最近，我国第四批10名预备航天员选拔结束。专家表示，目前航天员队伍的建设，无论是选拔还是训练，都统筹考虑了空间站和载人登月两大任务。纵览国内外载人航天事业，累计600多人曾飞入太空，登上月球的航天员却寥寥无几。那么，相比空间站任务，航天员登月需要额外付出哪些努力？有必要克服登月行动带来的哪些新挑战？又有哪些新技术装备有望提供帮助呢？

中国航天员登月想象图，图中可见月面着陆器、载人月球车等

高难任务 挑战更大

载人登月任务相比近地轨道空间站任务要复杂得多，两者可以说具有显著区别。因此，登月任务对航天员各方面提出了更高的要求。

首先，航天员驻留在近地轨道空间站内，处于近似完全失重状态，但在月球表面承受着相当于地球上1/6的重力，更不用说在地月空间飞行期间会体验重力条件的复杂变化，面临调整转换状态的考验。在月面上，航天员经历数天飞行后的出舱活动，必须穿戴沉重的舱外航天服，对其体力和精神状态都是不小的负担。

其次，月面环境比近地空间更恶劣，航天员需要面对更严重的太空辐射、超过300摄氏度的月面昼夜温差、充满未知的复杂地理环境、难以消除的大量带电月尘等。无论是航天员的工作安排，还是安全保障措施，都有必要依据模拟月面环境和观测数据来细致规划。

再次，地月单程旅途需要消耗数天时间，在近地轨道空间站任务中发展成熟的滚动式备份救援模式难以在载人登月任务中采用。在月面上和地月空间中，航天员一旦遇险，即使借助天地通信技术，获得地球团队一定的协助，仍然难以指望及时救援，更强调“自力更生”。这就需要一方面，航天员必须具备更过硬的技术能力、更丰富的应急处理经验、更强健的身心素质；另一方面，相关航天器的可靠性要精益求精。

最后，载人登月任务实际上包含“登、巡、采、研、回”等多个步骤，复杂性显著超过近地轨道空间站任务。我国月面着陆器将率先升空并在环月轨道上运行，等待新一代载人飞船前来交会对接，转移3名航天员。接下来，2名航天员乘着陆器降落月面，出舱活动。随后，航天员乘坐着陆器起飞，再次与飞船对接。当航天员回到飞船并与着陆器分离后，踏上归途。其中，两次环月轨道载人对接、月面科研和样品采集等任务都对航天员的综合能力提出了更高的要求。

克服困难 素质更高

正是因为地月空间和月面环境的风险更大，相比执行近地轨道空间任务，登月航天员有必要全面提升技能和素质，确保任务安全高效完成。

一方面，航天员需要掌握更多地月空间和月球的基础知识，满足在专业背景和科学素质领域的特殊要求，以便更加科学合理地开展月面研究工作，处置突发状况。

另一方面，月面活动与近地轨道空间站上的出舱活动明显不同，航天员下肢活动能力需要强化，这要求训练侧重有所调整，也离不开新型舱外航天服等技术装备支持。国外展示新型月面航天服时，重点表现了下肢精细化辅助能力，甚至请航天员穿戴后表演踢足球、跳方格等。

我国正在研制的月面舱外航天服同样充分考虑到月球环境，具备高度自主性和智能性，采用半硬式构型，支持航天员单次工作时间不少于8小时，能够保障月面出舱活动所需的科研作业、行走、攀爬、下蹲、驾车、人机协同等工作能力。相信随着训练和支持装备的水平持续提高，“阿波罗时代”航天员在月面一度行动不便、频繁摔倒的历史不会再重现。

此外，航天员需要针对登月任务进行专题科目强化训练，提升对月面恶劣环境的适应性。比如，他们会熟练操作航天器完成飞行程序，学习驾驶载人月球车，在出发前充分模拟练习月面活动与考察、实验操作等。未来，我国将建成在月球表面与月球轨道长期自主运行、短期有人参与的国际月球科研站，那么航天员还要视情况掌握月面居留、月球基地建设等相关技能。

总之，登月航天员的任务更复杂、风险更大，对身心素质、应变能力、成长潜力等要求更高，还必须更加重视团队合作。

国外为登月航天员研制的新型舱外航天服重视提升下肢活动能力

装备升级 助力登月

载人登月工程是对航天科研实力和综合国力的全面检验。据公开资料显示，我国针对载人登月任务，正在研制新一代载人登月火箭、新一代载人飞船、月面着陆器、载人月球车、登月服等新装备。

其中，新一代载人登月火箭将更加智能化，属于“智慧火箭”的实际工程应用，能够进一步提高任务成功率，保障航天员安全。同系列火箭为了优化近地轨道空间站任务运营成本，将贯彻可回收复用理念。

新一代载人飞船采用模块化设计，由逃逸塔、返回舱和服务舱组成，并衍生不同型号，适应近地轨道、深空探测等任务需求，可重复利用比例更大。其中，返回舱是整艘飞船的指令中心，同时供航天员生活起居，服务舱则是能源与动力中心。

月面着陆器是确保航天员踏足月面的核心装备，其最大特点是具有双级结构和可重复使用特性，能够智能化自主控制飞行。月面着陆器主要由登月舱和推进舱组成，均能在月面进行加注和维护，实现多次使用。其中，推进舱负责近月制动，在下降过程中充当减速“主力”，确保登月舱被送到预定区域着陆，2名航天员有望执行7天任务。而登月舱还负责将航天员带回环月轨道，与飞船交会对接，具备一定的动力冗余，以保障航天员安全。

载人月球车将成为我国登月航天员的重要“帮手”，依靠新材料、新能源、新结构等，追求高度紧凑化、可靠性和灵活性。预计我国载人月球车重约200公斤，可搭载2名航天员在10公里范围内开展月面采样和实验。借助新型动力、悬挂、轮胎等系统，它能够适应月球表面复杂地形和低重力环境，具备精确定位能力，可以提供交通运输、通信保障等支持。

随着探月任务逐渐深入，载人月球车有必要配备自主导航和智能驾驶系统，实施自主避障和路径规划，或者向航天员提供专家辅助模式，更加科学高效地完成任务。另外，载人月球车还将配备先进的探测、采样、分析等设备，以便对月球表面的地质、地形、资源等进行全方位的观测和研究。

至于登月航天员的“贴身保镖”新型舱外航天服，与近地轨道任务使用的舱外航天服相比，也存在明显的区别，其重要目标是克服大量极易黏附的微小带电月尘的消极影响。为此，这种航天服需要对面料进行功能化修饰。

另外，由于任务有效载荷和月面重力条件限制，登月航天员的负担需要尽量减轻，新型舱外航天服应该比近地轨道舱外航天服更加轻便。

新一代登月航天服将采用新型材料和结构设计，希望使航天员免受月球表面的极端温度、真空、尘埃、辐射等恶劣条件伤害。此外，作为登月航天员的直接生命保障设施，这种航天服有必要配备先进的通信、导航、监测、救援等设备，能够实现与飞船、着陆器、地面团队等实时数据交换和指令控制。出于安全考虑，登月航天服最好具备一定的自主运动能力，以便在遭遇紧急情况时，帮助航天员尽快返回着陆器。

值得注意的是，纵观国际探月新趋势，新一轮载人登月任务更加鲜明地体现出“探索月球和开发月球并重”的特征，我国载人登月任务也绝非“到此一游”。未来，我国有望发射不同的探月器和舱段，组装月面移动实验室，并支持航天员驻留，从而进一步高效利用月面原位资源，收获综合效益。

来源/《中国航天报·飞天科普周刊》

文/张凯