月球沒有發射場,當初阿波羅計劃宇航員,是如何返航的?

陰霾冬天


我們知道50年前太空科技是非常落後的,火箭的發射一般伴隨有一個巨大的基地。但是月球上是沒有基地的,為什麼阿波羅飛船可以在月球上返回地球呢,它依靠什麼樣的能力才能脫離月球的引力,從而到達地球的軌道進行返航呢?

其實這個問題非常的簡單,你會發現我們發射火箭以及發射人造衛星的時候,都會使用多級火箭推動器,越強的推力產生的速度也越快,因此把衛星送入軌道的速度也變得越來越快,簡單的說。火箭之所以產生如此強大的推力,完全在於它要抵抗地球的吸引,我們為什麼在地球上待著原因在於萬有引力,如果沒有萬有引力的話,那麼我們人類將會飛向太空。

而質量越大產生的引力就會越強,因此需要極快的速度,這就是我們所說的第一宇宙速度,只有火箭達到第一宇宙速度才能環繞地球軌道,才有脫離地心引力的可能,因此火箭的每一次發射都需要儲備足夠的燃料,產生巨大的推動力,只有這樣才能離開地球,將衛星發射進入太空。月球同樣如此。

雖然我們在月球上沒有一些發射基地,但是我們卻能成功著陸並返航,原因在於月球的質量非常的小,月球的質量僅僅只有地球的1/6,因此它的引力也是地球的1/6,那麼只要航天器在返航的過程中有一個推動的加速效果,就能急速地逃離月球的吸引,這樣的話,因為太空沒有減速,所以航天器只要朝準地球的方向,它就會慢慢慢慢的進入地球的所在軌道,然後進行降落!這就是為什麼月球沒有太空發射基地,登月艙卻能返航到地球上的原因!

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宇宙V空間


很多人就是揪著當初阿波羅登月的時候月球沒有火箭發射場所以理論上宇航員如果上了月球是沒有辦法返回的這件事來藉此說明美國人沒有登上月球。


可是事實上,美國人有沒有登陸月球,我們也應該擦亮眼睛去看,世界上那麼多國家的專家都已經證實了美國登月的真實性,怎麼還是有人不相信呢?難不成專家說的話還沒有一些民科說得準?為了瞭解阿波羅登月計劃中登上月球的宇航員是如何返回地球的這個問題,我們不妨來看一看登上月球的著陸器的構成。

登月所用的阿波羅11號由三個主要部分組成,分別是指揮艙、服務艙以及登月艙,顧名思義,各自的作用也不用我說了,而其中最為關鍵的登月艙,將會是這篇文章的重點介紹對象,登月艙當然就是最後登上月球的那個部分了,宇航員阿姆斯特朗和奧爾德林乘坐登月艙降落在月球的表面。其實登月艙除了具有月面軟著陸的作用之外,它還有另外一個作用,那就是送宇航員回到繞月軌道。


登陸艙其實可以分為兩個部分,一個是著陸器,也就是降落在月球表面的時候需要用到的配有火箭噴射部分的那一個,另外一個部分是上升器,在登陸完成之後,著陸器的作用就變成了上升器的火箭發射架,上升器上面也有火箭,通過將著陸架作為起射架並且在上升的過程中拋棄著陸器,上升器就足以帶著宇航員回到繞月軌道了。之後上升器會跟在繞月軌道上待命的服務艙對接,然後將宇航員轉移到控制艙之後,再通過指揮艙就可以返回地球。

可能很多人疑惑的地方不是上升器怎麼起飛的,而是上升器為什麼可以帶著宇航員脫離月球的引力束縛,這麼想也在情理之中,畢竟上升器看起來也不大,那麼它所攜帶的火箭推力,也應該是很有限的,只是有一件事你可別忘了,那就是月球的重力加速度僅僅只有地球的六分之一,而月球的逃逸速度,僅僅只有2.4千米每秒,差不多隻有地球的三分之一,所以說,在月球上點火發射的話,火箭推力不需要很大就足以將宇航員帶離月球了。


鏡像科普


著陸的部分包括一個發射臺。

阿波羅11號由土星5號火箭發射,總質量為3039噸。由於地球引力巨大,這些質量的絕大部分是推進燃料,只有45噸的指令艙及登月艙進入月球軌道,僅佔總質量的1.5%。

