月球上并没有发射基地,阿波罗号是如何返回地球的?

tdjrx


并不需要在月球再重新建造一个和地球上类似的发射基地,当时登陆月表用的登月舱就是“发射基地”,宇航员进入登月舱上升段,而登月舱的下降段则被当做发射平台。

1969年阿波罗十一号成功实现人类史上第一次登月,两位宇航员利用登月舱降落月球后,还有另一位宇航员则留在指令服务舱内绕月飞行

在月表上的工作完成后,两位宇航员进入登月舱,随后登月舱上升段起飞,下降段则作为发射平台永远留在月球,当然了,为了保证飞行顺利,必须将一切非必要的物品全部留在月表。

之后,登月舱上升段与绕月飞行的指令服务舱在进行对接,随后再将登月舱抛弃

然后点火飞向地球,在进入地球轨道后,指令舱与服务舱分离,宇航员坐在指令舱内降落地球。

这就是当年登月宇航员大概的返回过程。

总的来说,阿波罗登月计划是一项耗时巨大、计划严密的一项航天工程,并非网络上谣传的神秘骗局。

期待您的点评和关注哦!


赛先生科普


在50年前,阿波罗11号登月飞船载着两名宇航员首次成功登陆月球表面。经过将近一天的时间之后,飞船又载着两名宇航员安全地飞离月球。

此后,NASA又相继成功进行了5次载人登月任务,每次都像阿波罗11号那样登陆并离开月表,只是每次的月表停留时间变得越来越长。不过,NASA始终没有在月球上建造固定的发射塔架,那么,飞船是怎么离开月球的呢?

一直以来,有不少人以此为理由来质疑阿波罗载人登月任务。有这种疑问的人往往缺乏对阿波罗飞船的了解,载人登月并且安全返回地球并没有想象中的那么简单。

为了解阿波罗飞船如何离开月球,先要了解它如何登月。阿波罗登月舱由下降级和上升级两部分组成,每一部分都配备有火箭发动机和燃料。正如其名,在登月舱下降的过程中,下降级的火箭发动机会点火,使得登月舱的速度逐渐降低,并最终安全地降落在月球表面。

当月表任务执行完之后,两位宇航员会进入到阿波罗登月舱的上升级。此时,下降级就成为了上升级的临时发射塔架。虽然上升级的火箭推力使其在地球上起飞,但由于月球的引力较小,月表逃逸速度只有2.38公里/秒,所以上升级可以从月球上起飞,并进入月球轨道中。

阿波罗任务每次都有三位宇航员参与,其中两位登月,还有一位则留在指令舱/服务舱中一直绕着月球运动。在登月舱上升级进入月球轨道之后,它会与指令舱/服务舱对接。接着,两位登月宇航员会进入指令舱/服务舱中,而上升级则会被分离。指令舱/服务舱的推进器点火,将其推向地球。最终,服务舱与指令舱分离,指令舱带着三位宇航员着陆地球。


火星一号


美国上世纪六七十年代成功实施了载人登月工程,这一壮举震惊世界。阿波罗系列载人登月飞船和用于发射飞船的土星五号运载火箭名声大噪,而用于发射土星五号,位于卡纳维拉尔角肯尼迪航天发射中心的39号发射台也格外引人瞩目。


土星五号全长110多米,起飞重量3038吨,起飞推力3400吨,相当于把一艘中型驱逐舰送上太空,速度至少达到7.9千米/秒。这样大的质量和推力,当然需要一个庞大的发射基地和塔架了,所以在地球发射航天器必须先修建发射场。那么问题来了:阿波罗载人登月的登月没问题了,那是从地球的发射基地起飞的,但月球没有提前修建发射基地设施,没有发射塔架,那登月后从月球如何起飞返回地球?为了解释这个问题,咱们先来看看阿波罗飞船的结构组成和如何登陆月球的。

阿波罗飞船由指令舱、服务舱和登月舱组成,总质量47吨,高约16米。中间的指令舱呈圆锥形,是宇航员主要生活和工作的空间。左边服务舱则是携带推进剂和设备仪器的舱段。登月舱对接在指令舱端,登月时与指令舱分离,独自登陆月球。

下面说一下登月舱是如何从月球起飞的以及不同于地球发射的原因。


看见图中的登月舱了吧?登月舱由下降级和上升级组成,落月时它们是一起落月,主要利用下降级的着陆发动机悬停反冲软着陆月面。下降级就是图中下方用金色箔纸包裹的部分,上升级就是上面白色的舱室。其中下降级就是阿波罗飞船登月舱飞离月球的发射架。宇航员在完成月面任务后登上弦梯进入白色的上升舱段内,

