地制動，也需至少幾百米每秒的速度改變能力。

　　就好像變速跑總是比勻速跑累人，長途變速跑更甚。

　　“‘直接登月法’中，全程所需的變速能力、推進能量疊加在一起，都由一個飛行器的推進系統(tǒng)來實現(xiàn)。在目前已實現(xiàn)的載人登月中，還沒有使用這個方法的?！睏钣罟庹f，同樣的，“地球軌道交會對接法”仍然對飛行器性能有極高要求，因此也未被采用。

　　“月球軌道交會對接法”則是一場接力跑——飛船只在環(huán)月軌道運行，負(fù)責(zé)往返地球與月球的載人任務(wù)；月面著陸器則只負(fù)責(zé)環(huán)月軌道與月表之間的路程。

　　“兩個飛行器各司其職，把各自的任務(wù)規(guī)?？s到最小?！睏钣罟夥Q，這是最經(jīng)濟適用的登月方法，美國上世紀(jì)的阿波羅載人登月計劃及當(dāng)下的阿爾忒彌斯載人登月計劃，也都使用這個方法。

　　時間回到上世紀(jì)，冷戰(zhàn)的持續(xù)，催發(fā)了蘇聯(lián)與美國的太空競賽。離我們最近的月球，也成為了競賽的主戰(zhàn)場。1959年9月14日，蘇聯(lián)成功發(fā)射第一顆撞月衛(wèi)星“月球二號”。1961年5月25日，時任美國總統(tǒng)肯尼迪發(fā)表登月演說，宣布將在六十年代結(jié)束前完成載人登月。1969年7月21日，阿波羅11號成功著陸月球。此后，截至1972年12月，美國又相繼6次發(fā)射“阿波羅”飛船，其中5次成功，總共有12名航天員登上月球。

　　1978年，時任美國總統(tǒng)卡特的安全事務(wù)顧問布熱津斯基訪華，向中國領(lǐng)導(dǎo)人贈送了一塊指尖大小的月球巖石樣品。負(fù)責(zé)研究樣品的天體化學(xué)家歐陽自遠后來向媒體回憶，那是一塊被裝在有機玻璃里的、只有1克重的小石頭。

　　正是這塊黃豆大小的石頭，吸引來首批中國科學(xué)家對月球進行研究。

　　1994年，我國科學(xué)界提出了探月構(gòu)想。2004年，歐陽自遠與孫家棟等人完成了《中國首次月球探測立項報告》。根據(jù)中國國家航天局官網(wǎng)，當(dāng)年1月23日，我國首次月球探測工程正式立項實施。這就是后來廣為人知的“嫦娥工程”，時任國家航天局副局長孫來燕向媒體介紹，該工程將分“繞”“落”“回”三個階段。即實現(xiàn)繞月飛行、月面軟著陸、攜帶月球采樣返回地球。

　　2007年10月24日，中國首顆探月衛(wèi)星嫦娥一號發(fā)射成功。繞月探測飛行482天后，嫦娥一號在2008年3月1日撞擊月球，結(jié)束任務(wù)。

　　后續(xù)發(fā)射的嫦娥二至四號，分別實現(xiàn)了月球軟著陸、月球表面探測、月球樣品返回、月球背面登陸等目標(biāo)。

　　2020年12月17日凌晨，嫦娥五號返回器攜帶月球樣品降落在內(nèi)蒙古四子王旗著陸場。國家航天局專家向媒體表示，這意味著我國探月工程“繞”“落”“回”三個階段畫上了圓滿句號；同時，未來載人登月與深空探測所需人才、技術(shù)和物質(zhì)基礎(chǔ)也得到了積累。

　　2023年5月29日，中國載人航天工程辦公室副主任林西強在新聞發(fā)布會上宣布，我國載人月球探測工程登月階段任務(wù)已啟動實施，計劃在2030年前實現(xiàn)中國人首次登陸月球。

　　繼承與創(chuàng)新中誕生新計劃

　　1959年9月14日，在月球的雨海凋沼地區(qū)，蘇聯(lián)“月球二號”無人探測器完成硬著陸，成為擊中月球的第一個地球物體。

　　半個世紀(jì)以后，在雨海的西北部邊界，嫦娥三號在虹灣地區(qū)完成軟著陸。隨之而來的嫦娥四號、五號，分別在馮·卡門撞擊坑、呂姆克山脈完成降落。

　　中國載人登月計劃的月球登陸選址尚未公布?！翱梢钥隙ǖ氖?，為了最大化科學(xué)價值，一定不會選擇其他國家已經(jīng)著陸過的點。月球很大，表面積3800萬平方公里，可以選擇的地方很多。”楊宇光分析。

　　“為什么我們敢說2030年能登月？因為我們有大量成熟的技術(shù)保底?！痹谒拿枋鲋校掠媱澥窃诶^承與創(chuàng)新中誕生的。

　　比方說，計劃中將應(yīng)用的“長征十號”火箭，繼承了“長征五號”的5米直徑規(guī)格，“直徑相同，就可以沿用以前的工藝設(shè)備，這保證了技術(shù)的成熟度。”然而，“長征五號”是二級火箭，“長征十號”是三級火箭；一子級的發(fā)動機數(shù)量也從2臺提升到了7臺，“長征十號”的地月轉(zhuǎn)移軌道運載能力不小于27噸，是“長征五號”的三倍還多。

