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人類登月的過程,是怎么上去的,又是怎么下來的?

科學(xué)信仰
泛科學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)作者??茖W(xué)是一種規(guī)律,信仰是一種態(tài)度。
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月球是人類唯一親身踏足的地外星球,不過現(xiàn)在回想起來,載人登月似乎已經(jīng)是很久以前的事情了,的確如此,從最后一次登月至今,已經(jīng)有將近50個年頭了。

人類首次成功登月是在1969年,而最后一次則是在1972年,在3年左右的時間里,人類一共6次成功登陸月球。載人登陸地外星球,而且還要成功返回,這絕不是一件容易的事情,而早在50多年以前,人類就做到了,不得不說這是個壯舉,當(dāng)然,除了贊嘆以外,在首次登月至今的半個世紀(jì)里,也一直存在著質(zhì)疑的聲音。那么登月到底是真是假呢?人類是怎么飛上月球的,飛上去之后又是怎么下來的呢?要想讓一艘飛船擺脫地球引力,就必須要給它提供強大的推升力量,而這就必須要用到運載火箭。在美國的航天史上,曾經(jīng)出現(xiàn)過的最大的火箭就是著名的土星五號了。

土星五號的發(fā)射重量達(dá)到了2800噸以上,而近地軌道運載能力也超過了110噸,而要將如此巨大的火箭發(fā)射升空,就必須要用到火箭發(fā)射塔。

由于火箭制造和發(fā)射技術(shù)的差別,不同國家的火箭發(fā)射塔擁有著不同的功能,如水平組裝、起豎發(fā)射的俄羅斯火箭所用到的發(fā)射塔功能就比較單一,只需要擁有發(fā)射功能。而像我國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,它的發(fā)射塔就集組裝、檢測、維護等多種功能于一體,這種發(fā)射塔的成本較低,也省去了組裝后的運輸環(huán)節(jié),缺點就是占用時間長、效率低,一旦出現(xiàn)事故,則損失重大。有了發(fā)射塔和推力強勁的運載火箭,人類就可以將飛船送上太空了?;鸺邳c火之后,會在升空過程之中逐漸加速,并依次甩掉用完的推進(jìn)器。

當(dāng)運載火箭通過不斷加速,速度提升到每秒7.9公里,那么它便超越了第一宇宙速度,此時它就可以擺脫地球的引力束縛,而進(jìn)入近地軌道了。

進(jìn)入近地軌道之后,飛船開始在近地軌道圍繞地球運行,同時等待著一個重要的時機。隨著飛船與既定的軌道位置越來越近,飛船再次進(jìn)入加速模式,這一次加速是為了進(jìn)一步克服地球引力,讓自己通過地月轉(zhuǎn)移軌道而進(jìn)入月球軌道。進(jìn)入月球軌道之后的飛船,登月的過程就可以說是曙光在望了。在月球軌道運行的飛船由三個基本結(jié)構(gòu)組成,分別是指令艙、服務(wù)艙和登月艙。此時,登月艙會從飛船上脫離下來,由于速度的降低和月球引力的拖拽作用,登月艙會逐漸向月球表面靠近,之后登月艙會點火,實現(xiàn)減速,從而平穩(wěn)著陸。

當(dāng)?shù)窃屡撈椒€(wěn)著陸之后,宇航員就可以出艙插旗子并進(jìn)行計劃中的研究收集工作了,每當(dāng)提到登月,很多人第一個想到的可能就是阿姆斯特朗在月球表面插旗子的畫面了。

現(xiàn)在問題來了,當(dāng)宇航員做完預(yù)定的工作,怎么返回地球呢?月球上既沒有運載火箭,也沒有發(fā)射塔。其實要離開月球并不需要運載火箭,因為月球的引力只有地球的六分之一,所以并不需要攜帶大量燃料的火箭進(jìn)行助推。至于發(fā)射塔,宇航員們可是自帶了。事實上登月艙并不是一個整體,而是分為上升段和下降段兩個部分,在登月的時候,下降段負(fù)責(zé)點火減速,而成功登陸月球之后,下降段就沒用了,它就變成了一個簡易但又十分穩(wěn)固的發(fā)射架,有了這個發(fā)射架,上升段就可以順利點火升空了。

因為月球本身引力小,所以環(huán)月軌道距離月球表面也不是太遠(yuǎn),登月艙的上升段很容易就可以進(jìn)入環(huán)月軌道,此時它會與一直等候在環(huán)月軌道的指令艙和服務(wù)艙進(jìn)行對接。

對接成功之后,宇航員從登月艙進(jìn)入到指令艙之中,登月艙就被脫離扔掉了。之后服務(wù)艙點火,飛船從環(huán)月軌道進(jìn)入地月軌道,再進(jìn)入近地軌道,此時,已經(jīng)完成使命的服務(wù)艙也沒有價值了,所以也要扔掉,最終掉落進(jìn)入大氣層成功返回地球的只有小小的指令艙和指令艙中的三名宇航員。當(dāng)然了,三名宇航員之中,只有兩名能夠有幸成功登月,而另外一名只能夠呆在環(huán)月軌道上,等待著完成登月任務(wù)的登月艙上升段回來與之對接。離開地球時還重達(dá)數(shù)千噸的龐然大物,回來的時候就只有這么一小點了,可見載人登月是一項花費不菲的事情,這可能也是將近50年人類沒有再次登月的原因之一。

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