【环球科技观察:#美俄中都有哪些重型火箭# ?】近年来随着探月热潮的兴起,载人登月和深空探测必需的重型火箭受到越来越多的关注。按照公认的标准,近地轨道运载能力在50 吨以上的运载火箭才算是重型火箭,但想要打造这种集成了当前最先进航天技术的“大国重器”,实在不容易。

美国两大超级火箭争雄

几经拖延之后,为美国“阿尔忒弥斯”载人登月计划量身打造的“太空发射系统(SLS)”重型火箭终于站上了发射台(下图)。英国广播公司称,“美国史上最大、最贵和拖延最久的超级火箭”即将于4月3日进行正式发射前最关键的“湿装彩排”。

目前SLS火箭与“猎户座”新型探月飞船的组合体已经在发射塔上准备完毕。报道称,SLS堪称庞然大物,其高度接近100米,它的推力比冷战时期“阿波罗”登月计划使用的“土星五号”重型火箭还要大出15%,足以将95吨载荷送入近地轨道。升级型号可将近地轨道运载能力提升到130吨。

按照美国航空航天局(NASA)的规划,在4月3日的测试中,将演练全套发射流程,包括实际加注推进剂,直到点火升空前约10秒时才叫停。假设一切进展顺利,NASA最早将在今年5月进行SLS火箭的首次发射。它将“猎户座”飞船送到距离地球45万公里的月球轨道,飞船绕过月球背面后返回地球,在加州附近的太平洋海域降落。

但SLS火箭正面临着巨大的争议。负责审计NASA项目的美国监察长办公室提交的评估称,SLS火箭的平均发射成本高达惊人的40亿美元,以至于该报告将SLS项目描述为“不可持续”。

NASA准备测试SLS火箭之际,更大的重型火箭也已竖立在发射架上。这就是美国太空探索技术公司(SpaceX公司)的“星船”。后者由两部分组成:被称为“超重型火箭”的一级助推器和“星船”的上面级航天器,它们合体后的高度达到创纪录的118米。

按照SpaceX公司的规划,未来“星船”同样用于登陆月球和火星。“星船”组合体最大推力达到惊人的7500吨,可以轻易将超过100吨的载荷送入近地轨道。“超重型火箭”与“星船”都被设计成完全可重复使用,SpaceX公司CEO马斯克宣称,未来两三年内,“星船”的发射成本将降到1000万美元之内。

美国“太空”网站称,马斯克近日透露,“星船”最快将在5月进行首次太空测试,其飞行高度将超过100公里并绕地球一圈,然后降落在夏威夷考艾岛附近的太平洋。

除了“星船”外,SpaceX公司此前发射的“猎鹰重型”火箭是现役运力最大的运载火箭,它能将约64吨的有效载荷送入太空。但SpaceX公司已确定该火箭并不承担载人飞行任务。

接受《环球时报》记者采访的专家表示,从技术成熟度看,目前SLS火箭更胜一筹。它大量采用航天飞机的成熟技术,在可靠性上已经得到过验证。因此SLS火箭只需要完成一次无人验证发射,就将搭载航天员实际推进“阿尔忒弥斯”载人登月项目。而“星船”项目目前的完成度很低,即便首次太空发射取得成功,但还不代表它能很快投入使用。马斯克表示,目前“星船”还在不断更新设计,尚没有最终定型。

俄罗斯重型火箭仍在规划中

苏联曾与美国在太空探索领域激烈竞争数十年,作为苏联航天遗产的主要继承人,俄罗斯先后提出多型重型火箭设计。但就当前进度来说,它们基本处于规划状态。

20世纪70年代,苏联为与美国竞争载人登月,曾研制出N1重型运载火箭,但连续4次发射失败后被迫放弃。1987年,苏联首次成功发射用于搭载“暴风雪”航天飞机的“能源”号重型火箭,它的近地轨道运载能力达到100吨。但随着苏联解体与“暴风雪”航天飞机项目的下马,“能源”号重型火箭退出了历史舞台。

