“双空间站登月方案”及“环月空间站登月方案”

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/05 11:34:09


数年前,我在舰船知识那个军事论坛曾提过一个“双空间站”登月方案。即在环地和环月轨道各搞一个停泊空间站。作为登月出发和中转过度环节。整个系统由“环地空间站”、“环月空间站”、“地月摆渡飞船”、“登月摆渡飞船”、“神舟飞船”5个部分组成。
“环地空间站”和“神舟飞船”直接利用近期成果,用于宇航员往返太空和地球。“环地空间站”在登月计划中是登月出发和返回的集结地。
“环月空间站”是登月装备及人员的环月轨道对接目标飞行器,用于环月轨道维持和登月集结。
“地月摆渡飞船”用于宇航员、登月装备及燃料,往返环月空间站及环地空间站飞行运输。一次登月任务结束后,滞留“环地空间站”备用。
“登月摆渡飞船”用于登月,即环月空间站到月面的往返飞行运输。不在月球滞留载荷,登月返回后环月空间站后,与环月空间站一起滞留环月轨道备用,一艘飞船可以多次复用。
为了提高安全性,一套登月系统中可以备份2艘登月飞船、地月摆渡飞船及神舟飞船。使系统具有更高的安全性和救援能力。
该方案比“阿波罗”登月模式需要发射更多的装备和更复杂的飞行及控制技术。站在工程和技术角度却是更加合理和可行的。从现有的技术角度讲,仅需要准备轨道设计和飞行控制技术,空间燃料加注技术,登月飞船技术。该方案不需要一次发射很大的载荷,可以分多次发射完成,除了需要宇航员参与的飞行需要在时间上进行控制,其余准备工作均可从容完成,不需要“阿波罗”那样为登月而登月,在装备、时间和飞行上那样紧迫。
站在长期工程角度看,该方案有着更高的登月效率。除了神舟飞船,其余装备均可以多次“复用”,当再进行第二次登月时,仅需要向环月轨道运送宇航员和燃料即可。如果燃料补给准备充分,一次登月飞行也可以进行多地、多次登月。

补充:如果认为这个方案过于复杂,可以简化一下,同样能达到这个目的。
可以取消环地空间站过度模式。即取消环地空间站,把神舟飞船和地月摆渡飞船并轨,保留“环月空间站”和“登月摆渡飞船”。这样在每次登月时需要发射较大的载荷,一次完成登月人员、燃料的运输。考虑到“环月空间站”和“登月摆渡飞船”的建设工程,这种较大载荷的运载火箭是必须的,因此这个方案也是合理的。
方案由“双空间站”方案,变成“环月空间站”登月方案。这个方案简化了不少过程,可靠性和安全性提高不少。

当然还有更简化的方案,取消环月空间站,直接在环月轨道对接“地月摆渡飞船”和“登月摆渡飞船”,甚至还简化到在环地轨道把两者对接,这样基本上是重复阿波罗方案。与前两个方案少了很多安全性和功能,如果仅仅是为登月而登月,这个方案也是可行的,因为这样最省钱。
所以:
省钱,用最简化方案。
超前,用环月空间方案。
未来,用双空间站方案。

方案无论怎么变,在环月轨道的分离、对接是必须的,当年的阿波罗也是这么做的。只是受时间、运载工具和技术限制,无法长期滞留环月轨道,登月飞船无法重复使用。这个方案其实也可以说是阿波罗的完善版或加强版。因此,这个方案的技术目标和方向是:
1   环月轨道对接与分离。
2   太空加油。
3   地月摆渡。
4   重复登月。