上升级携带发动机和推进剂(登月舱净重4.1吨,加上推进剂总重14.7吨,其中推进剂10.1吨,分配于下降级和上升级),相当于一枚小型载人运载火箭。飞离地球时,上升级以下降级为发射架,点火起飞,载着两位宇航员缓缓上升。



为什么在月球上不像在地球上那样,发射火箭必须在发射基地用发射塔架呢?这是因为月球的引力只有地球的1/6,同样的发射质量只需要1/6的力量就能达到同样的加速度。同时火箭也用不着携带大量的推进剂以至于变成个庞然大物。同样的载荷,火箭质量可不是仅仅减少为原来的1/6,这里面有复杂的计算公式,这里就不多说了。总而言之发射架承受的力大大减轻,所以在月面起飞只需简易的发射架即可。

再说一下阿波罗飞船是如何返回地球的

好了,咱们接着说从月面起飞后的过程:上升级速度逐渐达到1.5千米/秒(差不多只是地球第一宇宙速度的1/6――1/5)的月球第一宇宙速度后,开始环绕月球,寻找月球轨道上的阿波罗飞船的指令舱和服务舱组合体,然后和组合体对接,

宇航员从登月舱上升级转移到指服组合体。然后再抛掉登月舱上升级,调整指服组合体航向开始返回地球,经过三天的飞行后,在进入地球大气层前(三名宇航员早就在指令舱中就坐),抛掉服务舱,指令舱带着三名宇航员以近第二宇宙速度(11.2千米/秒)采用弹跳式二次再入大气层的方式返回地球,



平安降落大洋中。

这是阿波罗11号、12号、14号、15号、16号和17号载人登月飞船返回地球的方式。

阿波罗13号返回地球的方式稍有不同,因为在发射后第三天服务舱氧气罐发生爆炸,炸掉了一半服务舱,


指令舱氧气也开始泄露,登月已不可能,这时离地球32万公里。美宇航局地面指挥中心果断决定利用登月舱载三名宇航员返回地球,先是继续飞向月球绕转到月球暗面后启动登月舱,利用引力弹弓效应变轨进入自由返回轨道,阿波罗13号的三名宇航员克服重重困难最终来到地球大气层边缘,宇航局做了一个违反常规的做法:抛掉指令舱而不是登月舱,三位宇航员乘坐登月舱进入大气层,最后平安溅落太平洋。



物原爱牛毛1


月球上并没有发射基地,阿波罗号是如何返回地球的?

这可能是很多小伙伴心中的疑虑,毕竟发射阿波罗登月飞船的土星五号火箭发射时巨大的发射架大家是有目共睹的,那么阿波罗从月面返回时并没有如此发射塔架可以利用,它是怎么从月面重新起飞并返回的?

一、发射阿波罗飞船的土星五号为什么要那么大?

一般的送往近地轨道的飞船火箭并不需要如此巨大的发射火箭,确实如此,因为它们只需要到达近地轨道然后再返回!那么阿波罗登月飞船是如何的结构呢?

一艘完整的阿波罗飞船总共有四部分组成,分别是服务舱、指令舱以及登月舱的上升级和下降级,如果只是环地球轨道,那么只需要一个指令舱即可,但这是去月球,来回加上月面活动的时间需要十几天,而且总共四个部分组成的总质量高达40多吨,在当时的条件下,也只有土星五号那巨大推力的火箭才能将阿波罗飞船成功送入环月轨道!

二、从月面返回的飞船是哪一部分?

上图是登月舱的上下结构,两部分是独立的,但下降时候是连在一起,因为下降时用的下半部分缓冲着陆,上升段则是返回时直接从下降段上起飞!整个登月舱总共约14-15吨,但很明显上升段并不会全部带回这个质量!另外还有一个重要的数据是:

地球的环绕速度:7.9千米/秒

月球的环绕速度:1.4千米/秒

很明显与地球比起来,月球更容易达到环绕速度,为什么不是逃逸速度?因为登月飞船的上升段只要到轨道和指令舱对接即可,真正回到地球的是指令舱而已,登月舱被遗弃在月球轨道,最后到达地球时服务舱也被遗弃在地球轨道!

因此与发射出去时40几吨的总质量比较,从月球起飞时10吨都不到,而且月球引力比较小,起飞火箭推力要求低!

三、登月舱的上升段是如何起飞的?

请注意底部的下降段就当成了临时的发射台!也许各位并没有看到如地面火箭发射时候所发出的大量烟火的场景,这跟火箭尾焰在真空中扩散方式以及燃料性质是有关系的,起飞瞬间各位可以看到火焰,并且临时发射台上杂物乱飞!起飞后其实发动机一直在工作,但并没有朝着摄像头,因此我们无法见到尾焰,不过这个视频并没有到此结束,而是还有挺长一段时间,能看到一直到飞船转弯时候尾喷口对着摄像机时的火光!

