摘要：我国月面着陆器实验成功了，长征十号七机并联试验也成功了。我国2030年前载人登月正在加速，都测试了什么？为什么要吊着着陆器呢？

我国月面着陆器实验成功了，长征十号七机并联试验也成功了。我国2030年前载人登月正在加速，都测试了什么？为什么要吊着着陆器呢？

在河北怀来县的地外天体着陆试验场，有六个高大的钢结构塔架，下方连接着多根柔性钢索，吊挂着一个带红色圆形平台的圆盘状顶棚，下面悬吊的就是揽月月面着陆器。

伴随着主发动机喷出红黄相间的火光，着陆器缓慢下降，同时用于姿态控制的小发动机偶尔点火，确保月面着陆器保持垂直姿态，稳稳落在月面上。

那为什么要吊着着陆器呢？能测试明白真实月面着陆的状态吗？其实，这个实验场是在地球表面进行模拟落月的实验。

月球的重力较小，大约只有地球的六分之一，揽月着陆器的发动机也只需要六分之一的推力就可以在月球表面飞起来。因此，我们在地球表面可以通过塔架与钢索构建的机构（也称随动系统），调节钢索的拉力来承受额外的重力。

揽月着陆器发动机只需承受其余的六分之一重力，就能实现在地球上模拟月球的重力环境。整个实验过程相当于模拟了一次月面着陆器的落月过程。

随动系统也能模拟出其他星球表面的重力，比如火星表面的重力只有地球的三分之一。我国首次火星探测任务天问一号着陆器的悬停避障实验就是在这里完成的。

我国首次火星探测任务天问一号着陆器的悬停避障实验

而现在揽月着陆器进行的悬停避障实验难度则更大。天问一号是无人探测器，而揽月着陆器需要将航天员送上月球表面，最大的特点是载人。

它也是航天员登陆月球后的月面生活中心、数据中心和能源中心，不仅需要搭载航天员，还需要搭载月球车以及一系列的科学载荷，因此在体积、重量上都比无人探测器大得多，加上轨道舱，整体属于二十吨以上级别的航天器。

因此无论是设计的复杂程度，还是从落月到月面起飞的过程，都会比无人探测器难得多。同样，为确保技术的可靠性，相关的实验测试也会多很多。

这个随动系统很灵活，可以根据指令上下左右移动。在试验过程中，月面着陆器不会直接降落到地面，过程中会进行悬停，开展月面地形识别及避障。

在随动系统的下方地面，模拟了月球表面的环境特征，比如陨石坑和岩石等，高低不平的障碍物中只有一处较为平坦的地方。

着陆器在悬停过程中需要识别这些障碍并避障，选取较为合适的区域进行软着陆。跨越三十八万公里抵达月球，重量是头号敌人。

着陆器在保证强度的同时，通过一体化3D打印、钛合金蜂窝结构等技术，实现了比国际同类产品更优的推重比。

着陆器的舱门，为四角椭圆的方形，长宽九十厘米左右，刚好够一个人穿着航天服进出。未来，中国登月航天员就是从这里走出飞船，再通过折叠梯下来，最终踏足月球。

着陆器的舱门

这个过程可能将会通过揽月着陆器舱门附近的摄像机，以及月球车上的摄像机进行全程直播。

飞船侧面的方形区域就是外挂月球车的位置，重二百多公斤的月球车名叫探索，可搭乘两名航天员，具备自主导航和智能驾驶功能，还可以折叠充电，将是我国第一辆在外星球驾驶的新能源汽车。

外挂月球车的位置

揽月着陆器到达月球表面后，航天员将乘坐月球车在月面十公里范围内开展月球采样以及相应的月面探索和实验工作。

揽月着陆器从实施近月制动到成功着陆月球，会经历环月轨道、椭圆轨道、着陆轨道三个变轨过程。

从环月轨道下降到着陆点的过程就是软着陆的过程，包括着陆准备轨道、主减速段、快速调整段、粗避障段、精确避障段、缓慢下降，最终着陆月球表面。

其中最为凶险的环节当属于触月关机之前。嫦娥三号发动机在距离月球表面三米时悬停后熄火，关机之后探测器呈自由落体状下降，直接依靠四条着陆腿的液压系统缓冲剩余的冲击。

如果载人的揽月着陆器这样下降，航天员可能会受不了。因此降落过程也与嫦娥探测器不同，变为着陆腿先触地再关闭发动机。

根据设计，四条着陆腿中只要有两条着陆腿接触月球表面，发动机就可以关机。为尽可能将冲击化解到最小，每条腿也都内置了更为高效的缓冲液压装置，着陆时可以让航天员更舒服、安全。

对于载人航天工程，航天员的安全永远是第一的。揽月着陆器的许多设计细节也都是为了确保航天员的安全。

发动机方面采用了四台代号为YF-36、最大推力7500牛的发动机，可以实现1500牛到7500牛五倍的推力变化。

这部发动机的尺寸适中，整体重量不到四十公斤，也是嫦娥三号、四号、五号、六号和天问一号火星探测器着陆器的核心动力。

技术一直在不断进步，所积累的变推力控制技术可以让着陆精度控制在厘米级。虽然四台发动机相比一些无人探测器采用的单台发动机在控制时更为复杂，但也可以更灵活地调整姿态，精确度更高，安全性更有保障。

要知道，尺寸大、推力更强的发动机，重量和控制难度也都跟着增加。因此，四台发动机是多方面权衡后更为可靠的选择。

而多台发动机之间又形成了冗余备份关系，如果一台发动机失效，其他引擎能够瞬间接管。也就是说，任何一台发动机出现故障情况下，都能安全让航天员着陆，并且带他们回家，这是我国载人航天的硬核安全逻辑。

在实验的画面中，似乎看不到着陆器究竟有多大。其实整个揽月着陆器有四米多高，仅着陆腿也差不多有两米高了。

着陆器舱内可以容纳两名航天员在月球表面生活至少五天以上。与阿波罗计划单件发射不同，中国登月方案采用了两枚长征十号运载火箭，分别发射梦舟载人飞船和揽月着陆器。

一枚火箭将载有三名航天员的梦舟载人飞船送入地月转移轨道，另一枚发射揽月着陆器，二者在环月轨道自主交汇对接。

其中两名航天员通过舱间通道进入着陆器实施登月，另一名航天员驻守梦舟飞船在轨绕月飞行，等待接应。

2024年2月，新一代的月面着陆器命名为揽月，就已经全面进入到了初样研制阶段。到了今年8月6日，揽月着陆器着陆起飞综合验证实验圆满完成，耗时一年半左右，可以说进度非常迅速。

新一代的月面着陆器命名为揽月

目前长征十号火箭进展同样迅猛。动力实验件在海南文昌航天发射场载人登月发射工位进行了时长为三十秒的首次七台发动机并联的静态点火实验，验证了长征十号运载火箭七机启动和关机流程。

试验取得了圆满成功，也让原定2027年的首飞更进一步，后续无人绕月飞行测试也值得期待。

同时，根据规划，2026年，嫦娥七号将飞赴月球南极找水。2028年，嫦娥八号搭建月球科研站基本型。2030年前，中国人将真正踏足月面，并完成载人登月的三步走：环月对接、月面科考、采样返回。

从绕月到落月，从采样返回到载人登陆，中国航天的每一步都踩在坚实技术的基座之上，中国航天永远值得期待。

来源：科学晴雨表