1969年7月20日,阿波罗11号的载人登月舱在月球的表面成功着陆,几小时后,宇航员尼尔.奥尔登.阿姆斯特朗(Neil.Alden.Armstrong)在月球上踏出了“人类的一大步”。大约二十分钟后,另一位宇航员巴兹.奥尔德林(BuzzAldrin)也踏上了月球,顺便提一下,下图中那个经典的脚印其实是巴兹.奥尔德林留下的。
我们知道,此次任务非常成功,NASA不光将人类送上了月球,还平安地将他们带了回来,顺便还捎带了21.55千克的月球标本。
在感叹这个人类航天史上的伟大事件的同时,相信不少人都对一个问题感到比较困惑,那就是月球上并没有发射场,当年阿波罗计划的宇航员,是如何返航的呢?事实上,这个问题的答案很简单,月球上确实是没有发射场,而阿姆斯特朗等人之所以可以顺利返航,是因为他们利用了登月舱自带的“发射架”,我们用一张图片来说明。
上图为阿波罗11号的简单示意图,可以看到飞船主要是由三个部分组成,即服务舱、指令舱和登月舱,其中登月舱又由上升段和下降段这两部分组成,以下是飞船各部分的说明。
服务舱:阿波罗11号的主要动力来源,负责飞船的轨道转移、机动变轨以及姿态控制,其重量约为25吨。
指令舱:阿波罗11号的控制中心,也是宇航员的工作与生活的场所,配备了具备各种功能的仪器、全套的维生系统、生活必需品以及救生设备等,其重量约为6吨。
登月舱上升段:主要用于宇航员返航,除了通信、控制、导航、维生系统以外,还配备了独立的返航发动机以及燃料储存箱。
登月舱下降段:配备了用于着陆的“四条腿”,以及用于控制着陆过程的着陆发动机,另外它还有四个仪器舱,整个登月舱总重量约为14吨。
下面我们来简单回顾一下阿波罗11号登月与返航的过程。当飞船到达预定位置后,阿姆斯特朗和奥尔德林乘坐的登月舱会与飞船主体分离,他们会利用着陆发动机将登月舱顺利地降落在月球表面。
在此次任务中,除上述两个宇航员以外,还有一个宇航员迈克尔.科林斯(Michael.Collins)。他是指令舱的驾驶员,此时他会留在指令舱,控制指令舱按预定轨道进行环月飞行,并对另外两人提供必要的协助。
当登月任务完成后,阿姆斯特朗和奥尔德林会进入了登月舱上升段,在返航的时候,上升段会与下降段分离,并以下降段为“发射架”,利用返航发动机提供的动力返回环月轨道。在这里,登月舱上升段会与飞船主体重新对接,这样从月球上返航的任务也就顺利完成了。
需要指出的是,月球的质量比地球小得多,其引力大约只有地球的六分之一,同时月球又是没有大气层的,这些条件都非常有利于登月舱上升段的顺利返航。
值得一提的是,近年来有不少怀疑人类登月真实性的说法,并提出了不少的质疑。但从目前来看,这些质疑都可以得到合理的解释,而且还有大量的证据都显示了阿波罗计划的真实性,因此笔者认为,我们应该客观地看待这个问题。