都說美國人登陸了月球,那麼宇航員是怎麼返回的?
上個世紀60年代末,70年代美國先後進行了6次的載人登月,把12名宇航員送上了月球。可是五十年後的今天,依舊有許多國家沒有能力把人送上月球,而反觀50年前的美國,不得不讓人產生疑惑。這也造就了一大批陰謀論者大行其道,發布登月造假論!確實,登月擁有許多謎題,其中最令外行人迷惑的便是:月球上沒有發射架,宇航員是如何從月球表面返回地球的!
事實上,美國載人登月在學界看來,完全是不用質疑的!至於宇航員是如何從月球表面返回地球,這是一個極其簡單的物理問題!
我們知道逃離一個星球的速度和該星球的引力大小有關!
以地球為例,逃離地球的速度可以分為三種。第一宇宙速度7.9km/s,這是火箭發射時候的最小速度,也是最大的環繞地球速度。簡單的來說,要想擺脫地球的引力,使其環繞地球軌道運行,那麼火箭理論上最低的發射速度是7.9km/s。 那麼再看看第二宇宙速度,對於人類來說,要想擺脫地球的引力,完全分離出去,最小的發射速度是11.2km/s。這也是登月或者登陸火星的最低發射速度。 那麼第三宇宙速度則是要求火箭擺脫太陽的引力束縛,也就是達到這一速度後,飛船就可以脫離太陽系進入宇宙空間了(16.7km/s),比如旅行者一號!
首先是火箭飛行的基本公式——齊奧爾科夫斯基公式,非常簡單——假設理想情況下(不考慮任何其他外力),有一質量為m的火箭,初始速度為0,噴氣速度恆定為V0,那麼由動量守恆有m*dv=v0*dm(火箭本體獲得的動量增量=噴出氣體的動量),一積分就可以得到v=v0*ln(m/m0),左邊是火箭的末速度,右邊是噴氣速度乘以質量比的對數。質量比就是火箭的初末質量之比,即(載荷+燃料)/載荷
然後就是高中的公式——環繞速度,由於萬有引力提供向心力,GMm/rr=mvv/r,很容易得到環繞速度v=sqrt(GM/r)。
只需要這兩個公式,我們就可以估計分別從地球和月球發射火箭到各自的近地軌道需要多大的質量比。很容易能計算出地月的環繞速度分別為7.9km/s和1.7km/s。登月艙上升段火箭發動機噴氣速度大約為2.2km/s,假設從地球發射的火箭發動機也為這一水平,代到第一個公式裡面,就能得到各自質量比,分別是36.27和2.16)。當然這是理想情況,沒有考慮地球上的空氣阻力和各自星球的引力做功,但是這些都是可以作為修正量的小量可以暫不考慮。
【同樣發射1千克物體,地球需要35千克燃料,月球只需要1kg】——這就是問題所在——大部分人認為月球重力是地球的1/6,那麼發射火箭起碼也得是1/6,但實際上由於對數關係的存在,燃料與環繞速度的關係是完全非線性的,不能簡單的用「日常思維」去套。
因此,在地球上都要用多級火箭才能將載荷送上環繞軌道,但在月球上就要容易得多,火箭也可以做得很小。加上沒有空氣的影響,無需減小橫截面積,最後我們看到的登月艙上升段完全不像我們通常看到的圓柱體火箭,幾乎就是個球形。
阿波羅登月艙的結構圖,分為下降級和上升級,各有各的發動機和燃料-氧化劑貯箱。下降級負責降落月面之前的緩衝和減速,完成任務後上升級以下降級為發射台飛離月球,在繞月軌道上和指令艙對接,兩名登月宇航員與留守在指令艙的一名宇航員會合,隨後上升級就被拋棄,三名宇航員乘坐指令艙返回地球。順帶說一句,阿波羅10號是登月前的最後一次演練,其中兩名宇航員要在月球軌道上練習使用登月艙下降和起飛(但不著陸)。為了防止宇航員們登月,上升級發動機的燃料故意沒有裝滿,如果宇航員真的登月,他們從月面起飛後是無法到達月球軌道的。
大家學過化學便知道,燃燒有三大條件:可燃物;氧氣;高溫。但是登月返回艙要離開月球表面就得點然燃料噴火,但是月球表面並沒有氧氣啊!事實上,登月艙自帶的燃料里就包含著氧氣成分! 點燃燃料後,登月返回艙就受到一個反衝力,速度隨即加快,達到月球入軌速度後,進而逃離月球!
在地球上發射火箭之所以需要發射架,在於較大的逃逸速度要求火箭燃料的加大,繼而導致火箭體積和重量增大,所以需要發射架加以穩固!而月球的引力很小,導致其逃逸月面的速度很小,所以發射條件就不像地球那麼苛刻!
或許你聽過這樣的新聞:把人送上火星就無法回來了,去火星是單程票,有去無回。這是因為火星的引力比月球大的多,所以逃逸火星表面的速度也較大,這就要求火星返回艙的發射條件變得嚴苛起來。可人類目前還沒有掌握從火星返回到地球的技術,所以只能有去無回!
