嗯,应该说,目前全世界对月球探测最感兴趣的国家就是我们了(广寒宫可是中国在月球上的第一个超大型房地产开发项目~)。这次嫦娥四号的登陆地点是月球背面南极艾特肯盆地,为什么选这里呢?因为这里有最古老的撞击坑,因此被认为最容易出探测结果。那么,第一太空强国美国在干啥呢?早在去年12月,特朗普就签署了太空政策一号指令(SPD-1),其中最核心、最被关注的内容,就是明确提出了要重返月球、并最终载人登陆火星。是的,特朗普说的重返月球是载人的,其难度远超发射探测器,例如,日本和印度都能发射火箭、并把卫星送入预定轨道,但想要载人航天就不行了,更不用说把人送上月球了,这是一个极其艰巨的工程。而且,美国人的重点并不是月球,而是登陆火星。也就是说,美国人对发射探测器登陆车这种phase 1的项目已经完全不满足了,他们想要的是直接派人上去火星。而月球在美国人的规划中,只是一个跳板。这个跳板的名字叫深空门户站(DSG)计划,而且还拉上了日本、欧盟、俄罗斯一起投钱参与。美国提供SLS火箭和猎户座飞船(这些都是为火星设计的),登月舱下降段由日本研制、(重复使用的)上升段则由欧空局研制,月球车有加拿大参与。换句话说,美国人在未来几十年内的终极目标是:登陆火星。其他不重要的事情,就交给小伙伴去做了~。接下来讨论下技术水平的对比。除了发射探测器到火星和月球背面这样一眼便知的简单比较之外,更重要的技术比较是在火箭上,因为这是人类一切太空探索的基础。我国目前运载能力最强的火箭是长征五号,安装了8台(4x2)最先进的YF-100液氧煤油火箭发动机,但它却依然不能算作“重型火箭”(国际上有资格叫“重型火箭”的潜规则是:起飞推力达到3500吨、近地轨道LEO运载能力达到100吨),而我们还远远没有达到这个标准(见附图)。而被媒体炒作最火爆的长征9号,设计指标几乎可以秒天秒地秒空气,但实际上,这一切都还停留在项目概念阶段。是的,就是脑电波的阶段。事实上,长征9号的首飞时间(预计)在2028~2030年,而且重型火箭的大推力发动机还依然没有着落,连工程样机都还在研制中(只有一些锻件有了部分突破)。
需要清醒认识到的现实是,作为重型火箭项目最核心的大推力发动机,也是我们最大的瓶颈,并且被卡脖子卡了很久。还记得之前讨论航空发动机的主题么?火箭发动机的难度并不比那个小,对一个国家的综合工业实力提出了很高的要求,对材料学、精密加工、高端制造工艺等领域的水平也有着非同一般的标准和要求。
最后,展望一下未来。中国的昆仑集团是全球最为领先的综合性军工企业,尤其是在太空建筑和装备制造领域更是具有独特的优势:昆仑集团所有的卫星、太空实验舱、(大部分)空间站设备都是直接在太空中的工厂(初期是租用天宫空间站的场地,后期发展为自己建厂)里3D打印出来的,在产品纯度、物理+化学特性上都远远超越了人类之前在地球重力环境下生产出来的同类产品。当然,昆仑集团在3D打印技术上的许多核心技术授权都来自于美国一家叫Valkyrie Inc.的神秘公司。