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【文/觀(guān)察者網(wǎng)專(zhuān)欄作者 王宇波】

馬一龍（國(guó)內(nèi)粉絲對(duì)埃隆·馬斯克的稱(chēng)呼）這周又搞了一個(gè)大新聞，他在27日表示，SpaceX將于2018年12月使用重型獵鷹運(yùn)載火箭搭載“龍”飛船運(yùn)送兩名私人游客繞月飛行，在完成繞月飛行后還將繼續(xù)飛向深空，然后再返回地球，整個(gè)旅途耗時(shí)約一周時(shí)間。

并不陌生的飛行軌道

根據(jù)相關(guān)資料表明，馬一龍的繞月計(jì)劃，將采用稱(chēng)之為“自由返回”（Free return）的“地-月-地”飛行軌道，當(dāng)然相比正常的地月“自由返回”軌道，SpaceX計(jì)劃飛船在脫離月球引力之后，或者說(shuō)在利用了月球的引力彈弓之后，進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)向，然后繼續(xù)向著遠(yuǎn)離地球的深空飛行，直至抵達(dá)50至60萬(wàn)公里的遠(yuǎn)地點(diǎn)之后返回。如果該計(jì)劃成功，那么這將是人類(lèi)所達(dá)到的離開(kāi)地球最遠(yuǎn)的距離。

在整個(gè)飛行過(guò)程中，飛船將處于電腦的自動(dòng)控制之下。由于不需要進(jìn)入繞月軌道，馬一龍所謂繞月飛行，就是在較遠(yuǎn)的距離上從月球旁擦過(guò)。因而在整個(gè)飛行過(guò)程中，飛船只需要進(jìn)行細(xì)微的軌道修正，來(lái)保證飛船不會(huì)被月球的引力彈弓甩得過(guò)遠(yuǎn)，或者在返回地球時(shí)著陸地點(diǎn)偏差過(guò)大。

嫦娥5號(hào)T1飛行器走的就是一條標(biāo)準(zhǔn)的“自由返回”地月軌道

說(shuō)到這里，筆者不由得想起來(lái)中國(guó)在2014年發(fā)射的嫦娥5號(hào)T1（CE5T1）試驗(yàn)飛行器。采用東方紅三號(hào)平臺(tái)的服務(wù)艙攜帶著嫦娥5號(hào)返回艙，同樣使用了“自由返回”軌道進(jìn)行了繞月飛行，軌道近地點(diǎn)200公里，遠(yuǎn)地點(diǎn)達(dá)41.3萬(wàn)公里。

整個(gè)CE5T1飛行任務(wù)中，得益于中國(guó)航天在測(cè)控技術(shù)上的進(jìn)步，采用了諸如多站協(xié)同、X波段測(cè)控體制和新技術(shù)算法等手段，長(zhǎng)三丙火箭不僅準(zhǔn)確地將飛行器送入軌道，而且由于軌道“過(guò)于準(zhǔn)確”，還取消了原計(jì)劃中的數(shù)次軌道調(diào)整。最終東方紅三號(hào)平臺(tái)攜帶的1800公斤燃料，在完成既定任務(wù)之后只消耗了500公斤，從而服務(wù)平臺(tái)能夠繼續(xù)進(jìn)行拓展任務(wù)。

此外，不同于早期的嫦娥飛行器，CE5T1在起飛階段就直接以快速地月轉(zhuǎn)移軌道為目標(biāo)飛行，因而大大縮短整個(gè)“地-月-地”飛行任務(wù)所花費(fèi)的時(shí)間。

計(jì)算機(jī)模擬的阿波羅八號(hào)飛行路線(xiàn)，同樣是“自由返回”軌道

相比之下，馬一龍的繞月計(jì)劃飛行軌道，實(shí)則就是CE5T1軌道的加強(qiáng)版：橢圓形軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)更高。

在NASA測(cè)控體系的幫助下，SpaceX的飛行軌道在技術(shù)上并沒(méi)有太大的難點(diǎn)，飛船也不需要進(jìn)入實(shí)際的月球軌道進(jìn)行環(huán)繞，因而飛船在月球附近并不需要進(jìn)行點(diǎn)火減速亦或是在繞月軌道上點(diǎn)火返回地球。對(duì)于航天大國(guó)來(lái)說(shuō)，尤其對(duì)于曾經(jīng)完成載人登月的超級(jí)大國(guó)來(lái)說(shuō)，這樣的繞月飛行軌道可以說(shuō)是航天測(cè)控基本功。

表面上看似激進(jìn)的馬一龍，實(shí)際選擇的卻是相對(duì)保守的飛行路線(xiàn)。

載人繞月，新鮮嗎？

眾所周知的是，美國(guó)是世界上唯一一個(gè)完成載人登月的國(guó)家，馬一龍的繞月飛行相比之下有些“小巫見(jiàn)大巫”。不過(guò)“阿波羅”計(jì)劃畢竟是美國(guó)在最為瘋狂的冷戰(zhàn)時(shí)期，拼盡全力完成的。在商業(yè)航天日漸成熟的21世紀(jì)，馬一龍的繞月旅行似乎又顯得有些新穎和實(shí)惠。

阿波羅八號(hào)是整個(gè)冷戰(zhàn)美國(guó)登月計(jì)劃中首次載人接近月球的飛行，其飛行軌道即是“自由返回”，飛船載著三名宇航員從離月球1200公里處劃過(guò)。

俄羅斯大量用于空間站往返任務(wù)的聯(lián)盟號(hào)飛船其實(shí)也具備繞月飛行能力

比起巨大的土星火箭和阿波羅飛船，相對(duì)小巧的俄羅斯聯(lián)盟號(hào)宇宙飛船實(shí)際上也具備地月往返能力。

目前的俄羅斯的聯(lián)盟號(hào)宇宙飛船是國(guó)際空間站運(yùn)輸人員的唯一選擇，加上在冷戰(zhàn)時(shí)蘇聯(lián)航天工業(yè)自己的航天飛行任務(wù)，聯(lián)盟號(hào)已經(jīng)執(zhí)行了上百次近地軌道載人航天任務(wù)。長(zhǎng)久以來(lái)似乎“聯(lián)盟”號(hào)給人的印象就是天地往返飛船。

實(shí)際上在前蘇聯(lián)載人登月計(jì)劃中，聯(lián)盟號(hào)飛船的職責(zé)便是地月往返，不幸的是由于N-1火箭從未試射成功等原因，蘇聯(lián)的載人登月計(jì)劃以失敗而告終，聯(lián)盟號(hào)的活動(dòng)范圍就此被限制在近地軌道。

相比聯(lián)盟號(hào)，馬一龍的“龍”飛船看上去現(xiàn)代化不少

根據(jù)蘇聯(lián)的設(shè)計(jì)，聯(lián)盟號(hào)不止能完成繞月飛行，其儲(chǔ)備的速度增量還能使用飛船進(jìn)入繞月軌道飛行，在繞月軌道上完成任務(wù)后，再次點(diǎn)火飛離月球進(jìn)入月地返回軌道。

在SpaceX的聲明中，2018年的繞月飛行選擇的是重型獵鷹運(yùn)載火箭和載人“龍”飛船這樣的組合，根據(jù)SpaceX公布的火箭和飛船性能參數(shù)，這一組合完成此次任務(wù)所需要的速度增量是足夠的。甚至只要馬一龍想，龍飛船還能利用速度增量冗余，來(lái)進(jìn)入真正的繞月軌道。

在這一點(diǎn)上，馬一龍又是保守的。