月球没有发射场,当初阿波罗计划宇航员,是如何返航的?

阴霾冬天


很多人就是揪着当初阿波罗登月的时候月球没有火箭发射场所以理论上宇航员如果上了月球是没有办法返回的这件事来借此说明美国人没有登上月球。


可是事实上,美国人有没有登陆月球,我们也应该擦亮眼睛去看,世界上那么多国家的专家都已经证实了美国登月的真实性,怎么还是有人不相信呢?难不成专家说的话还没有一些民科说得准?为了了解阿波罗登月计划中登上月球的宇航员是如何返回地球的这个问题,我们不妨来看一看登上月球的着陆器的构成。

登月所用的阿波罗11号由三个主要部分组成,分别是指挥舱、服务舱以及登月舱,顾名思义,各自的作用也不用我说了,而其中最为关键的登月舱,将会是这篇文章的重点介绍对象,登月舱当然就是最后登上月球的那个部分了,宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林乘坐登月舱降落在月球的表面。其实登月舱除了具有月面软着陆的作用之外,它还有另外一个作用,那就是送宇航员回到绕月轨道。


登陆舱其实可以分为两个部分,一个是着陆器,也就是降落在月球表面的时候需要用到的配有火箭喷射部分的那一个,另外一个部分是上升器,在登陆完成之后,着陆器的作用就变成了上升器的火箭发射架,上升器上面也有火箭,通过将着陆架作为起射架并且在上升的过程中抛弃着陆器,上升器就足以带着宇航员回到绕月轨道了。之后上升器会跟在绕月轨道上待命的服务舱对接,然后将宇航员转移到控制舱之后,再通过指挥舱就可以返回地球。

可能很多人疑惑的地方不是上升器怎么起飞的,而是上升器为什么可以带着宇航员脱离月球的引力束缚,这么想也在情理之中,毕竟上升器看起来也不大,那么它所携带的火箭推力,也应该是很有限的,只是有一件事你可别忘了,那就是月球的重力加速度仅仅只有地球的六分之一,而月球的逃逸速度,仅仅只有2.4千米每秒,差不多只有地球的三分之一,所以说,在月球上点火发射的话,火箭推力不需要很大就足以将宇航员带离月球了。


镜像科普


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阿波罗11号(Apollo 11)是美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration)简称NASA)的阿波罗计划(Project Apollo)中的第五次载人任务,是人类第一次登月任务,三位执行此任务的宇航员分别为指令长阿姆斯特朗(Neil Armstrong)和指令舱驾驶员迈克尔·科林斯(Michael Collins)以及登月舱驾驶员巴兹·奥尔德林(Buzz Aldrin)。

其中用以阿姆斯特朗和奥尔德林登月的登月舱,包括下降段和上升段。

下降段和上升段都装有火箭发动机和定量燃料

不同于地球,月球上空没有空气,因此所有靠大气阻力减速降落的手段通通行不通,比如使用降落伞。

月球探测器要想降落月球表面,只能依靠反推制动减速——火箭发动机向下喷出高速热气流,产生反作用力,使探测器减速。

1969年7月20日下午4时17分43秒(休斯敦时间),阿波罗11号登月舱成功降落外宁静海南部,在Sabine D环形山西南20公里处。

降落后不久,阿姆斯特朗和奥尔德林出舱,踏上月球表面,两人在月球表面待了约两个半小时。

他们在月表插了美国国旗,与时任美国总统尼克松通了电话,拍摄了一些照片,使用钻孔机取得了月芯样本,安装了一些科学仪器,包括一台被动式地震仪和一台激光测距反射镜。

两名宇航员在完成预定任务后回到登月舱,准备返航

奥尔德林先爬进了登月舱,之后他俩一起用一种叫做月面器材传送带的扁平索滑轮装置费力的将拍摄的胶片和2个装有21.55公斤月面样本的盒子运进登月舱。随后,阿姆斯特朗跳上爬梯的第三级,并爬进了登月舱。

经过长时间劳累,他俩的确需要休息了。于是,在经过一系列准备后,他们对登月舱进行加压,接着就去睡觉了。

睡了约7个小时后,指挥中心叫醒了两名宇航员,并指示他们进行返航准备。又过了两个半小时,他们乘坐的登月舱上升段点火上升,离开月面返回绕月轨道与指令舱“哥伦比亚号”上的指令仓驾驶员迈克尔·柯林斯会合,而登月舱下降段则作为“发射平台”为上升段的升空提供基础,永久的留在了月球表面。