俄罗斯在相当长时间里都只能依靠苏联时代的“联盟”号和“质子”号运载火箭维持航天发射。从1994年开始,俄罗斯赫鲁尼切夫国家航天研究和生产中心提出使用清洁能源的“安加拉”火箭项目,该系列火箭包括“轻”“中”“重”三个级别,其中2005年“美俄蜜月期”提出的“安加拉-100”火箭推力最大,其近地轨道运送能力超过100吨,足以满足时任美国总统布什建议的载人登月“太空探索愿景”的需求。但因为种种原因,“安加拉”火箭进展缓慢,俄罗斯已经放弃该系列重型火箭的规划,转而优先确保用“安加拉-A5”大型火箭执行载人航天任务。

2009年俄罗斯开始研制“罗斯M”系列运载火箭,计划于2015年投入使用,在位于远东的东方发射场执行载人和货运飞船的发射任务。根据型号不同,“罗斯M”可将6.5吨至50吨有效载荷送到近地球轨道。但2011年,俄罗斯政府宣布停止该火箭的研制。

2016年,俄罗斯提出了另一种重型火箭设计——“叶尼塞”火箭。它成为俄罗斯载人登月和兴建月球基地的关键运载工具,其近地轨道能力不小于80吨,后续型号可提升至100吨,月球轨道运输能力至少为20吨,以满足2030年将俄罗斯下一代“雄鹰”号载人飞船(20吨)送入月球轨道的需求。俄罗斯还计划在它的基础上研制“顿河”重型火箭,其近地轨道运载能力达到130吨,可用于发射俄罗斯的月球基地模块。然而出于整个项目花费过大、没有考虑应用可重复使用等最新航天技术等原因,2021年俄罗斯宣布暂停“叶尼塞”重型火箭的技术设计工作。俄罗斯的载人登月项目可能改由多枚“安加拉-A5”大型火箭联合执行。它们将通过多次发射,分别将载人飞船、月球着陆系统及空间拖船送入近地轨道,进行在轨对接后再实施登月。

中国重型火箭正处于研制阶段

中国长征五号系列大型运载火箭成功发射后,外界极为关注“中国用于深空探测的重型火箭项目”。

美国“太空”网站称,当前中国近地轨道运载能力最强的火箭是长征五号系列火箭,近地轨道运载能力达到25吨。报道称,中国从2018年开始提出近地轨道运载能力高达140吨的长征九号重型火箭,预计将在2028年前后首发。外媒还猜测,长征九号重型火箭芯级直径为10米,高度将超过103米,起飞推力超过4000吨。此外,它还采取可重复使用的火箭技术以降低发射成本。

根据公开报道,2021年中国探月工程首任总指挥栾恩杰在接受采访时证实,中国百吨级重型运载火箭的论证阶段已基本完成,进入立项后续阶段,重型火箭的研究工作有望在“十四五”期间展开,以满足中国航天走向更深远太空的需求。

中国科学院院士、中国航天科技集团一院首席总设计师姜杰在今年两会期间接受《环球时报》记者采访时也透露,我国具有跨代意义的重型运载火箭正处于研制中,研制过程需要八到十年时间。这款重型运载火箭能跨越式提升我国进入和利用太空的能力,它的近地轨道运载能力达百吨级,地月转移轨道运载能力为50吨级,其任务覆盖面广、适应性强,既可用于空间舱段、空间电站等近地轨道大规模发射任务,也可用于载人登月、载人火星/小行星探测、太阳系边际探测等深空探测任务。这款火箭将使我国空间活动进入全新的大规模探测阶段,保障我国在宇宙探索和太空开发中的优势地位。(《环球时报》4月2日4版文章,作者晨阳 马俊)

