月球|登月是骗局吗?月球上没有火箭和发射塔,美国人是如何返航的?
一直以来 , 网络上有很多人都认为美国上个世纪的成功登月是一个假新闻 , 原因是因为最近几十年来科学技术高度发达 , 然而再也没有任何宇航员登上月球 。 更重要的是 , 人类从地球上发射到月球上时 , 需要用到火箭助推 , 而月球表面没有任何火箭发射器 , 那么到达月球表面的宇航员究竟是怎么返航的呢?
为什么要使用火箭?
在了解宇航员如何从月球上返航之前 , 我们先了解一下为什么宇航员登月要使用火箭助推 。
牛顿曾经做过一个思想实验 , 他认为 , 如果在一个高山上架设一个足够理想的炮台 , 该炮台可以发射任意速度的炮弹 。
如果炮台发射的炮弹速度较低 , 那么炮弹会呈抛物线一样 , 飞到一定高度会再次落到地面上 。
如果炮台发射的炮弹速度足够快 , 那么炮弹将永远也不会落在地面上 。 原因是因为地球是一个球状 , 如果炮弹发射的速度足够快 , 那么炮弹每下落100米 , 地球表面也会下落100米 , 所以炮弹永远不会落在地球上 。
牛顿还认为 , 如果把炮弹的速度再提高一些 , 可能该炮弹就会挣脱地球的引力 , 飞向太空中 。
事实上 , 牛顿的思想实验后来被人证实 , 人造卫星就是牛顿思想实验中的永远不会落在地面的炮弹;而人造宇宙飞船则是会挣脱地球引力的炮弹 。
其中人造卫星的速度 , 至少要达到第一宇宙速度 , 而人造宇宙飞船的速度至少要达到第二宇宙速度 。 人类想要飞往月球 , 至少要达到第二宇宙速度 , 地球的第二宇宙速度至少要达到11.2千米/秒 。 在地球上 , 任何飞行器的速度都无法达到该速度 , 只有利用火箭助推 , 才可以使飞船速度达到第二宇宙速度 , 摆脱地球的引力飞往月球 。
但是我们知道 , 月球上是不毛之地 , 不仅没有人类 , 也没有火箭发射场以及发射火箭必备的各种建筑 , 那为什么宇航员还能够从月球上返航呢?
宇航员如何从月球上返航
其实在月球上返回地球 , 根本不需要火箭助推 。 原因也和第二宇宙速度有关 。
相对于地球而言 , 月球的质量并不大 , 而质量的大小直接决定了引力的大小 , 所以月球的引力也比较小 , 在月球上蹦一下时 , 跳得会比地球要高得多 。
第二宇宙速度的大小和星球自身的引力有关 , 所以想要摆脱月球的引力 , 并不需要达到11.2千米/秒的速度 , 而是2.38km/s 。
更重要的是 , 月球距离地球并不算太远 , 在地月系统中 , 地球的引力占据主导 , 飞船速度甚至不用达到第二宇宙速度 , 只用达到月球的第一宇宙速度1.8km/s即可 。
阿波罗11号逃离月球表面时 , 就没有使用火箭助推 , 而是他们所乘坐的飞船有一个登月舱 。
登月舱又分为两个部分 , 一个是下降阶段的登月舱 , 一个是上升阶段的返航仓 。
当宇航员执行完月球表面的任务时 , 会乘坐返航仓 , 并与下降阶段的登月舱分离 , 让登月舱留在月球表面 , 原因是为了减少重量 。
返回舱下面会喷发气体 , 利用推力使返回舱速度达到月球第一宇宙速度1.8km/s , 由于月球上大气稀薄 , 所以空气阻力几乎为零 , 同样的燃料之下 , 飞船上升的速度更快 。
当返回舱达到月球的第一宇宙速度时 , 此时飞船会围绕着月球转动 。 而在月球轨道上 , 控制仓以及服务舱停留在这里等候着对方 , 等到两者汇合时 , 登月舱会重新与服务舱以及指令舱对接 。
服务舱和指令舱会运行到地球轨道 , 并在地面指挥台的指挥下 , 宇航员们集中到指令舱内返回地球 , 完成整个登月的全过程 。
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