2025年8月，攬月月面著陸器著陸起飛綜合驗證試驗，在河北省懷來縣地外天體著陸試驗場獲得圓滿成功。根據(jù)國家航天局的消息，此次試驗是我國首次進(jìn)行載人航天器地外天體著陸起飛試驗，為我國載人月球探測工程研制工作的一個關(guān)鍵節(jié)點。根據(jù)國家航天局2023年發(fā)布的方案，我國計劃在2030年前實現(xiàn)載人登月，屆時，我國航天員將在月球表面開展科學(xué)探索，未來還將建立月球科研試驗站，開展更加全面的月球探測和相關(guān)技術(shù)驗證。

攬月月面著陸器著陸起飛綜合驗證試驗過程，可看到發(fā)動機(jī)處于工作狀態(tài)

（圖片來源：新華社）

月面著陸器是實現(xiàn)載人登月目標(biāo)的關(guān)鍵一環(huán)。目前該計劃總體進(jìn)展順利：2025年6月，我國新一代載人飛船“夢舟”成功實施了零高度逃逸飛行試驗，為航天員的安全提供堅實的保障；2025年9月，我國成功實施了長征十號運載火箭的第二次系留點火試驗，接下來的首飛更加令人期待；文昌航天發(fā)射場的相關(guān)配套設(shè)施等也在穩(wěn)步推進(jìn)中。一切都在為2030年前中國航天員踏上月球表面做準(zhǔn)備。

我國新一代載人飛船“夢舟”成功實施了零高度逃逸飛行試驗

（圖片來源：央視新聞）

月面著陸器是什么？

月面著陸器，顧名思義就是能夠在月球表面安全降落的飛行器。由于月面幾乎接近真空環(huán)境，必須使用火箭發(fā)動機(jī)提供動力。如果在火星表面，情況就有所不同了，火星有稀薄大氣，可以使用機(jī)翼這樣的氣動結(jié)構(gòu)進(jìn)行飛行。

月面著陸器的名字叫做“攬月”，這個充滿詩意的名字，源自中華民族“可上九天攬月”的壯志豪情。它與“夢舟”載人飛船、“望宇”登月服等命名一脈相承，體現(xiàn)了中國航天將傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代科技完美融合的特色。根據(jù)設(shè)計，“攬月”月面著陸器可搭載兩名航天員，還有一些與登月相關(guān)的物資，具有自主控制飛行能力。

左側(cè)是“夢舟”載人飛船，右側(cè)是“攬月”月面著陸器

（圖片來源：央視新聞）

從“攬月”月面著陸器的設(shè)計上看，質(zhì)量約為26噸，主要由登月艙和推進(jìn)艙兩個部分組成。登月艙是搭載航天員的模塊，主要用途是將航天員從環(huán)月軌道安全送達(dá)月球表面，在航天員完成任務(wù)后再從月面起飛，將航天員安全送到環(huán)月軌道，并與載人飛船對接。

本次測試的主要內(nèi)容之一就是登月艙的著陸性能，包括控制方案、解月關(guān)機(jī)方案等。測試中，登月艙在模擬月面環(huán)境的條件下，進(jìn)行下降和懸?？刂?，展現(xiàn)了出色的動力冗余和安全保障能力。推進(jìn)艙的作用較為單一，主要是完成近月制動任務(wù)，以及下降階段的主減速過程，使用完即可分離。

登月艙釋放月球車的想象圖

（圖片來源：央視新聞）

月面著陸器的登月艙除了承擔(dān)月面降落和起飛任務(wù)外，還是航天員在月面的生活中心、能源中心和數(shù)據(jù)中心。兩名登月航天員將在登月艙內(nèi)生活數(shù)天，這里為他們提供生命支持、能源供應(yīng)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)热轿槐Ｕ稀５窃屡撨€攜帶了一輛重約200公斤的月球車，可搭載兩名航天員行駛10公里左右。這個活動范圍遠(yuǎn)超“玉兔二號”月球車（在過去數(shù)年的累計行駛里程超過1.6公里），使航天員能在更大范圍內(nèi)開展科學(xué)考察。