ワンダーストーリー这个频道更新的一个视频,日本海域发现了“最强资源”,中韩却企图抢夺霸占。
内容大意:
日本人从小就在教科书里被告知日本是一个资源匮乏的国家。但在不久的将来日本极有可能成为资源输出大国。因为在日本海域发现了大量的天然气水化物和稀有金属资源。但在开发天然气水化物的过程中收到了韩国的抗议,因为韩国称资源的埋葬范围一部分在韩国领海,日本不能不打招呼独自开发。发现的稀有金属资源的量足够日本用数百年,由此可以解除对中国的依赖,还能成为出口国,从而使中国的国际地位遍低,瓦解掉中国的霸权主义…中国在意识到这一点后擅自派出船进入钓鱼岛海域勘查日本的稀有金属资源,来阻止日本进行开采…

南暴雨北高温的成因(发表于2005年6月27日)
  
  踏入6月份,以长江为界,我国出现南暴雨北高温的极端恶劣气象。长江以南地区持续强降雨造成严重的洪涝灾害,各地降雨量为常年2~3倍,广东局部地区更出现400年一遇强降水,西江洪锋和珠江干流均遭受百年一遇超警戒水位;同期,长江以北地区却持续高温干旱,普遍气温高达35~39度,局部地区为40~42度,新疆吐鲁番更出现45·4度极端高温天气。
  
  什么原因造成近期南暴雨北高温这种泾渭分明的现象?早在2004年10月3日,本人发表“阴性力的能量波动已显露无遗”一文中已明确指出:-------踏入6月份,地球渐渐公转至近日点(夏至6月21日)的“十“能量模式的“阴性力“轴线位置时,太阳、地球和月球受到“X“行星以及“阴性力“的扰动的力量随之增强。首先是海洋及陆地生物出现异常,其次是世界各地的活火山受到影响,地震现象更是显得频繁。站在全球温度变化的角度来审视,我们发现到气温变化呈现一种明显的区域分布:
  
  6月前期,全球各地的气温分布呈现无序状态。
  
  6月21日(夏至)后,6月下旬至7月上旬,中国出现了南部地区高温而北部地区大降雨的泾渭分明的特殊情况。
  
  7月中下旬,情况刚好相反,中国南部地区普降大雨而北部地区出现气温突然急剧上升的异常高温状况。
  
  8月,中国南北部地区均处于高温与暴雨相互交错无序分布的局面。
  
  从全球整体看,世界各地同期基本上也呈现了类似中国南北部地区高温和暴雨的区域分布状况。
  
  为什么会出现今夏以来高温和暴雨的区域分布从无序--有序--无序的节律走向?很明显,当地球公转至近日点时(夏至6月21日),一方面,地球正处于吸收宇宙、太阳能量的轴线端点位置;另一方面,地球刚好运转至“X“行星黄道带交汇点上。此时,地球受到太阳能量波动的影响力最大,同样受到“阴性力“能量波动的扰动力最强。《宇宙》一书中已详细论证了SARS和禽流感的先后爆发是受到“阴性力“的扰动所致,“阴性力“的扰动首先引致太阳能量的波动,太阳能量的微少波动进而影响到地球温度空间能量均衡出现变化,最终造成地球的气温急剧变化,从而导致今夏突然出现高温酷热的极瑞气候现象。估计“阴性力“的能量波动呈现一种“二弦波“的周期性波动(备注:当时还未发现阴性力波动周期的规律性,后来通过2004年10份全球性地震进动节律性发现了阴性力高低锋波动周期各为15天,刚好与月球绕地公转的朔、望日周期性相吻合,并根据阴性力15天周期性锁定12月26日将发生大地震),当“阴性力“能量波动处于低峰期,施加到太阳身上的压力减弱,太阳辐射到地球的能量随之增强,造成地球气温急剧上升,从而出现了今夏极瑞高温的气候反常现象。当“阴性力“能量波动处于高峰期,施加到太阳身上的压力增强,太阳辐射到地球的能量随之减弱,导致地球气温迅速下降,最终出现强暴雨的异常现象。正是受到“阴性力“波动峰期的影响,6月下旬至7月份,高温与暴雨的南北部区域性有序分布也就成为可能,8月份地球已远离近日点,摆脱了“阴性力“扰动力的强有力控制,高温与暴雨的分布也就没有明显的区域性可言了。--------
  
