中国为空间站和登月任务建造新型火箭

该国正向新技术投入资金,着眼于未来的月球探索

中国正在为推进其空间站计划,以及增强其将机器人(甚至可能是人类)送上月球的能力,而创建一系列新的运载火箭。

今年早些时候,中国航天科技集团公司宣布,其长征五号火箭的120吨推力液氧(LOX)和煤油发动机成功进行了200秒的试射。该发动机比用于发射中国载人神舟飞船的火箭所用的75吨推力发动机强大得多。

中国载人航天工程办公室(CMSE)指出,这种高性能发动机是中国第一种拥有自主知识产权的高压分级燃烧循环发动机。该办公室表示,它是无毒、无污染且高度可靠的,并补充说,该发动机使中国成为继俄罗斯之后世界上第二个掌握液氧/煤油高压分级燃烧循环火箭发动机核心技术的国家。


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CMSE官员表示,长征五号应该在2014年进行首次飞行。在此之前,将进行几项极限测试,以确保发动机的稳定性和可靠性。[图集:世界最高的火箭]

为了支持长征五号和其他下一代助推器(长征六号和长征七号也在开发中)的发射,中国还在海南省(南部沿海的一个岛屿省份)建设一个带有主题公园的航天发射场

努力工作

据中国运载火箭技术研究院副院长梁小虹介绍,197英尺长(60米)火箭的关键部件将在今年内完成生产。

梁告诉中国官方通讯社新华社,长征五号将把中国火箭的运载能力提高两倍以上,将最大25吨的载荷送入低地球轨道,将14吨的载荷送入地球同步轨道。

美国马萨诸塞州剑桥市忧思科学家联盟全球安全项目高级分析师兼中国项目经理格雷戈里·库拉基强调了今年早些时候长征五号第一级的成功测试。

库拉基说:“与长征五号最常联系在一起的日期是2014年,届时海南的新发射场应该建成。”

他补充说,运载能力的提高对于中国到2020年建立空间站的计划至关重要,对于中国嫦娥探月计划的第三阶段也至关重要,该计划旨在将机器人探测器收集的月球岩石样本带回中国进行分析。

三阶段计划

美国海军战争学院国家安全事务教授琼·约翰逊-弗里斯说:“尽管长征五号遇到了一些技术难题,并且进度落后,但去年7月液氧发动机的成功测试使得其在2014年开始投入运营的目标日期成为可能。”

约翰逊-弗里斯告诉SPACE.com,长征五号对于将中国的空间站送入轨道是必要的,这是中国载人航天三阶段计划的顶峰。

中国于2011年9月发射了其机器人天宫一号空间实验室。今年6月,三名宇航员乘坐神舟九号飞船与该实验室对接,在返回地球之前在船上停留了几天。据中国航天官员称,计划中将在2020年前后在地球轨道上建立一个大型空间站。[图片:中国首次载人太空对接]

约翰逊-弗里斯说:“虽然目前的运载能力足以将天宫空间舱送入轨道,但更大的空间站超出了中国目前的运载能力。”“与人们普遍认为中国已经批准并正在开发载人登月计划的观点相反,空间站一直是他们1992年批准的载人航天30年计划的目标,即921工程。”

前往月球的宇航员

弗吉尼亚州亚历山大市GlobalSecurity.org的高级技术分析师查尔斯·维克说,中国正在建立一个新的助推器系列,“这意味着美国在世界地缘政治影响力舞台上可能难以与之抗衡,更不用说竞争。”

维克说,长征五号为中国提供了进行载人绕月飞行和月球轨道飞行的能力。

维克说:“缺乏关于这些载人探月目标的证据并不意味着什么都没有发生。”“恰恰相反,这更应该是一个红色警报,警告我们确实有事情正在发生,最终会显现出来。”

维克说,中国并行开发新的运载火箭,载人神舟飞船计划以及太空行走和对接活动,支持了中国的空间站和月球计划。“这是不容忽视的。”

生产效率

美国华盛顿特区传统基金会亚洲研究中心中国太空专家兼研究员程迪安告诉SPACE.com,长征五号很可能与中国更大的探月工作有关,特别是目前月球探索的机器人阶段。

程说:“有趣的是,中国于2011年12月31日发布的最新太空白皮书表明,目前正在进行载人探月初步计划的官方研究工作。”

白皮书的实际措辞是:“中国将进行载人登月初步计划的研究。”

程说,长征五号似乎是更大的运载火箭系列的一部分,“这反映出通过将新技术应用于一系列运载火箭来摊销新技术开发成本的相当有效的努力。这可能会提高生产效率。我们可能还没有看到中国作为商业太空发射竞争对手的最后表现。”

经典冲突

在程看来,中国人正在以国有企业作为首选解决方案路径来追求太空发射。

程说:“在美国,我们将更多地依赖SpaceX这家私营公司,希望/期望他们能够履行发射承诺,甚至运送人员,同时盈利并希望能够进行创新。” “这是两种根本不同的方法之间的经典冲突。”

程说,包括新的发射场在内,主要设施集中在海南岛,“这可能是中国在整个南海的领土主张方面日益强硬的一个因素。”

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Leonard David is author of Moon Rush: The New Space Race (National Geographic, 2019) and Mars: Our Future on the Red Planet (National Geographic, 2016). He has been reporting on the space industry for more than five decades.

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