登月后怎么摆脱月球引力回到地球

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:

登月后怎么摆脱月球引力回到地球

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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 。
【登月后怎么摆脱月球引力回到地球】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” 。
登月后怎么摆脱月球引力回到地球

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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 。
登月后怎么摆脱月球引力回到地球

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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▼
登月后怎么摆脱月球引力回到地球

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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:
  1. 运载火箭将登月主体抛射到月球轨道,自身残骸掉回地面;

  2. 登月舱脱离指令\勤务舱,带着宇航员下降到月球表面;

  3. 下降段将上升段发射回月球轨道,自身被遗留在月球;

  4. 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;

  5. 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) 。

  6. 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 。
登月后怎么摆脱月球引力回到地球

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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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