指令艙質量為30噸,這是任務完後返回地球的部分,其中指揮艙5.6噸,是返回地球的部分,服務艙24.5噸,主要是推進劑。

登月艙質量14.7噸,這就是登月的關鍵了。登月艙由下降級和上升級組成,下降級質量約10噸,裝載了約8噸燃料,以及月球車、雷達天線、攝影機、月面活動工具等。在月球軌道上,登月艙和指令艙和分離後,依靠下降級的火箭著陸,阿姆斯特朗牛逼哄哄地說出了那句話:這是個人的一小步,卻是人類的一大步。

最最關鍵的上升級質量約4.5噸,其中推進劑質量2353公斤,這是因為月球的重力只有地球的六分之一,無須像地球發射那樣,需要巨大的能量。登月艙的下降級被留在月球上,充當了發射臺的作用,這是上升級離開月球的gif動畫,看起來還是挺輕鬆的。

登月艙上升級返回月球軌道後,和指令艙會合,宇航員和獲取的資料、樣本進入指令艙,登月艙就被拋棄在月球軌道了,最終會和月球相撞。

指令艙返回地球,回到地球軌道後,只有約5.6噸的指揮艙,或稱乘員艙降落到地球上,只佔發射時質量3039噸的不到0.2%,你可以想象人類要衝出地球到達另外一星球並返回,需要付出多大的代價了。


徐德文科學頻道


在50年前,阿波羅11號登月飛船載著兩名宇航員首次成功登陸月球表面。經過將近一天的時間之後,飛船又載著兩名宇航員安全地飛離月球。

此後,NASA又相繼成功進行了5次載人登月任務,每次都像阿波羅11號那樣登陸並離開月表,只是每次的月錶停留時間變得越來越長。不過,NASA始終沒有在月球上建造固定的發射塔架,那麼,飛船是怎麼離開月球的呢?

一直以來,有不少人以此為理由來質疑阿波羅載人登月任務。有這種疑問的人往往缺乏對阿波羅飛船的瞭解,載人登月並且安全返回地球並沒有想象中的那麼簡單。

為了解阿波羅飛船如何離開月球,先要了解它如何登月。阿波羅登月艙由下降級和上升級兩部分組成,每一部分都配備有火箭發動機和燃料。正如其名,在登月艙下降的過程中,下降級的火箭發動機會點火,使得登月艙的速度逐漸降低,並最終安全地降落在月球表面。

當月表任務執行完之後,兩位宇航員會進入到阿波羅登月艙的上升級。此時,下降級就成為了上升級的臨時發射塔架。雖然上升級的火箭推力使其在地球上起飛,但由於月球的引力較小,月表逃逸速度只有2.38公里/秒,所以上升級可以從月球上起飛,並進入月球軌道中。

阿波羅任務每次都有三位宇航員參與,其中兩位登月,還有一位則留在指令艙/服務艙中一直繞著月球運動。在登月艙上升級進入月球軌道之後,它會與指令艙/服務艙對接。接著,兩位登月宇航員會進入指令艙/服務艙中,而上升級則會被分離。指令艙/服務艙的推進器點火,將其推向地球。最終,服務艙與指令艙分離,指令艙帶著三位宇航員著陸地球。


火星一號


1969年7月20日,阿波羅11號的載人登月艙在月球的表面成功著陸,幾小時後,宇航員尼爾.奧爾登.阿姆斯特朗(Neil.Alden.Armstrong)在月球上踏出了“人類的一大步”。大約二十分鐘後,另一位宇航員巴茲.奧爾德林(Buzz Aldrin)也踏上了月球,順便提一下,下圖中那個經典的腳印其實是巴茲.奧爾德林留下的。

我們知道,此次任務非常成功,NASA不光將人類送上了月球,還平安地將他們帶了回來,順便還捎帶了21.55千克的月球標本。

在感嘆這個人類航天史上的偉大事件的同時,相信不少人都對一個問題感到比較困惑,那就是月球並沒有發射場,當初阿波羅計劃的宇航員,是如何返航的?