　　這在世界范圍內(nèi)也是名列前茅的。歷史上，美國曾造出擁有45噸地月轉(zhuǎn)移軌道運載能力的“土星五號”火箭，能夠一次性將飛船與登月艙送入地月轉(zhuǎn)移軌道，“這是當(dāng)時的政治因素驅(qū)動的，現(xiàn)在的NASA也難以承擔(dān)再造一個‘土星五號’的昂貴代價?！睏钣罟庹f，美國現(xiàn)有的太空發(fā)射系統(tǒng)(SLS)的地月轉(zhuǎn)移軌道運載能力同樣在27噸左右，要實現(xiàn)載人登月，同樣至少需要兩次發(fā)射。

　　新一代飛船的變化也不小。阿波羅號的登月艙分為上升級和下降級，降落月表后，下降級即被拋棄，只充作上升級升空時的發(fā)射臺。而我國新一代月面著陸器由登月艙和推進艙組成，楊宇光說，按照設(shè)計，接近月表時，推進艙的推進劑耗盡，即與登月艙分離，“剩下的高度，由登月艙來制動降落?！贝窃屡撝胤翟虑蜍壍罆r，無需發(fā)射臺，直接升空。

　　同樣是國產(chǎn)飛船，神舟六號飛船約重8噸，其中推進劑占不到2噸。而新一代飛船的總重量大約26噸，“其中大約一半都是推進劑，”楊宇光說，“這也是登月飛船和近地軌道飛船的最大區(qū)別?！?/p>

　　登月服的設(shè)計還未公布。楊宇光分析，月表之上，漂浮著大量細小而尖銳的月塵，它帶有靜電與腐蝕性，“一旦吸入肺或是進入航天服，都會非常危險。”月球的輻射是地球表面的200倍，極端溫差更是達到310攝氏度——在登月服設(shè)計中，這些是必要杜絕的環(huán)境影響。

　　其次，衣服不能太重，“月球表面的重力達地球表面的六分之一，屬于低重力環(huán)境，但平?？臻g站使用的航天服是微重力環(huán)境。在低重力環(huán)境，人背負(fù)幾十甚至上百公斤的衣服活動，是很吃力的?！睋?jù)悉，阿波羅計劃的登月服重約82公斤。

　　瓶頸當(dāng)然是有的?！氨确秸f，三級火箭比二級細長，箭體越長，剛度就越差。在建造時，我們怎么保證火箭殼體足夠輕又足夠剛硬？再比如，過去嫦娥五號返回艙只有300公斤，它以11公里每秒的速度穿過大氣層返回地球，這個技術(shù)我們已經(jīng)驗證了；但是新一代飛船的返回艙估計有7噸左右，這么大的返回艙進入大氣層，防熱是否做得到位？這還沒有驗證過……”

　　但楊宇光是有信心的：回頭看，美蘇太空爭霸時，迸發(fā)出了一些“冒險也要把人送上去”的時刻；相較之，中國的載人登月計劃給他“不冒進”的感受，“比方說，阿波羅號的登月艙只有一臺發(fā)動機，咱們的月面著陸器有四臺。在特定情況下，即使一臺壞了，其余的發(fā)動機也可以繼續(xù)完成工作——我們有很多類似的托底方案，對人的生命安全的重視，是比上世紀(jì)的登月計劃要強很多的?！?/p>

　　實際上，包括美國、俄羅斯、印度、日本、韓國在內(nèi)的各國，都在近年推動登月計劃。登月熱在全球蔓延。

　　據(jù)媒體報道，2017年，時任美國總統(tǒng)唐納德·特朗普簽署《1號太空政策指令》，正式批準(zhǔn)阿爾忒彌斯計劃。其中，“阿爾忒彌斯-1”無人繞月飛行測試已順利完成。美國宇航局計劃于2024年底完成“阿爾忒彌斯-2”載人繞月任務(wù)，下一個等待被啟動的是“阿爾忒彌斯-3”，即實現(xiàn)人類重返月球、探索月球南極——根據(jù)NASA官網(wǎng)，這個任務(wù)計劃在2025年完成。

　　2018年11月6日，據(jù)俄羅斯衛(wèi)星網(wǎng)報道，俄羅斯計劃在月球上建造一個可供人類訪問的長期基地，并借助人形機器人(robot avatar)研究月球。

　　日本則計劃今年發(fā)射“小型月球探測著陸器”。這是日本首次月球表面探測任務(wù)。日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)負(fù)責(zé)人介紹，該技術(shù)是下一代月球探測的必備技術(shù)。

　　今年7月14日，印度成功發(fā)射“月船3號”月球探測器。預(yù)計8月23日17時47分(印度時間)在月球表面著陸。8月11日，俄羅斯發(fā)射“月球-25”號月球探測器，重啟從蘇聯(lián)時代算起已中止47年的探月任務(wù)?！霸虑?25”號探測器預(yù)計8月16日進入距月球表面約100公里的月球軌道，8月21日在月球南極的博古斯拉夫斯基隕石坑附近軟著陸。

　　近日，中國探月工程總設(shè)計師吳偉仁向媒體介紹，在載人登月之前，中國還將發(fā)射嫦娥六號、七號和八號，完成月背采樣返回、月球南極的環(huán)境與資源詳查、構(gòu)建月球科研站基本型等任務(wù)。在未來，國際月球科研站或會成為飛向更遠深空的中轉(zhuǎn)站。

　　中國載人航天工程辦公室曾公布一張載人登月任務(wù)效果圖：兩名宇航員將五星紅旗插入灰白無垠的月球表面，遠處，藍色地球半掩在宇宙的濃黑中。我們有理由相信，這幅圖景，將在兩千多個月起月落的日子內(nèi)出現(xiàn)。

　　新京報記者 馮雨昕