数年前,我在舰船知识那个军事论坛曾提过一个“双空间站”登月方案。即在环地和环月轨道各搞一个停泊空间站。作为登月出发和中转过度环节。整个系统由“环地空间站”、“环月空间站”、“地月摆渡飞船”、“登月摆渡飞船”、“神舟飞船”5个部分组成。
“环地空间站”和“神舟飞船”直接利用近期成果,用于宇航员往返太空和地球。“环地空间站”在登月计划中是登月出发和返回的集结地。
“环月空间站”是登月装备及人员的环月轨道对接目标飞行器,用于环月轨道维持和登月集结。
“地月摆渡飞船”用于宇航员、登月装备及燃料,往返环月空间站及环地空间站飞行运输。一次登月任务结束后,滞留“环地空间站”备用。
“登月摆渡飞船”用于登月,即环月空间站到月面的往返飞行运输。不在月球滞留载荷,登月返回后环月空间站后,与环月空间站一起滞留环月轨道备用,一艘飞船可以多次复用。
为了提高安全性,一套登月系统中可以备份2艘登月飞船、地月摆渡飞船及神舟飞船。使系统具有更高的安全性和救援能力。
该方案比“阿波罗”登月模式需要发射更多的装备和更复杂的飞行及控制技术。站在工程和技术角度却是更加合理和可行的。从现有的技术角度讲,仅需要准备轨道设计和飞行控制技术,空间燃料加注技术,登月飞船技术。该方案不需要一次发射很大的载荷,可以分多次发射完成,除了需要宇航员参与的飞行需要在时间上进行控制,其余准备工作均可从容完成,不需要“阿波罗”那样为登月而登月,在装备、时间和飞行上那样紧迫。
站在长期工程角度看,该方案有着更高的登月效率。除了神舟飞船,其余装备均可以多次“复用”,当再进行第二次登月时,仅需要向环月轨道运送宇航员和燃料即可。如果燃料补给准备充分,一次登月飞行也可以进行多地、多次登月。

补充:如果认为这个方案过于复杂,可以简化一下,同样能达到这个目的。
可以取消环地空间站过度模式。即取消环地空间站,把神舟飞船和地月摆渡飞船并轨,保留“环月空间站”和“登月摆渡飞船”。这样在每次登月时需要发射较大的载荷,一次完成登月人员、燃料的运输。考虑到“环月空间站”和“登月摆渡飞船”的建设工程,这种较大载荷的运载火箭是必须的,因此这个方案也是合理的。
方案由“双空间站”方案,变成“环月空间站”登月方案。这个方案简化了不少过程,可靠性和安全性提高不少。

当然还有更简化的方案,取消环月空间站,直接在环月轨道对接“地月摆渡飞船”和“登月摆渡飞船”,甚至还简化到在环地轨道把两者对接,这样基本上是重复阿波罗方案。与前两个方案少了很多安全性和功能,如果仅仅是为登月而登月,这个方案也是可行的,因为这样最省钱。
所以:
省钱,用最简化方案。
超前,用环月空间方案。
未来,用双空间站方案。

方案无论怎么变,在环月轨道的分离、对接是必须的,当年的阿波罗也是这么做的。只是受时间、运载工具和技术限制,无法长期滞留环月轨道,登月飞船无法重复使用。这个方案其实也可以说是阿波罗的完善版或加强版。因此,这个方案的技术目标和方向是:
1   环月轨道对接与分离。
2   太空加油。
3   地月摆渡。
4   重复登月。
其实这个方案我自己也想过
其实我都觉得这个应该是能兼顾到火箭运力~而且是目前科技水平的长期月球考察办法
尤其是关于此计划中的空间部件的技术层面问题是更加的没有问题
从两个空间站来说~月球轨道空间站完全可以是地球轨道空间站的其中一个部分~或者说“缩水版”~
而在货运方面~地球对两个空间站的货运飞船也可以使用相同的(当然机载计算机程序不同~还有月球空间站货运飞船可能需要运力较大的火箭来打上去)
至于两艘"摆渡飞船"由于不需要考虑再入问题~所以不需要返回舱~
可以再神舟飞船的基础上~去掉返回舱~再加以配重调整和设备改装问题也应该不大

感觉关键问题还是在于资金上
小白窃以为不太可取,成本太高了,虽然表面看起来方便省事,但是没考虑技术难度,补给和维修。建立这一整庞大的套系统,我们又不可能没事往月球跑,而且系统越繁杂风险越高。
接驳环节过多,风险成倍增长。
先利用环地的空间站进行,你想的方案很好,但那是月球大开发时的事了。。。

需要大批量,高频率的返回地月之间时候了。

咱们现在还是要利用目前经济上可行,技术上可行(或稍加攻关就可以达到的方案).