飛上月球,這是人類千百年來的夢想。就在20世紀後半期,人類終於成功實現了這一偉大夢想。1969年7月21日,美國的「阿波羅11號」宇宙飛船載著三名宇航員成功登上月球,美國宇航員尼爾·阿姆斯特朗在踏上月球表面這一歷史時刻時,曾道出了一句被後人奉為經典的話——這只是我一個人的一小步,但卻是整個人類的一大步。
阿波羅飛船由三大部份組成。一是指令艙,做繞月飛行,負責登月艙與地光球之間的通信中繼,登月結束後,帶宇航員返回地球;二是登月艙,主要用途是把宇航員送到月球上;三是返回艙,也就是登月艙上面的那一部份,主要負責把登月的宇航員和月岩樣品帶迴繞月軌道,與指令艙對接,然後一同返回地球。月球第一宇宙速度為1.6KM/S,這是繞月飛行的最低速度,低於這個速度飛船就會向月球下降,超過這個速度,飛船的軌道就會越來越高,越來越扁;月球的第二宇宙速度為2.38KM/S,超過這個速度,飛船就將突破月球引力束縛,飛向太空;返回艙要與指令艙會合,速度必需要達到1.6KM/S。
當初登月艙和返回艙與指令艙分離時,總重量大約為16T,下降到月球,耗掉了大量燃料,加上拋掉的登月艙的自重,返回艙返回時,其起始重量只有4-6T的樣子,返回艙有四台發動機,有足夠的燃料,返回艙就可以克服月球重力,回到繞月軌道的指令艙。
返回的可能性是存在的,不過成功率是很低的。人穿過一個輻射帶據說很危險,到了月軌,登陸就不容易,沒空氣,不能用降落傘,在月球降落和起飛都要消耗大量燃料,起飛速度大概要達到6000米/秒,好像我記得,然後必須在規定時間內和月軌艙對接,這個風險可不是一點點……有些東西讓人覺得此地無銀三百兩,比如第一次去搞個直播,像在作秀,連續去了7次,號稱成功六次,幹嘛去了?好像僅僅是因為生怕別人不信。
感情上我希望登月是真的,那是全人類的驕傲,理智上我認為真實性大概30%吧。
至今繞月飛行器都沒有拍到殘留登月艙,很遺憾,似乎中國拍到過一個疑似非自然痕迹,就像拍違章時候都是高清攝像頭,拍賊,立馬模糊了,哈
美國人登陸月球,我認為是採用飛船與登月倉一起發射升空,接近月球後繼續在月球軌道繞月球旋轉飛行,而後減速,登月倉與飛船脫離,靠自身反衝火箭慢慢降落月球表面。於此同時,飛船繼續在月球軌道繞月飛行,等待登月宇航員在月球表面登月成功,完成一系例科研項目後,再乘坐登月倉,起動火箭發動機,配合地面控制,從月球表面起飛,與正在繞月飛行等待的飛船對接,宇航員進入飛船返回倉後,關閉氣閘,丟掉登月倉,反回地球。到達地球上空後,怎樣回到地面,幾乎與中國宇航員沒什麼兩樣。
即便是對數關係,至少也是1:1的關係,也就是說,幾噸重的返回荷載,也需要數噸重的原料。這對飛船來說,也是要命的質量。做軍工的人都知道,空間荷載幾克幾克的省,0.1克的摳,幾噸重的質量真是要命了。這還不算,月球高低溫差如此之大,保證燃料不爆燃或容器不低溫斷裂,現在也是個難題。現在軍工做個+120攝氏度到-55攝氏度的儀錶,都非常困難,你要做一個高危的燃料壓力容器,還要耐超高低溫,在上世紀中葉現實嗎?好,退一萬步講,美國是為了威懾前蘇聯,給嚇死了,以為世界終結了。現在又出了個中國,大有超越前蘇聯的態勢,美國為了稱霸,完全可以漂漂亮亮的再登數次月,像走平道似的,嚇得中國也服了,不好么?只可惜當年他做了假,現在收不了場,只好賴皮賴臉的不放聲。真應了那句話:臣妾做不到啊!
這個問題是我提出來的!都在噴說美國登月是造假,卻又沒有實質性的問題。所以在這樣的情況下,我提問:你說登月是真的,我們也認可你是真的,那麼,你們登月後是如何返回地球的?當年的人造衛星還是很粗糙,人類航天還在初級階層。而美國登月就像是逛街那樣方便——去去就來!要是能把當時是怎麼從月球返回地球的事說清楚,那登月就是真實的!到目前為止,還沒有可靠的回答!
登月的的確只有登月艙,當飛船和火箭的最後一級還在月球軌道上等著他們呢,當完成登月任務之後,登月艙的一部分就會從月球起飛進入軌道與飛船完成對接將登月宇航員送回飛船,然後利用火箭的最後一級返回地球,因為月球引力比地球小的多,掙脫月球引力消耗的燃料比地球小的多,加上可以引力返回地球所以返回的燃料並不需要那麼多,一個最後一級足以。
美國宇航員不可能去過月球!當時美蘇爭霸,各種競爭激烈,其中就有信息的訛詐手段,藉此來造勢或錯誤引導敵對國,結果蘇聯上了大當,窮一個國家的力量來搞航空工程和造各種大型軍事裝備,導致國庫虧空經濟崩潰!美國的套路,我早就看穿了。美國佬要是真的在半世紀前就6次,12人登月成功,那麼現在就不是搞空間站,而是月球的太空基地了,那可是永不墜落的空間基地!
不管科技界或他人咋做解釋,50年之前,世界上的任何國家都沒有技術能力把人送上月球表面,也沒有技術能力讓宇航員再自行使用自帶的火箭或什麼燃料,在月面上彈射到月球軌道上,再擺脫月球引力,再返回地球。即使現在,如果把人送上月球表面,再把宇航員用自帶的類似火箭什麼的,再彈射到月球軌道,再從月球軌道擺脫脫月球引力,再返回地球表面的技術難題還沒有解決。
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