  由此可见,近期我国出现南暴雨北高温的罕见现象本人早在去年10月初已明确指出并作了深入剖析,很明显,连续两年在“夏至”时期出现南暴雨北高温这种泾渭分明的气象无疑与“阴性力”扰动存在莫大干系。令人费解的是:2004年6月南高温北暴雨,2005年6月却掉转为南暴雨北高温。为什么出现这种相反情况?为此本人足足苦思了二十天,至今不得要领,这个疑问只好留待明年去解答了。今年7月气象情况又如何?相信将会出现与去年7月刚好相反的情况。此外,随着“阳性力”和“阴性力”能量波动不断加剧,7月以后的气象将比去年更之恶化。
  
  近期我国南暴雨北高温状况除了运用“阴性力”对太阳、月球、地球和生物进行能量扰动的机制予以剖析之外(详情请参阅“阴性力的能量波动已显露无遗”一文),还必须从地球干旱动力学原理的角度来阐述,为方便读者理解,现将本人发表的另一篇“地球干旱的动力学原理”部分内容摘录如下:------随着地球绕日公转的轨迹观察,九月中旬,地球正处于“阳性力”沿太阳系由西向东运动的能量中心轴线上,“阳性力”从太阳系西面进入,贯穿太阳(能量中心)后从太阳东面穿出,然后进入地球的西面,最后又从地球东面越出,透过太阳系东面进入宇宙空间。此时,地球明显受到“阳性力”和太阳自西向东的同一方向的双重张力,这双重张力迫使地球不断地向宇宙空间释放在夏季所吸收的能量从而使到地球气温渐渐下降。踏入10月份,地球慢慢远离“阳性力”能量轴线的太阳东极端点,受到“阳性力”能量扰动的作用力依次减弱。虽然此时地球还未公转至远日点(冬至)位置,但由于“阴性力”出现异常的能量波动,对地球已造成极大的扰动,迫使地球释放能量的速度加快。一方面,“阴性力”施加到地球北极的空间压力瞬间加强,使到地球北极大气层压力梯度错动,从而驱使北极强冷空气迅速南下,导致中国北部气温急剧下降而提早进入冬季。另一方面,地球南北极地壳板块在“阴性力”强大的压力作用下,引致南北极冰川加快凝结,造成南北极洋底水温急剧下降,在海洋深层环流模式作用下,南北极洋底寒冷洋流迅速流向赤道后不断上升至洋面,造成地球赤道海洋的水温下降,形成了与“厄尔尼诺”相反的“依拉娜”现象,也即是说,10月份以来太平洋赤道海域的水温并不是如海洋气象学家们所说的升高了0·5度,而应该是下降了最起码1·0度(与今夏7、8月份的情况不同,该海域水温已经发生了根本性的变化,建议科学家们立即去验证便知真伪)。由于太平洋赤道海域水温偏低,引起该区域大气层冷空气压力沉降,对中国沿海地区大气对流层造成强大的拉力,此时,海洋与陆地的水圈大气环流模式已完全失去作用,冷暖气流互动下的降雨机制随之消失殆尽,就这样,中国南部地区的水份不断被“阴干”了,再加上今夏以来突发高温下大量水份的丧失,终于酿成中国南部地区出现了50年不遇的特大干旱事件。--------
  
  这里需要指出的是:今年5日31日、6月6日、6月13日和6月21日,分别出现四次沿着长江以南边界自四川、贵州、湖南、浙江由西向东分布的长达三千多公里强降雨带。为什么出现强降雨带沿着长江以南边界由西向东有序分布的特殊情况?可以断定,这是由于“阳性力”扰动所致(详情请参阅“温室效应谬论终结的真实写照”一文)。从中可以发现:大规模强降雨带被“阳性力”截击在长江以南区域。从长江所处的纬度看,它刚好处于北回归线轴线上,也即是说,“阳性力”既然能够引致沙漠由西向东沿着北回归线带状分布,那么,它将暴雨阻挡在长江以南区域内也就不足为怪了,事实上,短短二十天内出现四次沿着长江以南自西向东分布的强降雨带充分说明了这一点。
  
