蘇聯(lián)登月艙助力中國載人登月？

俄羅斯媒體最近爆出消息，說中國正試圖從烏克蘭購買蘇聯(lián)時期的登月艙推進(jìn)技術(shù)，以此獲得登月艙設(shè)計經(jīng)驗(yàn)。且不論這則消息的真?zhèn)危擞嵰怀?，蘇聯(lián)載人登月計劃，特別是登月艙設(shè)計方案，再次進(jìn)入公眾視野。

無論是選擇緩步或加速實(shí)施，載人登月都是中國航天部門不得不嚴(yán)肅考慮的問題。載人登月著陸器的關(guān)鍵技術(shù)之一，便是用于月面下降以及重返月球軌道所需的動力系統(tǒng)。西方分析人士認(rèn)為，來自烏克蘭的登月艙推進(jìn)技術(shù)能讓中國縮短相關(guān)技術(shù)研發(fā)周期。

當(dāng)年蘇聯(lián)N1月球火箭的災(zāi)難性失敗徹底葬送了載人登月計劃，然而這并不意味著蘇聯(lián)登月技術(shù)一無是處。當(dāng)時蘇聯(lián)LK登月艙已完成研制，整裝待發(fā)。與美國“阿波羅”登月行動中使用的“鷹”號登月艙相比，蘇聯(lián)LK登月艙選擇了全然不同的設(shè)計理念，LK更小更輕，只能容納一名航天員。在推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計上，LK極富特色。LK的推進(jìn)艙內(nèi)裝有兩臺火箭發(fā)動機(jī)——主發(fā)動機(jī)11D411（RD858）和備份發(fā)動機(jī)11D412（RD859）。主發(fā)動機(jī)可點(diǎn)火兩次，備份發(fā)動機(jī)可以點(diǎn)火一次。如果主發(fā)動機(jī)下降過程中故障，備份發(fā)動機(jī)會點(diǎn)火工作，將登月艙送回繞月軌道；萬一主發(fā)動機(jī)在上升段掉了鏈子，備份發(fā)動機(jī)會接替工作，保證航天員上升重返。反觀“鷹”號登月艙，其采用兩臺火箭發(fā)動機(jī)分別承擔(dān)下降減速和上升重返軌道任務(wù)，任何一臺發(fā)動機(jī)出現(xiàn)故障，都將導(dǎo)致可怕的災(zāi)難后果。

在人機(jī)功效問題上，LK登月艙顯然考慮不多。“鷹”號登月艙與“阿波羅”指令艙之間設(shè)有對接艙門，供航天員進(jìn)出登月艙。而LK與登月指令艙LOK之間卻是“死胡同”。從月球軌道向月面降落前，航天員需要先從LOK出艙，通過太空行走方式進(jìn)入LK登月艙，然后實(shí)施登陸。月面活動結(jié)束后，LK登月艙從月面上升與LOK重新對接，登月航天員還得爬出LK再次太空行走返回LOK，然后拋掉LK登月艙，向地球返航。

從整體上看，LK登月艙在動力模塊設(shè)計方面的確可圈可點(diǎn)，但LK的最終制動起點(diǎn)高度僅為1 500米，遠(yuǎn)低于“鷹”的100千米。LK兩臺發(fā)動機(jī)的備份設(shè)計，仍存在一個安全裕度包線，并不能完全消除風(fēng)險。從人機(jī)功效方面看，LK問題更多。如果其他國家未來實(shí)施載人登月工程，也許會考慮至少保證兩名航天員著陸月面，以增加月面探測工作的有效性和安全性，登月艙顯然需要更大。動力系統(tǒng)的冗余安全設(shè)計固然重要，但LK登月艙發(fā)動機(jī)推力水平及其調(diào)節(jié)能力，顯然無法滿足當(dāng)下和未來的需要。

中國“神舟”系列飛船以及“嫦娥”探月工程的不斷成功，證明了中國在載人空間飛行器和月球探測/著陸器領(lǐng)域已經(jīng)具備了一定的技術(shù)實(shí)力，運(yùn)載器及其推進(jìn)技術(shù)也在迅速進(jìn)展?，F(xiàn)階段雖不能否定LK的借鑒意義，但至多僅作為參照。實(shí)施載人登月工程，看看蘇聯(lián)當(dāng)年的方案，作一些分析和總結(jié)，總歸是有好處。但要說以此為基點(diǎn)就能大幅加速載人登月工程進(jìn)展，那絕對是過了。

左光中國空間技術(shù)研究院主任研究員