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“中國航天員要在2033年登上火星”，這是真的嗎？

最近，中國運載火箭技術(shù)研究院院長王小軍的一則演講火了！演講報告題目是《載人火星探測航天運輸系統(tǒng)》，提到未來開展火星采樣返回，載人登陸火星、火星基地選址和建設(shè)、組建大規(guī)模地火運輸艦隊、火星資源大規(guī)模開發(fā)與應(yīng)用等非常前沿的話題。

聽起來像科幻，但這確實是中國航天專家首次詳細介紹中國載人火星探測“三步走”的大膽設(shè)想，有不少媒體，根據(jù)報告提到的2033年的窗口時間節(jié)點，解讀出“中國公布計劃要在2033年載人登陸火星”。

然而，事實真的如此嗎？

距離2033年只剩下12年時間，屆時王小軍描繪的載人火星探測”三步走"藍圖能實現(xiàn)多少？

載人火星探測這么大的事，為啥國內(nèi)中央級的官媒一家也沒報道？

如果載人火星探測還不確定，那作為“中國火箭的搖籃”的掌門人此時對外拋出這一“設(shè)想”究竟有何用意？我們又該如何正確理解這份報告？關(guān)注神仙號，你馬上就能掌握中國載人火星探測的最新權(quán)威分析。

首先，我們看看王小軍提到的載人火星探測“三步走”，究竟怎么走？

第一步是載人火星探測的技術(shù)準(zhǔn)備階段。主要任務(wù)是機器人火星探測，包括采樣返回、基地選址和原位資源利用等。其實，天問一號火星探測器就屬于機器人火星探測。在這里，請大家把數(shù)字“1”打在公屏上，要知道，全世界火星探測任務(wù)的成功率不到50%，而美國用了40多年才完成的火星探測“繞、落、巡”任務(wù)，中國天問一號一步一次性就實現(xiàn)了。而未來火星采樣返回的任務(wù)，在方法上和已經(jīng)成功的嫦娥五號探月“繞、落、回”非常類似，只是火星路途更遠、引力更大，還有不少技術(shù)瓶頸需要克服。

然后火星基地選址這個好理解，那原位資源利用是什么意思？你可以打開瀏覽器，搜索“原味資源”，于是你會看到……（呃…搞錯了，重來）簡單說，就是人類要想長期在地球之外生存，不能總是什么都從地球家里帶，必須學(xué)會就地取材。比如從火星直接獲取氧氣，氫、甲烷等資源加以利用，這樣可以大大提升載人深空探測的效率。

總體來說，這一階段航天運輸系統(tǒng)與我們目前采用的方式基本類似，依然采用大型或重型運載火箭，直接將探測器送入軌道，再利用化學(xué)推進達到火星。

第二步，是載人火星探測的初步應(yīng)用階段。主要任務(wù)包括，載人環(huán)繞火星軌道探測、載人火星著陸探測、火星基地建設(shè)等。

跟把機器人送到火星相比，載人火星探測要復(fù)雜得多。好比讓你從家往辦公室送一本書，你可以叫一位同城快遞小哥，用一輛電動車就能幫你送達?？扇绻阋獜纳钲谌A強北帶著50套臺式電腦去北京西單住上一陣子再回到深圳華強北。那僅靠一個快遞小哥的電動車就搞不定。你可以把電腦分批次打包發(fā)北京，然后自己打車到機場，飛到北京機場后再從打車到西單，和你的電腦們匯合，然后返程時也類似。

同樣道理。從地球到火星往返長達十幾個月的載人飛行，所需要的推進劑、能源、安全設(shè)備、食物、空氣、水等維生系統(tǒng)等使得載人火星探測器、飛船、軌道轉(zhuǎn)移器的總質(zhì)量要比天問一號無人探測器大得多。

按照王小軍介紹得設(shè)計參數(shù)，火星探測中，載人型轉(zhuǎn)移運載器的總質(zhì)量為246噸，加注108噸液氫推進劑，可以運送包括深空居住艙、載人飛船等共65噸的有效載荷。載貨型轉(zhuǎn)移運載器：總質(zhì)量為328噸，加注76噸液氫，有效載荷質(zhì)量為206噸。

