當(dāng)我們仰望夜空，看見的或許是一片星辰大海，但對每一位航天人來說，卻是一次次勇往直前的挑戰(zhàn)。浩瀚宇宙，亙古深邃，而人類若想踏足其中，登上月球或者更遠(yuǎn)的星球，便需要借助火箭家族中的“大力士——重型運(yùn)載火箭。它們能承載50噸以上的有效載荷駛?cè)虢剀壍溃痫w重量通常突破2000噸。在這樣的強(qiáng)大推力加持下，只需兩次發(fā)射，便足以送人類往返月球，甚至更遠(yuǎn)。

中型運(yùn)載火箭與重型運(yùn)載火箭

　　重型運(yùn)載火箭不僅僅是增加火箭尺寸和推力那么簡單，更是尖端科技的綜合體現(xiàn)。它肩負(fù)著載人登月、大型深空探測器發(fā)射等重大任務(wù)，是當(dāng)前火箭技術(shù)中的皇冠明珠。事實(shí)上，歷史上只有美國和前蘇聯(lián)真正實(shí)現(xiàn)了重型火箭的成功發(fā)射。回顧人類近代航天史，可以發(fā)現(xiàn)一幅波瀾壯闊的重型火箭路線圖。

　　可以看到，許多曾經(jīng)威名遠(yuǎn)揚(yáng)的重型火箭，如美國的土星五號、蘇聯(lián)的能源號，如今都退出了歷史舞臺。而美國的太空發(fā)射系統(tǒng) (SLS) 和SpaceX的星艦相繼登場，也讓人類深空探索的夢想再度燃起。相較之下，印度、日本和歐洲航天局目前尚無近地軌道運(yùn)力真正突破50噸級的火箭研制計(jì)劃，俄羅斯的葉尼塞號重型運(yùn)載火箭也停止了研制。值得注意的是，中國在這一領(lǐng)域正持續(xù)發(fā)力，長征九號預(yù)期近地軌道運(yùn)載能力將達(dá)到150噸，這無疑將刷新世界對中國航天實(shí)力的認(rèn)知，也為未來探月、探火和更深、更遠(yuǎn)的太空探索奠定雄厚基礎(chǔ)。

中國的重型火箭長征十號

　　載人登月是航天事業(yè)的里程碑，也是重型火箭最迫切的應(yīng)用場景。面對載人登月的重大目標(biāo)，我國專門研發(fā)了具有里程碑意義的長征十號重型運(yùn)載火箭，計(jì)劃在2027年前后完成首飛，以全新高度的技術(shù)實(shí)力和運(yùn)載能力，為人類探索太空開辟更加廣闊的天地。

新一代載人運(yùn)輸火箭

　　長征十號又叫新一代載人運(yùn)載火箭。基本型全長約92.5米，芯級與長征五號同為5米直徑，然而高度比長征五號整整高出近三分之一。其起飛重量約2189噸，起飛推力則高達(dá)2678噸，具備不低于27噸的奔月軌道運(yùn)載能力，近地軌道則可達(dá)70噸。其設(shè)計(jì)包括助推器、芯一級、芯二級、芯三級以及逃逸塔和整流罩。其中，芯一級與兩臺助推器均為5米直徑，各安裝7臺液氧/煤油發(fā)動機(jī)；芯二級也是5米直徑，安裝2臺同類型發(fā)動機(jī)；第三級同樣為5米直徑，卻搭載了3臺氫氧發(fā)動機(jī)。如此大口徑、多級組合的設(shè)計(jì)，既能滿足登月級別的高載荷要求，也能應(yīng)對近地和其他軌道任務(wù)需求，真正做到“如積木般”靈活組合。

　　重型火箭的發(fā)展趨勢是通過重復(fù)使用降低成本，使得其發(fā)展具有可持續(xù)性。在降低發(fā)射成本的道路上，火箭回收技術(shù)百花齊放。無論是垂直降落的精準(zhǔn)自控、傘降加緩沖的著陸方式，還是半空捕捉等大膽設(shè)想，都在集思廣益，力求讓火箭在檢修、翻新后再度飛向太空。長征十號同樣秉承了部分可復(fù)用理念，為我國通往更廣闊星空打通一條“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”航道。

　　在我國未來的載人登月任務(wù)中，兩枚長征十號將攜手配合：第一枚先將“攬?jiān)轮懫鳌彼腿氕h(huán)月軌道等待；隨后第二枚運(yùn)載3名航天員與“夢舟載人飛船”趕赴環(huán)月軌道，與著陸器進(jìn)行交會對接。之后2名航天員將乘坐著陸器實(shí)施登月，1名則留守“夢舟載人飛船”在軌運(yùn)行。待完成探測與采樣任務(wù)，登月的航天員將搭乘上升級與飛船再次對接，3人共同帶著月球樣本返回地球，圓滿完成這一壯舉。2024年，長征十號全面進(jìn)入初樣研制階段，已完成一子級動力系統(tǒng)試車，、三子級YF-75E氫氧發(fā)動機(jī)高空模擬試車、整流罩分離試驗(yàn)等大型實(shí)驗(yàn)。5米的大直徑體制與模塊化設(shè)計(jì)，與中國新一代運(yùn)載火箭的總體思路一脈相承，讓多樣化的任務(wù)需求變得更加輕松、高效。

　　重型火箭不僅是科學(xué)技術(shù)的結(jié)晶，更是人類勇氣、智慧與合作精神的象征。長征十號的成功，將繼續(xù)引領(lǐng)中國航天突破地球的束縛，在浩瀚宇宙中書寫更多輝煌的篇章，開啟星際文明的璀璨未來。愿中國的重型火箭事業(yè)不斷邁向新的高度，為全人類的宇宙夢想保駕護(hù)航。

 

作者：周炳紅，中國航天科普大使