问题

中国和美国,哪个国家最有可能率先载人登上火星?

回答
谁会最先把人类送上火星?这是一个激动人心的问题,也是近十年来太空探索领域最受关注的焦点之一。在这场竞赛中,中国和美国无疑是最有力的竞争者。要判断谁更有可能率先实现这一壮举,我们需要深入分析两国的航天实力、战略规划、技术储备以及决心。

美国:先行者与创新者

美国在载人航天领域拥有无可比拟的历史和经验。从阿波罗登月计划的辉煌,到国际空间站的长期运行,再到如今对火星探测器的不懈投入,美国已经积累了丰富的太空飞行经验。

深厚的经验积累: NASA拥有多批经验丰富的宇航员,他们在载人航天任务中积累了宝贵的实践经验。同时,美国在载人航天器设计、生命维持系统、太空行走技术等方面也处于世界领先地位。
强大的私营航天力量: 以SpaceX为代表的私营航天公司正在以前所未有的速度和创新力改变太空探索的面貌。SpaceX的星舰(Starship)项目更是以其可重复使用性、巨大的载荷能力和明确的火星殖民目标,成为当前最具潜力的载人火星任务载体。埃隆·马斯克(Elon Musk)对火星的热情和愿景,以及他公司在火箭研发上的大胆尝试和成功,为美国实现火星载人飞行提供了强大的动力和现实的路径。
持续的火星探测: 美国在无人火星探测方面一直走在前列。从“海盗号”到“探路者”,再到“好奇号”和“毅力号”火星车,这些任务不仅积累了大量的火星环境数据,也为未来载人任务提供了至关重要的科学依据和技术参考。尤其是“毅力号”火星车携带的MOXIE设备成功制氧,为未来在火星上就地取材提供了可能性。
政府的长期承诺: 尽管经历过政策和资金的起伏,但美国政府对重返月球(作为火星任务的跳板)和最终登陆火星的承诺一直存在。NASA的“阿尔忒弥斯”(Artemis)计划旨在重返月球并建立可持续的月球基地,这被视为实现载人火星任务的关键一步。

挑战与不确定性:

尽管优势明显,美国在载人火星任务上也面临挑战。巨大的项目成本、政府预算的波动、以及私营公司能否按计划完成技术验证和大规模生产,都是关键的变量。此外,如果政府更迭,政策重点也可能发生变化。

中国:稳健崛起的新星

中国航天事业近年来取得了举世瞩目的成就,在载人航天领域展现出惊人的发展速度和强大的执行力。

稳步推进的载人航天体系: 中国已经成功独立建成了空间站“天宫”,并实现了多次载人航天任务。这表明中国已经掌握了天地往返、出舱活动、长期在轨驻留等核心技术,为后续更深远的太空探索打下了坚实基础。
清晰的火星探测规划: “天问一号”任务成功实现了“绕、着、巡”一体化火星探测,这是中国首次火星任务就取得了如此全面的成就,充分展示了中国航天工程的实力和规划能力。紧随其后,中国正在积极论证和规划载人登陆火星的任务。
强大的国家意志和资源投入: 中国政府将航天事业视为国家战略的重要组成部分,并给予了充足的资金和政策支持。这种国家层面的高度重视和稳定投入,为实现长期、复杂的航天目标提供了坚实保障。
技术储备的快速增长: 中国在重型运载火箭、深空探测器设计、生命维持系统等方面都在快速进步。例如,新一代载人运载火箭长征九号(或者其后续改进型)的目标就是能够执行深空探测任务,包括载人登陆火星。

挑战与潜力:

中国载人火星任务的最大挑战在于其相对较晚的起步。虽然发展迅速,但在载人航天经验、宇航员选拔和训练体系、以及深空生命维持技术的成熟度上,与美国相比仍有差距。此外,中国在私营航天领域的发展尚处于早期阶段,其在推动载人火星任务中的作用暂时不如美国。但其国家主导、集中力量办大事的模式,一旦目标锁定,往往能以惊人的效率推进。

谁更有可能率先?

