中國(guó)長(zhǎng)征9號(hào)運(yùn)載火箭箭在弦上，月球科研站為期不遠(yuǎn)？

中國(guó)航天近期非常熱鬧！

6月1日下午4時(shí)40分，我國(guó)在東風(fēng)航天創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)商火研試工位，將航天科技集團(tuán)商業(yè)火箭有限公司的長(zhǎng)征十二號(hào)乙遙一型運(yùn)載火箭發(fā)射升空，火箭搭載了太空互聯(lián)網(wǎng)千帆星座第10組衛(wèi)星；

6月4日晚7時(shí)30分，我國(guó)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心使用長(zhǎng)征六號(hào)改火箭，將千帆衛(wèi)星星座極軌第11組衛(wèi)星發(fā)射升空；

就在明天，我國(guó)將在海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心，使用長(zhǎng)征五號(hào)遙十一型運(yùn)載火箭，發(fā)射千帆星座第12組衛(wèi)星，從今年中國(guó)航天發(fā)射的情況看，我國(guó)在太空互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)領(lǐng)域正在發(fā)力加速，與馬斯克的“星鏈”直接競(jìng)爭(zhēng)。

招標(biāo)文件透露的信息

除了這些已經(jīng)發(fā)射、即將發(fā)射的火箭和千帆衛(wèi)星，近期中國(guó)航天領(lǐng)域引起航天迷們關(guān)注的另一件大事，是海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)相關(guān)的一些征地文件。這份《文昌運(yùn)載火箭基地項(xiàng)目招標(biāo)》的文件從側(cè)面證實(shí)，文昌航天發(fā)射場(chǎng)正在為新型運(yùn)載火箭的總裝測(cè)試廠房、預(yù)定發(fā)射工位等的征地拆遷、項(xiàng)目建設(shè)招標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)備。

我們都知道，作為中國(guó)的“卡拉爾維納爾角”，海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)已經(jīng)有了三個(gè)發(fā)射工位和配套的總裝測(cè)試廠房，分別保障長(zhǎng)征五號(hào)、長(zhǎng)征七號(hào)系列和民營(yíng)商用運(yùn)載火箭公司發(fā)射。正在建設(shè)的則是長(zhǎng)征十號(hào)的總裝測(cè)試廠房、發(fā)射工位，這一工位將用于2028年前后中國(guó)載人登月工程實(shí)施，預(yù)定的這四個(gè)總裝廠房和工位已經(jīng)基本可以滿(mǎn)足2030年前后中國(guó)大多數(shù)航天發(fā)射需求，現(xiàn)在要在2030年之后建設(shè)的新廠房、發(fā)射工位，是為了傳說(shuō)中的重型運(yùn)載火箭長(zhǎng)征九號(hào)建設(shè)的發(fā)射工位。

畢竟，從文件中披露的廠房相關(guān)信息、乃至預(yù)定要組裝的運(yùn)載火箭信息看，無(wú)論是廠房還是火箭都是規(guī)?？涨暗凝嬋淮笪铮簭膹S房面積看，此次要建設(shè)的廠房是一座總面積高達(dá)11萬(wàn)平方米的巨型聯(lián)合工廠，包括三個(gè)部分：總裝測(cè)試區(qū)，部裝測(cè)試區(qū)和配套的動(dòng)力電站、變電系統(tǒng)和消防系統(tǒng)等。僅僅這三個(gè)部分就超過(guò)了現(xiàn)有中國(guó)所有的火箭總裝測(cè)試廠房的面積。

而更驚人的是廠房的高度，從文件中透露的細(xì)節(jié)看，此次新建設(shè)的火箭總裝廠房高達(dá)100米以上，有三十多層樓那么高，僅用于移出火箭的大門(mén)就高達(dá)85米，是人類(lèi)迄今為止繼美國(guó)阿波羅計(jì)劃后，建設(shè)的最大單體火箭廠房大門(mén)。就從這些建筑物數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)就能夠明確，在這座廠房里組裝的火箭，足以將長(zhǎng)征五號(hào)、長(zhǎng)征十號(hào)這種火箭都對(duì)比成中型火箭。

毋庸置疑，這座巨型火箭總裝廠房保障的，必然是我國(guó)新一代重型運(yùn)載火箭長(zhǎng)征九號(hào)的部裝、總裝、測(cè)試、移出等。從功能分區(qū)看，火箭總裝廠房分多個(gè)分區(qū)，包括整流罩、各級(jí)火箭部裝和總裝測(cè)試區(qū)，還為可復(fù)用的第一級(jí)火箭準(zhǔn)備了回收后的復(fù)用檢修區(qū)域。從文件中透露的數(shù)據(jù)看，長(zhǎng)征九號(hào)的設(shè)計(jì)尺寸大得讓人吃驚，有這樣幾點(diǎn)：

