報道稱,這是該計劃首次披露細節。不久前,中國成功完成了首次無人火星探測任務。搭載祝融號火星車的天問壹號著陸巡視器,於5月15日7時18分降落在火星烏托邦平原南部預選著陸區。隨後,中國運載火箭技術研究院院長王小軍在參加2021年全球航天 探索 大會時透露,中國計劃在2033年、2035年、2037年、2041年及以後進行載人火星探測。
《中國航天報》23日援引王小軍的話報道稱,中國將在2030年前再進行壹次無人火星探測往返任務,並采集火星土壤樣本。接下來,會在2033年進行首次載人火星探測任務。
報道介紹,中國的載人火星探測計劃分三步走:第壹步是機器人火星探測(技術準備階段),主要任務包括火星采樣返回、火星基地選址考察、原位資源利用系統建設等;第二步是初級探測(初步應用階段),主要任務包括載人環火、軌道探測、載人火星著陸探測、火星基地建設等;第三步則是航班化探測(經濟圈形成階段),主要任務包括大規模地火運輸艦隊,大規模開發與應用等。
報道提到,在推進技術方面,核熱推進將成為載人火星探測方案設計的重要選擇。雖然核聚變推進理論上的比沖性能更高,但目前的理論和技術尚不足以支持,只適合作為遠期研究目標。
“三步走”方案中,第壹步仍將采用大型或重型運載火箭,直接將探測器發射至地火轉移軌道,探測器則配備有化學推進器,通過不斷開關機的方式,逐步進入火星軌道,然後開啟反推制動,最終抵達火星。
第二步由於發射質量大大增加,研究人員設計了壹種新的任務架構,即核電核熱組合推進和人貨分運。在地球上升段,分別用7枚重型運載火箭和1枚載人運載火箭,將地火轉移運載器和載人飛船送往太空,在近地軌道完成組裝,然後再從地球高橢圓軌道出發,接近火星時利用火星大氣進行氣動捕捉。其中,載人型轉移運載器重達246噸,采用三臺10噸級推力的核熱發動機作為主要動力,並攜帶108噸的液氫作為推進工質,各子系統的電力也由核電提供,有效載荷可達65噸。載貨型轉移運載器則重達328噸,攜帶76噸液氫,有效載荷質量為206噸。
第三步在第二步的基礎上實現了航班化,通過在地球軌道和地拉格朗日L2點設立空間驛站和補給站,轉移飛行器將不必飛回地球,而是在地火軌道上長時間運轉,只需定期前往補給站和空間驛站,加註推進劑、裝載貨物和人員即可。
中國的太空 探索 計劃可謂進展神速,路透社曾在5月16日的報道中評論稱,中國1970年代才發射首顆衛星,2003年就實現首次太空飛行,2021年首次登陸火星,其發展速度比任何壹個國家都快了很多。但需要註意的是,作為中國的競爭對手,美國並未停下在太空領域的前進腳步。根據美國航空航天局(NASA)2018年的壹項計劃,美國將爭取在10年內重返月球,並從月球出發登陸火星。該計劃中提到,中標企業必須在2021年完成首次重返月球任務。但現在看來,這壹計劃的進度顯然已經落後,當中國將進行載人火星探測計劃的消息公布後,NASA無疑將承受更大的壓力。