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月球是人类唯一踏上的地外星球,但现在回想起来,载人登月似乎已经是很久以前的事了。的确,从最后一次登月到现在已经快50年了。
人类第一次成功登月是在1969年,最后一次是在1972年,在3年左右,人类成功登月了6次。载人登陆地外星球并成功返回并不容易。早在50多年前,人类就这样做了。我不得不说,这是一个壮举。当然,除了赞美,自第一次登月以来的半个世纪里,一直有质疑的声音。那登月到底是真是假呢?人类是如何飞上月球的,飞上月球后是如何下来的?要想让飞船摆脱地球重力,就必须为它提供强大的推力,这就必须使用运载火箭。曾经出现在美国航天史上的最大火箭是著名的土星5号。
土星5号的发射重量超过2800吨,近地轨道的承载能力超过110吨。为了发射如此巨大的火箭,必须使用火箭发射塔。
由于火箭制造和发射技术的差异,不同国家的火箭发射塔具有不同的功能。例如,俄罗斯火箭在水平组装和垂直发射中使用的发射塔相对单一,只需要具有发射功能。像中国酒泉卫星发射中心一样,其发射塔集装配、检测、维护等功能于一体。这种发射塔成本低,也节省了装配后的运输环节。缺点是占用时间长,效率低。一旦发生事故,将遭受重大损失。有了发射塔和强大的推力运载火箭,人类可以将飞船送到太空。点火后,火箭会在升空过程中逐渐加速,用完的推进器会依次被甩掉。
当运载火箭加速到每秒7.9公里时,它超过了第一宇宙的速度,可以摆脱地球的重力束缚,进入近地轨道。
飞船进入近地轨道后,开始在近地轨道周围运行,同时等待一个重要的机会。随着飞船越来越接近既定的轨道位置,飞船再次进入加速模式。这种加速是为了进一步克服地球的重力,让自己通过地月转移轨道进入月球轨道。飞船进入月球轨道后,登月的过程可以说是黎明在望。在月球轨道上运行的飞船由指令舱、服务舱和登月舱三个基本结构组成。此时,登月舱将从飞船上分离出来。由于速度的降低和月球重力的拖动,登月舱将逐渐靠近月球表面,然后登月舱将点火,以减速并平稳着陆。
登月舱平稳着陆后,宇航员可以出舱插旗,并在计划中进行研究和收集。说到登月,很多人首先想到的可能是阿姆斯特朗在月球表面插旗的画面。
现在问题来了。宇航员完成预定工作后,如何返回地球?月球上既没有火箭,也没有发射塔。事实上,没有必要携带火箭离开月球,因为月球的重力只有地球的六分之一,所以没有必要携带大量燃料来推动火箭。至于发射塔,宇航员自带。事实上,登月舱不是一个整体,而是分为两部分:上升段和下降段。登月时,下降段负责点火和减速。成功登陆月球后,下降段将毫无用处。它已成为一个简单但非常稳定的发射架。有了这个发射架,上升段可以顺利点火和升空。
由于月球本身重力小,环月轨道离月球表面不远。登月舱的上升段很容易进入环月轨道。此时,它将连接指令舱和服务舱,等待环月轨道。
对接成功后,宇航员从登月舱进入指令舱,登月舱被扔掉。服务舱点火后,飞船从环月轨道进入地月轨道,然后进入近地轨道。此时,已经完成使命的服务舱毫无价值,因此必须扔掉。只有三名宇航员掉进大气层,成功返回地球。当然,在三名宇航员中,只有两名能够成功登月,而另一名只能呆在环月轨道上,等待登月舱上升段完成登月任务。离开地球时,只有几千吨庞然大物回来了。可以看出,载人登月是一件昂贵的事情,这也可能是人类近50年没有再登月的原因之一。
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