美国计划造长期往返的宇宙飞船,中国计划这么做,却更有智慧
近日,美国对未来“太空发射系统”重要项目猎户座飞船进行部分技术测试,该飞船的设计指标是载荷77吨,终极指标是载荷143吨;飞船目标是为建立月球基地提供运输服务。
整个“太空发射系统”项目中,初步是使用传统的化学能火箭,最终是要使用核动力火箭作为主动力,达到长期往返地球和月球,不用加燃料的目标。
而中国航天人暂时最远的目标是制造超巨型火箭——长征9号,设计指标是起飞重量5800吨,向近地轨道运输能力140吨,也能向月球运输50吨货物,整体性能和美国猎虎座相当。长征9号设计指标已经是人类历史上制造的最大的运载火箭了,比美国登月计划的主力土星5号火箭,重一倍。
美国和中国两大太空项目,策略是不一样,美国计划造长期往返的宇宙飞船,中国计划造一次性使用的超巨型火箭。但能够长期使用的宇宙飞船才是未来正确的道路,而核动力发动机是宇宙飞船的动力核心。
先说核动力发动机,有两种思路,一种思路是,核动力火箭引擎就是在用一次次小规模的核爆,推着火箭前进。听起来非常恐怖,用核爆推动火箭飞行。另外一种思路,核能产生热量加热气体,使其高速释放,产生推力,这种就比较安全了。
用核爆的思路,好处就是,不用频繁加燃料,一次加够核燃料,不断核爆,就可以实现宇宙飞船加速和制动。用核热释放气体,好处就是安全,但是需要储备大量气体,而且要经常加气。
无论哪种类型的核动力引擎,它都比传统的火箭引擎要好用。传统火箭引擎全靠燃料甚至要氧气,这种发动机工作时间很短,只有的2到3分钟,就没有燃料。核动力引擎,依靠核反应,只要很少的质量的核燃料进行核反应,就可以产生巨量能力,推力更大,而且使用时间更加长。
回到中国和美国火箭和宇宙飞船项目。
美国的思路是正确的,利用宇宙飞船当定期航班,用普通运载火箭作为运送乘客和物资乘搭宇宙飞船的一次性载具,大幅度减少每一次地球到其他星球的航行成本。
中国的长征9号,看起来非常浪费,5800吨的超巨型火箭,只把50吨的东西送到月球,剩下5750吨全部没了。但是从长期来看,中国却是更有智慧。
宇宙飞船是正确的星际航行工具,但是如何建造宇宙飞船是一个超级难题。
美国先造宇宙飞船,但是缺乏超大型运载火箭,一次只把十吨或者二十吨的飞船部件送入太空,和技术风险很大,建造一艘宇宙飞船要十多甚至几十次发射。
从长远来说,美国的“太空发射系统”是一次宇宙飞船的先行尝试,而中国的长征9号超巨型火箭是一次踏实的技术突破。如果两种技术同步进行,最后联合起来,那么就能事半功倍,大大加快人类探索太空的脚步。
或许,美国应该考虑和中国合作共同建造宇宙飞船,毕竟当前人类的太空技术仍然很初级,独立完成伟大的太空探索事业,对于一个国家来说成实在太艰难了。