2020年12月17日,嫦娥五号月球探测器成功实现月球背面无人采样返回。2021年5月15日,我国的“天问一号”火星探测器成功实现“绕落巡”一步到位,创造了火星探测一步到位的新纪录!
“天问一号”火星探测器
这两次探测任务取得圆满成功就意味着,我国已经攻克了“火星表面无人采样返回”的所有关键技术。如果不计成本,我国现阶段就可以通过发射一发长征五号运载火箭和一发长征3B运载火箭火星表面无人实现采样返回。事实上,我国计划在2028年实施这个方案。然而这个方案也反映了我国现有的运载火箭运载能力仍然不够大的窘境,我国急需研制出更大更重的运载火箭。为满足未来太阳能空间发电站、载人登月、木星探测、土星探测等任务需求,我国启动了长征9号重型运载火箭的研制计划。
长征9号重型运载火箭
与此同时,美国也没有闲着。虽然美国早已在上世纪60年代就研制出土星五号重型运载火箭。然而由于用途单一,每次发射的成本都十分高昂,相当于烧毁一艘核动力航空母舰!为了降低发射成本,美国也启动了一款新型重型运载火箭的研制计划,即SLS 系列运载火箭。
中美两国正在研制的重型运载火箭都是史无前例的庞然大物,运载能力都十分惊人,其推力最大型号的首飞时间均为2028年。那么这两个“超级巨兽”谁才是最强王者呢?
一、长征9号系列重型运载火箭性能简介。
长征9号系列运载火箭有三个型号运载火箭,分别是拥有4个助推器的长征9号运载火箭(捆绑构型)、拥有2个助推器的长征9A运载火箭(捆绑构型)、光杆构型的长征9B,三个型号近地轨道运载能力分别为大于50吨、大于100吨、大于140吨。
中国航天科技集团公司透露的长征9号系列火箭关键参数
根据中国航天科技集团公司透露的信息来看,长征9号重型运载火箭是一种三级火箭,长103米,芯级最大直径10米,助推器直径5米,起飞重量高达4137吨,推力更是达到5873吨,推重比高达1.42,即便一级有2台发动机突然熄火也照样能够正常起飞,可靠性很高。长征9号重型运载火箭能将超过140吨的载荷送入近地轨道,还能将超过50吨的载荷送入地月转移轨道。
一级芯体安装4台YF130液氧煤油高压补燃发动机,4个助推器各安装2台YF130液氧煤油高压补燃发动机,一级12台发动机海平面总推力高达5873吨。
二级采用2台海平面推力超220吨的YF90高压补燃氢氧发动机,总推力超440吨。
三级采用4台海平面推力超25吨的YF79膨胀循环氢氧发动机,总推力超100吨。
其中,YF130、液氧煤油高压补燃发动机海平面比冲为306秒;YF90高压补燃氢氧发动机、YF79膨胀循环氢氧发动机真空比冲分别为约454秒(估计)、约460秒(估计)。