這樣大的質(zhì)量，現(xiàn)有的任何一型火箭都沒法一次送入太空，而僅使用化學(xué)推進劑火箭也不能在不同軌道空間長期、長途、反復(fù)點火、循環(huán)使用。

因此載人火星探測器，需要人貨分運，多次在軌交會對接組合、分離、再組合，而且不同航段使用不同的運載方式。

專家透露，大約需要7枚重型運載火箭，來運送探測器組合艙體，然后探測器艙體在近地球軌道（LEO）組裝載貨轉(zhuǎn)移級（火箭）。隨后由地球空間擺渡級將載貨轉(zhuǎn)移級擺渡至地球高軌（HEO），而地火轉(zhuǎn)移過程中需要核熱核電推進組合雙模式，以三臺10噸級推力的核熱發(fā)動機作為主要動力，利用核電系統(tǒng)為各分系統(tǒng)提供電源，在接近火星后采用大氣捕獲和近火制動，進入環(huán)火軌道。此時火星著陸和上升器在環(huán)火軌道等待另一艘載人的火星飛船。同時，釋放火星表面設(shè)施，著陸火星表面。

而載人火星飛船由火箭直接發(fā)射進入地球高軌，與載人轉(zhuǎn)移級對接，載人轉(zhuǎn)移級點火進入地火轉(zhuǎn)移軌道。載人轉(zhuǎn)移級近火制動進入環(huán)火軌道，航天員通過火星著陸和上升器著陸火星表面，開展火星表面作業(yè)。返程時，航天員進入著陸和上升器，返回環(huán)火軌道，與在環(huán)火軌道上等待的載人轉(zhuǎn)移級對接后，再由載人轉(zhuǎn)移級進入火地轉(zhuǎn)移軌道，最終返回地球。

這個過程聽上去特復(fù)雜。總之一句話，載人火星任務(wù)的飛行時間往返可能達到數(shù)百天，飛行距離達到數(shù)百萬到數(shù)億公里，軌道交會對接的次數(shù)達到10余次。為了達成這一火星計劃，航天專家已基本確定載人火星探測任務(wù)航天運輸系統(tǒng)的組成、特點、總體方案與設(shè)計參數(shù)，而合適的火星任務(wù)出發(fā)時間為2033年、2035年、2037年、2041年、2043年等。

接下來“三步走”中的第三步，更是最讓人心潮澎湃、腦洞大開。這是地球-火星經(jīng)濟圈形成階段。在這一階段，人類將實現(xiàn)對火星航班化探測，主要任務(wù)包括大規(guī)模地火運輸艦隊，火星資源大規(guī)模開發(fā)與應(yīng)用。這一階段將采用核動力一體化運輸模式，從地球空間驛站、日地拉格朗日L2點基地出發(fā)，選擇地火循環(huán)軌道。而地火循環(huán)軌道上則已布置了轉(zhuǎn)移飛行器。

在推進技術(shù)方面，核熱推進是目前載人火星探測方案設(shè)計的重要選擇。核聚變推進理論上具有更高比沖性能，但需要理論和技術(shù)的突破，適合作為載人火星探測更遠期的研究目標(biāo)。此外，我國還研究將“天梯”這一新型運輸系統(tǒng)作為空間出發(fā)點。與現(xiàn)有的航天運輸系統(tǒng)相比，火星探測項目需要的運輸系統(tǒng)更為復(fù)雜，未來運輸器也可能從化學(xué)推進轉(zhuǎn)變?yōu)闊岷四酥梁司圩兺七M。

當(dāng)然，中國的火星計劃還有諸多關(guān)鍵技術(shù)難題。王小軍報告中提到，這些難題主要包括航天運輸系統(tǒng)總體設(shè)計技術(shù)、大規(guī)模星際運輸推進技術(shù)等等。以上就是中國火箭院掌門人公布的中國載人火星探測“三步走”的設(shè)想。

