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阿波罗飞船如何飞离月球表面「」

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  • 2024-06-28 14:24:35
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摘要: 各位网友好,小编关注的话题,就是关于两面月壤有何不同的问题,为大家整理了1个问题两面月壤有何不同的解答内容来自网络整理。阿波罗飞...

各位网友好,小编关注的话题,就是关于两面月壤有何不同的问题,为大家整理了1个问题两面月壤有何不同的解答内容来自网络整理。

阿波罗飞船如何飞离月球>外貌/h2>

根据飞船的设计结构分为:登月舱上升段、登月舱下降段、指令舱、服务舱。

简单地说:宇航员登月完成任务后回到登月舱,登月舱的下降段提供推力和发射架的作用,登月舱返回月球轨道,与母船(指令舱和服务舱)结合,然后抛弃登月舱,剩余的指挥舱和服务舱返回地球轨道;最后抛弃服务舱,指挥舱返回地球表面。

阿波罗飞船如何飞离月球表面「」 游戏应用
(图片来自网络侵删)

(1)上升段

宇航员从月球表面起飞时的舱室,有独立的推进系统,上升段把宇航员送到月球轨道后,再和指令仓进行对接,然后再由服务舱提供动力返回地球轨道。

(2)下降段

飞船在月球轨道进行分离,由下降段提供推力辅助,使得整个登月舱在月球表面安全着陆;在上升段起飞时,下降段还兼顾发射架的作用,并永远留在了月球表面。

我们可以看到,阿波罗飞船的外观不具备火箭一样的流线型,这是因为阿波罗飞船主要是在没有空气的太空中飞行(月球表面也没有空气),所以飞船整体的设计,主要考虑重心平稳就行,无需考虑空气动力学原理。

只有其中的指令仓,在返回地面时,需要穿过厚厚的大气层,所以指令仓设计成圆锥形,就是考虑到空气动力学原理。


登月是一项十分复杂的系统工程,但其基本原理也不难理解。

登月时发往月球轨道的飞行器,有三部分组成:指令舱,飞行器的控制中心,也是宇航员的生活住处;服务舱,携带登月需要的引擎和燃料的部分;登月舱,登陆月球的部分。

当飞行器被发射进入月球轨道后,登月宇航员进入登月舱,仍留一名宇航员在指令舱中绕月飞行,负责与地面控制中心的联络。然后,登月舱与指令舱分离并打开起落架,开始下降,并调整姿态使起落架朝下,最终缓缓降落在月球表面。

宇航员完成任务后,返回登月舱,上升火箭点火起飞,将起落架抛弃在月球上。因为月球的重力加速度只有地球的六分之一,也不存在空气阻力,所以,登月舱在月球上升空要容易得多。

登月舱返回绕月轨道后,与指令舱对接,宇航员回到指令舱,并将需要带回的东西搬运到指令舱。然后,指令舱与登月舱和服务舱分离,指令舱独自返回地球。

不是阿波罗飞船飞离月表,是登月舱。

阿波罗飞船没有登陆月球,一直在环月轨道上等候接应。

上世纪美国阿波罗登月计划一共成功实施了6次,有12位宇航员踏上了月球的土地,但每次任务有三位宇航员,其中两位登月,一位在阿波罗轨道舱支持接应。

一般人说到登月,都知道阿波罗飞船,但真正登月的是阿波罗飞船带去的登月舱,这一点,提及的人就比较少了。

其实,登月舱是美国载人登月计划非常重要的一个设备,正是依靠这个设备,宇航员才能够安全的降落到月球,完成任务后又返回月球轨道。

首次登月的飞船叫阿波罗11号,起飞时重量达到46吨,长25米。这个飞船包括圆锥形的指令舱,高3.5米,底部直径3.9米,重约6吨;圆柱形的服务舱,高7.6米,直径3.9米,重约25吨;登月舱高6.9米,宽约4.3米,重达14吨。

指令舱就是乘员工作生活的地方,也是返回地球时的返回舱;服务舱装载着燃料、各种物资装备,还有发动机等;登月舱就是要去月球往返的运载工具了。

美国载人登月做了10年的前期准备。

从首次登月飞船叫“阿波罗11号”这个编号就知道,在没有正式登月前,阿波罗飞船已经有10艘做过各种实验和准备了,这些飞船有的在地球上实验,有的在地球轨道实验,有的在环月轨道实验,有的空载实验,有的载人试验。

