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    載人登月工程的核心是月球飛船，而真正的難點則是大型運載火箭，其中的核心又是大推力火箭發動機。

    當時，中國的宇航科研機構做的第一件事情就是估算月球飛船的總質量。

    只有估計出了月球飛船的總質量，才能確定需要多大的運載火箭，也才能夠啟動火箭發動機的研製工作。

    估算工作，實際上就是一個逆推工作，首先需要確定的是搭載能力。

    也就是說，月球飛船需要搭載多少名宇航員。

    當然，最少也得搭載一名宇航員。

    只是，一名宇航員顯然不夠。關鍵就是，月球飛船必須分成兩個部分，即登月艙與軌道艙。這兩個部分組成了月球飛船，在到達月球軌道之後，登月艙將載著登月宇航員到達月球表面，而軌道艙則停留在繞月軌道上。受自動化程度限制，登月艙與軌道艙里至少各需要一名宇航員。也就是說，月球飛船至少需要兩名宇航員。在深入研究之後，宇航工程師最終確定需要三名宇航員。這就是，登月艙在月球上著陸之後，需要脫離月球，與軌道艙會合，宇航員則搭乘軌道艙返回地球。登月艙在升空的時候，有很多工作需要宇航員來做，而一名宇航員肯定忙不過來。

    三名宇航員的標準確定下來之後，就能大致計算出重返大氣層的著陸艙的質量了。

    在這方面，中國的宇航工程師有著較為豐富的經驗，因為中國已經實現了載人航天，而能夠搭載三名宇航員的飛船也已研製成功。即便這艘飛船上沒有科研設備，其總質量也達到了五噸。

    也就是說，月球飛船的核心部分重達五噸。

    當然，這只是核心部分。

    登月艙可以做得小一點，主要是月球沒有大氣層，因此不需要考慮在月球上著陸時減速所產生的摩擦熱量，也就可以省去隔熱部分。此外。如果選擇恰當的著陸區，並且儘可能的控制在月球上的停留時間，溫度變化幅度也不會很大。更重要的是，月球表面的引力強度只地球表面的六分之一，月球的第一宇宙速度也要比地球小得多。因此登月艙重返太空所需的發射能量就小得多。

    只是。要把兩名宇航員送到月球表面上，再讓其搭乘登月艙返回到軌道艙上，登月艙的總質量也不會低於十五噸。

    當然，這還不是月球飛船質量最大的部分。

    真正的大頭是軌道艙。

    雖然通過精確控制飛船的航線。利用星體引力，月球飛船在達到了第二宇宙速度，飛往月球的過程中幾乎不會消耗能量，而且只要航線足夠精確，在靠近月球之後。能被月球的引力捕獲，成為月球的衛星，因此也不存在減速的問題。也就是說，在飛往月球、進入月球軌道的過程中，月球飛船對能量的需求非常低。

    關鍵在返回地球的過程。

    這就是，月球飛船首先得擺脫月球的引力控制，即達到月球的第二宇宙速度，然後平穩飛行三十萬公里，到達地球的近地軌道上。成為地球的衛星。相對而言，擺脫月球的引里並不難，而且月球的第二宇宙速度也不高。真正麻煩的是在靠近地球的時候，月球飛船需要提高速度，才能達到地球的第一宇宙速度。也才能夠成為地球的衛星，不然就會直接墜入大氣層燒毀。

    雖然月球飛船的最終目的是把宇航員送回地球，但是絕對不是直接墜入大氣層。

    說得簡單一些，重返大氣層是一個逐漸降低軌道高度的過程。飛船是沿著一條螺旋線航線逐步接近地面，而不是直接墜向地面。

    根據宇航工程師計算得出的結果。軌道艙的質量至少為二十噸。

    也就是說，月球飛船的總質量在四十噸以上。

    要知道，這還是理論計算結果，而且並沒有考慮到其他需要。比如在登陸月球後，宇航員肯定會採集岩石標本，並且得把這些標本帶回地球，還需要妥善保管，因此就會增加返航時的重量。

    如果各個子系統的研製工作出現了問題，還會增加月球飛船的總質量。

    最後，宇航工程師把整個月球火箭的質量上限定為六十噸，並且爭取一切可能把質量控制在五十噸以內。

    當然，這只是最初的估算，而不是月球飛船的設計指標。

    進入設計階段後，月球飛船被分成了三個部分，即指揮艙、服務艙與登月艙。指揮艙與服務艙就是前面提到的軌道艙，主要就是把維持宇航員生存的返回艙分割出來，形成了指揮艙，而把動力系統等部分集中到了服務艙里。這種分艙設計，主要就是為了避開當時無法解決的技術難題。

    當然，這都是後話了。

    確定了月球飛船的總體質量之後，就得著手設計運載火箭。

    毫無疑問，這是登月項目中最大的技術問題。

    即便月球飛船的研製工作收到了理想的結果，即月球飛船的總質量為五十噸，也意味著運載火箭需要具備五十噸的月球軌道運載能力，而這相當於一百四十噸的地球近地軌道運載能力。

    這是個什麼概念？

    在二十世紀六零年代末，這是一個中國航天技術所無法企及的高度。

    當時，中國擁有的推力最大的運載火箭，其近地軌道運載能力還不到二十噸，而且已經是中國擁有的液體燃料火箭發動機的極限了。

    說白了，中國的液體燃料火箭發動機技術確實不夠先進。

    當時，中國的液體燃料火箭發動機是以煤油做為燃料，即煤油液氧燃料發動機，而德意志第二帝國已經開始使用液氫液氧燃料發動機。

    如果依然以煤油作為火箭的燃料，那無論如何也不可能達到一百四十噸的運載能力。

    為此，中國必須研製液氫液氧火箭發動機，而當時中國在該領域的技術儲備為零，甚至連預研項目都沒有。

    顧祝同為載人登月工程爭取到的五十四億啟動資金中，有二十六億花在了液氫液氧火箭發動機