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航天发展简史⑤把人类送上月球,需要几个步骤?

来源:科普中国-军事科技前沿2021-08-18 13:44

  阿波罗计划是美国组织实施的一系列载人登月飞行任务,目的是实现载人登月飞行和对月球的实地考察,是世界航天史上具有划时代意义的一项成就。

航天发展简史⑤把人类送上月球,需要几个步骤?

  阿波罗计划始于1961年5月,至1972年12月第6次登月成功结束,历时约11年,其中包括11次载人任务。发射了多艘飞船,从阿波罗7号到阿波罗17号,进行了7次登月尝试,其中有6次取得成功,12人登上了月球表面。到今天为止,他们也是人类唯一的在月球行走的12人。

航天发展简史⑤把人类送上月球,需要几个步骤?

  阿波罗登月主要是由“土星-5”号火箭和阿波罗飞船完成的,“土星-5”号是迄今为止人类制造的最为强大的运载火箭,它的起飞重量接近3000吨,起飞推力达到3400吨。

  阿波罗飞船由三部分组成,包括指令舱、服务舱和登月舱。其中,美国又将指令舱和服务舱合起来称之为指令服务舱,也叫飞船母舱。

航天发展简史⑤把人类送上月球,需要几个步骤?

  阿波罗登月其实是一个非常复杂的过程,当时,为了进行登月提出了多种方案。包括飞行器,在地球轨道交会对接组成一个庞大的组合体,再飞向月球进行登月。另外一个方案是直接发射一个巨大的飞船,当它落到月球表面,再直接返回地球。

  这两种方案相对来说比较简单,但对火箭和飞船的要求都非常高。即使是当时巨大的“土星-5”号火箭,也不能实现这样的过程完成登月,因此,美国提出了月球轨道交会对接的方法。

  月球轨道交会的方案只需要一艘很小的航天器降落在月球表面,使返回时在月球上起飞航天器的质量大大减小。通过将登月舱的一部分留在月球上,登月舱起飞质量得以再次减小。由于航天器质量减轻,一次任务只需要一次单独的火箭发射。

航天发展简史⑤把人类送上月球,需要几个步骤?

  具体过程是由“土星-5”号火箭将阿波罗飞船送上从地球飞往月球的轨道,飞行过程中,利用阿波罗飞船的服务舱进行多次中途修正来保证精度。到达月球附近后,再由阿波罗飞船的服务舱发动机进行减速制动,大约使飞船速度降低到约800米/秒,进入环绕月球的轨道。

  此时,三名宇航员中的两名从指令舱中转移到登月舱中,指令服务舱和登月舱分离,登月舱寻找合适的时机,通过减速将大约1600米/秒的环绕月球速度减为0,降落到月球表面,登月舱由上升级和下降级组成,降落到月球表面的过程由其下降级来完成。

航天发展简史⑤把人类送上月球,需要几个步骤?

  宇航员到月面完成科学考察活动,采集月球样本后回到上升级,利用下降级作为它的发射台再起飞,从月球表面回到环绕月球的轨道上,再与指令服务舱进行对接。两名宇航员携带他们采集的样本从登月舱转移至指令服务舱,和登月舱分离。指令服务舱在环绕月球的轨道上,选择合适的时机,发动机工作进入从月球返回地球的轨道,再经过大约三天时间,回到地球进入大气层,在大洋降落。

  1969年7月20日,阿波罗11号的“鹰”号登月舱降落在静海基地。数小时后,尼尔·阿姆斯特朗成为第一个在月球上行走的人,创造了历史。

航天发展简史⑤把人类送上月球,需要几个步骤?

  正如阿姆斯特朗所讲,个人的一小步,人类的一大步,这是非常标志性的成果。后续,阿波罗15号飞船又将美国第一个月球车带到了月球表面;利用阿波罗17号飞船,美国共将300多公斤的月球样本送回了地球,实现了人类登上月球的辉煌的历程。

 

  专家简介

  杨宇光,中国航天科工集团二院研究员,国际宇航联空间运输委员会副主席。

  

  出     品:中国科协 光明网

  监     制:战  钊

  策     划:宋雅娟

  科学顾问:杨宇光

  编     导:宋雅娟 武玥彤

  摄     像:肖春芳

  后期制作:光明网科普事业部

[ 责编:张蕃 ]
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