由于月球的半径和质量都都比较小,月球的逃逸速度可根据公式

目前最新的推荐的标准为G=6.67259×10ˇ-11N·m²/kg²,通常取G=6.67×10ˇ-11N·m²/kg²

月球质量M=7.349×10ˇ22kg ,月球半径R=1738km

可求出月球的逃逸速度约为1667m/s

而且,月球上空没有空气,物体运动时几乎不受大气阻力,这可以让返回的卫星只需要克服重力。

加之,他俩在转到登月舱上的生命保障系统后,就将宇航服上的便携式生命保障系统背包、相机和其他一些不必要的设备抛弃在月球上了,以减少登月舱上升段的重量,登月舱上升段“逃离”月球并无“蜀道之难”——难于上青天。

为什么在地球上发射火箭需要发射平台

火箭的重量及高度很大,同时火箭有需要悬在半空,或者在火箭底部留有一个大水池,里面装有大量的水,用以吸收火箭发射时释放出的大量热量,以免对火箭本身和火箭发射平台完成损毁。

发射架可以固定火箭,保持其垂直,增大发射成功率以及减少发射燃料消耗。

此外,实施卫星及其运载火箭的组装、检测、维护、加注燃料、填充压缩气体

等工作均要在火箭发射基地。

可以说,一个好的火箭发射基地(低纬度)可为每次火箭发射节省大量燃料及发射成本,我国为了节约发射成本,就在海南岛建造了一个火箭发射基地。


零下二百七十三度


着陆的部分包括一个发射台。

阿波罗11号由土星5号火箭发射,总质量为3039吨。由于地球引力巨大,这些质量的绝大部分是推进燃料,只有45吨的指令舱及登月舱进入月球轨道,仅占总质量的1.5%。

指令舱质量为30吨,这是任务完后返回地球的部分,其中指挥舱5.6吨,是返回地球的部分,服务舱24.5吨,主要是推进剂。

登月舱质量14.7吨,这就是登月的关键了。登月舱由下降级和上升级组成,下降级质量约10吨,装载了约8吨燃料,以及月球车、雷达天线、摄影机、月面活动工具等。在月球轨道上,登月舱和指令舱和分离后,依靠下降级的火箭着陆,阿姆斯特朗牛逼哄哄地说出了那句话:这是个人的一小步,却是人类的一大步。

最最关键的上升级质量约4.5吨,其中推进剂质量2353公斤,这是因为月球的重力只有地球的六分之一,无须像地球发射那样,需要巨大的能量。登月舱的下降级被留在月球上,充当了发射台的作用,这是上升级离开月球的gif动画,看起来还是挺轻松的。

登月舱上升级返回月球轨道后,和指令舱会合,宇航员和获取的资料、样本进入指令舱,登月舱就被抛弃在月球轨道了,最终会和月球相撞。

指令舱返回地球,回到地球轨道后,只有约5.6吨的指挥舱,或称乘员舱降落到地球上,只占发射时质量3039吨的不到0.2%,你可以想象人类要冲出地球到达另外一星球并返回,需要付出多大的代价了。


徐德文科学频道


真不知道你在地面放一个“二踢脚”非得要建什么闷骚的发射架?

仔细看看上图,当第一次载人登月的时候,登月装置分为三个部分,轨道舱、着陆器和返回舱,左边的是返回舱,在距离月球表面几公里的高度绕行,有一名宇航员迈克尔·科林斯(Michael Collins)值守,阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林执行登月任务。


LM段就是登月装置,左边无数黑色小喷口的是上升级,右边四条腿+黑色大喷管的是下降级,由于月球表面没有大气,重力只有地球的1/6,只要很小的推力就可以保证上升和下降了。

(数数看,上面多少个小喷口?)

