8月15日,我国文昌航天发射场见证了一项重大航天试验的成功实施——长征十号系列运载火箭的系留点火试验圆满落幕。这一里程碑式的成就,标志着我国载人月球探测工程在继梦舟载人飞船零高度逃逸飞行试验和揽月着陆器综合验证试验后,再次取得了关键性突破。
长征十号系列运载火箭的研发,源于我国载人登月任务的迫切需求。中国航天科技集团一院的专家郭巍指出,相较于近地轨道任务,载人登月的技术难度显著提升。为实现这一目标,必须有两枚火箭分别将月面着陆器和新一代载人飞船精准送入地月转移轨道,并在环月轨道完成对接。这一过程中,火箭的单次发射地月转移轨道运载能力需达到至少27吨。
然而,我国现役的主力火箭家族均难以满足这一要求。长征二号F运载火箭,作为我国现役唯一的载人火箭,其近地轨道运载能力约为8.6吨,折算到地月转移轨道后,运载能力大幅降低。长征七号运载火箭则主要用于空间站货物运输,其近地轨道运载能力约为13.5吨,同样难以满足27吨的需求。而我国现役推力最大的长征五号运载火箭,尽管能执行大型无人深空探测任务,但其地月转移轨道运载能力也仅约8吨。
鉴于现役火箭运载能力与载人月球探测工程需求之间存在巨大差距,我国决定研制全新的火箭平台——长征十号系列运载火箭。这一火箭系列的设计,直接针对现有不足和任务挑战,旨在满足载人登月任务的高要求。
长征十号系列运载火箭包括长征十号和长征十号甲两种构型。长征十号为三级火箭,配备两个助推器,直径5米,最大高度92.5米,将承担梦舟Y载人飞船和揽月着陆器的发射任务。而长征十号甲则为两级火箭,直径同样为5米,最大高度67米,其一子级可回收并重复使用,将用于空间站应用与发展工程中梦舟载人飞船和天舟货运飞船的发射。
除了运载能力的提升,长征十号系列运载火箭还注重可靠性和安全性。郭巍强调,载人登月任务周期长、环境极端、不可逆环节多,因此火箭的可靠性和故障应对能力必须远高于近地载人任务。为此,新一代载人登月运载火箭在设计上采用了更为严苛的标准,如冗余设计、逃逸系统以及智慧化故障诊断与处置等。
长征十号系列运载火箭还具备高精度发射与入轨能力。两枚火箭需在严格时序内发射,将各自载荷精准送入预定的地月转移轨道,以确保后续环月交会对接的可行性和高效率。这一过程中,火箭的入轨精度和发射窗口灵活性至关重要。
长征十号系列运载火箭的研制成功,不仅标志着我国航天技术的重大进步,更为我国载人月球探测工程的顺利实施奠定了坚实基础。这一火箭系列将通过先进的传感器网络、实时健康管理系统以及智能飞行控制算法,实现故障检测、排除和任务重构,进一步提升我国航天任务的可靠性和安全性。
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