不过你放心,你的方案将成为以后深空探索的模板的。
个人感觉就空间技术发展而言 这个是一个必将经历的过程,地球轨道空间站、近地球轨道空间站、太阳系行星轨道空间站,都是发展一个过程,对于目标的长期观察,人员的运送都是有帮助的。可靠性的问题是本来就要解决的。就好像大航海时代的船只,一开始是小舢板,我们只能在路途上多建几个基地,等以后技术发展了,可以搞大船了,这些基地估计也都成为路途上的补给城市了。
用绕地,绕月空间站的登月系统是个很好想法,唯一问题是返回时返回绕地轨道很不经济,和直接返回大气层相比需要多带很多燃料。如果能把空气减速技术吃透,用大气层减速返回绕地轨道就可以解决这个问题,这样的话就要看隔热板能不能作的重复使用,或者能在轨替换。如果能够在绕地空间站替换隔热板,再加上空气减速返回,从地球发射的东西只有燃料,人和替换的隔热板。
毛子当年的方案之一,复杂度太高,被pass了
dluxd 发表于 2012-1-2 11:13
毛子当年的方案之一,复杂度太高,被pass了
现在再看百吨大推力火箭其实复杂度也不低,毛子最后也没有搞成
iewgnem 发表于 2012-1-2 11:25
现在再看百吨大推力火箭其实复杂度也不低,毛子最后也没有搞成
发动机不给力啊,搞集束,复杂度必定上扬。小步快跑,成绩与风险并存。
还不如直接上重型火箭。
上空间驳船的话  最好是使用核动力发动机  那样可以大大减少燃料的携带量  同时也有足够的动力  由于空间驳船只是在太空使用  核污染问题也大大减少
如果认为这个方案过于复杂,可以简化一下,同样能达到这个目的。
可以取消环地空间站过度模式。即取消环地空间站,把神舟飞船和地月摆渡飞船并轨,保留“环月空间站”和“登月摆渡飞船”。这样在每次登月时需要发射较大的载荷,一次完成登月人员、燃料的运输。考虑到“环月空间站”和“登月摆渡飞船”的建设工程,这种较大载荷的运载火箭是必须的,因此这个方案也是合理的。
方案由“双空间站”方案,变成“环月空间站”登月方案。这个方案简化了不少过程,可靠性和安全性提高不少。
高可靠性和适宜的成本排在首位。开始几次登月还是为了找准技术方向,不便大规模开展。
如果要建立月球基地,这是个不错的方案,个人认为
当年md开始搞航天飞机的时候也觉得成本会很低...
大漠苍狼 发表于 2012-1-2 12:41
如果认为这个方案过于复杂,可以简化一下,同样能达到这个目的。
可以取消环地空间站过度模式。即取消环地 ...
无论方案怎么样,环地空间站都不会取消的。。。