着陆装置总共只有14吨,将落月面的时候耗费燃料2吨,上升级总重只有3吨多,预备燃料只有1吨多,下降级四平八稳地站在月表,本身就是简易发射架了,事后就留在月球当垃圾,没有风吹雨打,重力又很弱的情况下,上升级可以很好地赶上指挥舱,进行对接,然后抛掉上升级,掉头回地球。

(这是海边喷水飞行器)

(这是火箭单人背包飞行器)

如同我们在地球上玩的这两个游戏,克服重力即可,要什么劳什子发射架?不要忘了,月球的重力只有地面的1/6,我看上面的火箭飞行器要是在月球上飞,怕是回不来了。


这些都是科研人员严谨地计算得来的,不是胡编乱造的,要知道在美苏争霸的前提下,要是美国登月失败,让三名宇航员再也回不来,政治上的影响力不亚于遭到核攻击。最反感有些人,不懂工程技术,在这里人云亦云,从心底里见不得别人科技比自己进步,除了羡慕嫉妒恨,只剩下哀号。



诸葛小村姑


1969年7月20日,阿波罗11号的载人登月舱在月球的表面成功着陆,几小时后,宇航员尼尔.奥尔登.阿姆斯特朗(Neil.Alden.Armstrong)在月球上踏出了“人类的一大步”。大约二十分钟后,另一位宇航员巴兹.奥尔德林(Buzz Aldrin)也踏上了月球,顺便提一下,下图中那个经典的脚印其实是巴兹.奥尔德林留下的。

我们知道,此次任务非常成功,NASA不光将人类送上了月球,还平安地将他们带了回来,顺便还捎带了21.55千克的月球标本。

在感叹这个人类航天史上的伟大事件的同时,相信不少人都对一个问题感到比较困惑,那就是月球并没有发射场,当初阿波罗计划的宇航员,是如何返航的?

事实上,这个问题的答案很简单,月球上确实是没有发射场,而阿姆斯特朗等人之所以可以顺利返航,是因为他们利用了登月舱自带的“发射架”,我们用一张图片来说明。

上图为阿波罗11号的简单示意图,可以看到飞船主要是由三个部分组成,即服务舱、指令舱和登月舱,其中登月舱又由上升段和下降段这两部分组成,以下是飞船各部分的说明。

  • 服务舱:阿波罗11号的主要动力来源,负责飞船的轨道转移、机动变轨以及姿态控制,其重量约为25吨。

  • 指令舱:阿波罗11号的控制中心,也是宇航员的工作与生活的场所,配备了具备各种功能的仪器、全套的维生系统、生活必需品以及救生设备等,其重量约为6吨。

  • 登月舱上升段:主要用于宇航员返航,除了通信、控制、导航、维生系统以外,还配备了独立的返航发动机以及燃料储存箱。

  • 登月舱下降段:配备了用于着陆的“四条腿”,以及用于控制着陆过程的着陆发动机,另外它还有四个仪器舱,整个登月舱总重量约为14吨。

下面我们来简单回顾一下阿波罗11号登月与返航的过程。

当飞船到达预定位置后,阿姆斯特朗和奥尔德林乘坐的登月舱会与飞船主体分离,他们会利用着陆发动机将登月舱顺利地降落在月球表面。

在此次任务中,除上述两个宇航员以外,还有一个宇航员迈克尔.科林斯(Michael.Collins)。他是指令舱的驾驶员,此时他会留在指令舱,控制指令舱按预定轨道进行环月飞行,并对另外两人提供必要的协助。

当登月任务完成后,阿姆斯特朗和奥尔德林会进入了登月舱上升段,在返航的时候,上升段会与下降段分离,并以下降段为“发射架”,利用返航发动机提供的动力返回环月轨道。在这里,登月舱上升段会与飞船主体重新对接,这样从月球上返航的任务也就顺利完成了。

需要指出的是,月球的质量比地球小得多,其引力大约只有地球的六分之一,同时月球又是没有大气层的,这些条件都非常有利于登月舱上升段的顺利返航。

值得一提的是,近年来有不少怀疑人类登月真实性的说法,并提出了不少的质疑。但从目前来看,这些质疑都可以得到合理的解释,而且还有大量的证据都显示了阿波罗计划的真实性,因此笔者认为,我们应该客观地看待这个问题。


