1969年,美国航天局实现了人类历史上首次载人登月,在之后的三年时间里,又先后开展了5次载人登月,把12名宇航员送上了月球。但自从1972年之后,人类就再也没有开展过任何载人登月工程。
于是,网络上对当年美国载人登月的真假产生了很大的怀疑。无法想象,半个多世纪前美国就具备了载人登月的实力,为何之后的半个多世纪里,再也没有开展过任何载人登月呢?
网络上的质疑有很多,其中一个质疑就是,月球上并没有火箭发射台,登陆月球的宇航员是如何返回地球的呢?
美国半个多世纪前载人登月的真假,这里先不多说,毕竟咱也不是专业人士。不过从官方消息来看,应该假不了。当然,登陆月球的阿波罗宇航员也确实能安全返回地球,根本用不上火箭。
具体是如何返回地球的呢?
首先简单说一下阿波罗飞船是如何离开地球飞向月球的,主要是凭借强大的土星五号飞船,该火箭的总质量超过3000吨,核载大约45吨。火箭大部分质量都是燃料,这样没有办法的事情,因为地球引力很大,需要强大的推动力才能克服地球引力。
阿波罗飞船可以分为三部分,分别是登月舱,指令舱和服务舱。阿波罗飞船到达环月轨道之后,并不是飞船整体直接降落到月球表面,只有登月舱降落,而指令舱和服务舱都会一直停留在环月轨道,同时留下的还有一名宇航员,另外两名宇航员乘坐登月球登陆月球。
在返回地球的过程中,只有指令舱最终能返回地球表面,登月舱的上升段会被遗弃在月球表面,而服务舱在返回地球进入大气层前就会被遗弃。
那么,登月舱到底是如何降落到月球上的呢?
在环月轨道上,登月舱与指令舱分离,通过减速让与月球引力俘获,在下降的过程中,启动下降段点火,让其具有朝上的上升力与向下的月球引力抗衡,保证实现软着陆。
等宇航员完成既定任务之后,就开始返回地球,那么他们是如何返回的呢?
刚开始说了,月球上并没有强大的火箭发射台,但这并不妨碍宇航员返回地球,最关键的一点就在于引力。
我们都知道,月球质量比地球小很多,引力自然也很小,只有地球引力的六分之一。其实宇航员返回地球的过程远比离开地球要容易得多,如果说宇航员离开地球是在不断“爬坡”,那么返回地球时其实就相当于走“下坡路”。
因为返回地球的漫长旅途中,大部分时间都会受到地球引力支配,相当于地球引力一直拉拽着飞船,当然是在走“下坡路”,只有在离开月球时,也就是从月球“出门”时的临门一脚会受月球引力牵制。
也就是说,宇航员只要能成功从月球“出门”就可以顺利返回地球了。如何“出门”呢?
刚才也说了,降落到月球表面的只有登月舱,登月舱又可以分为上升段,大约4.7吨,还有下降段大约15吨。在离开月球的时候,离开月球的只有上升段,下降段会被遗弃在月球上。
由于上升段质量很小,只有4.7吨,而且这4.7吨有大约2.4吨的燃料,也就是说,离开月球的真正核载只有大约2.3吨。
而月球引力只有地球的六分之一,这样换算下来,4.7吨的质量受到的月球引力就相当于0.8吨质量在地球上受到的引力,也就是大约两头猪的质量。
还有一点,地球的逃逸速度达到每秒11.2千米,而月球的环月速度只有大约每秒1.7千米,这让宇航员离开月球的难度再次大大降低。
这还没有考虑地球上浓厚大气层的阻力影响,而月球上几乎没有任何大气。
因此,离开月球根本不需要离开地球时那样宏大的火箭发射台,只需要一个迷你版的“小型火箭”和“小型发射台”就行了,这两样东西都是现成的,分别是登月舱的下降段和上升段。
当登月舱上升段到达环月轨道后,会与等待多时的轨道舱会合,开始返回地球。到达地球轨道之后,返回舱通过减速独自进入大气层,降落到地球表面,而服务舱在进入大气层前被遗弃。
当然,整个过程远不像我说的那么简单,我只是大致描述了一下离开的过程,具体实施时肯定有很多细节方面的东西需要把控。
至于美国为什么半个世纪以来再也没有开始载人登月,原因是多方面的,这里就不再详述了。不过美国如今已经计划再次开展载人登月了,为更远的载人登陆火星“练兵”。
同时,更让人期待的是我国的载人登月工程,我国的空间站已经完成,成功把数名宇航员送上太空,积累了丰富的航天实战经验。这也是为什么航天领域权威人士多次发声:我国计划在2030年前后开展载人登月!
以我国在航天领域的稳定进程来看,2030年载人登月板上钉钉了!
真是太期待了。
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