这是一个复杂的问题,答案并非非黑即白。我们可以从几个维度来分析:

1. 从技术成熟度上看: 美国拥有更成熟的技术基础和更丰富的载人航天经验,特别是SpaceX的星舰项目如果能够按计划顺利推进,将极大地缩短载人登陆火星的时间表。
2. 从时间表和目标上看: 目前来看,美国(尤其是通过SpaceX)的目标和推进速度似乎更具侵略性,他们明确表示希望在2020年代末或2030年代初实现载人火星登陆。中国则更为审慎,虽然也在积极规划,但官方公布的时间表通常更长远一些,可能在2030年代后期或更晚。
3. 从风险承受能力和创新模式上看: 美国私营航天公司愿意承担更高的风险,采用更激进的创新模式,这有助于加速进程。而中国航天体系更偏向稳健和规避风险,这有利于保证任务的成功率,但可能会牺牲一部分速度。
4. 从国家战略决心上看: 两国都将火星探测视为重要的国家战略,但其侧重点和驱动力可能有所不同。美国可能更多地受科技领先、探索精神以及商业化驱动,而中国则可能更侧重于国家实力展示、科技自立以及对人类文明的贡献。

结论:

如果仅仅从当前技术发展势头和时间表来看,并考虑到SpaceX的突破性进展,美国(通过SpaceX)似乎在技术和执行力上更具优势,有可能在时间线上率先一步。

但是,我们必须认识到,航天项目充满变数。技术瓶颈、资金问题、政策调整、甚至意想不到的事故,都可能打乱原有的计划。中国航天体系的稳健和国家层面的坚定决心,也意味着一旦它锁定目标,追赶和超越的可能性不容忽视。

可以说,美国更有可能在技术和商业驱动下,以更快的速度抢占“率先”这个称号。而中国则是在以一种更稳健、更具系统性的方式前进,一旦实现,其影响力同样不可估量。 最终谁能拔得头筹,不仅取决于技术实力,还取决于战略规划、资源投入、风险管理以及一丝丝运气。这场激动人心的火星竞赛,才刚刚拉开帷幕。

网友意见

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瘦死的骆驼比马大。

而且,如果美帝是瘦死的骆驼的话,我们充其量就是只小田鼠。

所以,除非美国不想登陆火星,不想花这钱(当然,这可能性也不小),不然美国一定比中国先。

另外,不要迷信弯道超车。在弯道超车不成反而撞车翻车的,不管是生活中还是赛道中,都一抓一大把。

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[扶额]

引用邓公当年说的一句话:“要警惕右,但主要是防止左。”妄自菲薄固然不好,但是盲目自大对于一个复兴中的大国来说,危害很可能更大。

中国航天跟美国航天的差距非常大,可能是所有高精尖科技里差距最大的。

题主同学,看你的简介是大学生了。我以一个过来人,一个长者的身份,不客气的说一句:这个问题用搜索引擎就能很好的解答啊。不过看在你是华工学生的份上,既是我一位很尊敬的长辈的学弟,也是轮子哥 @vczh 的学弟,我还是来详细解答一下吧。


【简单答案】

具体到中国和美国哪个国家更可能首先载人登陆火星这个问题,答案毫无疑问是:美国。而且几率是 99.999%。


【详细答案】

航天技术是需要逐步积累的。而载人登陆火星是一项非常庞大的系统工程,更是有非常多的工程问题需要解决。

美国对航天的投入,从二战结束就已经开始了,在冷战与苏联进行太空竞赛高峰的阿波罗计划时期,单单投入到NASA的预算就已经超过了每年政府开支的4%。而军方、情报机构对航天的投入还没有计算在内。按照美国政府开支一般为GDP 的20%~25%计,当时美国在航天上,每年投入了将近GDP的1%。而直到今天,中国国家航天局的预算依然只有NASA的十分之一。(来源:2016年国家航天局局长答记者问,相关阅读一)