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魅力科学君


这个其实说白了很简单,因为阿波罗飞船自带了“发射架”,所以才可以顺利返航啊。

当然,说起来简单,其实整个过程和方式都是有着科学依据和严密的计算的,我们先简单介绍一下阿波罗登月的过程。

首先是从地球上发射,由于地球的环绕速度是7.9千米/秒,那么我们想要把将近50吨的阿波罗飞船发射到月球,就需要总质量达到3000吨级的火箭,再加上地球有大气的影响,所以巨大的火箭就需要一个巨大的发射架,这是由地球的环境决定的。

火箭起飞后,将阿波罗飞船先是送进地球环绕轨道,然后再加速到11.2千米/秒的逃逸速度,变轨进入奔月轨道,大约经过60个小时就到达了月球附近。再变轨进入绕月轨道,由于月球引力小,月球的环绕速度只有1.2千米/秒。

阿波罗飞船包括三个模块,服务舱,指令舱和登月舱,在月球轨道上,登月舱与指令舱脱离开始登月任务。登月舱也分两部分,上升部分和下降部分,下降部分主要负责降落月面的任务。下降部分带有减速火箭,最终让登月舱安全降落到月面。

当任务完成后,上升部分就会与下降部分脱离,将下降部分作为发射架,上升部分离开月球表面,加速到1.2千米/秒,进入环绕轨道。

由于月球引力小,环绕速度只有1.2千米/秒,上升部分的总质量也只有4吨多,其中包括2吨多的燃料,因此是不需要像地球上那样巨大的发射架的。

上升部分进入绕月轨道后,与这里的指令舱汇合,然后抛掉上升部分。指令舱和服务舱加速到月球逃逸速度,约2.4千米/秒,进入返回轨道。在60个小时后,回到地球轨道附近。最后再抛掉服务舱,只剩下指令舱回返地球表面。

这就是整个登月的过程了。其中每一个环节都是有科学依据,并且经过计算的,在正是登月之前也做过多次验证的。


寒萧99


大家都知道,如果从地球火箭要将飞船送往太空需要强大的推力,用于摆脱地球的引力飞往太空,所以,将飞船从地球送往太空的火箭,是当年美国举全国之力研发了7年的土星五号。那么从月球起飞是否也需要这么大的火箭呢,答案是不需要的!月球的引力只有地球的6分之一,也就是说飞行器需要每秒11.多公里的逃逸速度才能从地球起飞才能飞出地球,而月球的速度只需要2.多公里每秒。所以,从月球起飞并不需要太大的推力和火箭。

阿波罗11号由土星5号火箭发射,总质量为3039吨。由于地球引力巨大,这些质量的绝大部分是推进燃料,只有45吨的指令舱及登月舱进入月球轨道,仅占总质量的1.5%。 指令舱质量为30吨,这是任务完后返回地球的部分,其中指挥舱5.6吨,是返回地球的部分,服务舱24.5吨,主要是推进剂。登月舱质量14.7吨,这就是登月的关键了。登月舱由下降级和上升级组成,下降级质量约10吨,装载了约8吨燃料,以及月球车、雷达天线、摄影机、月面活动工具等。在月球轨道上,登月舱和指令舱和分离后,依靠下降级的火箭着陆,阿姆斯特朗牛逼哄哄地说出了那句话:这是个人的一小步,却是人类的一大步。

月球不同于地球,地球有强大的引力,飞船要飞去太空,必须要达到第三宇宙速度(每秒16.7Km吧)才能够克服地球引力飞出去。所以,每每发射卫星、飞船之类的东东,发射场都见竖起像高楼的发射塔,这是三级火箭肋推器,是把卫星、飞船送上太空的强大动力。在月球上就完全不需要这些家伙,因为月球本身的引力甚微(可以忽略不计),你看宇宙员阿姆斯特朗登月时,在月球上行走好像崩极跳一样,稍微一跃,就像飞一样,飞去很远很远,所以呢,登陆舱返回轨道上的飞船是不需要发射场的,稍微一点点动力,登陆舱放个屁,就会像孙悟空翻斤斗一样飞出十万八千里,直奔飞船而去啦!宇航员上了飞船,就万事大吉了,安全返回人类的家园地球村啦!

