月球沒有發射平臺,登月太空人是如何成功返回地球的?

2020-12-11 探索宇宙說

半個世紀前,世界上有兩大航天強國,分別是美國和蘇聯。蘇聯實現了人類首顆衛星的成功發射以及人類首次進入太空的壯舉。當時正值蘇聯競賽之際,美國看到蘇聯先後完成了對太空的前進步伐,自然也不甘落後。美國為了不落後於蘇聯,於是進行了一項更大膽冒險的太空探索活動,那就是載人登月。

要知道以半個多世紀前的航天技術,人類即使發射衛星進入太空都有很大的風險,更不要說將太空人送上其它星球了。這是一項非常危險的太空探索,可是美國為了吸引世界眼球,鞏固自己的強者地位,經過多年的準備之後,終於在1969年,成功實現了載人登月,當時美國太空人尼爾·阿姆斯特朗從「阿波羅11號」飛船登月艙走出,在月球表面留下人類登月的第一個腳印,實現了人類登月夢想。

美國成功的載人登月,在當時那可是轟動世界的大事,一下子就將世界目光吸引了過來,人們不得不感嘆:美國真是強大。即使到了現在,我們對於半個世紀前的美國登月,仍然感到大膽和不可思議。要知道近半個世紀以來,雖然人類對月球的探索一直都在進行,但是再也沒有進行過載人登月。

難道以人類現在的科技無法做到載人登月?於是這個時候,不少人開始懷疑美國當年的登月壯舉,認為那可能是一場騙局,為此還提出了不少的疑點,比如那面國旗為什麼會飄著?要知道月球沒有大氣,可不會有風。再比如,月球沒有發射平臺,登月太空人後來是如何成功返回地球的?

雖然人們對美國當年的登月有不少的疑點,但是後來經過科學家的解釋,人們都明白了。而且探測器通過對月球的觀測,也的確發現了月面上當年美國登月留下的痕跡,阿波羅登月的真實性不用懷疑。

阿波羅登月大多數人已經不再懷疑,不過這裡還有一個很大的疑問,讓不少人不明白,那就是登月太空人在沒有發射平臺的月球上,是如何實現返航的?之所以不少人會有這個疑問,那是因為很多人以地球的情況來了解的。

在人們的認知裡,人類在地球不管是發射衛星或者探測器,只要是想把東西放進太空,都需要一個強大的發射平臺,通過火箭的強大助推力才能夠完成物體送入太空的任務。很多人看衛星或探測器發射,都是通過網絡,自然感受不到火箭的威武。

可如果你能夠現場去看一下,你就會看到火箭那高大霸氣的風採,以及發射時產生的地動天搖的振動以及巨大的嗡鳴聲。這是一個讓很多人都緊張的過程,有可能一個小小的誤差,就會導致火箭發射的失敗。

地球上要將一個物體送入太空,需要強大的助推火箭支持,需要發射平臺。可是阿波羅11號飛船完成對月球的探測之後,太空人返回地球卻沒有發射平臺的幫助,這是怎麼回事?難道在月球更容易進入太空?其實當我們對月球有一定的了解之後,這個問題很容易找到答案。

首先我們要明白,一個物體要進入太空,需要一個能夠脫離星球引力的速度。也就是所謂的逃逸速度,逃逸速度的大小取決於星球的引力,而星球的引力大小由質量決定,質量越大,引力越強。其次逃逸速度還會受到大氣層的阻力影響。

地球的大氣層比較厚,所以逃逸速度約為11.2千米/秒,要實現這樣的速度需要更多的燃料來提供助推,而飛船本身能夠攜帶的燃料極其有限,所以飛船想要進入太空,必須要有裝滿燃料的火箭助推才行。

可是月球跟地球完全不一樣,首先月球沒有大氣層,飛船不會受到大氣層的阻力影響,其次月球的的質量只有地球的80分之一,於是月球的逃逸速度僅有1.6千米/秒。這個逃逸速度只有地球的10分之一左右,因此,需要的助推力非常小。

其次,阿波羅登月飛船並不是一個整體飛船,它是由多個部分組成,主要由三個功能艙組成,分別是服務艙,指令艙和登月艙,不同的艙有不同的功能。阿波羅飛船從地球通過火箭助推送入太空之後,經過休整就會向月球出發。

到達月球軌道之後,三個艙只有登月艙會載著太空人向月球著陸,而登月艙又分為上下兩層,下面一層是非常重要的,它肩負著在月球著陸和後來的發射任務。當太空人完成月球的探測之後,需要返回的時候,就會進入登月艙的上層,這個時候下層就變成了發射器。

由於月球的引力較小,又沒有大氣層阻擋,只需要給一點助推力就能夠成功將登月艙推入月球軌道。當登月艙進入月球軌道之後,等候在那裡的指令艙跟登月艙完全結合,然後太空人乘坐指令艙回到地球。

人類之所以能夠在半個世紀前就實現了載人登月,一個原因是月球離我們非常近,飛船隻需要一周左右就可以到達月球軌道。另一個原因就是月球沒有大氣層,引力非常小,飛船登上月球之後也容易返回太空。如果是像火星這樣的行星,質量大,還有大氣層,那麼飛船著陸之後,想要再次返回太空,就需要更強大的助推力。

當然,我們現在的航天科技還非常落後,化石燃料的能量是有極限的,在能源沒有獲得重大突破之前,飛船要進入太空,仍然需要消耗大量的燃料來進行助推。而能源的束縛也制約著我們對外星球的探索,現在我們之所以無法實現火星的載人探索,重要原因還是沒有強大的能源支持。

載人飛船著陸火星成功率還是比較高的,可是著陸之後,想要返回地球可就非常難了。需要在火星搭建發射平臺,需要更多的助推燃料才行,而火星距離地球較遠,每兩年時間才有一次發射窗口,才能夠派出飛船前往火星。太空人在這種情況之下,想要從火星返回地球,至少需要堅持兩年多的時間才行。

不過,以上這些問題隨著人類科技的不斷強大,未來都會不斷解決。一旦科學家一直在研究探索的可控核聚變技術實現,人類將擺脫化石燃料的束縛,進入核聚變時代。那個時候飛船進入太空根本不需要火箭的助推,依靠核聚變的強大能量,可以輕鬆進入太空。同時飛船的速度也會獲得質的提升,前往火星再也不用等待什麼發射窗口,隨時都可以。那個時候的人類文明才算是初步成為了星際文明。

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