到目前为止,中国还没有进行载人登月,没有独力发射火星探测器,没有在火星表面降落自行探测车。这些都是进行载人火星任务必不可少的技术储备。

更进一步的,是宇航员和设备从地球到火星、再回来,从深空环境到火星表面,人的吃喝拉撒、设备的适应性都必须考虑到的一系列问题。并不是只有大推力火箭一项技术问题,追上了就完事了。在载人火星任务上,中国现在是全面落后。

NASA的载人火星计划在阿波罗计划结束后就开始设计。虽然在克林顿时代,预算被砍得很厉害,克林顿也公开宣称不考虑载人火星任务。但是纸面的任务设计一直没有停。目前的火星任务设计参考第五版(Human Exploration of Mars Design Reference Architecture 5.0, DRA 5)就是从那时开始一路完善下来的。

NASA 还有一份非常详细的技术差距文档,详细列出了距离最后发射载人火星任务这个目标,还需要的各种技术。而2008年以来,NASA的很多项目都是为了解决这些问题,朝着登陆火星这个目标稳步前进的(相关阅读二)。


答主大叔本人做过的NASA 发放出来的公众设计项目里,就有好几个是跟火星任务相关的(相关阅读二)。分别跟深空载人任务中的宇宙射线辐射防护,火星表面大气情况实时测量,宇航员在火星任务期间的体能锻炼(相关阅读三),这几个课题相关。我本人目前还有两个跟航天有关的美国临时专利。

而NASA考虑问题的细致程度,甚至连长自持力宇航服的大小便处理问题都考虑到了。(相关阅读四)真的是如上所述,吃喝拉撒都考虑到了。

加上我现在朝九晚五的东家也是给美国航空航天界企业供零件供了几十年的了。在各处看到的很多东西都让我觉得:美国在2030年代载人登陆火星完全没有问题。

相比之下,中国航天局不但没有公开宣布有载人登陆火星的计划,连纸面作业也都没有。两相比较,结果是不言而喻的。这不是打击士气,只是陈述事实。


【未来发展】

当然,二十年之内追不上,并不代表50年之后追不上。即使打贸易战,按照现在的发展趋势,中国经济总量超过美国也只是时间问题。之后就是对航天的态度,国际形势以及两国势态的问题了。其实最重要的,还是这一个问题:中国应该是怎么样的一个超级大国?


本问下面的其他一些答案,以及知乎上其他一些航天向答案提到的中国航天从业人员待遇问题,在我看来其实并不是一个大问题。因为在美国也一样,造导弹、搞航天的,薪酬不如搞金融、搞挨踢(IT)的。(相关阅读五)只要中国有心搞,航天人的待遇终究会随着经济发展水涨船高的。


诸君努力吧。我们人类的未来在星辰大海!


ps. 只是做了一些微小的工作,谢谢大家。


【相关阅读】

一、 国家航天局长回应航天预算:约是美国1/10-新闻-科学网

二、 Kenneth Pan:「载人登陆火星」在化学能动力时代是不切实际,甚至可以说是战略欺骗吗?为什么?

三、 微博

四、 Kenneth Pan:如何评价NASA悬赏三万美元公开征集基于橙色宇航服的长时间舱外粪便回收方案?

五、 Kenneth Pan:计算机专业真的如此完美吗?

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看了好多在说什么差距多少年多少年的,我真是无语。越是不懂技术的越章口就来。


这些技术盲说,1969年美国就可以登月,我们2019年还不能,所以差距起码50年。

还真是民科式的粗暴简单算法。

多年前还有中国海军落后日本60年的言论,如出一辙,原因是日本60年前就造出来航母了,中国到现在还没生产造出来(当时的时间)。

乍一听似乎好有道理,但是,此航母非彼航母啊,技术指标不一样,没对比的可能性。

这个和cpu制程不一样,因为那个有统一标准。美国10年前做出来45nm的cpu,我们3年前才做出来,说差距有6-7年,这么对比才是对的。

以二战时期的日本航母来看,那点技术,对七八十年代的中国来说,真是小意思,但是做出来一点意义没有,生产一个落后过时五六十年的完全没有任何用处,空浪费时间金钱。所以,我们要造,虽然造不出来最先进的,但是起码也得造一个上世纪八九十年代水平的航母(可能船体落后点,但是电子设备先进点,综合来说达到上世纪八九十年代水平是可以的)。所以,不能单纯只看时间点,要看综合水平。

再举个例子,中国为啥不造战列舰?日本90年前就造出来了。我们现在还没有。是不是差了90年?