宇航员登月航天器载有月球登月舱。航天器到月球轨道后,把登月舱投放到月球表面,航天器在月球轨道上等候。登月舱只载有宇航员,比较轻,只需要很少的燃料推进,就可以离开月球回到月球轨道上的航天器,然后返回地球。科学家们在很多返回地球的方案当中选择了这种方法,是因为这种方案成本最低成功率最高。

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我觉得这个问题没有答案了。。。。

这个话题神奇的点在于

大家已经不怎么关心如何发射回地球,而是他们如何能回到地球后能跟个没事的人一样从返回舱出来健步如飞?中国宇航员都是只能做轮椅呢。

而且他们好像还是定点返回哦!

来看疑点!

阿波罗登月照片竟然有眩光!?

(真空环境下不该有)

嫦娥三号的拍摄则没有!

10吨自重的阿波罗登陆器登陆没有任何登陆冲击痕迹。而自重1吨的嫦娥三号则有明显的冲击痕迹。

行走轨迹竟然也没有嫦娥三号的明显。。。。。








南无小咖


这是很多人疑惑的事情,我们知道在地球上发射探测器都需要做好充分的准备,有着专门的发射场、还需要专门的运送火箭。但是这些装置在月球上都没有,那么当初阿波罗计划时候的宇航员是如何返回地球的哪?


上个世纪六十年代末至七十年代初美国进行了阿波罗载人登月计划,从阿波罗11号-阿波罗17号共成功了6次把12名宇航员送上月球表面,并且安全返回地球,其中阿波罗13号失败了。

我们可以先来看下阿波罗号探测器的构造,下图中是阿波罗13号,就是失败的那一次。主要由三部分组成:登月舱、指令舱和服务舱。其中在进入绕月轨道之后,登月舱执行登月任务,下降级携带的喷射装置控制下降。当执行完任务后,返回登月舱的上升级,这个时候下降级会充当发射架,上升级的喷射装置启动,上下分离。登月舱的下降级就被抛弃在月球表面了。

登月舱上升级会和在绕月的指令舱对接,指令舱里会有宇航员留守,所以说每次载人登月都是三名宇航员,但只有两名会到月球表面。对接完成后,两名宇航员进入指令舱,之后便会抛弃登月舱的上升级。最后指令舱和服务舱开始启程返回地球,最终再入大气层的时候只剩下指令舱了。


在月球表面起飞相对于地球上来说会更容易,主要有两方面因素。首先来说月球上没有大气层,是接近于绝对真空的,登月舱上升级起飞没有空气阻力的限制,更加节省能量。

除此之外就是月球的质量要小于地球。

  • 地球质量:5.965×10^24千克;
  • 月球质量:7.349×10^22千克。

地球的质量是月球的81倍,地球的半径是月球的4倍。根据以上数据就可以计算出月球上第一宇宙速度为1.76km/s,这要远小于地球上的第一宇宙速度7.9km/s。因此在月球上起飞会更加容易一些。因此有科学家就曾提出把月球作为人类探测深空的中转站。



科学黑洞


航天问题,我来答!


大家好,我是首席太空官。接下来,我就对题主提出的问题,进行解答,如有不好请指正点评!

首先,我们来看一下问题,月球没有发射台,阿波罗宇航员怎么从月球起飞!我们分几点分析: 月球,阿波罗任务。


月球的引力

大家都知道,如果从地球火箭要将飞船送往太空需要强大的推力,用于摆脱地球的引力飞往太空,所以,将飞船从地球送往太空的火箭,是当年美国举全国之力研发了7年的土星五号。
那么从月球起飞是否也需要这么大的火箭呢,答案是不需要的!月球的引力只有地球的6分之一,也就是说飞行器需要每秒11.多公里的逃逸速度才能从地球起飞才能飞出地球,而月球的速度只需要2.多公里每秒。所以,从月球起飞并不需要太大的推力和火箭。

阿波罗任务一登月舱

然后,我们来看一下,阿波罗的宇航员是怎么从月球发射升空的!
阿波罗的登月舱!大家看起来像是一个整体,但它是分为两个部分的。上升级和下降级,可以把他们分成两个模块去看,他们都单独配备了发动机和燃料箱。在月球轨道与服务舱分离后,下降级(图中下半段)这就是底座 发动机点火,稳定降落在月面上。结束任务后,上半段的上升级与下降级连接分离,发动机点火。





正如图所示,可以把下降级当作是上升级的发射台!

感谢观看,我是 了解更多航天资讯与天文科普,可以关注我!欢迎大家指点。


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