航天發射塔是發射場的核心建築,高達上百米,重數千噸,平時都是在關閉狀態,等到發射倒計時開始後,逐漸開啟,最終完全開放的發射塔架中火箭點火徐徐升起,逐漸飛離發射臺!但這肯定是大家對中國航天發射的大致印象,而事實上技術和習慣上的不同,火箭組裝和發射模式有如下幾種:
俄羅斯:水平組裝,再水平移動到發射工位垂直髮射
美國:垂直組裝,垂直移動到發射工位垂直髮射
中國:早期是組裝維護髮射一體,現與美國靠攏,垂直組裝-移動-垂直工位發射!
三者中俄羅斯的發射最具特色,水平組裝對組裝大樓要求比較低,但在發射前的起豎過程需要一個強大的液壓起豎塔臺,這對工程機械能力是一個考驗,因此俄羅斯的火箭發射塔可以做到非常簡單,而且在發射時候非常有格調,四周傾倒散開,就如一朵蓮花,質子火箭尾部噴射出超音速火焰,推動火箭起飛!
月球的第一宇宙速度只有1700km/s,無大氣,引力只有地球的六分之一,因此可以憑藉阿波羅飛船自身(包括服務艙、指令艙、著陸艙,著陸艙又分為下降段和上升段)返回地球。
阿波羅飛船著陸艙分為下降段和上升段,在和指令艙、服務艙一起進入環月軌道後分離,由下降段減速。
離開時上升段與下降段分離,把下降段留在月球,上升段進入環月軌道後與指令艙、服務艙對接,宇航員進入指令艙,之後拋棄上升段,由指令艙、服務艙攜帶宇航員返回地球。
載人登月的返回技術關鍵在於“鷹”號登月艙,它的艙體分上下兩個部分,上面部分叫上升級,下面部分叫下降級。這個登月艙在地球重力下為14.7噸,寬4.3米最大高度約7米。
下降級主要用於登月艙脫離軌道艙下降時起作用,由著陸發動機、4個儀器艙、4條著陸腿組成。
上升級是登月艙的主體,能容納2名宇航員,下降時和返回時,宇航員都在這個艙內。上升級由宇航員座艙、返回發動機、推進劑貯箱、儀器艙、控制系統組成,有導航、控制、通訊、生命維持保障、電源等設施。
事實上為了節省空間降低重量,裡面連宇航員的座位也沒有設定,因此所謂“座”艙,實際上只是“站”艙,兩位宇航員在登月和返回時都是站立在裡面的。
宇航員在月球完成任務後,就將採集的月球樣本搬進上升級艙內,進入艙內,啟動發動級升空。
這時,上升級就與下降級分離了,而下降級成為上升級的發射架。這在當時是一項關鍵技術,尤其是整體斷開上下級各種連線,稍有差池就會艙毀人亡。
當時美國的阿波羅號飛船登月的時候包括了三部分,分別是指揮艙、服務艙和登月艙3個部分組成,那麼起登月作用的當然是登月艙了。登月艙由上升級和下降級組成,下降級的作用也就跟它名字一樣,主要是下降的時候起作用。上升級為登月艙的主體,當宇航員完成登月任務後,可駕駛上升級返回環月軌道與指揮艙匯合。
因為月球上的引力只有地球引力的1/6,所以上升級還是比較容易到達指令艙所在軌道,當宇航員到達指令艙後,由指令艙搭載宇航員返回地球。
阿波羅計劃中的登月艙可以看成一個兩級的火箭,進行登月的軟著陸前,第一級的火箭發動機點火,減慢到一定速度時再選擇地方著陸,登月艙與阿波羅飛船回合前,第二級火箭會以第一級的火箭來做發射平臺,第二級點火前會把絕熱層炸掉,幾乎同時第二級就會點火併起飛。
由於月球的引力只有地球的六分之一,所以月球的逃逸速度也只有地球的六分之一 ( 既:7.9除於6約等於1.3公里每秒 )這樣低的逃逸速度,登月艙的第二級火箭可以輕易達到,並與處於低軌道飛行的阿波羅飛船對接,把宇航員和收集到的岩石原本或有用的東西轉移到阿波羅飛船上,完成轉移後登月艙會與飛船分離,最後會墜落到月球表面,並完成月震的測試。阿波羅飛船會依靠剩下的燃料進行變軌和利用引力回到地球。
飛船飛到環月軌道後,分為兩部分,其中一部分叫返回艙,一直繞月轉,一部分叫登月艙則減速,直到被月球引力拉到月球表面,登月艙本身有發動機,有燃料,下面有支架,降落時,向下噴氣,以緩慢軟著陸。返回時,在月球表面點火,上升,與繞月返回艙對接,人進入返回艙,返回艙再加推力,進入地球軌道,最後開啟傘,落到地球表面。