事實上,這個問題的答案很簡單,月球上確實是沒有發射場,而阿姆斯特朗等人之所以可以順利返航,是因為他們利用了登月艙自帶的“發射架”,我們用一張圖片來說明。

上圖為阿波羅11號的簡單示意圖,可以看到飛船主要是由三個部分組成,即服務艙、指令艙和登月艙,其中登月艙又由上升段和下降段這兩部分組成,以下是飛船各部分的說明。

  • 服務艙:阿波羅11號的主要動力來源,負責飛船的軌道轉移、機動變軌以及姿態控制,其重量約為25噸。

  • 指令艙:阿波羅11號的控制中心,也是宇航員的工作與生活的場所,配備了具備各種功能的儀器、全套的維生系統、生活必需品以及救生設備等,其重量約為6噸。

  • 登月艙上升段:主要用於宇航員返航,除了通信、控制、導航、維生系統以外,還配備了獨立的返航發動機以及燃料儲存箱。

  • 登月艙下降段:配備了用於著陸的“四條腿”,以及用於控制著陸過程的著陸發動機,另外它還有四個儀器艙,整個登月艙總重量約為14噸。

下面我們來簡單回顧一下阿波羅11號登月與返航的過程。

當飛船到達預定位置後,阿姆斯特朗和奧爾德林乘坐的登月艙會與飛船主體分離,他們會利用著陸發動機將登月艙順利地降落在月球表面。

在此次任務中,除上述兩個宇航員以外,還有一個宇航員邁克爾.科林斯(Michael.Collins)。他是指令艙的駕駛員,此時他會留在指令艙,控制指令艙按預定軌道進行環月飛行,並對另外兩人提供必要的協助。

當登月任務完成後,阿姆斯特朗和奧爾德林會進入了登月艙上升段,在返航的時候,上升段會與下降段分離,並以下降段為“發射架”,利用返航發動機提供的動力返回環月軌道。在這裡,登月艙上升段會與飛船主體重新對接,這樣從月球上返航的任務也就順利完成了。

需要指出的是,月球的質量比地球小得多,其引力大約只有地球的六分之一,同時月球又是沒有大氣層的,這些條件都非常有利於登月艙上升段的順利返航。

值得一提的是,近年來有不少懷疑人類登月真實性的說法,並提出了不少的質疑。但從目前來看,這些質疑都可以得到合理的解釋,而且還有大量的證據都顯示了阿波羅計劃的真實性,因此筆者認為,我們應該客觀地看待這個問題。


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月球引力小,航天器在月球發射時需要的動力比地球小得多,不需要土星五號那麼大的發射火箭,飛船也並不需要直接返回地球,而是和等待在月球軌道的飛船對接後才飛回地球。

想明白這個問題,就得明白阿波羅計劃的大概流程,用土星五號將重20來噸的三段式飛船送到地球軌道並加速到第二宇宙速度,擺脫地球引力進入地月轉移軌道,最後通過制動等因素使得飛船被月球引力俘獲。火箭的作用就只是將飛船送上軌道,阿波羅計劃中用的是多段式的飛船,包括命令指揮艙,待在月球軌道上,登月飛船包括上升級和下降級,下降級攜帶燃料用於飛船著陸月球,上升級連帶著燃料就只有幾噸,作用只是將飛船發射到月球軌道,加速到月球第一宇宙速度,然後和命令指揮艙對接,它的使命就完成了。

月球沒有大氣,引力只有地球的1/6,飛船起飛對燃料的消耗速度就慢得多,上升級攜帶的燃料和推重比足以使飛船從月球起飛,阿波羅計劃中飛船各節參數具體可查,有興趣的自行去查一下看看。月球由於沒有大氣,推進器對地面塵埃的影響引起的塵土的運動和地球也不大相同,加上上升級體積也不大,不需要土星五號那樣高達的發射架,就用下降級充當發射架就可以了。我國近兩年要進行的嫦娥五號,要從月球採樣返回地球,大體上也是這樣多段式的設計。

題主問的問題就沒考慮到土星五號火箭和阿波羅飛船的體積差別有多大,也沒考慮到地球和月球引力差別有多大,土星五號中兩三千噸,阿波羅飛船上升級就幾噸,所需的推力和發射方式不同沒什麼值得大驚小怪的。


來看世界呀


月球是目前人類唯一一個登陸並返回的地外天體。相對於地球上龐大的太空飛船發射基地,抵達月球的飛船又是如何起飛並返回地球呢?

