月球上没有火箭发射场, 当初阿波罗宇航员如何在登月后离开的?

在50多年前,美国人也掀起过长达十多年的“太空狂热”,促使美国政府投入年度科研经费的20%致力于将人类送上月球,占据了美国GDP的0.57%。在那段时间最典型的标志便是阿波罗计划带来的载人登月成果,而阿波罗11号的宇航员阿姆斯特朗,也因此成为第一个登上其他星球的人类。随后还有10名宇航员在后续的阿波罗计划中登上月球,为美国的巨大投入带来了相应的回报。


月球上没有火箭发射场, 当初阿波罗宇航员如何在登月后离开的?

2012年的阿姆斯特朗

许多人也期待我们国家能尽快实现载人登月,同时也不免有一个疑惑:月球上并没有实现修建的火箭发射场地,当时的美国人是如何顺利离开月球,并且成功返回地球的呢?

事实上,当时美国国家航天局在经过严格专家论证之后,一共提出了4种可行的离开月球办法。

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第一种是简单粗暴的直接往返,计划建造一个远超过去火箭尺寸的超大号火箭,由它携带一艘巨大的航天器直接飞往月球。这艘航天器上搭载有离开月球需要的小型火箭,并且航天器自身携带足够往返地月的燃料。这种办法是最接近我们普通人想象的方法

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第二种是在地球轨道组装的方法。计划先用一个正常尺寸的火箭把航天器的一部分送进地球轨道,之后再用另一个火箭把剩余部分送到同样的位置,在天空中进行组装,然后往返于月球和地球轨道之间。这种方法的好处是不需要重新建造巨大的新型火箭,节约资金,但是由于当时在太空中组装航天器的技术达不到实际需求,所以被淘汰了

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第三种是向月球发射两艘航天器。第一艘先抵达月球的航天器携带火箭、火箭发射装置,到达月球后把这些组装好。第二艘载人航天器到达月球后,使用已经布置好的火箭离开月球.

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第四种是发射一艘比较大的航天器,但是没有第一种那么大,这个航天器只需要携带从地球到月球轨道(注意不是月球表面)的燃料,和一个比较小的登月舱。当到达月球轨道后,释放登月舱,把人送到月球表面。而航天器停留在月球轨道上,宇航员离开月球的时候,登月舱由于只携带了少量的物资,所以使用很少的燃料就可以离开月球表面,然后与航天器会和,然后返回地球。

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在这四种办法中,第四种最灵活,成本也相对较低,所以它成为了美国阿波罗计划选择的登月方式。

值得注意的是,登月舱在登陆月球和离开月球时,携带的火箭组件是不同的。在登陆月球的时候,登月舱启动一个推力在45千牛左右的火箭,以保证宇航员能够平安降落在月球上,这个火箭叫做下降级。而它还自带了一个小型的发射塔,相当于一个一次性的“火箭发射场地”,在宇航员离开月球的时候点燃另一个火箭,叫做上升级,它的推力在16千牛左右,利用下降级组装好的发射塔进行发射,而下降级的残骸与发射塔则留在了月球。

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科学家表示,由于月球的引力比地球小得多,同时没有大气层产生的摩擦力,所以飞船离开月球所需要的推力比地球上小得多,它的第一宇宙速度仅仅1.7公里每秒(离开该星球所需要的初始速度),而地球上即便不考虑大气层摩擦力,也需要高达7.9公里每秒的速度。所以登月舱的上升级并不需要地球上火箭那么大的尺寸。在进入月球轨道后,登月舱与航天器母体对接成功后,就可以使用航天器上的燃料返回地球了。

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美国50年前的载人登月确实是人类历史上的壮举,但是我国也不甘落后,在科技完全被封闭垄断的情况下,自主研发实现航天器登陆月球背面,依然是人类首次实现的壮举。也许在不远的将来,我国有可能实现“载人登陆月球背面”,那时我们将拥有更多的自豪。


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