上個月，國際空間站俄羅斯艙段意外點火事故，讓美俄的“空間站延壽”計劃大打折扣。與此同時，中國成功發(fā)射了天宮號空間站的“天和”核心艙，并預計2022年空間站全部建成。中國空間站的加速推進，與美國領(lǐng)銜的國際空間站提前退役，形成了鮮明對比。

當天宮號建成后，中國的載人登月和月球基地計劃就會跟進，實現(xiàn)東方民族的千年夙愿。今天，我們就來聊一聊未來的“天宮號”“月桂號”“吳剛號”和“廣寒宮”都應該是什么模樣。

地球身邊的“天宮號”空間站。

早在1968年和1970年，錢學森就分別提出了“千鈞棒一號偵察飛船”“千鈞棒二號殲擊飛船”和中國航天飛機的計劃。同一時期，錢老也對中國的空間站做出了具體的設(shè)想，他提出，當我們在天上建立了航天站，解決了多次往返的運輸問題后，除了進行正常的（科學工程）生產(chǎn)，也可以利用天上充沛的陽光，進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

可以看到，即使是在當時的困難條件下，我國的“兩彈一星”元勛的思想也是極其超前的。錢老提出的“偵察飛船”，就是如今載人飛船的原型，而“殲擊飛船”是什么意思？那就是美帝正在做的太空軍和太空軍事化的事了。

而他提出“航天站”而不是如今叫的“空間站”，證明錢老的設(shè)想不僅僅是在太空“留駐”，很可能還有“太空加油站”這種服務(wù)于航天飛行的太空站點。而且，能夠在“航天站”進行工程生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的話，這種太空站點也一定比我們現(xiàn)在在建的空間站，規(guī)模大得多。

某種意義上講，中國將于2022年完全建成的“天宮號”空間站，只是錢老航天站設(shè)想的第一步。

2011年9月，“天宮一號”空間實驗室發(fā)射升空，之后分別與“神舟八號”“神舟九號”和“神舟10號”進行交會對接試驗。這是中國正式搭建空間站前的第一次演練。2016年9月，“天宮二號”發(fā)射升空，之后分別與“神舟十一號”和“天舟一號”進行對接試驗。在這第二次演練中，中國的“客運”飛船和“貨運”飛船技術(shù)徹底成熟。

于是，2021年4月29日，我國開始了天宮號空間站的第一步，運用長征5B遙二運載火箭，將“天和”核心艙發(fā)射升空。

天和主要由對接區(qū)和居住區(qū)組成，對接艙擁有上、下、左、右、前、后六個對接口，其中一個與居住區(qū)“綁定”，剩下的五個對接口，可以分別與接下來要發(fā)射的“問天”實驗艙和“夢天”實驗艙，以及天舟系列貨運飛船對接。

居住區(qū)體積較大，擁有供三名航天員一年以上的長期留駐條件和最多六名航天員的短期留駐條件。居住區(qū)一端是對接艙，另一端也有一個對接口，專門與神舟系列客運飛船對接，進行人員的輸送。

當然，神舟、天舟、問天、夢天四個重要組成部分，并未占完天和核心艙的對接口。其上、下兩個對接口，仍然是空置的，未來可以與全新功能的其他艙段進行對接，比如中國自己的巡天飛行器或者其他國家的客運飛船、貨運飛船。

截止目前，在17個國家遞交的42個天宮號空間站合作項目中，已經(jīng)有9個項目獲得批準。中國自己的神舟十二號客運飛船和天舟二號貨運飛船，也已經(jīng)發(fā)射升空，與天和核心艙對接成功。

在天宮號主體已經(jīng)搭建完成，三名航天員順利開展進駐和空間實驗的情況下，后續(xù)問天、夢天等實驗艙和天舟貨運飛船，就可以提高發(fā)射頻次，加快空間站的搭建速度。所以，我們的天宮號空間站不會像之前天宮一號、天宮二號那樣以年為單位緩慢操作，而是一兩年時間完成全部12次發(fā)射任務(wù)，迅速地把“天宮號”空間站完全建成。

2022年，當我們的天宮建成的時候，下一步載人登月計劃就會馬上開始。因為，美國以SpaceX（太空探索技術(shù)公司）為代表的民用航天公司，正在迅速推進重型獵鷹、星艦等項目，發(fā)展大推力、可重復利用的深空運載火箭和客運飛船，試圖完成“再次載人登月”甚至“載人登陸火星”的目標。

月球身邊的“吳剛伐桂”。

相比于中國航天的穩(wěn)步推進，美國航天為了省錢和主動競爭，一方面在特朗普簽署“太空軍”成立命令后，積極推動“太空軍事化”，發(fā)展類似X-37B的“太空戰(zhàn)機”。另一方面，美國主動放棄了NASA（美國國家航空航天局）進行載人航天事業(yè)的主體地位，將航天技術(shù)分享給SpaceX等民營公司來做，以降低成本。

目前美國航天的明星，就是SpaceX公司即將推出的“星艦”項目。它的結(jié)構(gòu)很簡單，就是上面一艘類似航天飛機的“星艦”飛船，下面一根由27個小火箭發(fā)動機并聯(lián)的粗壯“大火箭”。

SpaceX星艦和助推器

實際上，中國的長征系列運載火箭，普遍采用的三級串聯(lián)加四個助推火箭捆綁的設(shè)計，才是數(shù)十年來多次發(fā)射，實踐證明了的最實用最穩(wěn)妥方案。如果要可重復利用的話，最好放棄將火箭整體從地面送入大氣層的第一級火箭和捆綁式助推火箭，專注于在大氣層上部飛行的第二級和第三級火箭的重復利用。

