美國阿波羅飛船是怎麼飛離月球表面的?

2020-12-04 悟空科學

作者:石蘭(抄襲必究)

阿波羅飛船如何飛離月球表面?這大概是所有對登陸月球感興趣,以及對美國登月存有質疑想法的人最關注的問題之一。雖然,對於阿波羅飛船登月的全過程,不管大家是否只是單純性地感興趣,還是認為美國人載人登月不過是天方夜譚,都可以在接下來的內容中找到答案。那麼,登陸月球之後的美國太空人們,是如何在沒有發射塔架的情況下飛離月球表面、並返回地球?

人類的載人登月曆程始於美國的阿波羅計劃

迄今為止,美國依然是實現載人登月的第一個、也是唯一的一個國家。而他們將太空人送上月球,並成功返回的次數也達到了6次之多。首先,我認為有必要對美國的載人登月任務進行一個簡單的梳理。美國載人登月任務,都是依託於阿波羅系列得以成功實施,而每一次任務的登陸地點、任務內容和停留時間都有所不同。

那些曾經成功將太空人送上月球表面的飛船,它們分別是阿波羅11號、阿波羅12號、阿波羅14號、阿波羅15號、阿波羅16號,以及阿波羅17號。很多人可能會認為,為什麼美國就如此輕而易舉地實現全人類的夢想了?但事實上,並不是每一次載人登月任務都成功進行。比如,曾被賦予第三次探索月球使命的阿波羅13號,便因為在航行途中突發故障而終止了任務的進行。

毋庸置疑,阿波羅計劃堪稱「前無古人式」的超大規模探月活動,算得上是最偉大的人類工程之一。對於這樣的成就,我們不應該打上解界限的標籤,因為這同時也是人類文明的重要跨步。而該計劃的實施也耗費了眾多人力和物力,在長達11年的時間裡,動員了各界人士的力量,耗費了數百億的財力。

在這6次成功的登月任務完成之後,共計有12為美國太空人曾在月球上留下了自己的足跡。當我們將每一次載人登月任務的著陸點標註出來時會發現,它們其實都位於所謂的月球正面,也就是月球因為潮汐鎖定而一直面向地球的這一面。而曾經將阿波羅11號送往月球的土星5號火箭,也早已經在一個四千多米的海底被成功打撈。

當然,這個時候可能會有人跳出來說,那為什麼它們不在月球傳說中的陰暗面背面著落呢?理由其實很簡單,人類也是在數十年後的今天,才對月球的另一面有了更多比較清晰的認知,這大概就是為什麼會將在著陸點選擇在我們更熟悉的月球正面吧。

雖然,關於阿波羅11號月面艙之外的活動過程,當時也曾面向全世界大約6億的人進行了直播。但由於時隔久遠,當時很多珍貴的影像資料也已經遺失,再加上不少人的以訛傳訛。於是,阿波羅11號曾親歷的艱險探月曆程變成了很多人口中的騙局,似乎這些奇幻之旅真的不曾發生過一般。

由於月球上的氣候完全不同於地球,以至於太空人們曾經在這片土地上留下的腳印都可以保存更長的時間。

沒有發射塔架的阿波羅飛船如何飛離月球?

很多對載人登月任務並不了解的人都存在著這樣一個誤區,大家總是覺得阿波羅11號應該是直接整體降落在月球上。不同於在地球上時還有大火箭給飛船助力,因為月球上是不可能有大型發射塔架的。於是,問題就來了,那既然沒有發射塔架,也沒有大火箭的幫助,那阿波羅飛船到底是怎麼飛起來離開月球、然後還將太空人成功運送回到地球上?

首先,我可以簡單地對這個問題進行解答。關於阿波羅系列載人登月任務的成功完成,我們需要知道這樣一個基本事實:不同於地球上火箭地發射離不開發射平臺,阿波羅11號宇宙飛船的確也是通過火箭送入軌道,但阿波羅飛船本身也具有特別複雜的結構。

而且,阿波羅計劃本就不是地球和月球之間的直接往返,因為途中存在著一個中轉站,它就是月球軌道。阿波羅的結構包含三個主要部分,它們分別是指揮艙、服務艙和登月艙,而著陸月球前的最後一步,便是登月艙從飛船的結構體中分離出來。

簡而言之,並不是所有太空人都同時在月球著陸(僅登月艙),因為還需要一名太空人在月球軌道環繞飛行(指揮艙和服務艙),以便在其他太空人離開月球時進行接應。也就是說,太空人們在登陸倉中準備的燃料並不足以返回地球,而僅夠飛離月球表面和月球軌道之間的距離罷了。

或許很多人都同化了月球和地球上的環境,要知道,月球上的引力跟地球引力完全不在一個層次上,登月艙並不需要多大的推力便可以離開月球表面。所以,登月艙要實現和指揮艙/服務艙之間的對接並不是一件不可能實現的事情。而最後將太空人帶回地球表面的則只剩下指揮艙,因為當其進入地球大氣層的時候,構成部分中的服務艙也會發生最終的分離。

這些成功的載人登月任務為人類帶回了什麼?

載人登月任務的完成,並不只是確定了月球上不存在生命跡象,更填補了很多人類對月球認知上的空白。我們不僅知道了月球並不是從誕生之日其就是如今這般模樣,更通過地震儀的放置,從而了解到了月球基本的內部構成部分。在其凹凸不平的表面之下,是擁有60千米左右厚度的外殼,而月球表面的諸多印記都始於其在太陽系的誕生之初。

曾經因為所謂的認知錯誤,我們將月球上的黑暗平滑區域稱為月海。然而,太空人們通過載人登月任務才發現,它們中的大多數其實都是大小不一的隕石坑。而這些隕石坑的年齡也並不一致,這也說明了月球現存隕石坑中有一部分,是其在之後的演化歷程中逐漸形成的。而月球上巖石的形成過程更與水不存在多大關聯,因為它們的誕生始於高溫。

而月球的體積結構,其實也不像我們肉眼看上去那麼對稱。因為,在月球演化的過程中,它長期遭受著地球萬有引力的影響,這導致了月球的外殼厚度在靠近地球和遠離地球的兩面出現了微小差異。不同於地球上的塵埃,在月球上普遍存在的月塵,足以給太空飛行器和太空人的工作帶來的較大阻礙和風險,這也成為了登陸月球的重要研究內容之一。

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    上個世紀六十年代末至七十年代初,美國執行了阿波羅載人登月計劃,從阿波羅11號-阿波羅17號共成功了6次把12位太空人送上了月球表面,其中阿波羅13號發射失敗,未能完成載人登月任務,索性太空人沒有生命危險。
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