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月球没有发射场,登月宇航员怎么返回地球的

发布时间:2025/6/20 12:10:19   点击数:

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相信大家还记得,在年7月,印度发射了“月船2号”探测器,开启登月之旅,经过近一个月的飞行以后,探测器顺利进入了月球轨道,最后着陆器在实施着陆月球阶段出现了故障,导致登月项目失败。对于无人探测器来说,这个飞行时间是可以接受的,因为探测器的设备受到的限制不大。但是对于载人飞船来说,如果奔赴38万公里外的月球需要飞行一个多月,显然是难以接受的。因为飞船的空间很小,宇航员在这么小的空间内长时间飞行,并不是一件好事。最关键的是,载人飞船需要考虑到宇航员的生存,所以需要搭载大量的食物、水、氧气等物资,飞行时间越长,意味着这些物质的消耗越多。

月船2号探测器奔月之旅之所以需要飞行这么漫长时间,一个主要的原因就是运载火箭的推力有限,所以探测器需要在地球轨道上多次加速才能提升轨道,进入地月转移轨道,最后进入月球轨道以后,才算是达到月球。相比之下,阿波罗载人登月项目中,从发射升空到返回地球,整个过程仅仅持续飞行了几天时间,所以飞船搭载的物资都较少。阿波罗载人登月飞船之所以能够快速完成登月项目,主要原因是土星五号运载火箭的推力非常大,可以让飞船快速进入月球轨道。

运载火箭的重要性不言而喻

从这些探月历程来看,运载火箭在登月中的重要性不言而喻,推力的不同,意味着飞往月球需要的时间也不同。可以说,如果没有足够强大的运载火箭,载人航天、载人登月等项目几乎是不可能展开的。这是因为我们地球有引力,我们想离开地球,就必须摆脱地球的引力束缚,问题是,如何才能摆脱地球的引力呢?牛顿大炮的原理是,在高山上架一门大炮,发射出来的炮弹速度足够快,这颗炮弹就不会掉到地面,可以环绕地球飞行。当然,这个速度是非常快的,大约需要达到7.9公里每秒,如果想星际飞行,需要的速度更快。这样的速度,我们一般是很难达到,以当前的科技水平,只有借助大推力运载火箭才能获得这样的飞行速度。

在我们地球上,会受到地球的引力,在月球表面,同样受到月球的引力。问题是,我们在地球上发射飞船时,有大型发射场,还有大推力的运载火箭,在月球上并没有这些设施,登月宇航员是怎么返回地球的呢?难道载人登陆月球是假的吗?虽然月球表面并没有发射场,也没有大推力的运载火箭,但是宇航员是可以返回地球的,载人登月并不是假的。

宇航员离开月球的难度较小

虽然月球也有引力,但是由于月球的质量比较小,所以月球的第一宇宙速度、第二宇宙速度(即逃逸速度)也比较小,逃逸速度大约为2.4公里每秒,相比之下,地球的逃逸速度就比较大,达到11.2公里每秒。再加上月球表面没有大气层,所以没有空气的阻力。因此,离开月球的难度比离开地球的难度小得多,小型运载火箭稍微加大推力,飞船就可以进入环绕月球的轨道,再加大推力就可以达到月球的逃逸速度。

宇航员怎么从月球返回地球

在当年阿波罗载人登月项目中,宇航员是这样返回地球的。来自地球的飞船在进入月球轨道后,轨道飞行器继续留在轨道上,只是释放着陆器将宇航员、着陆舱及上升段送上月球表面。当宇航员完成了月球表面的任务以后,会“抛弃”着陆舱等设备,乘坐上升段进入月球轨道。在这个过程中,由于没有大气阻力,再加上月球引力较小,也扔掉一些不必要的物质以减少飞船的质量,所以上升段的发动机只需要稍微加大推力,就可以将宇航员送上月球轨道,而轨道飞行器早已在轨道上等待宇航员的归来。当上升段与轨道飞行器对接以后,就加大推力获得更大的速度,最后飞回地球。

时代在进步,所以载人登月等方面的技术也会有所更新。按照计划,在新的登月项目中,NASA不仅计划打造新的飞船、运载火箭,还计划打造一款名为“门户”的月球轨道空间站,即这个空间站是环绕月球飞行的。当来自地球的载人飞船到达月球轨道以后,先与“门户”空间站对接,然后宇航员从空间站乘坐着陆器前往月球表面。由于轨道空间站飞行时间很长,所以支持宇航员乘坐着陆器多次往返月球与空间站之间。当宇航员完成月球任务以后,再从门户空间站乘坐飞船返回地球。虽然原理类似于当年阿波罗登月项目,但是门户空间站的功能更加强大,让宇航员在月球的时间更长。除此之外,空间站还可以为月球飞船补给,甚至可以为飞船维修、更换零件,看起来就像高速公路的加油站。

什么时候载人重返月球?

美国NASA计划在年实施“阿尔忒弥斯”载人重返月球项目。从时间来看,如果这个计划顺利实施,意味着在4年后,我们人类再次踏上38万公里外的月球表面。目前飞船、运载火箭等相关设备正在研制、制造、测试中。

据年7月5日的报道,美国宇航局NASA的新一代大推力运载火箭太空发射系统(即SLS)展开了结构设计测试。在测试中,科学家使用了各种方法来“摧毁”这一款运载火箭,来推动火箭的设计强度极限,让火箭本体像汽水罐一样爆裂。这一项测试可以让工程师能够了解到这款运载火箭的耐用性及极限性。从现在的情况来看,美国的“阿尔忒弥斯”载人重返月球项目,只是我们人类接下来载人登月的项目之一,其他的航天机构也在为载人登陆月球做准备,甚至计划在月球上面打造月球基地、月球村。在未来,载人登月可能会是一个常态化的事情。



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