嫦娥五号返回阶段也是同样的结构,下降段底座作为发射台!无论从月面起飞成功还是失败,这个下降段在降落之后就完成了使命,而作为发射台是它的剩余价值!


星辰大海路上的种花家


离开月球最困难的地方就在于摆脱月球的引力,而摆脱它的引力,并不一定需要什么发射基地,因为月球的引力并不大,至少比摆脱地球的引力要简单的多,所以并不需要像地球上一样的发射基地。

月球的质量为地球的1/81,重力加速度才是地球的1/6,逃逸速度为2.4㎞/s,唉地球的11.2㎞/s要小的多,总而言之,只要你的速度达到2.4㎞/s,你就能离开月球。



阿波罗系列的飞船,从月球上返回地球,靠的是能产生逃逸月球的引力束缚的返回舱,返回舱在登月舱的上部分,登月舱的下部分是用来着陆月球表面的。返回舱携带一定的燃料,能产生达到逃逸速度的推力,所以能逃离月球返回地球。

而登月舱的下部分类似地球上的发射架,可以认为是一个小型“发射基地”。


挡不住的熵增


美国上个世纪六十年代末至七十年代初短短的三年左右的时间密集的进行了七次载人登月从阿波罗11号~17号,其中阿波罗13号失败,因此共成功了六次把12个人送上月球表面。这也是人类迄今为止最远的足迹。
图:阿波罗11号阿姆斯特朗的第一个脚印

由于是载人登陆月球就需要考虑返回的问题,所以探测器的重量比较庞大超过40吨尤其是后几次登陆还带上了月球车。在地球和月球相比较拥有更大的逃逸速度,同时还有空气阻力的影响。因此需要大推力运载火箭的参与,这也是载人登月成功的关键所在。

图:土星五号大推力运载火箭

运载火箭把探测器送入地月转移轨道,之后抛掉多余的设备,仅剩下如下的装备:指令舱、服务舱、登月舱
到达指定点后登月舱载着两名宇航员和指令舱分离准备降落月球,在指令舱中留守一名宇航员。这个时候登月舱的下降级火箭在反冲作用,并且落到月球表面后起支撑架作用。

宇航员月面执行任务后带着月球样本丢掉多余设备返回登月舱上升级,随既执行上下级分离,上升级的火箭点火带着宇航员逃离月球。由于月球的第一宇宙速度为1.4公里每秒,并且没有大气,在月球上起飞会更容易一些。

上升级环月后与指令舱对接,两名宇航员带着样本进入指令舱,随后上升级和指令舱分离,上升级被抛弃在环月轨道上。指令舱带着三名宇航员进入地月转移轨道,到达地球后服务舱分离抛弃,指令舱带着三名宇航员着陆地球。
以上差不多就是登月到返回的完整过程了!



科学黑洞



1969年美国阿波罗11号飞船成功将3名宇航员送上了月球,除了留守在指挥舱内的迈克尔·科林斯外,另外的两名宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林分别成为了第一和第二位踏上月球的人类,由此也标志着美国阿波罗计划的圆满成功,截止到1972年最后一次登月,美国一共先后6次把12名宇航员送上了月球。

美国的阿波罗工程放到现在也是惊世骇俗的超级工程,自结束到现在的50年间再也没有国家登上过月球,由此衍生出了各种各样的登月阴谋论,千奇百怪的理由让人大跌眼镜,“月球没有发射架宇航员怎么回来的?”这种问题还属于登月阴谋论中比较低级的那一类。


美国登月使用的土星五号火箭直到今天也还是运力最强大的火箭,而真正到达月球表面的只有着陆舱和舱内的两名宇航员,土星五号的指挥舱还在月球环绕轨道上待命。

当阿姆斯特朗和奥尔德林在月球上完成科学任务后,登月舱的上半部分携带者岩石标本和两名宇航员飞离月球前往环绕轨道与指挥舱对接,最终三名宇航员再回到地球。而并不是说宇航员直接用一个小小的登月舱就回到了38万公里外的月球。

地球上的发射基地是为了让火箭重复利用并且飞出大气层,而月球上的登月舱是一次性设备,而且只需要飞到指挥舱附近就行,根本不需要发射基地。


宇宙探索未解之迷









傲翔鹰


多好的问题啊。揭示了一个重要而并不浅显的道理:基地与火箭发射没有必然的联系。

有基地虽然可以做许多事情,但是,在这个世界上,离开了基地,照样可以做几乎任何事情。


郭城3点14壹伍玖


反正我们也早就去过月球啦


分享到:


相關文章: