定了！2030年前建月球基地

最近有几条新闻要连在一起看。两会期间，全国政协常委、中国探月工程总设计师、中国工程院院士吴伟仁表示，探月工程前三期已经完成，四期工作完成论证。在2030年前，要在月球南极建立月球科研站，同时载人登月已经提上日程。吴伟仁说，随着后期科研站规模的扩大，可以在月球上进行盖房子、打砖、3D打印等工作；同时，也可以在月球上开采矿物，这都是未来发展的方向。以后还可以借助月球做跳板，前往更远的深空、更远的星球。

3月10日，中俄签署合作协议，合作建设月球科研站。合作范围包括月球表面或者月球轨道。也就是说，中俄两国不仅会合作建设月球南极的科研站，还将在月球轨道空间站方面进行合作。

关注佰思科学的朋友们可能有印象，佰思科学之前写过不少关于中国载人登月方面的话题。对于中国载人登月具体登月时间点，一直没有明确的官方说法，一般认为2030年前后。这次通过吴院士之口，我们终于知道，2030年前就会开建月球南极科研站，那么载人登月的时间必然更早，很可能不会晚于2028年。

时间点令人兴奋。毕竟按照美国的阿尔特弥斯计划，2024年重返月球，2028年建立月球南极科研站。尽管中国载人登月很难比美国重返月球的时间早，但2030年前建立科研站的时间点则与美国相当。况且，现在美国2024年重返月球的时间点已经由于SLS运载火箭研发的不顺利及资金问题而推迟了。届时鹿死谁手，谁最早建立月球科研站，还真不好说呢。

现在的问题是，如果真要在2030年之前建立月球科研站，有合适的火箭可用吗？前几天虽然传出了长征九号立项的信息，但之前大家都预期，长征九号要到2028或者2030年才能首飞，能赶得上2030年之前建立月球科研站的时间进度吗？

3月9日，全国政协委员，中国航天 科技 集团有限公司副总经理李洪表示，长征九号将在五年内成功飞天。也就是说，在2026年前后，长征九号要进行首次发射，据说将进行飞船绕月试验飞行。完全版的长征九号能够一次性向月球运送65吨重的飞船或物资。以长征九号超过美国土星五号的运载能力，单次发射就能实现3-4人的载人登月及返回。以建设月球空间站为例，假设初始的月球空间站与今年开始建设的天宫空间站拥有同样质量，即60吨，则一发长征九号就能完成建设任务。未来扩展后的天宫空间站为180吨，也不过需要三发长征九号而已。总之，只要有了长征九号这个大国神器，载人登月也好，月球基地也好，月球空间站也好，都不在话下。

对于长征九号来说，最重要的是YF130发动机的研制。YF130为500吨级补燃液氧煤油机，即使用煤油为燃料，提供大约480吨的推力。长征九号的构型为四台助推器加芯级。每台助推器有两台YF480，提供980吨推力。芯级有4台YF130，推力1960吨。总计12台YF130发动机，能提供将近6000吨的推力。正常来说，这样的推力能实现至少4500吨的起飞重量，向月球运送不少于65吨的货物。

不光推力大，YF130的水平也很高。目前补燃液氧煤油机里，最好的是号称一代神器的俄罗斯RD180发动机。RD180以苏联时期能源号运载火箭上的RD170为技术基础，2000年首飞，推力大，性能好，是现在水平最高的液氧煤油发动机。美国的大力神V号火箭，也是买的俄罗斯的RD180。美国曾经几次考虑仿制RD180，但因为技术及成本问题，后来都放弃了，还是继续买俄国现成产品。

与RD180相比，YF130的技术参数除了比冲稍微差一点之外，其他数据全面超过。最关键的单燃烧室推力和整机推重比都超过了RD180，而且未来改进潜力更大。一旦研制成功，中国将拥有世界上最先进的液氧煤油发动机。

就在3月5日，我国500吨级火箭发动机全工况半系统试车取得圆满成功。所谓的半系统，就是发动机除了推力装置之外，组件配套完整的系统试车，也就是没有燃烧室和喷管，其他都有了。这是因为中国500吨级的试车台还没建好，建好之后就可以进行全系统试车。通俗一点来说，就是发动机的核心部分已经研发完毕，这也是为什么张洪说五年内首飞的底气所在。

长征九号的第二级，采用的是两台200吨级YF90液氢液氧发动机，总计提供448吨推力，比冲453。YF90发动机对标的是美国的SSME发动机，也叫做RS-25，是美国航天飞机用的发动机，也用在美国正在研发中的SLS上。SSME也是200吨级推力，比冲452，是目前水平最高的液氢液氧发动机。YF90自2013年开始研制，目前研发进展顺利，已经处于样机阶段，预计在2025年研制成功。研发成功之后，水平将超过SSME。

长征九号的上面级，使用的是四台YF79液氢液氧发动机，每台推力约25吨，比冲460。YF79属于膨胀循环发动机。长征五号使用的YF75，日本H2火箭用的LE5发动机，都属于膨胀循环发动机。YF75的推力不到9吨，比冲442；LE5推力最大13吨，比冲450左右。由于原理性限制，膨胀循环发动机的推力不能超过30吨，因此YF79的推力已经逼近理论上限。如果YF79研制成功，则将成为世界上水平最高的膨胀循环液氢液氧发动机。

由此可见，当长征九号验证完成之后，三级发动机都是世界顶级水平。不仅推力是顶级的，发动机的技术水平也是顶级的。届时长征九号将无愧于世界最强火箭的称号。

有了这样强大的技术加持，再加上中国经济蒸蒸日上，对比大洋彼岸疫情肆虐，频砍研发经费的窘境，中美登月竞赛谁输谁赢，确实很有看头。