阿波罗11号|阿波罗11号真的登月了吗?没有运载火箭,它是如何返回地球的?


阿波罗11号|阿波罗11号真的登月了吗?没有运载火箭,它是如何返回地球的?
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在太空竞赛方面 , 苏联给人的感觉总是特别“大条” , 在完成一系列令人尴尬的任务失败之后 , 终于他们输掉了太空竞赛 。
1969年7月20日 , 美国的阿波罗11号成功登月 , 也就正式宣告美国赢得了太空竞赛 。
阿波罗11号的运载火箭是土星5号 , 它是迄今为止人类建造的最强大的火箭之一 。
然而 , 我们知道任何太空任务的运载火箭都是在上升过程中 , 燃料耗尽后被逐渐抛弃的 , 土星5号也一样 , 它被留在了地球 , 进入月球的轨道的只有阿波罗11号 。
那么问题就来了 , 去往月球后 , 没有火箭的助推 , 阿波罗11号是如何从月球返回地球的?

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阿波罗11号的组成部分
当阿姆斯特朗说完那句著名的“这是我个人的一小步,却是人类的一大步”后 , 就是插旗 , 拍照 , 钻洞和取岩石了 , 该做的事情做完之后 , 剩下的就是回家了 。
如果要回答他们需要经历什么?那么简单地说 , 就是从月球表面发射航天器、与月球轨道上的另一艘航天器对接 , 然后推动机组人员飞行数十万公里 , 最后在重返地球时在炽热环境中生存下来!
其实 , 在之后的阿波罗登月任务中 , 也都是这么返回地球的 ,
这听起来好像还挺容易的 , 但是做起来还挺难的 , 因为任何一次故障都会导致他们回不来 。
所以当时的美国总统准备了两份演讲稿 , 一份是登月成功时使用的 , 还有一份是失败时使用的 。
但是 , 我们今天要讨论的只是在没有运载火箭的情况下 , 航天器如何在月球发射 , 以及如何在月球轨道上返回到地球?
那么 , 我们就不需要了解具体存在什么样的风险 , 只要简单知道阿波罗11号的组成就可以很清楚地了解这个过程 。

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图注:阿波罗11号在运载火箭顶部
这个是50多年前土星5号发射的情景(上图) , 阿波罗11号飞船就在火箭的最顶端 , 而下面基本都是火箭燃料的存储室 。

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图注:阿波罗11号宇宙飞船
这个才是阿波罗11号的样子(上图) , 土星5号在燃料耗尽后被全部抛弃 , 而阿波罗11号经历3天多一点的时间进入了月球轨道 。
你可能看过一些科幻电影 , 当宇宙飞船到达某个未知星球时 , 往往会留一部分人在星球轨道上做技术支持和信息分析 , 然后另一部分人驾驶宇宙飞船进入星球探险 。

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图注:哥伦比亚号(左)鹰号(右)
其实 , 阿波罗11号任务也是这样的 , 它被分成两部分 , 服务舱(或者叫哥伦比亚号)和登月舱(或者叫鹰号) 。
阿姆斯特朗和奥尔德林就是驾驶登月舱进入月球科考的宇航员 , 而柯林斯则是待在服务舱检查和调节机器 , 以及做之后回航准备的那位 。
不过 , 与科幻电影中的飞船有些出入 , 阿波罗11号的登月舱很丑 , 有着粗糙的边缘 , 皱褶的金属箔 , 蜘蛛般的腿 , 总之一点没有宇宙飞船美感 。

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图注:上面是上升级 , 下面是下降级
事实也是如此 , 登月舱是在土星5号的保护罩中携带的 , 它只能在太空的真空中运行 , 还好月球的空气十分稀薄(几乎真空) , 所以它的设计并没有考虑空气动力学 , 它十分轻巧和实用 。
即便如此 , 登月舱还是分成了两部分 , 下降级和上升级 , 听这个名字就不难理解 , 一个是用来下降到月球的 , 另一个用来上升到月球轨道的 。
其实 , 登月舱的这两部分 , 以及服务舱的情况或者功能和运载火箭是十分相似的 , 至少两者都有助推的发动机 , 而且都存储了充足的燃料 , 以及用完之后就被抛弃 。
月球的引力差不多只有地球的六分之一 , 它们本身又很轻巧 , 加上没有空气的阻力 , 所以它们的燃料也不需要像土星5号那样“大额” 。

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图注:服务舱 , 顶部是狭小的指令舱
宇航员如何从月球返回地球?
当一切准备就绪 , 登月舱就会和服务舱分离 , 在两者到达安全距离后 , 下降级发动机开始启动 , 使登月舱降速并降低轨道 。