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1 # 科學黑洞
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2 # 映象科普
今天是美國登月50週年紀念日,很難想象人類在50年前科技不怎麼發達的時候竟然能夠登上月球,哪怕時至今日,很多國家也沒有實現這一壯舉,由此可見,美國航空實力領先了全世界這麼多年也沒有另一個國家迎頭趕上。
50年前的今天,兩位美國宇航員代表全人類第一次在地球的天然衛星月球上留下了人類的足跡,他們分別是阿姆斯特朗和奧爾德林。兩位宇航員在月球上度過了21個小時的時間,採集了22千克月球的岩石和土壤樣本,最終於25日清晨,載著三位宇航員的降落艙平安降落在太平洋某海域,標誌著人類的第一次登月任務取得完滿成功。
第一次登月成功之後,美國在接下來的三年的時間裡進行了密集的登月活動,從阿波羅十一號到阿波羅17號,除了阿波羅13號任務失敗之外,其餘六次任務全部成功,美國總共將12名宇航員送上月球並且成功返回,最後一次登月任務在1972年底結束,這也是人類最後一次登月,半個世紀過去了,除了美國之外,還沒有任何一個其它國家的載人飛行器離開過地球軌道而進入月球軌道的。
美國為了將人送上月球,可謂是瘋狂砸錢,整個阿波羅計劃,耗資240億美元,換算成今天的美元的話,那就是幾千億美元,一直以來,肯投錢被認為是美國登月成功的關鍵所在。很多人對於美華人能夠登月特別是能夠重新返回一直是持懷疑態度的,甚至在半個世紀後的今天,還是有為數不少的人認為美國登月完全是一個騙局。其實美國登月要是騙局那早就應該被揭穿了,現在越來越多的科學家開始正視美國登月,他們一直認為美國登月是真的,不存在所謂的騙局。很多人認為宇航員降落在月球之後沒有備用火箭是如何從月球上起飛的呢?
實際上登月裝備由服務艙、指令艙和登月艙組成,登月艙由上升級和下降級組成,下降級在下降的過程中利用火箭的反推力使登月艙平穩著陸,而著陸之後,等到返回的時候,下降級就和上升級分離了,只剩上升級離開月球和指令服務艙對接,而下降級的脫離,一方面是為了減重,另一方面也是充當發射架的作用,上升級配備了單獨的火箭助推裝置,上升級點火之後,速度一步步增加,而月球上的第一宇宙速度並不大,大概只有1.7千米每秒左右,相比於地球上的7.9公里每秒,簡直小太多了,而且月球上還沒有大氣層,所以加速也更加容易,小型的火箭噴射即可達到加速脫離月球引力束縛的效果,然後上升級載著宇航員和月球樣本與指令服務艙對接,之後再返回地球,整個登月過程就是這樣的。 -
3 # 寒蕭99
提出這種問題的人一定先入為主的認為發射飛船一定得有發射架等設施才可以吧,其實完全不是那麼回事,巨大的發射架不是發射飛船的必須設施。
那麼,為什麼我們看到的火箭發射都要使用發射架呢?原因就是因為這是在地球上發射,所以才必須使用發射架,而到了月球上就不需要了。
我們現在的火箭技術主要還是化學燃料火箭,而火箭能夠升空進入太空的依據就是齊奧爾科夫斯基提出的火箭公式,根據這個公式我們知道,如果想要將有效載荷發射到太空中,必須使用多級火箭,而單極火箭要進入太空是有難度的
於是,我們必須建造非常巨大的火箭,才能有足夠的動力,把飛船發射到太空中。因此,我們的火箭少則數十米,多則上百米高,而質量也有數百噸到上前噸。
如此巨大的火箭,要是沒有發射架,那將會是非常危險的,因此,在地球上發射火箭,是一定需要發射架的。
然而在月球上,引力要比地球小的多,大約是地球的1/6,在這個重力環境中,我們同樣利用齊氏的火箭公式和相關公式,就可以計算出,從月球表面起飛所需要的燃料數量要遠遠小於從地球表面起飛的燃料數量。
而當年阿波羅登月艙,是包含兩部分的,下降部和上升部,上升部位於上面,也就是返回時的飛船,而下降部將留在月球上,也作為上升部的發射架。是的,在這裡不需要高大的發射架,只有一個看似簡陋的下降部就可以了。
而且,上升部也攜帶的2000多千克的燃料,足夠將上升部送入繞月軌道。至於返回地球,在繞月軌道上還等待著指令艙和服務艙,服務艙內也有足夠的燃料,這些燃料就是送宇航員返回地球用的了。
回覆列表
美國上個世紀六十年代末至七十年代初短短的三年左右的時間密集的進行了七次載人登月從阿波羅11號~17號,其中阿波羅13號失敗,因此共成功了六次把12個人送上月球表面。這也是人類迄今為止最遠的足跡。圖:阿波羅11號阿姆斯特朗的第一個腳印
由於是載人登陸月球就需要考慮返回的問題,所以探測器的重量比較龐大超過40噸尤其是後幾次登陸還帶上了月球車。在地球和月球相比較擁有更大的逃逸速度,同時還有空氣阻力的影響。因此需要大推力運載火箭的參與,這也是載人登月成功的關鍵所在。圖:土星五號大推力運載火箭
運載火箭把探測器送入地月轉移軌道,之後拋掉多餘的裝置,僅剩下如下的裝備:指令艙、服務艙、登月艙到達指定點後登月艙載著兩名宇航員和指令艙分離準備降落月球,在指令艙中留守一名宇航員。這個時候登月艙的下降級火箭在反衝作用,並且落到月球表面後起支撐架作用。宇航員月面執行任務後帶著月球樣本丟掉多餘裝置返回登月艙上升級,隨既執行上下級分離,上升級的火箭點火帶著宇航員逃離月球。由於月球的第一宇宙速度為1.4公里每秒,並且沒有大氣,在月球上起飛會更容易一些。
上升級環月後與指令艙對接,兩名宇航員帶著樣本進入指令艙,隨後上升級和指令艙分離,上升級被拋棄在環月軌道上。指令艙帶著三名宇航員進入地月轉移軌道,到達地球后服務艙分離拋棄,指令艙帶著三名宇航員著陸地球。以上差不多就是登月到返回的完整過程了!