科研人員正在對登月艙進(jìn)行測試，可以大致感受到登月艙的大小

（圖片來源：央視新聞）

月面載人軟著陸的難點

雖然我國已通過嫦娥系列探測器掌握了無人月球軟著陸技術(shù)，但載人登月的挑戰(zhàn)完全不在一個量級。在本次測試中，登月艙在火箭發(fā)動機(jī)的控制下模擬月面著陸全過程。與無人探測器相比，載人登月艙重量更大、系統(tǒng)更復(fù)雜，對安全性和可靠性的要求極高——任何失誤都直接關(guān)乎航天員的生命安全。

為實現(xiàn)精準(zhǔn)安全著陸，月面著陸器利用自主避障算法識別月球表面的隕石坑，通過靈活的“走位”調(diào)整下降軌跡，選擇最安全的著陸點。登月艙體積較大，底部有四個著陸支架，其核心動力來自4臺變推發(fā)動機(jī)以及多臺姿態(tài)控制發(fā)動機(jī)。在下降過程中，這些發(fā)動機(jī)共同工作，確保在極其復(fù)雜的環(huán)境中實現(xiàn)平穩(wěn)降落。

登月艙正在測試中

（圖片來源：新華網(wǎng)）

我國在變推發(fā)動機(jī)技術(shù)方面擁有較為成熟的技術(shù)和經(jīng)驗，嫦娥三號、四號、五號的成功落月已經(jīng)充分驗證了其可靠性。同時，登月艙多臺發(fā)動機(jī)的配置也形成了冗余備份的關(guān)系，即使其中一臺發(fā)動機(jī)出現(xiàn)故障，仍能保障航天員安全返回環(huán)月軌道。事實上，本次地面試驗不僅模擬正常起飛和著陸，還特別測試了各類故障場景，以驗證系統(tǒng)在極端條件下的應(yīng)對能力。

由于登月艙也肩負(fù)著將航天員從月面帶回的重任，所以在下降落月后，還需要點火起飛。登月艙還需要具備在不同坡度條件下成功點火起飛的能力，同時要克服月面較為惡劣的環(huán)境，對系統(tǒng)的可靠性提出極高的要求。

試驗場地通過一系列機(jī)械裝置模擬月球表面重力環(huán)境

（圖片來源：新華社）

在地球上模擬月球環(huán)境是一大難題。試驗場通過塔架、鋼纜等組成的隨動系統(tǒng)，來模擬月球表面的微重力環(huán)境，并實時跟蹤登月艙的飛行軌跡。由于測試是在地球表面進(jìn)行，必須通過這些特殊裝置來模擬月面重力場，以滿足測試條件。同時，測試場地的地面也按照月球表面的環(huán)境特點進(jìn)行針對性的設(shè)計和部署，不僅設(shè)置了模擬隕石坑，還鋪撒了類似月壤的巖石碎粒，盡可能真實地還原月球表面的地形特征。這些精心設(shè)計的細(xì)節(jié)，為著陸器提供了最接近真實的試驗條件，確保測試結(jié)果能夠真實反映其在月面的表現(xiàn)。

登月艙有四個著陸支架

（圖片來源：央視新聞）

我們將如何登月？

隨著月面著陸器試驗成功，中國載人登月計劃正清晰步入倒計時。

我們的登月方案大致分為五個步驟：

第一步：發(fā)射升空

我們將發(fā)射兩枚長征十號運載火箭，分別將月面著陸器和載人飛船送至地月轉(zhuǎn)移軌道。長征十號目前有兩種構(gòu)型，一種是載人登月型號，另一種是專門執(zhí)行空間站任務(wù)的型號。載人登月型號因為額外捆綁助推器，這樣才能把更重的登月載荷送到月球。按計劃，首飛測試時間預(yù)計在2027年，并且會先進(jìn)行一次無人登月，全面驗證各項技術(shù)，為航天員最終登月做好全程預(yù)演。