担负的职责并不单单为月球准备的。。
大漠苍狼 发表于 2012-1-2 12:41
如果认为这个方案过于复杂,可以简化一下,同样能达到这个目的。
可以取消环地空间站过度模式。即取消环地 ...
个人觉得不论是现在的初期太空实验、技术论证,还是为了以后大规模的开发利用太空,向火星,小行星带矿区的发展,地球轨道空间站的建立是很有必要的。已现在至不远将来的技术而言,这样距离的太空旅行船需要在地球轨道组装、整备、出发。地球轨道站的发展是很有实用性的。
个人比较喜欢双空间站方案
未来太空大开发的母基地肯定是在空间站上,但现阶段还是以直接登月为主的
神舟飞船可以和地月摆渡飞船直接对接,登月摆渡飞船也可以和地月摆渡飞船直接对接,所以实际上不需要这两个空间站
小白认为,与其发射月球空间站还不如再进一步在月球近轨道组装好实验基地,然后软着陆到月球上的好。总感觉脚踏在是地才心安~这样一来可以在月球上常驻实验人员了吧
以后月球就是最好的近地空间站和地球前哨了
程序复杂,风险增加。
LZ可以去看看波音最近提出的那个重复使用登月飞行器(基于L2空间站)的规划
再补充:当然还有更简化的方案,取消环月空间站,直接在环月轨道对接“地月摆渡飞船”和“登月摆渡飞船”,甚至还简化到在环地轨道把两者对接,这样基本上是重复阿波罗方案。与前两个方案少了很多安全性和功能,如果仅仅是为登月而登月,这个方案也是可行的,因为这样最省钱。
所以:
省钱,用最简化方案。
超前,用环月空间方案。
未来,用双空间站方案。
没有图啊,
长远在月球建立常驻基地,应该是这种方案比较经济。关键是要有建造月球基地的意图。
长远考虑的话,还可以利用太阳能/核能电推做地月摆渡,可以大幅度节省燃料。如果在月球发现水源还可以直接在月球补充燃料。这样一来就把登月运作成本降到和近地轨道运输一个级别了。
大漠苍狼 发表于 2012-1-7 10:15
再补充:当然还有更简化的方案,取消环月空间站,直接在环月轨道对接“地月摆渡飞船”和“登月摆渡飞船”, ...
感觉如果还想省钱的话,环月空间方案其实可以去掉环月空间站。直接用地月飞船和月球升降飞船对接就可以了,地月飞船带上燃料给月球升降飞船加注。当然这样做风险比较大,对月球升降飞船的可靠性要求高。
地月摆渡船是最不经济的方法,也就是说是最昂贵的方法。

因为地月摆渡船返回地球轨道必须大幅减速,而减速是需要燃料的,而且这个阶段的燃料是最昂贵的——因为这些燃料必须先射到月球轨道上。

不用地月摆渡船而用返回舱直接返回大气层则不需要大幅减速,用的燃料就很少。


看到“毛发”(毛时代的发动机)已完成了无人单程登月。完全可以利用现有和将要有的技术和装备实现载人登月,而不必搞土星5哪种单用途的神器。
把载人登月和长五改并轨。在完善提高长五性能的基础上实现载人多次登月。
1)研制300吨级的液氧煤油发动机,升级长五基础动力。
2)在长五的基础上,利用新发和改进上面级把LTO提高到30吨-40吨级别,暂叫"长五+"。
3)利用7发-8发长五及"长五+",实现环月空间站模式,3批次载人多次登月。
方法是:1发“长五+”打环月空间站,即天宫1号的改型,增加一个节点舱,并有燃料加注及分配功能,目的是环月轨道目标飞行器,航天员休整集结,轨道维持,月球观测,地月通讯及月面通讯,燃料储存与各飞行器分配。
2发长五或“长五+”打2艘月飞船,目的是登月和备份,可重复使用,用后与环月空间站对接滞留环月轨道。
1-2发长五或长五+”打燃料及登月补给。
3发“长五+”打3艘载人飞船,利用现有神舟飞船改进,目的是地月摆渡和返回地面。

