美国早在五十多年前的1969年便实现了人类的首次登月,接下来的三年里,又接连进行了五次载人登月,总计将12名航天员送达月球表面。然而,在此后长达半个世纪的时间里,美国却并未再进行过载人登月任务,引发了人们对美国登月真实性的质疑,有人甚至将之视为阴谋论的一部分。例如,有观点提出:“月球上没有火箭,航天员怎么可能从月球返回地球呢?”

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实际上,月球上并没有像地球上那样的火箭发射设施,但搭载了小型火箭发动机的登月舱,正是让航天员脱离月球引力束缚,进入月球轨道的工具。关键点在于,登月过程中真正的挑战在于如何从地球逃离,抵达月球,这个过程犹如不断爬坡,当然难度更大。而从月球返回地球则相当于下坡或顺风,相对来说更轻松。

具体细节如何?航天员是如何返回的?

月球的体积远小于地球,引力仅为地球的六分之一,逃逸速度也仅有每秒2.4公里,远低于地球的每秒11.2公里。此外,由于月球几乎不存在大气,因此大气阻力可以忽略不计,逃离月球变得更加容易。

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阿波罗11号任务所采用的土星五号火箭,即便以今天的标准来看,也足以排在世界第二位。然而,从月球返回地球并不需要这样大推力的火箭,甚至无需火箭。那么,没有火箭,航天员如何从月球返回地球?

首先要明确,阿波罗飞船的登月舱并不会返回地球,其主要职责是将航天员送上月球并从月球起飞,与月球轨道上的指令舱会合。

当阿波罗飞船进入月球轨道时,巨大的土星五号早已用尽燃料,伴随其抵达月球轨道的仅是登月舱、指令舱和服务舱。

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飞船搭载三名航天员,其中两名进入登月舱,剩下的一名留守指令舱。当两名登月航天员完成任务后,他们返回月球轨道与留守航天员会合,一同乘坐飞船启程返回地球。最终,只有指令舱返回地面。

月球的逃逸速度约为每秒2.4公里,而登月舱在离开月球时,并不必达到这个速度,仅需进入月球轨道与指令舱会合,因此只需达到月球的第一宇宙速度,即每秒1.8公里。

登月舱分为上升段和下降段,航天员离开月球时仅携带上升段,下降段则留在月球表面作为发射架。

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上升段的质量相对较轻,仅搭载两名航天员及部分月球土壤样本,重量约为4.7吨。而土星五号火箭在离开地球时总质量高达3000多吨,荷载45吨,其中包括轨道舱、登月舱下降段和上升段的重量,上升段的4.7吨中包含约2.4吨的燃料。

由于月球的引力仅为地球的六分之一,4.7吨的上升段在月球上的重量相当于地球上的0.8吨,重量相当于两头猪。

下降段作为微型发射架,上升段则作为“微型火箭”,虽然体积小,却足以完成任务。

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上升段进入月球轨道后与指令舱对接,返回地球的任务便交给了燃料充足的服务舱。服务舱点火变轨进入地月轨道,随后指令舱与服务舱分离,开始返回地球。在进入地球轨道后减速,穿越大气层,最终降落在预定区域,由地面救援人员迎接。

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当然,这只是返回地球的简略过程,具体操作中会涉及许多细节,作为普通大众无需深入了解。

实际上,阿波罗登月并非一帆风顺。许多人只看到了阿波罗11号的成功,忽略了邓悦背后的艰辛准备。

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美国航天局原计划在1967年实施载人登月,但因一个月前的例行测试中指令舱起火,三名航天员不幸遇难,导致计划暂停。

此事故后,美国航天局更加谨慎,从阿波罗2号到6号,都是先通过无人测试,模拟登月全过程。阿波罗7号至10号飞船测试中,除了无航天员外,登月过程几乎与真实登月无异。所有模拟都成功后,才实施了阿波罗11号的载人登月任务。

因此,若深入了解阿波罗整个登月历程,会发现美国载人登月并非人们想象中的那般轻松,我们所见只是美国航天的辉煌瞬间。

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中国计划在2030年左右实施载人登月,目前看来可能性很大,甚至有可能提前。但为了确保万无一失,很可能会等到2030年前后。接下来几年,中国将为载人登月做全方位准备,例如,明年即2024年将发射嫦娥六号,对月球背面进行采样,计划采集2000克月球样本。

那么,美国为何突然停止载人登月?

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简言之,登月代价不菲。美国载人登月一定程度上是出于冷战期间与苏联的竞争,受到苏联送加加林入太空的刺激。太空竞赛促使美国实施登月,但六次登月耗资巨大而收益甚微。登月的新鲜感逐渐消失,美国近年开始重新规划重返月球,为将来的载人登月做准备。

尽管目前看来登月无明显经济回报,但对于中国而言,载人登月具有重大意义。人类文明将向外太空拓展,月球将是重要的跳板和中转站。太空探索如同“第二次大航海时代”,中国错过了首次航海时代,绝不能再错过太空探索。我们不能等到所有技术都成熟后才开始探索,那时已经晚了。

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月球对于中国人而言,有着不解之缘。嫦娥奔月的传说深入人心。中国实现载人登月,将极大增强民族凝聚力和国际影响力,进一步巩固大国地位。