第二步：月球軌道“組隊”

“夢舟”登月載人飛船與月面著陸器先后抵達(dá)環(huán)月軌道后，將在月球附近交會對接。這一步至關(guān)重要，此時，參與登月任務(wù)的航天員將從載人飛船轉(zhuǎn)移到月面著陸器上。由于“夢舟”飛船可搭載3名航天員，但是月面著陸器只能容納兩名航天員，所以這時候有一人要留在“夢舟”飛船，另外兩人進(jìn)入月面著陸器，留守飛船的航天員將在環(huán)月軌道上提供全程監(jiān)測和支援。

載人飛船與“攬月”月面著陸器組合體，左側(cè)部分是載人飛船，中間部分是登月艙，右側(cè)部分是推進(jìn)艙

（圖片來源：央視新聞）

第三步：降落月面

對接完成后，組合體開始下降。推進(jìn)艙率先點火制動，完成主減速使命后分離。接下來的軟著陸過程由登月艙實施，繼續(xù)減速下降，最終安全降落月球表面。這個過程就是我們這次看到的，登月艙在試驗場模擬月面重力場裝置控制下，4臺主發(fā)動機(jī)和多臺姿態(tài)控制發(fā)動機(jī)相繼啟動，最終平穩(wěn)降落在預(yù)定區(qū)域。我國已通過嫦娥工程任務(wù)積累了豐富的變推力發(fā)動機(jī)使用經(jīng)驗，為這一關(guān)鍵步驟提供了可靠技術(shù)保障。

第四步：月面工作與起飛返回

兩名航天員踏上月球，開展科學(xué)考察。任務(wù)結(jié)束后，他們將乘坐登月艙從月球表面起飛。值得一提的是，月面起飛采用整體起飛方案，登月艙直接從月面起飛。這個步驟也是本次月面著陸器測試的主要內(nèi)容之一，本次地面試驗重點驗證了包括斜坡起飛在內(nèi)的多種極端條件下點火的可靠性與穩(wěn)定性。

登月艙全面貌

（圖片來源：新華網(wǎng)）

第五步：軌道對接與返回地球

登月艙進(jìn)入環(huán)月軌道后，與等候在此的載人飛船再次交會對接。完成月球樣品和人員轉(zhuǎn)移后，登月艙分離，3名航天員乘坐飛船返回地球。與之有關(guān)的在軌對接技術(shù)，我們在空間站任務(wù)階段已經(jīng)全面掌握，從環(huán)月軌道返回技術(shù)在嫦娥工程中多次成功實踐，所以載人登月的多項技術(shù)已在之前的任務(wù)中有所體現(xiàn)并逐漸成熟。

夢舟載人飛船與攬月著陸器

（圖片來源：央視網(wǎng)）

載人登月是一項極其復(fù)雜的系統(tǒng)性工程。雖然它在基本原理上與無人著陸器在月面軟著陸相似，但“載人”就意味著必須將航天員的生命安全作為最高原則。在成功實現(xiàn)載人登月后，我國還計劃發(fā)射一個具備大范圍移動能力的月面移動實驗室。這是之前人類月球任務(wù)所不曾出現(xiàn)的，從功能上看，這個月面移動實驗室不僅可以長期在無人照料的情況，自主在月面活動，同時還可以支持航天員短暫駐留。這標(biāo)志著中國載人登月是一個持續(xù)性發(fā)展的長遠(yuǎn)工程，最終目標(biāo)是建設(shè)具有長期駐留能力的月球科研站，為人類探索深空搭建更廣闊的平臺。

出品：科普中國

作者：川陀太空（科普創(chuàng)作者）

監(jiān)制：中國科普博覽