版權(quán)歸原作者所有，如有侵權(quán)，請聯(lián)系我們

距離首次載人登月成功已經(jīng)過去了幾十年的時(shí)間，但是當(dāng)初的人類的“一大步”仍舊讓無數(shù)人為之熱血。

但是，有的人至今都有疑惑，月球上沒有火箭和發(fā)射塔，美國人是如何返航的？科學(xué)家表示：搭順風(fēng)車就行啦。

怎么才能搭乘“順風(fēng)車”？

在了解這個(gè)問題之前，我們要先知道，離開地球和離開月球的條件是不一樣的。

火箭搭載的宇宙飛船必須達(dá)到第二宇宙速度，也就是11.2公里每秒，才能從地球的運(yùn)行軌道逃脫。

月球的大小和質(zhì)量比地球要小，導(dǎo)致本身的逃逸速度只有2.4公里每秒。

因此，想要從月球返航，并不需要多么龐大的動(dòng)力，只用搭乘順風(fēng)車行了。

這個(gè)“順風(fēng)車”指的就是飛船的一部分。

裝載著阿波羅號飛船的火箭一共分為四個(gè)部分，從上到下分別為指令艙、服務(wù)艙、上升段和下降段，而上升段和下降段統(tǒng)稱為登月艙。

指令艙主要是宇航員接收地面信息的場所，也是他們的生活空間。

服務(wù)艙裝載燃料，讓飛船擁有充足的動(dòng)力返回地球。

上升段是宇航員執(zhí)行登月任務(wù)時(shí)，暫時(shí)居住的場所。

而下降段就是“順風(fēng)車”。

登月任務(wù)

阿波羅11號抵達(dá)月球后，登月艙便迅速脫離阿波羅號，朝著月球表面降落。

當(dāng)年，進(jìn)入登月艙的宇航員只有兩名，阿姆斯特朗和奧爾德林，柯林斯則是守在指令艙隨時(shí)準(zhǔn)備接應(yīng)。

登月艙抵達(dá)地面后，下降段緩緩展開“四肢”像一個(gè)托盤一般，將上升段托起。

一方面，是為了讓登月艙穩(wěn)固地?？吭谠虑虮砻?，方便阿姆斯特朗執(zhí)行登月任務(wù)。

另一方面，也能作為上升段的簡易發(fā)射塔。

在世界的關(guān)注中，阿姆斯特朗成功完成任務(wù)并返回船艙。

這時(shí)他們需要啟動(dòng)上升段，與下降段脫離，利用為數(shù)不多的燃料，進(jìn)入月球運(yùn)行軌跡。

說上去比較簡單，但實(shí)際操作起來非?？简?yàn)宇航員對時(shí)機(jī)的把控。

因?yàn)?，在發(fā)射過程中，必須順著月球的自轉(zhuǎn)方向，選擇一個(gè)正確的角度，上升段才有可能逃逸出去。

這便是利用了月球自轉(zhuǎn)的離心率，讓上升段在進(jìn)入月球運(yùn)行軌道的時(shí)候，不會(huì)受到月球轉(zhuǎn)動(dòng)帶來的反向作用力。

如果宇航員選擇的時(shí)機(jī)不對，或者在角度上出現(xiàn)偏差，他們很有可能因?yàn)槿剂喜粔?，被擱置在月球上。

阿波羅的兩位宇航員憑借著冷靜的頭腦，一舉沖到月球的運(yùn)行軌跡上。

而此時(shí)，處于指揮艙的柯林斯早已等候多時(shí)，他們只要將上升段和服務(wù)艙精準(zhǔn)對接，就能開著飛船返回地球。

整個(gè)過程進(jìn)行得很順利，兩位登月的宇航員也成功返回了指揮艙。

之后，為了減輕飛船重量，減少燃料消耗，上升段會(huì)在太空中被拋棄。

進(jìn)入地球的軌道范圍后，服務(wù)艙也會(huì)被丟棄在太空中，真正返回地球的只有指揮艙。

其實(shí)載人登月過程最困難的地方有兩點(diǎn)，第一點(diǎn)是登月后如何返回地球軌道，第二點(diǎn)則是進(jìn)入地球軌道后，如何讓宇航員平安返回。