其一是該總裝廠房不僅設(shè)計(jì)了一級(jí)部裝、總裝、測(cè)試，以及回收復(fù)用區(qū)域，還設(shè)計(jì)了二、三兩級(jí)火箭的部裝、總裝測(cè)試區(qū)。要知道長(zhǎng)征九號(hào)這個(gè)火箭吧，2024年在珠海航展上展出模型的時(shí)候大家都看出來(lái)了，總體對(duì)標(biāo)的是馬斯克的“星艦”。而“星艦”采用的是一級(jí)火箭直接加“星艦”飛船的構(gòu)型，第一級(jí)火箭長(zhǎng)70米、安裝有33臺(tái)Raptor火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，然后上面直接就加“星艦”飛船了。當(dāng)然“星艦”和馬斯克的獵鷹九號(hào)火箭都有進(jìn)一步放大的打算，但是像長(zhǎng)征九號(hào)這樣、直接在部裝和總裝廠房里設(shè)置第二級(jí)和第三級(jí)總裝車(chē)間的還是頭一次。

從圖紙中看，長(zhǎng)征九號(hào)為第二級(jí)、第三級(jí)預(yù)留的裝配直徑在11米左右，與第一級(jí)直徑相當(dāng)，如果加上第二級(jí)、第三級(jí)的話(huà)，意味著長(zhǎng)征九號(hào)的某些構(gòu)型將是一個(gè)高度大于150米的巨型火箭。別說(shuō)馬斯克的“星艦”、重型獵鷹或者NASA的SLS，連人類(lèi)歷史上出現(xiàn)過(guò)的最大的火箭土星五號(hào)，在長(zhǎng)征九號(hào)的全構(gòu)型面前，這個(gè)長(zhǎng)度和體積都得小一截。

其二是該總裝廠房還給長(zhǎng)征九號(hào)的某個(gè)整流罩構(gòu)型設(shè)計(jì)了總裝空間，從整流罩預(yù)留的空間看，這是一個(gè)直徑約為15米，長(zhǎng)度約為37米的巨大整流罩——換言之這一個(gè)整流罩內(nèi)就可以放得下一架殲-20戰(zhàn)斗機(jī)。不僅如此，這個(gè)整流罩的直徑和尺寸也已經(jīng)超過(guò)了馬斯克的“星艦”軌道器、甚至比馬斯克的軌道器大了足足一圈，相比當(dāng)年美國(guó)用來(lái)登月的土星五號(hào)火箭整流罩更是大了好幾個(gè)尺寸。如無(wú)意外的話(huà)，這將是人類(lèi)歷史上出現(xiàn)過(guò)的尺寸最大的火箭載荷整流罩，甚至可以將這一紀(jì)錄保持到21世紀(jì)50年代、直到下一代重型運(yùn)載火箭出現(xiàn)為止。

因此，僅僅從海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心出現(xiàn)的這份《文昌運(yùn)載火箭基地項(xiàng)目招標(biāo)》項(xiàng)目文件，以及配套的海南文昌十五五規(guī)劃中的情況，我們可以認(rèn)為，將在21世紀(jì)30年代首飛的長(zhǎng)征九號(hào)運(yùn)載火箭，將是一個(gè)：可能擁有類(lèi)似于“星艦”的一級(jí)加一個(gè)軌道器構(gòu)型、一級(jí)加上一個(gè)巨型整流罩的構(gòu)型、三級(jí)加上一個(gè)巨型整流罩構(gòu)型的，在最大構(gòu)型時(shí)高度高達(dá)180米左右，最大起飛重量超過(guò)7000噸的巨型火箭。其中第一種構(gòu)型全箭可復(fù)用，第二種構(gòu)型第一級(jí)可復(fù)用、整流罩入軌后拋棄，第三種構(gòu)型第一級(jí)可復(fù)用、第二級(jí)和第三級(jí)以及整流罩入軌后拋棄?？紤]到廠房的建筑尺寸和總裝能力，估計(jì)長(zhǎng)征九號(hào)的總裝將采取和“星艦”類(lèi)似的辦法，也即各級(jí)在車(chē)間內(nèi)總裝，然后分別轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射臺(tái)塔架再重新起吊組裝。

