金蟾部署任务-01

JC-01广寒计划 · 轨道中转枢纽部署
CZ-10E发射金蟾一号
CZ-10E 搭载金蟾一号升空
任务概况
任务编号JC-01
所属计划广寒计划
状态✅ 成功 — 金蟾一号 在轨待命
发射与部署
发射日期2024-06-17 08:19
运载火箭CZ-10E
载荷金蟾一号(可复用转移级)
目标轨道LEO 400×400 km
任务导航
任务导航JC-02

JC-01金蟾部署任务-01)是广寒计划的第三次发射、第二次入轨任务,也是广寒月球物流体系的关键一环。JC-01 将金蟾一号——广寒计划第二型可复用航天器——部署至近地轨道 400×400 km 停泊轨道,为未来 LLO ↔ LEO 往返物流循环准备轨道中转枢纽。金蟾一号本身不执行月面着陆,而是作为太空"渡轮"在月球轨道和地球轨道之间转运模块、燃料和补给,将月面 ISRU 产出的氢氧燃料下行至 LEO,同时将地球发射的基地模块上行至 LLO。

JC-01 发射日期为 2024 年 6 月 17 日 08:19——前一日 BL-02(冰轮二号)由 CZ-16 发射,次日(6 月 18 日)BL-02 正在进行地月转移。广寒计划在不到 48 小时内连续执行两次发射,体现了计划的加速节奏。金蟾一号入轨后进入长期待命状态,等待月面燃料生产的启动——这一条件将在 GHC-02 任务(约一周后发射)完成后首次满足。

任务背景

广寒计划的物流链设计有一个明显的瓶颈:冰轮着陆器自身无法高效地在地球和月球之间往返——它设计为月面↔LLO 的短途穿梭工具,而非地月长途运输工具。冰轮着陆器的 Hecate 发动机和储箱容量针对月面着陆/起飞做了优化,但若要从 LLO 返回 LEO 再返回 LLO,单程 Δv 需求约 7.8 km/s——冰轮携带外挂油箱时勉强可达 5.2 km/s,远远不够。为此,计划引入了第二型可复用载具——金蟾转移级,专门负责 LLO ↔ LEO 的往返转运。

金蟾一号由 CZ-10E 送入近地轨道 400×400 km。为适配 CZ-10E 在航区回收模式下的运力限制(LEO 55 t),发射时金蟾仅携带入轨所需的少量燃料——干重约 8 吨,加注约 15 吨液氧甲烷用于轨道圆化和初期姿态维持。进入停泊轨道后,金蟾等待来自月面 ISRU 的燃料补给。它的真正运作需要等到冰轮一号生产出足够燃料、冰轮二号完成柔性管道连接、GHC-02 乘组验证燃料传输可行性之后——这些条件将在约一周后 GHC-02 任务中首次全部满足,而首次实际的 LLO ↔ LEO 物流循环则在 GHC-03 任务期间(2024 年 7 月)启动。

任务详情

发射与入轨(6 月 17 日)

2024 年 6 月 17 日 08 时 19 分,CZ-10E 长征十号戊运载火箭搭载金蟾一号可复用转移级从文昌发射场发射升空。08 时 22 分,一级 9 台 YF-150 液氧煤油发动机关机,一级沿发射方向惯性飞行——采用航区回收模式,栅格翼展开后于海上驳船着陆。08 时 27 分,二级 YF-215X Vac 发动机关机,金蟾一号与二级分离。08 时 35 分,金蟾一号以自身 Hecate 发动机完成轨道圆化,进入 400×400 km 圆形 LEO 停泊轨道。08 时 42 分,太阳能电池板展开,航电系统进入待命模式——金蟾一号正式开始在轨待命。发射时金蟾仅携带入轨和初期姿态维持所需的最小燃料量(约 15 吨液氧甲烷),干重约 8 吨,发射总质量约 23 吨——远在 CZ-10E 运力范围内(LEO 55 吨)。

金蟾转移级概述

金蟾转移级是广寒计划专门设计的可复用深空拖船,干重 8 吨,最大燃料容量 98 吨(液氧甲烷),配备 2 台 Hecate 液氧液氢发动机(单台真空推力 825 kN),总 Δv 约 7.8 km/s(满载时)。金蟾的设计核心是"不落地"——它在整个服役周期内始终驻留轨道,通过对接完成燃料加注和载荷交换,无需着陆、无需承受月面或地球大气层再入的热/结构载荷。这一设计哲学使其结构质量比(干重/满载重)极为优秀,约为 7.5%。

金蟾一号的前向和后向各设一套通用对接机构,可兼容冰轮着陆器(顶部对接口)、广寒基地模块(标准货运托盘接口)和 CZ-16 上面级(LEO 补给接口)。在标准物流循环中,金蟾在 LLO 接收月面冰轮上行输送的燃料和模块,点火返回 LEO;在 LEO 接收由 CZ-16 发射的新模块,加注燃料后再次点火前往 LLO——构成闭环。

轨道物流架构

金蟾一号入轨后,广寒计划的地月物流体系形成了三节点架构:

这一架构的核心优势在于:月面 ISRU 生产的燃料无需返回地球重力井——它只需上行至 LLO 交付金蟾,金蟾携带燃料下行至 LEO(利用大气制动辅助减速,大幅节省 Δv),供近地轨道任务使用。月面→LLO→LEO 的燃料下行链路是整个广寒计划最具经济价值的物流创新。

入轨后状态与未来计划

金蟾一号入轨后进入长期待命状态,核心系统维持最低功耗运行:航电计算机以低功耗模式周期性自检,太阳能电池板维持对日定向,RCS 储备充足(200 kg 肼燃料未消耗)。轨道参数 400×400 km 圆形轨道,倾角与文昌发射场匹配,便于后续 CZ-16/CZ-16A 发射的模块与之交会对接。

金蟾一号的首次物流任务将在 GHC-03 期间启动。届时冰轮二号(在 GHC-02 中完成柔性管道连接和燃料传输验证)将从月面携带 ISRU 生产的氢氧燃料起飞至 LLO,交付金蟾一号——这是金蟾服役生涯中的第一次燃料接收。随后金蟾一号点火返回 LEO,在地球轨道接收由 CZ-16 发射的广寒 01 模块(电力模块),再次点火前往 LLO——完成首个完整的 LLO ↔ LEO ↔ LLO 物流循环。

金蟾二号计划在后续任务中部署,届时双金蟾编队可实现 LLO ↔ LEO 往返物流的并行运行——一艘在 LLO 装载月面燃料时,另一艘在 LEO 装载地球上行模块,大幅缩短物流循环周期。

任务成果

参见