接下來辟謠，神仙號為你盤一盤，所謂“中國計劃2033年載人登陸火星”的消息為啥不靠譜？

第一，要看信息發(fā)布的主體。盡管王小軍本人是火箭院的掌門人，但是中國重大航天任務(wù)都是由抓總的主管單位來對外權(quán)威發(fā)布，比如空間站建設(shè)的消息一般由中國載人航天工程辦公室對外發(fā)布，中國火星探測任務(wù)取得成功、嫦娥五號采集的月球樣品對外展示等消息則由主管的國家航天局發(fā)布。中國運載火箭技術(shù)研究院，作為國防科工企業(yè)的研制單位，本身并不具備正式宣布國家重大航天任務(wù)立項的資質(zhì)。

第二，要看信息發(fā)布渠道。一項重大航天任務(wù)的官宣，不僅有官方發(fā)聲，還會有國內(nèi)權(quán)威中央媒體傳播。此次王小軍的報告，除了新華社旗下參考消息“出口轉(zhuǎn)內(nèi)銷”轉(zhuǎn)載了路透社的外媒反響外，其他央媒均未跟進，按照央媒慣例，官方尚未正式確認的信息是不會輕易報道，這也側(cè)面證實了“三步走”設(shè)想僅屬于學(xué)術(shù)理論研討范疇。

第三，要看會議性質(zhì)和發(fā)言性質(zhì)。此次王小軍做發(fā)言的全球航天探索大會是在俄羅斯舉辦。大會由國際宇航聯(lián)合會主辦，國際宇航聯(lián)合會成立于1950年，在國際宇航學(xué)術(shù)界具有廣泛影響力。這一大會屬于半官方性質(zhì)，很大程度上是全球航天界的一次業(yè)界、學(xué)界聚集起來進行頭腦風(fēng)暴的會議。2017年在中國舉辦時，中國承辦方就是中國宇航學(xué)會，當(dāng)時國家航天局、NASA、歐空局、洛克希德·馬丁公司和波音公司等機構(gòu)的近千名科學(xué)家、企業(yè)家和航天局代表，包括楊利偉和美國登月宇航員巴茲·奧爾德林都悉數(shù)到場。王小軍的演講報告，實際上展示的是中國近些年在載人火星探測方面的學(xué)術(shù)理論研究成果。

第四、這一說法也和官方現(xiàn)已公布的深空探測規(guī)劃進度不符。

那么，對于火星及深空探測，中國官方目前已經(jīng)明確了哪些任務(wù)和關(guān)鍵時間點呢？

這里神仙號梳理了近年來官方已確認的靠譜信息。其他的坊間傳聞不能說一定不對，但尚未被官方證實。

一、2025年前后，中國將實施近地小行星取樣返回和主帶彗星環(huán)繞探測任務(wù)，實現(xiàn)近地小行星繞飛探測、附著和取樣返回。這是國家航天局正式發(fā)布的中國航天“十四五”及未來一個時期發(fā)展的重點規(guī)劃中明確提出的，神仙號根據(jù)國家航天局發(fā)布的《小行星探測任務(wù)有效載荷和搭載項目機遇公告》得知，這次任務(wù)已經(jīng)確定把2016HO3小行星作為探測目標(biāo)。至于為什么要選這個小行星，具體要怎么探測，就是另一個故事了，神仙號會在今后的內(nèi)容中專門做介紹。

二、2030年前后，天問二號實施火星取樣返回任務(wù)；此外還將實施木星系環(huán)繞探測和行星穿越探測任務(wù)。

這里要提一個時間節(jié)點，曾有不止一位資深的航天專家都跟神仙號透露過在2049年實現(xiàn)探測太陽系邊際的任務(wù)，盡管這一消息尚未被官方證實立項，但中國航天重大節(jié)點必獻禮的慣例讓我們有理由相信，在2049年新中國百年華誕之際，航天人很可能會有值得矚目的大動作。

三、作為中國深空探測的重要基礎(chǔ)之一，長征九號重型火箭的首飛時間會在2028年至2030年。至于載人登月、載人登陸火星的時間，盡管不同專家學(xué)者發(fā)表過不同的觀點，但至今國家尚未正式發(fā)布時間表。

