月球上并没有发射塔架,嫦娥五号是怎么返回的?
1969年7月20日,美国宇航员阿姆斯特朗乘坐阿波罗11号成功登月,在月亮上留下了人类的足迹,值得一提的是,月球上并没有固定的发射塔架,那飞船是怎么从月球上返回地球的呢?
登月成功与否与火箭也有着很大的关系,阿波罗计划整个飞船的重量高达50吨,这是什么概念呢,人类第一颗人造地球卫星,是前苏联在1957年发射的,重量仅有83.6公斤,阿波罗号相当于600个卫星的重量,这需要一个庞大的系统来支撑,用来发射阿波罗11号的火箭为土星5号,这也是迄今为止世界上体积最大的火箭,高110米,近地推力有110吨。
这也就意味着,它可以将110吨重的物体送入近地轨道,我国最强推力的运载火箭是长征5号,高度为56.97米,大约为土星5号的一半,近地推力25吨,中间有着大约四倍的差距,不过也正常,截止至1973年,美国整个阿波罗计划的开销为194.08亿美元,绝对算得上一个巨大的工程了。
火星5号分为了三个阶段,第一阶段配备了五台F1火箭发动机提供动力,第二阶段是五个J2发动机,相较第一阶段要小一些,第三阶段只有一个J2发动机,登月舱、指挥舱和服务舱都位于此,火箭发射大约两分钟40秒后,第一阶段会产生脱离,落入大西洋,第二阶段启动,直到离地面176公里的距离,再次脱离,第三阶段的发动机点燃继续向上飞行,在确定所有系统一切正常后,指挥舱和服务舱就会从中脱离,并调换位置与登月舱完成对接。
飞船靠近月球后,指挥舱点燃发动机,使得飞船减速,这时内部的三个宇航员,会有两个进入登月舱准备着陆,另一个则继续留在指挥服务舱绕行,着陆前宇航员要不断的调试位置,观察地面情况保证降落点平整没有障碍物,由于内部燃料有限,对于宇航员的技术也有着一定的考验,登月舱共有四条腿,其中三条腿配备了接触式探头,可以查看地面信息,一条腿上装有梯子方便上下行,由于登月舱分为了上升和下降两个部分,等到任务完成需要返回地球时,两者就会产生分离,下降阶段被遗弃在月球,上升阶段推进离开,准备和绕月飞行的指挥服务舱汇合,绕行两圈完成对接后,上升阶段也会被遗弃在太空,成为太空垃圾或者撞向月球。
正式进入地球轨道后,服务舱被抛弃,庞大的土星五号火箭,经过多次剥离后,也仅仅剩下了指挥舱,整个行程约为三天,由于下落的过程中会产生巨大的摩擦力,指挥舱底部还装了隔热罩,用以保护船体和宇航员的安全,其间救援人员会不断监测位置,等到距离地面大约5公里时,指挥舱上方的降落伞打开,速度放慢后稳稳地落入大西洋,整个登月之旅也就彻底完成,嫦娥五号的返回方式也是这种办法。