最后一次阿波罗10号实验是到了月球轨道环月飞行,释放了登月舱,到达距离月表只有15公里的地方返回,以检验其性能。

为了载人登月更有保障,配合阿波罗计划还发射了几十艘各种各样的探测器,如徘徊者号9艘;勘测者号5艘;月球轨道环形器3艘等。这些飞船对月球着陆的可行性、月壤理化特性分析、着陆地点选址做了大量前期工作,还有过许多失败教训。

除此之外,还发射了载人双子星座号飞船10艘,每次两位宇航员乘坐,进行医学、生物学研究,以及操纵飞船机动飞行、对接和进行舱外活动等训练。

虽然一直到载人正式登月还有许多不可预见的危险,但这些前期大量的准备工作,对确保登月成功奠定了非常好的基础。

由此,老美为载人登月做了近10年的准备,动用几百所大学、科研机构和数十万科技人员的力量,花费了300多亿美元的财力。

登月舱是一件非常成功精美的科学杰作。

登月舱由上升段和下降段两段组成,这两段下降时是连在一起的,回来时上升段就与下降段脱离,只有上升段回到月球轨道。

实际上,上升段是登月舱的主体。由宇航员座舱、返回发动机、推进剂贮箱、仪器舱以及控制系统组成,这里可以容纳两名宇航员,有导航、控制、通信、生命支持保障、电源等系统和设备。

为了节约空间和减少重量,乘员舱都没有座椅,所以登陆和返回时,宇航员们都是站着的。好在时间较短,不会太累。

而下降段就比较简单了,主要有着陆发动机、四条支架、4个仪器舱组成。一些携带的设备仪器,比如月球车也放在这里。

下降段还有一个最重要的功能,就是作为上升段的发射架。许多人老迷惑,月球没有发射架,宇航员怎么返回的呢?这里可以解答这个问题。

要知道月球上的重力只有地球的6分之一,逃逸速度只要2.38公里/秒,又没有空气阻力,返回的只有2名宇航员,没有庞大的飞船等累赘,起飞重量很轻了,只需要1.6吨的推力就可以了。

因此就完全不需要巨大的运载火箭了。在登月时,精确计算好所需携带的燃料,就可以载着宇航员回到约200公里高的月球轨道。

载人登月从地球出发,是个逐步减负过程。

上升级发动机发动时,上升段和下降段就会自动解锁,上升级就脱离下降级向等候在月球轨道的指令舱飞去。开始垂直上升,到了一定高度就导航进入环月轨道,与指令舱对接。

对接后,宇航员爬回指令舱,就启动发动机,返航了。

这时登月舱上升段就完成了它的使命,被扔下最终坠毁在月球。而下降段也永远的留在了月表,至今仍在,而且上面有6个。

因此,载人登月工程实际上是一个逐级减负过程。

地球上发射升空时使用的是土星5号巨型运载火箭,推力达到3480吨,将46吨的飞船整体送入地月航程;到了月球轨道,下降到月球的登月舱连人带燃料只有14吨(燃料约10吨);返回月球轨道的登月舱就只有4.7吨(其中燃料2.6吨)。

宇航员回到指令舱后,抛弃登月舱;返回地球的航程只有指令舱和服务舱:到达地球环绕轨道后,抛弃服务舱。

最终返回到地球的只有指令舱,也就是约6吨回到地球。

这6吨中最精华的部分就是3位宇航员和带回来的月岩月壤,也就几百公斤吧。

这就是上世纪载人登月的过程。

在整个过程中,每一个环节和设备都必须保证准确精密万无一失,稍有不慎就会前功尽弃。

比如登月舱的四条腿,这点小玩意都要求非常高。要考虑月球地形不平整、缓冲力需要多大、张开角度多大、精准解锁等等。

这可不比在地球某沙漠戈壁地带做个野外考察,出点事抢救修复一下就行了,在月球只要一条腿或者碰到一个石头发生倾覆,就会导致任务完全失败机毁人亡,十年举国努力、亿万人的期盼毁于一旦。

比如宇航服,每一件都要根据每个宇航员身材进行手工精密缝制,误差不能超过0.4毫米,每个环节精密度稍有误差,就可能影响到宇航员的生命和安全。

因此载人登月是人类最伟大的航天突破,半个世纪过去了,迄今无有超越。

NASA已经启动执行载人重返月球(月背登陆)和载人登陆火星计划,中国和一些航天大国也在紧锣密鼓跟进中,谁能率先惊天一破?拭目以待。

就是这样,欢迎讨论,谢谢阅读。

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