月球空間站：俄載人登月計劃重要一環

文/張雪松

▲波音2011年Gateway平臺

蘇聯時代曾在航天競賽中一路領先，卻在載人登月的競賽中一敗涂地，月球也成了俄羅斯人念念不忘的心病。21世紀，俄羅斯借著新一輪探月登月的熱潮，也提出了自己的載人登月計劃，其中月球空間站是一個重要組成部分。

俄月球空間站的發展

建立月球軌道空間站并不是21世紀的新思維，早在1959年美國的馮·布勞恩就提出在月球軌道上建立燃料補給站的想法，蘇聯的科羅廖夫也提出在月球軌道上建立長期駐留的空間站，支持進一步的深空探測。當然，對于20世紀的載人航天來說，建立月球軌道空間站始終是一個奢侈的想法，進入21世紀后這種狀況隨著月球探測的復興才大有改觀。

2007年赫魯尼切夫中心的專家們展示了極具雄心的月球長期探測計劃，包括位于月球軌道的空間站和月面的月球基地，月球軌道空間站（LOS）擁有6個對接口、高性能天線、大型太陽翼以及機械臂，它不僅用于儲存推進劑和貨物，還將為月球探測提供通訊中繼，當然短期或長期的有人駐留和科學研究也是重要使命。按照赫魯尼切夫中心的方案，月球空間站將使用運力100噸級的重型安加拉火箭發射。

與此同時，美俄歐等國的工程師們還在討論在拉格朗日點建立空間站的可能。2011年波音公司提出了探索門戶平臺（Gateway）的方案，它將運行在地月L1或L2點軌道，用于支持對月球、小行星和火星的探測任務。波音的方案采用國際合作形式，不僅有加拿大機械臂以及美國的功能艙，還將使用俄羅斯的星辰2艙段，俄羅斯的月球空間站以另一種形式復活。俄羅斯能源集團是波音公司的合作伙伴，共同參與了拉格朗日點空間站的設計，而這個空間站最后演變成了今天的月球軌道空間站/深空門戶站。由于美俄政治關系的變化，波音最初的探索門戶平臺中俄羅斯艙段是重頭戲，而現在的國際合作深空門戶站上，俄羅斯的工作份額和重要性已經大大降低。

▲LOP-G月球軌道空間站，紅圈處為俄羅斯提供的氣閘艙

國際聯合的月球空間站

美俄歐日加等國已經聯合提出了建立月球軌道空間站（LOP-G）的計劃。如果進展順利，美國的SLS重型火箭具備將大型載人飛船和艙段送入月球軌道的能力，月球空間站雖然名為國際聯合，但美國占據了絕對的主導地位，俄羅斯也在想方設法增強自己的影響力。

月球軌道空間站的2016年方案中，俄羅斯只提供一個氣閘艙，氣閘艙將使用美國的SLS重型火箭在發射獵戶座飛船時捎帶過去，由獵戶座飛船拖帶對接空間站。俄羅斯的氣閘艙的內部空間可達16立方米，艙外活動口直徑約1米，用于為月球軌道空間站上的航天員提供艙外活動能力。俄羅斯氣閘艙還具有儲存貨物的能力，設計上可以存放水和食物各約1.2噸，外加支持艙外活動的耗材等物資。盡管如此，月球軌道空間站上的艙外活動不多，俄羅斯在這個國際聯合空間站上的作用也可有可無了。俄羅斯航天并不甘心坐以待斃，又提出了提供月球任務支持模塊（LMSM）的想法，9噸級的月球任務支持模塊包括一個節點艙和一個科學能源艙，節點艙增壓空間16立方米，居住的科學能源艙部分空間54立方米。月球任務支持模塊的節點艙擁有4個對接口可以對接載人飛船，包括俄羅斯下一代的聯邦號飛船以及可復用的月球著陸器，節點艙上的管路還能對復用的登月艙進行燃料加注，節點艙還擁有一個較小的對接口用于對接小型無人飛行器，尤其是用于對接月面取樣返回的上升器，獲取月壤等樣本。

▲能源公司2017年提出的月球探測和月面基地計劃

根據美國宇航局最新發布的示意圖，國際聯合的月球空間站上包括美國的PPE能源推進模塊，歐洲的ESPRIT通信推進模塊，美國的功能艙，歐洲日本聯合的居住艙和一個美國獨立的居住艙，還有俄羅斯提供的一個多功能模塊。從示意圖分析多功能模塊實際上就是俄羅斯新提交的月球任務支持模塊，它除了提供更多的對接口，還為月球軌道空間站提供了額外的生命維持系統和儲存空間，這些功能增強了俄羅斯在月球軌道空間站項目上的發言權。另外俄羅斯還將兩條腿走路，正在研制自己的27噸級大型登月艙以及32噸級月面基地模塊，不過相比月球空間站上的月球任務支持模塊來說，它們還太遙遠，處于紙上談兵的階段。