答案是:自力更生,都從地球上帶過去。

首先,月球的體積只有地球的1/49,從月面起飛並達到月球的逃逸速度並不需要像從地球起飛那麼大的推力。相應的,就不需要攜帶大量的推進燃料。

其次,不斷減重。從地球上發射的登月飛船包含了推進艙,服務艙,返回艙,登月艙。

飛船在到達繞月軌道後與登月艙分離,飛船本身依然繞月運行,登月艙自行在月面著陸。

登月艙自己帶有一個著陸底座,在完成任務以後這個底座作為發射臺留在月球,登月艙自身的火箭發動機點火,將登月艙送至繞月軌道與飛船主體對接匯合。

同樣,飛船返回地球前將拋棄其他艙體,僅保留載人的返回艙回到地球。





沒有詩也可以有遠方


答:阿波羅飛船的登月艙,其中下降段兼顧月面著陸工作和起落架的作用,並永遠留在了月球上,而上升段把宇航員從月球表面送到月球軌道。


我們在地球上發射火箭,都需要一個可靠的發射平臺,來保證火箭的平穩起飛;在大約50年前,美國的阿波羅計劃前前後後把12位宇航員送上月球,人類從此開始了宇航時代。

阿波羅飛船是一個複雜的航天器,並由土星五號火箭運送至地球軌道,阿波羅飛船由服務艙、指令倉和登月艙組成,其中登月艙又分為下降段和上升段,各部分主要的功能如下。

服務艙

主要負責地球軌道到月球軌道之間的轉移,並配備了燃料、氧氣、水循環系統等等,總重量大約是35噸。

指令倉

飛船的控制中心,宇航員工作和生活的艙室,重量大約6噸,最後飛船從月球背面回到地球軌道後,指令倉搭乘宇航員返回地球表面。

登月艙

登月艙負責登月工作,包括從月球軌道向月球表面著陸,以及宇航員從月球表面回到月球軌道,又分為上升段和下降段。

(1)上升段

宇航員從月球表面起飛時的艙室,有獨立的推進系統,上升段把宇航員送到月球軌道後,再和指令倉進行對接,然後再由服務艙提供動力返回地球軌道。

(2)下降段

飛船在月球軌道進行分離,由下降段提供推力輔助,使得整個登月艙在月球表面安全著陸;在上升段起飛時,下降段還兼顧發射架的作用,並永遠留在了月球表面。


我們可以看到,阿波羅飛船的外觀不具備火箭一樣的流線型,這是因為阿波羅飛船主要是在沒有空氣的太空中飛行(月球表面也沒有空氣),所以飛船整體的設計,主要考慮重心平穩就行,無需考慮空氣動力學原理。

只有其中的指令倉,在返回地面時,需要穿過厚厚的大氣層,所以指令倉設計成圓錐形,就是考慮到空氣動力學原理。


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並不需要在月球再重新建造一個和地球上類似的發射基地,當時登陸月表用的登月艙就是“發射基地”,宇航員進入登月艙上升段,而登月艙的下降段則被當做發射平臺。

1969年阿波羅十一號成功實現人類史上第一次登月,兩位宇航員利用登月艙降落月球后,還有另一位宇航員則留在指令服務艙內繞月飛行

在月表上的工作完成後,兩位宇航員進入登月艙,隨後登月艙上升段起飛,下降段則作為發射平臺永遠留在月球,當然了,為了保證飛行順利,必須將一切非必要的物品全部留在月表。

之後,登月艙上升段與繞月飛行的指令服務艙在進行對接,隨後再將登月艙拋棄

然後點火飛向地球,在進入地球軌道後,指令艙與服務艙分離,宇航員坐在指令艙內降落地球。

這就是當年登月宇航員大概的返回過程。

總的來說,阿波羅登月計劃是一項耗時巨大、計劃嚴密的一項航天工程,並非網絡上謠傳的神秘騙局。

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