中國長征系列運載火箭，近年來多次搭載的“遠征一號”上面級，可能很多人都不太了解其真正價值，甚至沒怎么聽說過。但實際上，遠征一號，才是中國可重復利用火箭的關(guān)鍵。

目前的遠征一號上面級，只是在傳統(tǒng)的三級串聯(lián)火箭上增加的“第四級火箭”，作為“太空擺渡車”將衛(wèi)星送入預定軌道，從而避免了衛(wèi)星本身的燃料消耗。

但關(guān)鍵就是“太空擺渡車”這個概念。遠征一號上面級可以在太空中多次點火啟動，可以在衛(wèi)星軌道、飛船軌道等來回機動，保持較長期的存在，而不是像一二級那樣發(fā)射后立馬拋掉。

如果將遠征一號上面級擴大，與傳統(tǒng)的第三級甚至第二級結(jié)合起來，加上固定式整流罩的話，就跟SpaceX公司的“星艦”本身一樣了。它也可以重復利用。

那么，大膽設(shè)想一下，如果中國有了這種類似星艦的“遠征二號”，與天宮號空間站對接。然后把天舟系列貨運飛船改成“加油飛船”，專門向空間站輸送太空燃料，然后也到達空間站，與遠征二號對接，進行“太空加油”。

那么，遠征二號就可以獲得新一輪的燃料支持，直接從天宮號空間站“發(fā)射”（脫離對接就行了），然后點火飛赴月球的話，就會非常方便，也非常簡單，大大降低安全事故的概率。

或者更簡單的方法，天舟系列貨運飛船的“加油艙”與遠征二號直接對接，串聯(lián)在一起，形成太空中組裝的“二級火箭”。然后，天舟和遠征一起飛向月球軌道，或者火星。

通過這個方法，中國就可以充分發(fā)揮“太空擺渡車”的威力，不僅是加油艙，其他的貨運飛船艙、太空對接艙、實驗艙、客運飛船艙等也都可以與“遠征二號”對接。由于是太空中的真空環(huán)境，以及沒有地球引力干擾的失重狀態(tài)，遠征二號作為“太空火車頭”，后面可以串聯(lián)三個甚至十個不同功能的艙段，組成一列“太空火車”。

然后，這列“太空火車”可以開赴地月之間的L1拉格朗日點，即地月引力平衡點。在這個位置，地球和月亮對它的引力相等，方向相反，所以幾乎可以不消耗燃料，就在這個位置上持續(xù)留駐。具體辦法是繞著L1點豎向轉(zhuǎn)圈，就像“墻上時鐘”那樣垂直于正常的地月系“盤子”運行?；蛘呔驮贚1點上自旋運行。

然后，太空火車在L1拉格朗日點上“停車”（實際還是常態(tài)化微小半徑轉(zhuǎn)圈的），開始建設(shè)“太空火車站”，就像天宮號空間站的搭建一樣，在核心對接艙上對接燃料艙、月球采樣飛船、月球衛(wèi)星、月球?qū)嶒炁摚笃谶€可以加上巨型太陽帆發(fā)電板、月球氦3聚變發(fā)電裝置等。

只要這個“太空火車站”建造完成，載人登月這種十分艱巨的任務(wù)，就會變得非常簡單。即使是神舟十三號這種很簡單的載人飛船，只要攜帶上足夠的登月設(shè)備和維生系統(tǒng)，就可以從天宮號空間站直接出發(fā)，先飛到太空火車站獲取燃料等補給，再飛向月球表面，實現(xiàn)登月和返回。

這樣的話，載人飛船本身繞月運行，成為“吳剛號”，太空火車站在拉格朗日點長期停留，成為“月桂號”，飛船分離出的載人月球著陸器和載人月球車，就相當于新的“嫦娥號”和新的“玉兔號”。

中國載人登月

就算出現(xiàn)了意料之外的問題，或者緊急狀況，“吳剛”和“月桂”上的救援艙段也可以及時趕到月球表面，迅速解決問題，或者幫助登月的宇航員回家。

月球表面的“廣寒宮”。

如果有了“天宮號”近地的空間站，和“月桂號”這種近月的“太空火車站”，就算沒有重型運載火箭，我們依靠已經(jīng)成熟的神舟系列載人飛船、天舟系列貨運飛船，也可以源源不斷地將各種載人登月的艙段發(fā)射上天，在太空中進行組裝和轉(zhuǎn)運。

當然，有了重型運載火箭，更好。比如有了100噸以上的空間站軌道發(fā)射能力的新型長征火箭，我們就可以在載人登月的同時，啟動月球基地的建設(shè)計劃。

月球基地

通過一次又一次地向臨近地球的天宮空間站發(fā)射月球基地組件，一次100噸的話，我們完全可以設(shè)計出1000噸甚至更大的月球基地來。然后讓更大型的遠征三號或遠征四號繼續(xù)“太空擺渡”，將這些月球基地組件運往拉格朗日點，然后依靠“月桂號”自身的月球往返飛船，向月球表面運輸，然后在月面組裝。

就像一列重型火車，從地球的文昌發(fā)射場出發(fā)，先飛到太空第一站天宮號，再飛到第二站月桂號，最后抵達月球表面的“廣寒宮”。這種“接力轉(zhuǎn)運”的方式，一定比美國的“星艦”飛船自己一個來回跑快得多，運輸?shù)牧恳泊蟮枚唷?/p>

那么，全世界第二個“載人登月”的國家，和第一個建立“月球基地”的國家，我相信，一定是屬于中國的。