平戎 | 振奋人心!中国太空月宫+天宫计划稳步推进,美国的太空军计划还追得上吗?
2018-10-08 15:30:09



10月1日,在第69届国际宇航大会上,神州航天局局长张克俭宣布,计划于2020年发射登月的“嫦娥六号”着陆器,将开放给国际合作伙伴10公斤的有效载荷。此言一出,相当振奋人心了。


嫦娥三号四号月球着陆器

要知道,航天部门有句话:“要为减少每一克的载荷而奋斗”。因为航天火箭能量消耗巨大,“弹头”位置的载荷每增加一倍,“弹体”部位的燃料就要增加几百倍。也就是说,“星箭组合体”的重量,火箭(燃料)往往占到了90%。

嫦娥六号是执行“绕、落、回”三部曲最后一步的返回任务的。我们给国际伙伴开放10公斤的重量,也要在月球上采集后再带回地球,加上神州自己的载荷重量,可能就有上百公斤总重。可想而知,这对相应的运载火箭要求有多高。


嫦娥:几百斤;火箭燃料:几百吨

按计划,2018年12月,我们将发射嫦娥四号探测器,在月球背面着陆。2019年,神州将发射嫦娥五号,采集约两公斤的月壤返回地球。而在2020年的嫦娥六号的任务上,我们采样返回的重量直接上升了两个数量级,这简直就是飞跃了。


嫦娥五号六号返回式着陆器想象图(落月后再回地球)

神州探月工程的三部曲完成后,接着就是登月时代了。首先,将抵达月球的载荷升级到吨,然后再用重复往返的“太空列车”不断叠加,最终实现“月宫”的计划。

也就是说,送到月球上的先是“房车”大小,再是“集装箱大小”,最后扩展到完整的“月球基地”。而这三部曲,肯定都是载人的。

而且,既然要修建月球基地,肯定要有个中转站,先实现地面到太空站的运输,组装调整后,再运送到月球表面,也就是“升空、登月”的两步走运输线。


有空间站的话,可以多次发射,组装后一次登月

升空的话,需要大推力的重复利用的火箭,而且每一次落地都要检修。但在登月阶段,航天器只需要往返于太空站和月球就可以了,完全可以“24小时在岗”,并且来回“摆渡”。


神州空间站想象图

所以,同样在2020年完成的神州太空站计划,并不像西方带头搭建的“国际空间站”那样,成为一个臃肿的太空仓库,而是一个简单高效的“太空加工厂”和“太空高铁站”,源源不断地将地面旅客和货物运送到月面才是关键。


月球基地想象图

相比于神州的太空民用开发计划,美国那边却是着急地推进太空军建军计划,想要夺取太空霸权。

八月中旬,美国副总统彭斯就在五角大楼宣布,说美国创建太空军的历史时刻已经到来,国防部将在川普总统四年任期结束前(2020年),正式建成太空军。主要步骤包括,建立太空司令部、组建太空作战部队,成立太空开发局等。



本来,成立太空军并不稀奇,俄罗斯早就将其空军和太空力量合并为“空天军”,增强其军事威慑力。但美国的太空军,在以军事手段争夺霸权的川普手里诞生,不免引发各国对美国太空称霸的担忧。


上个世纪的航天飞机项目

上个世纪,美国开展了规模浩大的航天工程,比如载人登月,航天飞机等项目,曾经都是美国与苏联争霸的重要手段。

而到了本世纪初,美国的太空能力早已经荒废了许久,眼见东方神秘大国太空力量逐渐崛起,空间站、嫦娥探月工程等等不断突破,川普又把太空牌打了出来,并且是以军队的方式呈现。

不得不说,这是美国未来最强的威慑招数。而这,势必引发中美的太空军备竞争。但是,美国真的有能力,短时间内把太空军队给建设出来吗?答案或许并不肯定。


星球大战计划重启,太空大战可能爆发

太空力量的存在,是以最基本的物理规律做基础的。地球发射的航天器,无论是卫星、航天飞机、还是宇宙飞船,都要达到第一宇宙速度(7.9千米每秒)后,才能进入太空环绕轨道。离地面越近,它们的速度就越接近7.9千米每秒;而离地球越远,它们的环绕速度就越低(小于7.9千米每秒),绕一圈的时间也更长。

