月面着陆器
用于月球轨道和月球表面间运输的着陆装置
月面着陆器是航天员用于月球轨道和月球表面间运输的器械,可携带月球车和少量科学载荷,由登月舱和推进舱两舱组成。月面着陆器也是航天员登陆月球后的月面生活中心、能源中心及数据中心,支持开展月面驻留和月面活动。
研发原因
月球是距离地球最近的天体,但因大推力火箭技术复杂,研制困难,且不能重复使用等原因,不能直接采用大推力火箭将飞船直接发射到月球的方式。一般认为,人类飞往月球的方式主要有三种:地球轨道交会、月球轨道交会和双轨道交会。1969年,阿波罗十一号采用月球轨道交会的方式成功着陆月球。
随着科技的发展,人类登月的目的已不局限于简单的探险和考察,而是要在月球上建造基地,继而对月球进行全面的开发和利用,探寻在月球上长期工作和生活的可行方案。因此,人类重返月球需要新的飞行方式。
架构功能
结构简介
月面着陆器由登月舱和推进舱两舱组成,登月舱是用来载送宇航员在月球轨道上的飞船和月球表面之间往返的交通工具;推进舱又叫仪器舱或设备舱,内部装载推进系统的发动机推进剂,为飞船提供调整姿态和轨道以及制动减速所需要的动力。
具体作用
月面着陆器在阿波罗飞船上被称为登月舱,但月球着陆器并非一个舱,而是一种着陆装置。月球着陆器的作用是:将航天员从月球轨道送到月球表面;到达月面以后,当航天员在月面停留期间,月球着陆器还作为航天员的居住舱,供航天员在里面生活和工作;另外,着陆器上还装有气闸舱,供航天员完成出舱活动;当航天员完成月球探测任务后,月球着陆器的上升段负责将航天员送回月球轨道,与在月球轨道上的乘员探险飞行器交会和对接,航天员进入乘员探险飞行器并飞回地球
外观特点
2022年12月20日,“航天新征程”全网主题活动发布《中国空间站等你来出差》系列思政课,月面着陆器外观与新一代载人飞船的现行改进方案被首次披露。
2023年2月24日下午,“逐梦寰宇问苍穹——中国载人航天工程三十年成就展”开幕式在中国国家博物馆西大厅举行,月面着陆器与新一代载人飞船等载人登月主要飞行产品模型进行了首次展出。从国家博物馆展出的月面着陆器模型来看,中国月面着陆器分为登月舱和推进舱两个部分,登月舱与登月飞船流程相似,在单独发射后进行近月制动,进入环月轨道,随后实现前半段动力下降着陆。而推进舱配有28台姿态控制发动机数量,将在完成任务之后进行分离。
航天应用
阿波罗登月舱
1969年,阿波罗十一号采用月球轨道交会的登月方式,以大型火箭将载有3名航天员的飞船发射到地球轨道。火箭分离后,飞船依靠惯性从地球轨道飞到月球轨道。在月球轨道上,2名航天员从飞船指令舱进入登月舱,随后,登月舱与指令舱分离。登月舱用制动火箭减速,最后降落在月面上。
返回时,启动登月舱的上升发动机,在月球轨道上与指令舱会合和对接,航天员从登月舱返回指令舱,然后抛弃登月舱,开动指令舱火箭,从月球轨道飞向地球轨道。再入地球大气层时,将指令舱后的服务舱抛弃,仅剩指令舱溅落在太平洋上。
乘员探险飞行器 
2004年1月,美国总统布什正式宣布了“新空间探索计划展望”,其中明确提出,乘员探险飞行器(crew exploration vehicle,简称CEV) 等一系列载人航天器将用来替代即将退役的航天飞机,并在2010年后启用。
乘员探险飞行器在结构上与阿波罗飞船基本相似,长21米、重40吨,由乘员舱、飞离地球级和月球着陆器三部分构成。乘员舱是航天员生活和工作的地方,其外形与阿波罗飞船的指挥舱非常相似;飞离地球级就是一级火箭,用来将飞船推离地球轨道,飞往月球轨道;月球着陆器是航天员从月球轨道下降到月面上和从月面上返回月球轨道的运输工具。乘员探险飞行器与阿波罗登月舱相比,扩大了月面着陆器着陆范围,使飞行器可以在月面上的任何地方着陆。
牵牛星号登月舱
2005年,美国航空航天局宣布新登月计划,并提出了新型载人登月月舱方案--月球表面访问模块(LSAM)。2007年12月,新型载人登月舱被命名为"牛郎星"。2010年美国总统奥巴马宣布停止新登月计划, "牵牛星"号登月舱未能进行飞行试验。
牵牛星号登月舱的设计与阿波罗登月舱有不同的飞行过程——牵牛星号登月舱和飞船分别由运载火箭发射进入近地轨道,并在近地轨道交会对接形成组合体。飞行组合体由登月舱的火火箭发动机提供近月制动力。登月舱制动后,其飞行过程与阿波罗登月舱一致,携带航天员及科学载荷从月球轮轨道的下降和着陆到月面,支持航天员开展月面探测活动。月面任务完成后,登月舱携带航天员及月面样品从月面起飞,上升进入月球轨道,并与载人飞船交会对接。
中国探月工程
2004年,中国探月工程正式启动,又称“嫦娥工程”,旨在通过对月球进行深入探测,实现月球表面的软着陆、巡视、采样返回以及建立月球基地等任务。分为“无人月球探测”“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段。
2013年12月2日,装有天文望远镜和极紫外相机的“嫦娥三号探测器”成功发射升空,成为中国第一个在月球表面实现软着陆的探测器,开展着陆器悬停、避障、降落及月面巡视勘察等任务。
新一代载人飞船
新一代载人飞船试验船,是面向中国空间站运营及未来载人探月需求而研发的新一代天地往返运输器,全长8.8米,发射质量21.6吨,具备高安全、高可靠、适应多任务和模块化设计特点,主要用于验证气动热防护、再入控制和群伞减速回收等关键技术。
以往神舟飞船舱体体积有限,航天员在两舱之间往返时,行动多有局限。而新一代飞船由返回舱和密封舱两舱构成,返回舱是整船的指令中心,也是航天员生活居住的地方;服务舱则提供动力和能源。为降低进入太空的成本,舱内的星敏感器、计算机等高价值的设备,经过优化设计,可由服务舱调整至返回舱安装,从而实现回收重复利用。
目录
概述
研发原因
架构功能
结构简介
具体作用
外观特点
航天应用
阿波罗登月舱
乘员探险飞行器 
牵牛星号登月舱
中国探月工程
新一代载人飞船
参考资料