中国航天｜中国太空人2033年登陆火星 来回三年

刊登日期 : 14/12/2021

中国航天｜中国将建火星基地和星际舰队

 　　中国航天科技飞速发展，或许对很多航天迷来说，中国人登陆火星是“早晚的事”，但具体什么时间、用什么方式实现呢？

　　中国航天集团一院院长王小军在2021年6月的全球航天探索大会视象演讲中，就讲述了载人登火的设想，这即使不是中国太空人登陆火星的最终方案，但相信起码是现阶段的计划方案，航天迷可作参考。

　　根据传媒报道，王小军在报告中先讲述中国首次探火任务，包括“天问一号”探测器和“祝融号”火星车的概况，然后再提出登陆火星的路线图。

　　他透露，中国载人火星探测将会作“三步走”，第一步属于技术准备阶段，会先由机器人到火星采样返回，并考察未来的火星基地选址，以及进行“原位资源利用和建设”。

　　“原位资源”一词大众比较陌生，它可以理解为基地附近的自然资源，而“原位资源利用和建设”也就是“就地取材”，例如从火星地表下抽水或直接获取氧气等，这对弥补火星探测的补给限制非常重要。

　　这一步总体目的在于为初期载人火星任务搭建平台，从轨道前哨站开始，为太空人着陆火星和最终建立火星基地做准备。

　　而第二步属初步应用阶段，主要任务是载人环绕火星、火星轨道探测，再到太空人着陆火星、建设火星基地等。

　　第三步则是“航班化探测”，当中包括打造大规模的星际运输舰队、对火星大规模开发与应用等，形成火星“经济圈”。

中国航天｜多枚火箭合作 太空轨道组装飞船

　　王小军指出，地球和火星之间存在循环轨道，可以定期往返两个星球之间，适用于长期多次的载人火星探测任务，而“出发时间”包括2033年、2035年、2037年、2041年、2043年等。

　　他透露，在第一步的机器人火星探测阶段，当局会采用重型运载火箭，直接将探测器发射至“地（球）火（星）转移轨道”；探测器采用化学推进，到达火星附近后以反推方式“煞车”，进入火星轨道，再进行后续任务，这与“天问一号”的操作类似，技术难度较低。

　　但从第二步开始，操作方式、应用的运输系统会复杂和科幻得多。

　　根据王小军的说法，远征火星会涉及“载货转移级”和“载人转移级”两个航天器，前者或可理解为一艘大型货运飞船。

　　由于货运飞船的重量和体积太大，无法一次过发射上太空，所以它的大型组件会由运载火箭分批送上地球的低轨道，然后在轨道上组装。此后它将被送上更高的地球轨道，再自行点火进入“地火转移轨道”，飞向火星。

　　进入火星轨道后，货运飞船先会释放部分设施，让它们降落在火星表面，而包括着陆器和上升器等部份会继续在轨道上“等候”。

　　至于“载人转移级”，或可以视作一艘大型载人飞船，它的居住舱等部份亦会分段由多枚火箭射上太空，并在地球轨道上组装。稍后太空人乘搭的航天器会由载人航天专用的火箭发射，并在地球轨道与“载人转移级”组合，然后飞往火星。

　　当载人飞船抵达火星轨道，它便会与货运飞船连接，太空人会使用着陆器和上升器组合体降落火星，并开展基地建设和探测。

　　直到任务完成，太空人会乘搭上升器返回轨道上的太空船组合体，并驾乘其中的载人太空船返回地球。

中国航天｜中国是首个把太空人送上火星的国家？

 　　根据王小军的报道，要把货运、载人飞船的各部份从地球送上太空，就要出动7枚重型运载火箭；把太空人送上地球轨道，又要一枚载人航天专用的火箭。也就是说，每一次登陆火星任务要动用8枚火箭，比载人登月的“两发火箭合作”更“大阵仗”。期间航天器交会对接次数，也就是在太空中组合、分离、再组合、再分离的次数，可能多达十余次。

　　另外，地球和火星的距离最远达到4亿公里，最近也有5,500万公里，太空人的飞行时间将是非常漫长，内地传媒引述王小军报告内容称，这将是“往返数百天”，而太空人在火星上驻守的时间为500日。

　　由于载人飞船需要携带粮食等物资，飞行时必须尽量节省燃料，如果选择最“悭力”的“赫曼转移轨道”来往火星，单程要260天左右（比无人飞船的最短约7个月要长一些），以此计算，太空人来回加上驻守火星的时间，每次任务或要接近3年。

　　最后要一提的是，王小军的报告提到“出发时间”最早是2033年，无独有偶的是，美国早提也提出了2033年太空人登陆火星的计划，只是以目前情况来看，其落实机会不大。这即是说，如果中国按时展开计划，便可能是第一个送人类上火星的国家。

　　当然，中国也有航天迷质疑，王小军提及的2033年，应该只是适合出发的时间，未必就是出发时间，因为中国的重型运载火箭和其他配套未必能赶上进度。当然，2033年距现在并不远，中国太空人登陆火星的计划会否在这一年实现，大家拭目以待。

　　延伸阅读：美航天局计划2033年登陆火星