中国很早就有登月设想。1968年5月,航天部门制定《人造卫星、宇宙飞船十年发展规划规划(草案)》。
完美度欠佳的项目是长征五号运载火箭,千呼万唤不出来。863计划就有大型运载火箭内容,至今还没完成,“种种原因”再多,也说不过去了。长征五号低估了大推力火箭发动机的研制难度,投资强度不足。长征五号一次性挖掘了发展潜力,首发选择最大构型,毕其功于一役,动态论证不足。从大型火箭的角度出发,长征五号发动机多了些,单机推力小了些,虽然设想未来可以不研制大推力发动机,但是大推力发动机的需求只会越来越强烈。本意节约大型火箭投资,未来如果投资大大推力发动机,即是重复投资,造成浪费。从可持续发展的角度,而不是静态角度考察,长征五号规划应能进一步优化。长征五号的思路是NASA官僚病的思路,一个成功的大型项目顶得上十几个分散的小型项目,必然是高风险的。长征五号的延迟,导致中小型火箭换代延迟,长征六号、长征七号等立项比较晚。不过,长征五号的主要问题是投资强度严重不足,导致越延期,项目越不令人满意,倘若按期在2008年首次发射,什么问题都不存在,错过好评的机会窗口。
中国载人登月论证的第一个目标日期是2025年,研制长征五号超大型构型火箭登月。缺陷是火箭仅用于登月,没有其他需求,用完就扔。2025方案缺乏技术-经济吸引力,算是兜底方案。第二个方案是研制重型火箭,用于2030年以后的登月,投资巨大,难度很高。形成的阶段性主方案是研制500吨级液氧煤油发动机和200吨级液氢液氧发动机,研制时间十年以上。美国虽然实现过登月壮举,重新研制重型火箭依然需要巨大的投资、漫长的研发时间和很高的技术风险,以现在的安全标准来看,土星五号重型火箭根本无法用于载人登月。中国研制重型火箭,缺乏经验不算是困难。
重型火箭需求很小,除了登月级别的项目以外,只有少数深空探测项目、空间站项目。登月级的竞争项目有登月、登陆小行星、登陆火星。无法寻找到可持续发展内容,单一投资重型火箭不可行。研制大推力发动机是重型火箭的关键技术基础,如果能兼容用于大型火箭,先行争取大推力发动机立项合理,是否研制重型火箭再议。争取重型火箭项目也应该与登月解绑,全面挖掘重型火箭需求,为未来的大规模进入太空做好充分准备,而不应该局限在登月上。
登月的最大优势是航天部门能够比较好的完成国家任务,欠缺的是技术性目标吸引力不足。可持续发展是载人航天的命脉,过早透支资源有可能引发郑和病,登月论证应贯彻模糊战略,保持开放性,对一系列潜在运用和目标长期深入考察,等待未来情况转变。
从眼下来看,2020年左右建设空间站,将在轨运行十年,随后有可能建造下一代空间站。2020年后,嫦娥工程告一段落,无人月球基地吸引力充分,启动项目并不意外。2020年后,科学卫星、深空探测器陆续启程,2030年代将进入大发展阶段,现在提出载人登陆小行星等为时尚早。现在尚不能预言2040年左右,需要掌握大规模进入太空能力,登月只有政治吸引力,启动项目远未成熟。
模糊战略下,争取研制大推力火箭发动机,再争取研制部分替代长征五号的大型火箭,掌握重型火箭关键技术。在大型火箭基础上,视需求开发超大型火箭,满足少量重型载荷需求。条件成熟时,开发重型火箭,选择登陆月球、小行星或火星。