航天員登月成功後是怎樣返回地球的?

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迄今為止,只有美國成功實施了載人登月任務。下面,就來簡單說一下阿波羅宇航員是如何返回地球的。

每次載人登月任務會有三名宇航員,但最終登月的只有兩名,還有一名宇航員則是駕駛指令/服務艙繞月飛行。兩名登月宇航員乘坐登月艙降落月球,從而實現載人登月。

登月艙由兩部分組成,一部分是下降級,另一部分是上升級。下降級在登月過程中起作用,通過火箭發動機產生推力來使登月艙著陸月表。當月面任務結束後,兩名宇航員將會去乘坐登月艙上升級。下降級會留在月球上,上升級啟動火箭發動機可以飛離月球。由於月球表面重力遠低於地球,並且月球上幾乎沒有空氣,所以上升級離開月球並不需要很大的推力。

登月艙上升級最終會進入繞月軌道,並與指令/服務艙對接。然後,上升級會被拋棄,指令/服務艙將會帶著宇航員飛回地球。最後,服務艙也會被拋棄,宇航員乘著指令艙降落地球。


火星一號


美國宇航局在1969年實施了載人登月,登月使用的土星五號火箭和阿波羅飛船。土星五號火箭就很好理解了,火箭把飛船送入軌道,任務就完成了。阿伯飛船進入月球軌道之後,登月艙脫離,2名宇航員登月,還有1人留在月球軌道上。

登月艙有個上升級,降落月球表面後進行科考,要起飛的時候通過上升級返回月球軌道。就像在月球表面發射一枚火箭那樣,把兩名宇航員送入軌道軌道,與軌道上的指令艙對接,接著進入返回軌道。

再入大氣層的時候將服務艙拋棄掉,只剩下指令艙,宇航員就坐著指令艙返回地球,濺落在太平洋上。

要注意的是,西方講的時宇航員,我們國家稱呼的是航天員,兩個概念應該說有一些的差別,航天比航空更高一些,但沒有到宇航的意思,宇航更廣一些,包括了星際航行。


川陀太空問答


在月球上沒有發射塔,登月艙如何返回,首先要清楚幾個月球和地球的差別。

一,月球沒有空氣就代表著沒有空氣助力和摩擦,這樣就不用考慮返回艙隔熱問題。

二,月球只有地球的六分之一,月球的逃逸速度為1.7千米每秒。但是由於火箭自重比從送一千克物質進入軌道只有地球的三十五分之一,而不是六分之一。

三,月球沒有空氣阻力,那飛船就不用造得很細長,造成一個大餅模樣都不影響起飛。而地球上就不行,空氣助力跟速度和受力面積成正比。

登月過程

美國登月飛船採用三艙式,進入繞月軌道後登月艙和指令艙分離,登月艙分為上下兩個部分,下部帶著著陸火箭及工作儀器,上部帶著返回火箭及人員等。登月艙下落時,下半部分的的火箭工作,讓飛船減速並平穩停在月球上。返回時爆炸螺栓讓上下分離,返回火箭可以提供1.6頓推力,4分鐘內能把返回艙連帶人員送入月球軌道。然後指令艙會在規定時間內主動與返回艙對接,並把人員接回指令艙,隨後丟棄返回艙。指令艙服務艙帶著人員返回地球。回到地球時只有一個小小的著陸艙了,靠大氣層和降落傘減速,隨後掉進海里實現著陸。

返回時登月艙下半部分其實充當了發射架,所以從月球返回時不需要像地球那樣有100多米高的發射塔。

對於登月人們一直就幾個誤區才覺得登月不可能。很多都以為登月技術難點在如何從月球返回。其實對於返回這是登月中相對較簡單的技術環節。登月的幾個難點。

1.送飛船上天,為了把上百噸的飛船送上天,土星5號重達3000噸,這樣必須有大推力發動機。

2.月球著陸,月球沒有空氣,就不能用降落傘減速,那麼減速火箭就得非常平穩的控制飛船姿態,讓飛船平穩著陸。在那個時代這個技術是絕對的高科技。如果著陸速度過快或者出現翻滾把設備摔壞了那麼他們就回不來了。(中國玉兔著陸速度過快就直接摔趴窩了)

3.返回地球也是技術難點,返回地球時已經沒有足夠的燃料讓飛船做其他的了,要是跑偏了就只能去流浪了,如何控制著陸艙準確的進入著陸軌道並且抗住大氣層摩擦的高溫也是技術難題。

後面附2張美國登月艙的圖片,可以明顯看見登月艙分上下兩部分。




洛北


有不少人懷疑美國登月就是懷疑美國當時那麼小的一個登月艙是怎麼返回地球的

通過上圖大家可以看出來,登月艙真的不大。實際上也就塞了兩個宇航員,但是登月艙回去的時候並不是直接飛回地球,而是飛回到指揮艙通過指揮艙飛回地球。

美國登月計劃並不是說一艘大飛船把宇航員送到月球在送回來,而是才用了月球軌道集合的方法登月的,具體來說就是把飛船分為指揮艙,服務艙和登月艙三個部分,首先飛到月球軌道然後指揮艙和登月艙分離,只用登月艙降落到月球而指揮艙在月球軌道等待,回去的時候用是飛到指揮艙然後回到地球,服務艙和登月艙就扔了不要了。


那麼怎樣返回地球也就很簡單了



因為登月艙本身非常非常的小,而且登月艙返回指揮艙的時候還把很大一部分質量留在了月球上,質量就更小了。而且月球重力僅僅是地球的六分之一,還沒有大氣,所以需要的燃料遠遠比脫離地球表面小得多。



宇航員們回到指揮艙之後就開始飛向地球的旅程,指揮艙有隔熱板可以抵擋再入地球大氣層時的高溫,最終降落在海上。由後勤保障人員撈起來,登月最後一個環節就成功了。


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未來探索菌


登月艙返回繞月軌道與繞月軌道上的返回艙和推進艙對接,之後宇航員轉移到返回艙,拋棄登月艙,推進艙點火將返回艙送到近地軌道,之後拋棄推進艙,此時在地球重力場的加速下,返回艙速度達到每秒11.2公里,如果直接再入大氣層返回地面,會被燒燬,所以採用二次返回方式,第一次進入大氣層,只在大氣層邊緣做打水漂式飛行,之後馬上回到近地軌道,將摩擦生熱輻射出去,同時速度降低到第一宇宙速度,第二次再入大氣層直接返回地面。


軍迷愛軍


月球沒有云層,光線不存在折射或者散射,所有天空總是黑的,並掛著一個太陽和一輪“明地”,並且因為潮汐作用,總是一面對著地球,而宇航員登月也是對著地球的這面,起飛階段只要不是“地食”或者日食,是肯定能看到地球的。

首先飛行器需要足夠的燃料提供掙脫月球引力的動力,月球上基本上沒有空氣,所以基本上沒有空氣摩擦的問題,但到了地球大氣層上空就要改直飛為環繞式飛行,因為直飛會不斷加速,摩擦空氣產生高溫變成一顆流星,這就需要飛行器有足夠的燃料維持一定的離心力。


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