返回地球

飛船從軌道進(jìn)入地球是一個(gè)加速度過程，期間飛船表面會(huì)產(chǎn)生高溫和巨大的沖擊，最快能達(dá)到11.2公里每秒。

如果按照這種速度直沖地面，以人類目前的技術(shù)，任何飛船的結(jié)局都是被烈火焚身接著“機(jī)毀人亡”。

飛船想要避免這種情況，在進(jìn)入大氣的初始速度就必須為0，以地面和大氣的距離來看，加速度的過程能夠保證飛船墜落后艙內(nèi)的宇航員依舊健在。

但是，宇航員想要進(jìn)入地球的運(yùn)行軌跡，本身的速度不能太低。

在此情況下，如果阿波羅號直接沖入地球大氣層，初始速度將是一個(gè)恐怖的數(shù)值。

當(dāng)時(shí)的美國航天局試圖讓阿波羅11號在地球軌道上做一個(gè)剎車曲線，將初始速度降到“冰點(diǎn)”再進(jìn)入大氣層。

可誰知，阿波羅11號沒有掌控好飛行速度，進(jìn)入地球軌道后根本“剎不住”，直直的就往大氣層沖去。

按照這樣的趨勢，阿波羅11號的三位宇航員不可能活著達(dá)到地面，對此美國航天局沒有任何辦法，只能祈禱奇跡發(fā)生。

奇跡確實(shí)發(fā)生了，由于阿波羅11號進(jìn)入地球大氣的角度十分特殊，在地球重力和離心率的影響下，又躍出了大氣層，這時(shí)阿波羅11號的初始速度降到了0。

后來，美國航天局將這種操控技術(shù)成為“二次進(jìn)入”，我們則是稱為“打水漂”。

其原理很簡單，就是在進(jìn)入大氣之前，通過飛船的加速度和地球各種力的作用，將飛船拋出大氣層，重置飛船的初始速度。

但是，實(shí)際操作起來異常困難，在科學(xué)技術(shù)如此發(fā)達(dá)的今天，真正掌握“打水漂”技術(shù)的國家屈指可數(shù)。

我國嫦娥五號在返回地球的過程中，成功在大氣完成了“打水漂”的壯舉，讓許多發(fā)達(dá)國家都望塵莫及。

當(dāng)初阿波羅11號憑借運(yùn)氣，完成了“極限操作”，可以說集天時(shí)地利人和于一體。

登月騙局？

不過，外界一直有言論稱，阿波羅11號的登月其實(shí)是一場騙局，因?yàn)樵虑驔]有發(fā)射臺(tái)，阿波羅號不可能返回地球。

另外有的人也表示，美國在完成載人登月的幾十年內(nèi)，都沒有規(guī)劃過任何新的登月計(jì)劃，如果當(dāng)初阿波羅11號真的上過月球，美國應(yīng)該頻頻登月才對，為何在幾十年間沉寂了下去？

原因有兩點(diǎn)：

一方面，自從完成載人登月的壯舉之后，登月的價(jià)值已經(jīng)沒有那么高。

再加上美國對月球表面的探索工作不斷推進(jìn)，人類陷入到一個(gè)瓶頸期。

因此，美國航天計(jì)劃的重心轉(zhuǎn)移到了火星上。

另一方面，載人登月的成本很高，美國的財(cái)政已經(jīng)無力再支撐后續(xù)的登月計(jì)劃。

當(dāng)時(shí)，阿波羅計(jì)劃嚴(yán)重?cái)D占了財(cái)政的預(yù)算，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)、軍事等方面發(fā)展緩慢，與此同時(shí)美國的財(cái)政收入也逐漸下降，政府只好減少民生的財(cái)政預(yù)算，彌補(bǔ)其他領(lǐng)域的虧空，這引起了民眾的極大不滿。

從1961年到1970年間，美國就消耗了250億美元（相當(dāng)于2018年的1500億美元）。

阿波羅計(jì)劃確實(shí)給美國人帶來了榮譽(yù)，但是長此以往，勢必會(huì)拖垮國內(nèi)經(jīng)濟(jì)，美國政府在1972年叫停了這項(xiàng)計(jì)劃，轉(zhuǎn)而發(fā)展空間站。

所以，美國成功登過月，是不爭的事實(shí)，但不可否認(rèn)的是，當(dāng)初“搭順風(fēng)車”回地球確實(shí)包含運(yùn)氣的成分，美國航天局也不敢在短時(shí)間內(nèi)再次嘗試載人登月。

隨著世界各國的崛起，航天領(lǐng)域已經(jīng)不再是美蘇兩家獨(dú)大的局面。

我國航天領(lǐng)域正如火如荼地發(fā)展，相信在不久的未來，我國將引領(lǐng)世界航天科技，走向一個(gè)新的高度。

歡迎掃碼關(guān)注深i科普！

我們將定期推出

公益、免費(fèi)、優(yōu)惠的科普活動(dòng)和科普好物！