回归到登月,不是中国不想,而是必要性没那么强,不会像当年美国人为了和苏联人竞争,玩命一样烧钱。

我们现在更多是想踏实积累技术,争取用更省成本更安全的方式实现登月。而不是像50年前那样不顾成本,造一个粗糙的大老粗上天。现在国家的钱,更多投在了经济建设,教育,医疗上。至于登月晚几年,真不是那么必要了。

其实不光对中国必要性不大,对美国一样没啥太大意义了。不然美国为啥这么久都没有重新登月,也没有再花这么多钱研究登录火星?

一句话,拿现在和平年代的时代背景,去揣摩冷战时候的思维,你是理解不了的。一个国家能拿一半的收入去造武器,搁现在谁信?但是抱歉,当年疯狂时期,就是这么干的。

所以从这个角度,确实有差距,因为那个年代的时代背景和大国做法,很长时间以来,确实没法出现了。毕竟现在大家都是以能创造经济利益的高科技竞争为主了。美国不再大规模研究登月,但是依然大投入研究CPU,航空发动机什么的。为啥,因为投入CPU,航发会赚钱,投入登月,更多是政治意义,经济利益太少,对当下的时代,效益不大了。

当然了,航天的差距肯定是有的,以我自己在航空航天部门工作几年的经验来看,20年左右的综合差距是有的,而且这个也得看国家投入力度,如果以后经济更好,肯投入更多,差距会缩小的更快,反之差距缩小的慢。

依照目前情况来看,国家更可能会在半导体芯片,航空发动机这种领悟大力追击,但是航天领域,也在追,但是投入没那么大,差距一定会慢慢缩小,但是具体什么时候追上,按照现在的投入,可能还真不是十几年追的上。

毕竟,从国家角度来看,晚登月几年,和芯片落后几年,五代机发动机落后,影响程度是不一样的。



还有一个,就算是美国,前30年和后30年,进步速度也是天壤之别。其实你看看如今美国的航天水平,和20年前,基本上没啥太大技术代差区别。但是1969年的美国航天,和1949年的美国航天,同样20年差距那可不是闹着玩的,同样1989年比1969年也是提升了不少。为什么?因为投入持续减弱。所以,可能我们要追到1969年的美国,需要用30年,但是从1969年的美国追到1989年的美国只用10年,而从1989年的美国,追到2019年的美国,只用5年。



回归到本话题,客观说,一定是美国最右潜力登月。注意,我说的是潜力。

为什么?

单凭国力,包括细分下来的科研力量,财力,美国全方面压倒我们,但是,即使如此,如今美国经济颓势已显现出来,不用说登录火星了,重新登月的花费,对美国来说都是一个不能负担之重。其实我们国家目前也是有一定潜在危机。

所以,两个国家都有这个潜力,但是潜力归潜力,要不要做,进而转化成实力,是另一回事。如果美国现在丧心病狂的投入巨资开启登火星之旅,很有可能出现苏联80年代末不顾经济建设搞军备的杯具,我们如果做,也会把改革开放以来积累的家底败光。所以,以后不可知因素太多,目前看只能说美国概率更大,我们概率小一些。不知道那些人,信誓旦旦的拍胸口说一定是美国先做到是怎么想的。毕竟现在强大真不代表未来也会强。50年代美国领先苏联,却让苏联先发射卫星,送人上太空,就是典型例子。

所以为啥美国后来举全国之力丧心病狂的搞登月,就是冷战下的政治目的,如果再让苏联领先,会让很多国家看不起美国从而倒向社会主义国家阵营这是美国万万承担不起的后果。

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