既然，官方尚未定論，那王小軍此時提到的載人火星探測“三步走”有什么意義呢？

神仙號分析認為：

首先，作為中國火箭的搖籃的掌門人，王小軍在全球航天探索大會做的報告，向國內(nèi)外展示了中國航天界對今后開展載人火星探測的一套相對完善的理論研究成果，反映出載人火星探測早已提上中國航天專家的研究議程，這為今后載人火星探測的工程化實施打下理論基礎(chǔ)；

其次，載人火星探測“三步走”為我們描繪了一幅值的憧憬的星際宇航圖景。提到的空間核動力一體化運輸模式、重復(fù)使用的用于軌道間擺渡的軌道轉(zhuǎn)移運載器、地球空間驛站、日地拉格朗日L2點基地等，都是對人類現(xiàn)有的航天方式的全面升級迭代。當(dāng)然從現(xiàn)實出發(fā)，中國的火星計劃還有諸多關(guān)鍵技術(shù)難題，比如長期空間生存和宇宙輻射對人體影響等問題。

此外，火星探測對人類具有重要意義，是人類走出地球搖籃，探索生命起源，拓展生存空間的重要途徑?；鹦鞘翘栂祪?nèi)與地球環(huán)境最接近的地外行星，且富含氫、甲烷等資源，而且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)存在水的證據(jù)，其具備開展星際移民的潛質(zhì)逐步顯露，這也是王小軍提到的大規(guī)模地火運輸艦隊和原位資源開發(fā)利用的基礎(chǔ)。

可以說，目前國際航天界基本將登陸火星確定為未來30年內(nèi)載人深空探測的遠景目標(biāo)。上世紀60年代，美國人已經(jīng)破解了登月的難題。而在本世紀人類登陸火星的議題上，美國曾提出2033年登陸火星的計劃，但種種跡象表明美國在2033年很難實現(xiàn)?，F(xiàn)在，中國載人火星探測“三步走”設(shè)想提出了中國的解題思路。而近年來，穩(wěn)步增長的中國航天力量，和一系列前景可期的航天工程，讓我們有理由期待，在本世紀中葉甚至更早的時間，人類有望登陸火星。我們這代人有生之年，極有可能看到地球人成為火星人，人類進化成跨星球物種。

參考資料：

1、中國運載火箭技術(shù)研究院：地球?火星！火箭院院長在國際大會上這樣說

2、參考消息：外媒關(guān)注：中國計劃2033年載人登火星

3、科技日報：美載人登陸火星：2033年“不可能”

4、觀察者網(wǎng)：載人登陸火星三步走，中國科學(xué)家打算這么干

5、王小軍：《載人火星探測航天運輸系統(tǒng)》演講

6、《載人深空探測》科學(xué)出版社

7、騰訊網(wǎng)：定了！12年后，我國將完成載人火星探測任務(wù)，將在火星建立基地 作者：一寸蟲奇聞

8、百家號：我國要在2033年載人登陸火星？別被“標(biāo)題黨”給誤導(dǎo)了 作者：失落代號

9、百家號：時間鎖定2033年，中國官宣載人登陸火星計劃，美國宇航局也有想法 作者：鼎清視界

10、騰訊網(wǎng)：中國載人登火計劃曝光，要大力發(fā)展火星基建，打造大規(guī)模地火艦隊 作者：星環(huán)視角

11、百家號：我國計劃2033年后載人登陸火星，美國想要跟進，但力不從心 作者：鐘銘聊科學(xué)

12、新華社：國家航天局：2030年前后實施火星取樣返回任務(wù)

13、大洋科創(chuàng)：中國披露超重型火箭全新方案，未來載人登月登火大主力，助中俄一飛沖天

14、科技日報：牛背上走下來的火箭總師，和香港青年聊起兩件事......

15、新華社：長征九號重型運載火箭研制取得階段性成果 有望在2030年前后實現(xiàn)首飛

16、國家航天局：小行星探測任務(wù)有效載荷和搭載項目機遇公告