月球|月球没有火箭,登月宇航员怎么返回地球?如果没法返回地球怎么办
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【月球|月球没有火箭,登月宇航员怎么返回地球?如果没法返回地球怎么办】
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虽然航天技术已经飞速发展了几十年 , 运载火箭、载人飞船都越来越先进 , 甚至已经出现了一些可重复使用的载人飞船、火箭 , 但是载人航天还是一个风险很大的项目 。 在人类历史上 , 就出现过一些事故 , 有一些宇航员最后成功脱险 , 返回了地球家园 , 有一些宇航员则没那么幸运了 。 就目前而言 , 我们人类最远的足迹留在了38万公里外的月球表面 。
在1961年 , 美国就启动了阿波罗载人登月计划 , 在1969年7月 , 第一艘载人登月飞船阿波罗11号发射升空 , 成功将2名宇航员送上了月球表面 , 这是我们人类第一次踏上外星球 。 随后两三年时间内 , 先后还有6艘载人飞船发射升空 , 开启了登月之旅 , 除了阿波罗13号飞船在飞往月球过程中发生了爆炸 , 其余5艘飞船都成功实现登月 , 并顺利返回地球 。 幸运的是 , 阿波罗13号载人飞船虽然发生了爆炸 , 两个氧气罐都炸掉了 , 但是最后宇航员还是克服了重重困难 , 安全回来 。 问题来了 , 在月球上 , 并没有发射场 , 也没有运载火箭 , 这些宇航员在登月后是怎么返回地球的呢?
从月球返回地球不需要太大推力火箭的原因在同样的条件下 , 发射同样质量的飞船 , 在月球所需的推力比在地球所需的推力小得多 。 主要的原因有2个 。
第一个原因就是月球的质量比地球小得多 。 相信大家也知道 , 万有引力与质量有关 , 质量越小 , 万有引力也越小 , 而万有引力越小 , 意味着第一宇宙速度、第二宇宙速度就越小 。 由于月球的质量更小 , 所以月球的第一宇宙速度就更小 , 大约为1.68公里每秒 , 相比之下 , 地球的第一宇宙速度达到7.9公里每秒 。
第二个原因就是月球没有大气层 , 没有大气层也就意味着没有空气阻力 , 能够省下很多推力 。 所以从月球起飞比地球容易得多 。
离开地球与离开月球也有不同从地球出发的飞船是重装上阵的 , 搭载大量的物资、仪器设备 , 所以登月飞船非常重 , 如阿波罗11号就重达45多吨 , 从地球出发需要土星五号这样的运载火箭 。 但是当45吨重的飞船达到月球轨道以后 , 并不是整艘飞船直接登陆到月球表面的 。 因为登月飞船包括指挥舱、服务舱和登月舱3个部分 , 而登月舱又包括下降级、上升级 , 其中登月舱加起来大约为14吨 。
当准备登月时 , 飞船就会释放着陆舱将下降级、上升级、宇航员送上月球表面 , 而服务舱、指挥舱留在月球轨道 。 也就是说 , 登陆到月球表面的舱段(包括下降级、上升级)加起来只有14吨了 , 并不是45吨 。 如果整艘45吨的飞船登陆到月球表面 , 就目前的科技来说 , 是没法从月球表面起飞的 , 实在是太重了 。
而当宇航员完成月球表面任务 , 就会乘坐登月舱的上升级发射升空 , 这时候登月舱的下降级 , 还有月球车等设备都会被抛弃在月球上 。 很明显 , 从月球发射升空的只是一个搭载宇航员的上升级 , 再加上从月球表面进入月球轨道的时间很短 , 所以上升级所搭载的各种物资(氧气、水这些)也不会很多 , 所以这个上升级的质量非常小 。 在月球表面发射数吨重(甚至更轻)的上升级 , 只需要加大推力就可以升空了 。 在进入月球轨道后 , 就会与在轨道等待的服务舱、指挥舱进行对接 , 最后一起返回地球 。
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