天文科普:月球沒有發(fā)射場,當(dāng)初阿波羅計(jì)劃宇航員,是如何返航的?
來源:悟空問答
發(fā)布時(shí)間:2020-05-29
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1969年7月20日,阿波羅11號(hào)的載人登月艙在月球的表面成功著陸,幾小時(shí)后,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”。大約二十分鐘后,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(gè)經(jīng)典的腳印其實(shí)是巴茲.奧爾德林留下的。

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我們知道,此次任務(wù)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(biāo)本。

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在感嘆這個(gè)人類航天史上的偉大事件的同時(shí),相信不少人都對一個(gè)問題感到比較困惑,那就是月球并沒有發(fā)射場,當(dāng)初阿波羅計(jì)劃的宇航員,是如何返航的?

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事實(shí)上,這個(gè)問題的答案很簡單,月球上確實(shí)是沒有發(fā)射場,而阿姆斯特朗等人之所以可以順利返航,是因?yàn)樗麄兝昧说窃屡撟詭У摹鞍l(fā)射架”,我們用一張圖片來說明。

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上圖為阿波羅11號(hào)的簡單示意圖,可以看到飛船主要是由三個(gè)部分組成,即服務(wù)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。

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  • 服務(wù)艙:阿波羅11號(hào)的主要?jiǎng)恿碓?,?fù)責(zé)飛船的軌道轉(zhuǎn)移、機(jī)動(dòng)變軌以及姿態(tài)控制,其重量約為25噸。

  • 指令艙:阿波羅11號(hào)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(tǒng)、生活必需品以及救生設(shè)備等,其重量約為6噸。

  • 登月艙上升段:主要用于宇航員返航,除了通信、控制、導(dǎo)航、維生系統(tǒng)以外,還配備了獨(dú)立的返航發(fā)動(dòng)機(jī)以及燃料儲(chǔ)存箱。

  • 登月艙下降段:配備了用于著陸的“四條腿”,以及用于控制著陸過程的著陸發(fā)動(dòng)機(jī),另外它還有四個(gè)儀器艙,整個(gè)登月艙總重量約為14噸。

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下面我們來簡單回顧一下阿波羅11號(hào)登月與返航的過程。

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當(dāng)飛船到達(dá)預(yù)定位置后,阿姆斯特朗和奧爾德林乘坐的登月艙會(huì)與飛船主體分離,他們會(huì)利用著陸發(fā)動(dòng)機(jī)將登月艙順利地降落在月球表面。

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在此次任務(wù)中,除上述兩個(gè)宇航員以外,還有一個(gè)宇航員邁克爾.科林斯(Michael.Collins)。他是指令艙的駕駛員,此時(shí)他會(huì)留在指令艙,控制指令艙按預(yù)定軌道進(jìn)行環(huán)月飛行,并對另外兩人提供必要的協(xié)助。

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當(dāng)?shù)窃氯蝿?wù)完成后,阿姆斯特朗和奧爾德林會(huì)進(jìn)入了登月艙上升段,在返航的時(shí)候,上升段會(huì)與下降段分離,并以下降段為“發(fā)射架”,利用返航發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力返回環(huán)月軌道。在這里,登月艙上升段會(huì)與飛船主體重新對接,這樣從月球上返航的任務(wù)也就順利完成了。

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

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值得一提的是,近年來有不少懷疑人類登月真實(shí)性的說法,并提出了不少的質(zhì)疑。但從目前來看,這些質(zhì)疑都可以得到合理的解釋,而且還有大量的證據(jù)都顯示了阿波羅計(jì)劃的真實(shí)性,因此筆者認(rèn)為,我們應(yīng)該客觀地看待這個(gè)問題。

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