月球空間站：俄載人登月計劃重要一環(huán)

文/張雪松

▲波音2011年Gateway平臺

蘇聯(lián)時代曾在航天競賽中一路領(lǐng)先，卻在載人登月的競賽中一敗涂地，月球也成了俄羅斯人念念不忘的心病。21世紀(jì)，俄羅斯借著新一輪探月登月的熱潮，也提出了自己的載人登月計劃，其中月球空間站是一個重要組成部分。

俄月球空間站的發(fā)展

建立月球軌道空間站并不是21世紀(jì)的新思維，早在1959年美國的馮·布勞恩就提出在月球軌道上建立燃料補(bǔ)給站的想法，蘇聯(lián)的科羅廖夫也提出在月球軌道上建立長期駐留的空間站，支持進(jìn)一步的深空探測。當(dāng)然，對于20世紀(jì)的載人航天來說，建立月球軌道空間站始終是一個奢侈的想法，進(jìn)入21世紀(jì)后這種狀況隨著月球探測的復(fù)興才大有改觀。

2007年赫魯尼切夫中心的專家們展示了極具雄心的月球長期探測計劃，包括位于月球軌道的空間站和月面的月球基地，月球軌道空間站（LOS）擁有6個對接口、高性能天線、大型太陽翼以及機(jī)械臂，它不僅用于儲存推進(jìn)劑和貨物，還將為月球探測提供通訊中繼，當(dāng)然短期或長期的有人駐留和科學(xué)研究也是重要使命。按照赫魯尼切夫中心的方案，月球空間站將使用運(yùn)力100噸級的重型安加拉火箭發(fā)射。

與此同時，美俄歐等國的工程師們還在討論在拉格朗日點(diǎn)建立空間站的可能。2011年波音公司提出了探索門戶平臺（Gateway）的方案，它將運(yùn)行在地月L1或L2點(diǎn)軌道，用于支持對月球、小行星和火星的探測任務(wù)。波音的方案采用國際合作形式，不僅有加拿大機(jī)械臂以及美國的功能艙，還將使用俄羅斯的星辰2艙段，俄羅斯的月球空間站以另一種形式復(fù)活。俄羅斯能源集團(tuán)是波音公司的合作伙伴，共同參與了拉格朗日點(diǎn)空間站的設(shè)計，而這個空間站最后演變成了今天的月球軌道空間站/深空門戶站。由于美俄政治關(guān)系的變化，波音最初的探索門戶平臺中俄羅斯艙段是重頭戲，而現(xiàn)在的國際合作深空門戶站上，俄羅斯的工作份額和重要性已經(jīng)大大降低。

▲LOP-G月球軌道空間站，紅圈處為俄羅斯提供的氣閘艙

國際聯(lián)合的月球空間站

美俄歐日加等國已經(jīng)聯(lián)合提出了建立月球軌道空間站（LOP-G）的計劃。如果進(jìn)展順利，美國的SLS重型火箭具備將大型載人飛船和艙段送入月球軌道的能力，月球空間站雖然名為國際聯(lián)合，但美國占據(jù)了絕對的主導(dǎo)地位，俄羅斯也在想方設(shè)法增強(qiáng)自己的影響力。

月球軌道空間站的2016年方案中，俄羅斯只提供一個氣閘艙，氣閘艙將使用美國的SLS重型火箭在發(fā)射獵戶座飛船時捎帶過去，由獵戶座飛船拖帶對接空間站。俄羅斯的氣閘艙的內(nèi)部空間可達(dá)16立方米，艙外活動口直徑約1米，用于為月球軌道空間站上的航天員提供艙外活動能力。俄羅斯氣閘艙還具有儲存貨物的能力，設(shè)計上可以存放水和食物各約1.2噸，外加支持艙外活動的耗材等物資。盡管如此，月球軌道空間站上的艙外活動不多，俄羅斯在這個國際聯(lián)合空間站上的作用也可有可無了。俄羅斯航天并不甘心坐以待斃，又提出了提供月球任務(wù)支持模塊（LMSM）的想法，9噸級的月球任務(wù)支持模塊包括一個節(jié)點(diǎn)艙和一個科學(xué)能源艙，節(jié)點(diǎn)艙增壓空間16立方米，居住的科學(xué)能源艙部分空間54立方米。月球任務(wù)支持模塊的節(jié)點(diǎn)艙擁有4個對接口可以對接載人飛船，包括俄羅斯下一代的聯(lián)邦號飛船以及可復(fù)用的月球著陸器，節(jié)點(diǎn)艙上的管路還能對復(fù)用的登月艙進(jìn)行燃料加注，節(jié)點(diǎn)艙還擁有一個較小的對接口用于對接小型無人飛行器，尤其是用于對接月面取樣返回的上升器，獲取月壤等樣本。

▲能源公司2017年提出的月球探測和月面基地計劃

根據(jù)美國宇航局最新發(fā)布的示意圖，國際聯(lián)合的月球空間站上包括美國的PPE能源推進(jìn)模塊，歐洲的ESPRIT通信推進(jìn)模塊，美國的功能艙，歐洲日本聯(lián)合的居住艙和一個美國獨(dú)立的居住艙，還有俄羅斯提供的一個多功能模塊。從示意圖分析多功能模塊實際上就是俄羅斯新提交的月球任務(wù)支持模塊，它除了提供更多的對接口，還為月球軌道空間站提供了額外的生命維持系統(tǒng)和儲存空間，這些功能增強(qiáng)了俄羅斯在月球軌道空間站項目上的發(fā)言權(quán)。另外俄羅斯還將兩條腿走路，正在研制自己的27噸級大型登月艙以及32噸級月面基地模塊，不過相比月球空間站上的月球任務(wù)支持模塊來說，它們還太遙遠(yuǎn)，處于紙上談兵的階段。