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月球引力小,但是也要动力才能飞出月球,那么登月宇航员怎么返回地球的?
月球,登月舱,宇航员月球引力小,但是也要动力才能飞出月球,那么登月宇航员怎么返回地球的?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
月球引力小,但是也要动力才能飞出月球,那么登月宇航员怎么返回地球的?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
登月的宇航员就是坐着带动力的火箭返回地球的。
如下图所示,我们用第一次登月的土星五号和阿波罗11号来说明一下。巨大的土星五号火箭大家可能不陌生,但是火箭头部的登月舱/指挥舱可能大家不太熟悉。
下图就是指挥舱和登月舱的放大图。登月的宇航员们就是在这些地方生活、登月和返回地球的。大家看到其中的圆柱状、圆球状的罐子了吗?这些罐子里面满满当当装载的都是燃料,而喇叭状的喷口就是燃料喷口,所以宇航员们乘坐的并不是一个大铁疙瘩,而是有动力的飞船。
而且我们只要计算一下重量就可以知道,整个指挥舱+登月舱的重量在45吨左右,但是这些设备上携带的燃料重量居然高达30吨,所以宇航员完全就是跟一个燃料库生活在一起,宇航员们就是凭借着这些燃料在太空中改变轨道、登陆月球、返回地球的。
下图就是登月舱登陆到月球之后的样子,其实这个登陆舱并不是一个整体,而是由上下两部分组成。
如下图所示,就是整个登月模块的两个部分,其中上面的那个部分就是所谓的“上升级”,当宇航员在月球表面执行完任务之后,就会挤到这个小小的上升级中,然后在火箭助推的作用下返回月球轨道。
要知道,上升级的重量已经很轻了,只有4.7吨左右,而这4.7吨的重量中,有高达2.3吨的燃料。同时,月球的引力很小,月球表面也没有空气、不会产生阻力,所以可以很容易把宇航员送回到月球轨道上。如下图所示,就是上升级在火箭助推作用下起飞的过程。
那么上升级携带的燃料也不多呀,飞到月球轨道上的上升级怎么回地球呢?答案是,你们忘掉了月球轨道上还飞行着另外一架飞船:指挥舱了吗?上升级会在月球轨道上跟指挥舱重新连到一起,然后凭借指挥舱中留下的十几吨燃料助推回归地球。如下图所示,就是整个阿波罗计划的全过程。
这就是登陆到月球的宇航员回归地球的过程,这下你明白了吗?
回答于 2019-09-11 08:43:50
真的假的,等我们上去能否回来就真相大白了
回答于 2019-09-11 08:43:50
迄今为止,人类先后共计载人登月了六次,均由美国人完成,也就是广为人知的“阿波罗计划”。
对于登月方式,阿波罗计划提出过两种预选方案,一种是“地球轨道交会”,一种是“月球轨道交会”。
由于成本、技术难度等综合原因,地球轨道交会被放弃了。
阿波罗计划选用的是月球轨道交会,其登月设备的结构如下:
可从上图可以看见,在阿波罗计划中,登月设备的主体由勤务舱、指令舱、登月舱三大部分构成。
登月任务由3名宇航员共同执行,在进入月球轨道后,“登月舱”会脱离主体,携带2名宇航员登陆月球;指令\勤务舱则继续在月球轨道上环行,由另1名宇航员来“照顾”。
登月舱也由两大部分组成,分别为“上升段”和“下降段”。
如上图所示,登月舱上方的舱室是“上升段”;下方被聚酰亚胺薄膜包裹得严严实实的部分,全部属于“下降段”。聚酰亚胺薄膜能起到保温、防撞、反射粒子、抗辐射等保护作用。
下降段的四条支架能起到缓冲及平衡的作用,但下降段绝不仅仅只是支架,还包括月球车、下降引擎、月面摄像机等设施,以及食品、水、氧气、燃料等资源的储存。
最重要的是,下降段是一个简易发射架,在任务结束后,能将上升段发射到月球轨道。
也就是说,任务结束后,下降段以及它携带的所有物资都会被遗留在月球表面,而宇航员会乘坐上升段离开月球,在轨道中重新与指令\勤务舱对接。
这也是下降段会被聚酰亚胺薄膜完全包裹起来的主要原因——它和它携带的所有物资会长期暴露在没有大气层防御的宇宙环境中。而这些物资是可以反复利用的。
整个对接的过程比较繁杂,限于篇幅就不赘述了。
总而言之,当上升段和指令\勤务舱成功对接后,宇航员回到指令舱中,再经过一系列的变速、变轨、脱离,最终绝大部分都会被遗弃在月球表面或太空中,唯一带着宇航员返回的地球的就只有指令舱。
也就是下面这一坨▼
因此,在阿波罗载人登月计划中(准确地说,是采用月球轨道交会的方式),整个任务的过程如下:
运载火箭将登月主体抛射到月球轨道,自身残骸掉回地面;
登月舱脱离指令\勤务舱,带着宇航员下降到月球表面;
下降段将上升段发射回月球轨道,自身被遗留在月球;
上升段将宇航员送回指令\勤务舱;自身再次脱离,被遗弃在太空;
勤务舱将指令舱送入地球轨道,然后自身脱离,被遗留在太空(或残骸掉回地球)。
指令舱将宇航员回到地球,自身被大气层烧破相。
可见在整个任务过程中,除了宇航员是全程安全的,几乎所有设备都会在完成自身使命后被抛弃或损毁。
而这还是目前成本最低的一种登月方式。
回答于 2019-09-11 08:43:50
谢谢"悟空小秘书"邀答!
事实上,宇航员是如何从月球表面返回地球,这是一个极其简单的物理问题!
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