问题

登月的无人飞船内直接搭载一人能否实现载人登月?

回答
我来跟你好好聊聊,登月这事儿,咱们用一个“无人飞船”加上一个“活人”,能不能直接就给它办了。

这听起来好像挺省事的,就跟无人机送个快递一样,只不过这快递的重量嘛……有点儿惊人。咱们掰开了揉碎了说说。

首先,得明白,咱们现在说的“无人飞船”,通常指的是那些自动执行任务,不需要人在里面操控的飞行器。它们的设计初衷就是纯粹的“机器差事”,比如采集样本、探测地质、传回图像什么的。你想想,这跟咱们平时开的遥控汽车,或者家里扫地的机器人,在本质上是差不多的,只不过规模和复杂度天差地别。

现在,你要往里边塞一个人,这一下子的区别可就大了去了。

一、生命保障系统,这是个大头。

无人飞船上,它考虑的是设备能不能正常工作,比如传感器、发动机、通信设备等等。它不需要考虑“呼吸”这码事儿,也不需要担心“水”和“食物”。

但你一旦把人塞进去,这事儿就变成了一场“空中花园”的建设。

氧气: 你得保证这个人能在飞船里一直呼吸到新鲜空气,而且还得有个稳定的循环系统,把呼出去的二氧化碳处理掉,再变回氧气。这可不是随便吹几口风就行了,需要一套相当复杂的生命支持系统,就像国际空间站上那样。
水: 人每天都要喝水,而且还得有饮用水源。你不可能从地球带够一路喝到月球再回来这么多的水,所以需要一套水的回收和净化系统,把尿液、汗水都净化干净再利用。想想这得多“环保”才行。
食物: 同样,食物也得带够。而且人吃的跟机器需要的可不一样,需要营养均衡,而且方便储存和食用。
温度和压力: 月球上没有大气层,温差巨大,而且没有大气压。飞船内部必须恒温恒压,才能让人舒服地待着。你想想,这跟一个密闭的空调房差不多,但得是能在太空中工作的。
废物处理: 人的生理活动会产生各种废物,比如粪便、垃圾等等。这些东西怎么处理?总不能堆在飞船里吧?得有专门的储存或者处理方案。

二、人体承受能力,这同样重要。

无人飞船上,它只要能承受发射时的巨大过载、太空中的辐射、以及月球着陆时的冲击就够了。

但人不一样:

发射时的过载: 航天飞船发射时,人会承受几倍于重力的加速度。普通无人飞船的设计,可能根本没考虑到这个,结构强度可能不够,而且人也受不了这么大的挤压。
太空辐射: 太空中充满各种高能粒子辐射,对人体健康有严重危害。无人飞船上的电子设备需要辐射屏蔽,但对人的屏蔽要求更高,得有厚实的材料或者专门的设计来保护。
着陆时的冲击: 即便是无人飞船,着陆时也要考虑缓冲。但载人飞船的着陆要求会更精细,因为硬着陆对人的伤害是致命的。
失重: 长时间处于失重状态,对人的骨骼、肌肉、心血管系统都会有影响。虽然登月往返时间相对短,但还是需要考虑。

三、控制和导航,从“自动”到“手动”的切换。

无人飞船的“无人”体现在它能自主完成预设任务,或者通过地面遥控。

如果你要把一个人塞进去,那么这个人本身就成了一个“高级传感器”和“决策者”。

驾驶和操作: 就算飞船设计得再自动化,总会遇到计划外的情况。一个人进去,就意味着需要有能力进行手动操控,应对突发事件,比如规避太空垃圾,调整着陆点,甚至是在任务出现问题时,能进行紧急处置。这需要复杂的操控界面和训练有素的宇航员。
决策和应变: 许多复杂的决策,目前的AI还无法完全替代人类的判断力。尤其是在资源有限、情况不明的情况下,人的灵活性和创造性是无人系统难以比拟的。

四、返回地球,同样是生死攸关。

把人安全送上月球,然后还要把他安全地带回地球。这又涉及到重返大气层、减速、着陆等一系列复杂的过程。这些过程对载人飞船的要求,比无人探测器要严苛得多。

那么,直接搭载一人可行吗?

结论是:理论上,非常非常困难,甚至可以说,基本上不可行。

这就像是,你用一辆没装安全带、没装空调、没装气囊的自行车,然后想搭载一个人去跑长途旅行一样。自行车这东西,它能载着一个人在城市里转悠,但它本身就不具备长途旅行的安全性和舒适性。

你说的“无人飞船”,它压根儿就没考虑过“人”这个因素。你硬要把人塞进去,就好像给一个冰箱装上四驱系统,再让它去越野一样,虽然理论上轮子会转,但它根本干不了这活。

要实现载人登月,需要的是一套专门为载人设计的系统,包括:

载人飞船: 具备完整的生命保障系统、强大的辐射屏蔽、舒适的乘员舱、高精度的导航和控制系统,以及应对各种突发情况的应急装置。
火箭: 需要足够大的推力才能将载人飞船送入轨道,然后再送往月球。
着陆器: 能够安全地将宇航员送上月球表面,并在完成任务后起飞返回。
返回舱: 能够安全地穿过地球大气层并着陆。
地面支持: 包括发射控制、任务监测、宇航员训练等一套庞大的体系。

所以,用一个“无人飞船”直接载人登月,就像是你拿一把螺丝刀,想去修一架喷气式飞机一样,工具不对路,根本没法办。它不是简单的“加个人”的问题,而是整个飞船的设计理念、结构、功能都要从头到尾地改变。

这事儿,咱们还是得按规矩来,一步一步地去设计和实现,才能真正把人安全地送上月球,再平安地接回来。

网友意见

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如果只考虑登月的话,这也不是不行。

美国人在前期论证阿波罗登月的时候还真的考虑过让宇航员单兵着陆月球,再单兵返回轨道。

以下内容引自本人文章

在1961年底,NASA的兰格利研究中心在对LOR方案进行了若干年的分析之后,提出了三种落月返回方案:

1、“简配型”(shoestring),仅支持一名宇航员在月面驻留2-4小时,重580千克。

2、“经济适用型”(economy),支持两名宇航员在月面驻留24小时,重1010千克。

3、“豪华型”(plush),支持两名宇航员在月面驻留7日,重1790千克。

以上质量均为空重。

这个“简配型”颇有苏联人登月之风范——他们的计划原先也是单人落月,但美国人做得显然配得上“简配型”的名称,因为它是长这样的:

不对,是这样的:

看到没,椅子登月也是可以的,只不过宇航员要承担的心理压力就很大了。

当然,这里仍然需要一艘载人飞船在月球轨道接应,毕竟月球往返来回大约一周,无论如何得保证宇航员在路上的安全。

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