但不管怎么說(shuō)——這么大的長(zhǎng)征九號(hào)，尤其是體積最大的三級(jí)構(gòu)型，180多米的長(zhǎng)度和7000多噸的重量，簡(jiǎn)直相當(dāng)于將一艘052D型驅(qū)逐艦給直接發(fā)射上太空，就是這么科幻。

大火箭的任務(wù)

這么大的火箭，能打什么載荷？首先還是直接服務(wù)于近地軌道互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星星座的建設(shè)任務(wù)，目前長(zhǎng)征十二乙，長(zhǎng)征五號(hào)，長(zhǎng)征六號(hào)甲，加上各種商用火箭，打中科院千帆星座已經(jīng)打的有點(diǎn)冒火星子了，總而言之就是運(yùn)力不夠。

而后續(xù)千帆星座、包括中國(guó)其它近地軌道互聯(lián)網(wǎng)星座的建設(shè)，需要發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量在8萬(wàn)顆以上，而互聯(lián)網(wǎng)星座迭代到第二代、第三代后，發(fā)射的衛(wèi)星單個(gè)重量超過(guò)1噸，已經(jīng)不再是星鏈第一代衛(wèi)星那種數(shù)百千克的小立方星了，單靠長(zhǎng)征五號(hào)、長(zhǎng)征十二號(hào)乙，商用火箭，難以滿(mǎn)足在2030年代后大量發(fā)射、補(bǔ)充發(fā)射星鏈衛(wèi)星的需求。

因此，長(zhǎng)征九號(hào)這種近地軌道起飛重量大于6000噸，載荷能力大于150噸，而且可以復(fù)用、幾乎每個(gè)星期都可以打一次的重型火箭，到時(shí)候就可以派上用場(chǎng)了——馬斯克已經(jīng)在畫(huà)餅，表示未來(lái)星艦可以做到每年百萬(wàn)噸級(jí)的入軌能力，以長(zhǎng)征九號(hào)單次運(yùn)輸150噸載荷、每年發(fā)射50次的頻率，單枚火箭每年做到6000到7000噸級(jí)的運(yùn)力是沒(méi)問(wèn)題的，要做到百萬(wàn)噸級(jí)的運(yùn)力主要看需求和發(fā)射場(chǎng)的建設(shè)能力了。

其次，服務(wù)于我們的載人登月任務(wù)，目前2028年到2030年左右的月球任務(wù)，已經(jīng)確定是使用長(zhǎng)征十號(hào)載人登月構(gòu)型加上夢(mèng)舟飛船登月型實(shí)施，單次登月任務(wù)實(shí)施兩次發(fā)射并實(shí)施月球軌道交匯對(duì)接。但是別忘了，按照我們的預(yù)先規(guī)劃，我們的月面任務(wù)不僅僅是類(lèi)似于阿波羅任務(wù)的月面突擊，是要建設(shè)月球軌道空間站、月面科研站的，單靠長(zhǎng)征十號(hào)的運(yùn)力已經(jīng)難以達(dá)成這一任務(wù)，要實(shí)施的運(yùn)輸次數(shù)多得驚人。

因此，必須改為使用長(zhǎng)征九號(hào)二級(jí)不可復(fù)用、或三級(jí)不可復(fù)用構(gòu)型來(lái)實(shí)施這些任務(wù)，長(zhǎng)征九號(hào)二級(jí)不可復(fù)用構(gòu)型，進(jìn)行在軌加注后基本可以將30噸左右的載荷運(yùn)輸至月球軌道，而如果使用最為龐大的三級(jí)構(gòu)型，估計(jì)可以將100噸左右的載荷運(yùn)輸至月球軌道——等于是在月球軌道再建設(shè)一個(gè)天宮空間站，同時(shí)還可以滿(mǎn)足建設(shè)30噸級(jí)月面科研站的任務(wù)需求，做到有人在月面的長(zhǎng)期駐守，從而讓我們的登月計(jì)劃改變阿波羅計(jì)劃毫無(wú)意義的登完就走的痼疾。當(dāng)然了，從實(shí)現(xiàn)時(shí)間來(lái)看，我們的月面科研站如果建立起來(lái)并運(yùn)作，也是大約十年之后的事情了。

總而言之，隨著長(zhǎng)征九號(hào)信息披露的越來(lái)越多，這款中國(guó)航天史上研發(fā)的、體量最大的運(yùn)載火箭，已經(jīng)逐漸顯露出其一鱗半爪，未來(lái)我們的星網(wǎng)星座，我們的月球軌道空間站正向我們而來(lái)，星辰大海為時(shí)不遠(yuǎn)。