  什么原因造成南暴雨北高温这种泾渭分明的气象?很明显,站在气象学的角度无疑苍白无力。近期暴雨规模之广、强度之猛、降雨量之大实属罕见。那么,暴雨源头在哪里?对此,气象学理论很难作出合理解释。然而,这些问题非常重要,它关乎我们能否在一个较短时间尺度里对未来气候变化作出正面评估。如果我们对南暴雨北高温、暴雨源头等本质不作更深层次的认识和了解,仅仅停留在气象学层面上就某些个案作出纯学术的阐述又有什么意义呢?例如“厄尔尼诺”现象。长期以来,一旦出现具有明显海洋气候特征下的暴雨、高温、干旱、台风频频等等气候异常情况,气象及海洋学家们通常都将之归究为“厄尔尼诺”现象所致。“厄尔尼诺” 是西班牙语“圣婴”(上帝之子)的意思,指的是圣诞节前后发生在南美洲的秘鲁和厄尔尼诺附近----即赤道太平洋东部和中部海水大范围持续异常偏暖现象,这种现象的发生常对大气产生巨大影响,从而给全球气候带来异常变化。然而,“厄尔尼诺”又是如何形成?可以这么说,迄今为止气象及海洋专家们说不出个东南西北来。那么,仅仅抓住“厄尔尼诺”这种表象来解释各种气候异常情况又有什么积极意义呢?归根结底,只有弄清楚“厄尔尼诺”的真正成因,才能对各种气候异常情况从本质上予以正确认识和深入了解。由此可见,“厄尔尼诺”这种极之肤浅的问题还是免提为妙,此举不失为明智选择。
  
  通常一般人都明白,气温急剧波动所形成冷暖强对流天气是造成高温、干旱、寒流、暴雪、台风、飓风、冰雹、暴雨、洪涝等等自然灾害的主要原因,那么,又是什么原因造成气温急剧波动、冷暖强对流天气?这才是解决问题的核心所在。毋容置疑,2005年初至今,全球性气温急剧波动无疑是宇宙“十字力”能量波动对太阳、月球和地球的扰动所致,2004年至今,本人不停地尝试从宇宙宏观角度就2002年~2005年所发生的各种自然现象予以诠释,不遗余力地籍此从另一个角度去认识自然,希望能抛砖引玉、另辟蹊径而创新科学,从而推动社会和科学技术进步。然而,迄今为止,本人的良苦用心只好付之东流。好了,言归正传,近期大规模的暴雨源头在哪里?本人认为,在“阳性力”拢动下,地球大气层、海洋受到地球因自转和公转所带来的空间压力突然增强,海水受到挤压,通过大气环流方式大规模向内陆扩展,近期的强降雨也就理所当然了。也即是说,近期南方暴雨主要是太平洋强暖流带北上所造成,换言之,2004年6月份北方暴雨源头则来自北极冷空气带南下所致,或者这就是2004年与2005年6月份出现南北高温和暴雨气象的主要区别吧。相信这种推断有助于我们对于今年中下旬各种气象有更深入、更全面的认识。
  
  无可否认,宇宙“十字力”已全面扰动。令我非常担心的是:一旦“阳性力”和“阴性力”在某一海域产生共震,根本毋需发生大地震也可激发世纪海啸,界时某一沿海区域或岛屿有可能瞬间淹没在茫茫沧海中,地球每临近宇宙“十字力”能量轴线端点时这种可能性也即随之增强,不得不防-------。
  
  《宇宙异变的先兆》作者 劳锦全
#日志日期:2005-6-27 星期一(Monday)


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