如此根本不需要耗费巨资开发 土星5那样的神器去单纯完成登月。省下的钱即可完成登月,也可以完善长5系列。


看到“毛发”(毛时代的发动机)已完成了无人单程登月。完全可以利用现有和将要有的技术和装备实现载人登月,而不必搞土星5哪种单用途的神器。
把载人登月和长五改并轨。在完善提高长五性能的基础上实现载人多次登月。
1)研制300吨级的液氧煤油发动机,升级长五基础动力。
2)在长五的基础上,利用新发和改进上面级把LTO提高到30吨-40吨级别,暂叫"长五+"。
3)利用7发-8发长五及"长五+",实现环月空间站模式,3批次载人多次登月。
方法是:1发“长五+”打环月空间站,即天宫1号的改型,增加一个节点舱,并有燃料加注及分配功能,目的是环月轨道目标飞行器,航天员休整集结,轨道维持,月球观测,地月通讯及月面通讯,燃料储存与各飞行器分配。
2发长五或“长五+”打2艘月飞船,目的是登月和备份,可重复使用,用后与环月空间站对接滞留环月轨道。
1-2发长五或长五+”打燃料及登月补给。
3发“长五+”打3艘载人飞船,利用现有神舟飞船改进,目的是地月摆渡和返回地面。

如此根本不需要耗费巨资开发 土星5那样的神器去单纯完成登月。省下的钱即可完成登月,也可以完善长5系列。
英雄所见略同,很早我也这样建议过。地月之间再设立一个空间站

不如搞成三级空间站,近地轨道为大型空间站,为登月出发基地,地月之间建一中型空间站为过渡,然后绕月轨道建一无人空间站作为登月保障
用地球轨道和神舟是一个笨办法,每次从月球回来都要由第二宇宙速度减速到第一宇宙速度,烧钱——减速与加速同样耗能!不可取。
用月轨也是一个笨办法,要直接打或飞船转过去月轨交汇对接,那个窗口窄得很,要是想大规模勘察、开发月球,那个发射窗口是个死穴!同样不可取。
阿波罗模式太多即用即弃的设备,比上述两个中转站更烧包,而且发射窗口也不宽,长期应用时是最不可取的!
所以折衷还是要的,但不是地球轨道中转,也不是月球轨道中转,更不是二次中转,而是更简单可靠的单一中转:
——地-月系第一拉格朗日点:EML1!
从地球热接上EML1,中美俄都有这个能力,这个发射窗口每天都有一次,有点难度和不便,先入地球低轨,再加速直接奔EML1,每90分钟都有一个窗口,简单方便又快捷!
在EML1,地球上来的飞船只要减速150米/秒就可以对接泊驻,反回地球也是加速150米/秒就可以脱离EML1泊驻点。
在月球那一边我设算过,估计正负100米/秒就可以脱离/进驻了。
在EML1,地球和月球的发射只有一个限制,就是要进入月球绕地轨道平面即可,落地和落月可以选好方向,基本上都可以达到全球到达的目的。
在EML1,隨时都可以开船上月球和回地球,没有窗口限制。
月球发射上EML1也是没有窗口限制。

综合而言,
在EML1建地-月中转站,
才是长期探侧/开发月球的最佳选择!




重复了,删。

重复了,删。


又重复了,再删。

又重复了,再删。
看到“毛发”(毛时代的发动机)已完成了无人单程登月。完全可以利用现有和将要有的技术和装备实现载人登月 ...
无论是你的地球空间站、月球空间站和双空间站,还是我说的EML1单一空间站,都要打大型舱室、大型构件和大型补给飞船上去,超级火箭这道坎绕不过去!
无论是长期大规模探察还是中小规模开发,大型设备设施都要上月球,同样离不开超级火箭!
长期有人驻月,那些个月面舱室,没有超级火箭甚至超超级火箭就根本行不通!
用地球轨道和神舟是一个笨办法,每次从月球回来都要由第二宇宙速度减速到第一宇宙速度,烧钱——减速与加速 ...
EML2更是没有任何时间敏感性……就是没有巨型火箭或者大功率电推玩不转啊……
别老是掂记着你那电推。
如果到了要建EML1中转站,要进行长期大规模勘探/开发月球的时候,什么大型空间/月面的舱室、构件、设施,以及用面用的各种运输/通勒/工程设施,还有启动能源,和人员、补给等,都要从地球打过去,地月间交通往返频密,三锅的千秋式登月飞行因为低效率占用空间航道,极有可能让三大空间流氓协议禁止,你的电推在地月间的太空高速公路上派不上用场!

三千吨级火箭是必须的。