最重要的是,只要能在天上“绕圈圈”,这些航天器是完全不需要消耗能量的(微小机动除外),只要软件零件不坏,它们就能一直工作下去。所以,看起来,太空力量的维持,是个相当划算的买卖。


美国人的航天梦,要看民营企业家

但是,运行不要能量,发射可是要很大的能量的啊。目前为止,几乎所有火箭,都是燃烧化学燃料的方式,将航天器送入轨道,用千百吨燃料的燃烧,换来几吨航天器的“太空巡游”资格。

也就是说,太空力量需要投入的“本钱”,还是很高的,能量换质量,这就是航天器“上天”的法则。

如果要利用太空的存在,对地球发动攻击,是有很大的优势。简单来说,在太空中随手扔个手榴弹一样的铁疙瘩,落到地面都能砸出个重炮爆炸的弹坑(不被烧化的话)。如果是一艘军舰从太空中落下,那砸到地面的效果,就相当于小型核弹爆炸了。


“上帝之杖”示意图

但是反过来,我们也要消耗重炮的能量,才能把手榴弹大的铁疙瘩送上天,也需要消耗小型核弹的能量,才能把一艘军舰推上太空去不是?这就是另一种形式的能量守恒。


美国造太空战舰?还差很远

所以,本质上,太空武器的攻击方式,和弹道导弹的方式是一样的。如果弹头(航天器)刚飞上去就砸下来,那就是火箭军的攻击方式,如果弹头(航天器)飞上去把地球绕了一圈再砸下来,那就是太空军的攻击方式了。

其中最根本的,还是能量的问题。火箭军和太空军,最大的成本绝不是小小的弹头,而是运载弹头需要的巨大能量。一旦在太空开战,双方打的不是“质量消耗战”,而是“能量消耗战”。

所以,说到底,太空军成军的关键,还是在于能量的突破,也就是核聚变发动机的横空出世。有了充沛的核能供应,人们才能源源不断地将地面武器送上天空,成为悬挂头顶的“太空利剑”。


没有核能的太空军,就像只有木船的海军

否则,利用化学能的上天方式,终究还是消耗多大能量,就获得多大效果的“烧钱”游戏,一轮两轮可以,多了的话,谁都熬不住。要不然,美苏冷战也不会在星球大战的竞争中落幕了。


核聚变发动机

那么,这次川普总统组建太空军,是核聚变技术获得突破了吗?显然没有!是航天飞机和大型空间站技术获得突破了吗?显然也没有!是想实现天基打击系统吗?就算实现了,说不定被干扰后落到美国头上呢?

如今的美国,深受产业空心化拖累,根本原因还有一条,就是科技革命的乏力。如果真的有航天科技的突破性进展,NASA(美国国家航空航天局)也不用将业务分包给民营企业,并鼓励马斯克搞重复使用的廉价火箭了。


为了省钱,重复利用;为了回收,失败N次

据美国媒体报道,五角大楼正在开发可以每天发射的火箭、20多马赫的高超音速导弹、鞋盒大小的卫星,以及在轨修复卫星的机器人卫星等项目。

这些机密的军事项目,每年有数十亿美元的政府资金支持,主要由波音和洛马公司等军工企业来完成。除此之外,马斯克的民营太空探索公司,也成为除它们之外,美国政府资金最大的投入对象。

但是,上面那些美国正在开发的项目,神州的快舟一号,远征一号,遨龙一号等项目,差不多都已经实现了啊!


就一枚火箭,把事情全干完了

美国的波音洛马等老企业,有技术有储备有经验,却官僚主义盛行,在美国“特色”社会下,成本奇高。同样是几十亿的资金,神州航天部门都够用一年的了,而且是发射20多次火箭(一年内)。其中一枚长征七号火箭,就实现了上面的一连串项目的技术验证。

反观美国,同样是一年几十亿美金砸下去,只发射了3颗具备维修能力的实验卫星。谁的效率高,不言而喻了吧?川普要真想要跳过这些急需追赶的项目,搞出革命性的太空军装备,还是先把这几家拿钱不办事的公司给“国有化革命”才好。


地球禁止太空核爆,核弹上天等于全球公敌

现在看来川普的太空军计划,噱头的成分居多。与其拿华而不实的太空军说事,小编建议,美国还是先把可控核聚变的技术突破了再说吧!