月球没有发射场,探测器怎么返回地球?

相信大家还记得,在2019年7月,印度发射了“月船2号”探测器,开启登月之旅,经过近一个月的飞行以后,探测器顺利进入了月球轨道,最后着陆器在实施着陆月球阶段出现了故障,导致登月项目失败。对于无人探测器来说,这个飞行时间是可以接受的,因为探测器的设备受到的限制不大。但是对于载人飞船来说,如果奔赴38万公里外的月球需要飞行一个多月,显然是难以接受的。因为飞船的空间很小,宇航员在这么小的空间内长时间飞行,并不是一件好事。最关键的是,载人飞船需要考虑到宇航员的生存,所以需要搭载大量的食物、水、氧气等物资,飞行时间越长,意味着这些物质的消耗越多。

月船2号探测器奔月之旅之所以需要飞行这么漫长时间,一个主要的原因就是运载火箭的推力有限,所以探测器需要在地球轨道上多次加速才能提升轨道,进入地月转移轨道,最后进入月球轨道以后,才算是达到月球。相比之下,阿波罗载人登月项目中,从发射升空到返回地球,整个过程仅仅持续飞行了几天时间,所以飞船搭载的物资都较少。阿波罗载人登月飞船之所以能够快速完成登月项目,主要原因是土星五号运载火箭的推力非常大,可以让飞船快速进入月球轨道。

运载火箭的重要性不言而喻

从这些探月历程来看,运载火箭在登月中的重要性不言而喻,推力的不同,意味着飞往月球需要的时间也不同。可以说,如果没有足够强大的运载火箭,载人航天、载人登月等项目几乎是不可能展开的。这是因为我们地球有引力,我们想离开地球,就必须摆脱地球的引力束缚,问题是,如何才能摆脱地球的引力呢?牛顿大炮的原理是,在高山上架一门大炮,发射出来的炮弹速度足够快,这颗炮弹就不会掉到地面,可以环绕地球飞行。当然,这个速度是非常快的,大约需要达到7.9公里每秒。这样的速度,我们一般是很难达到,以当前的科技水平,只有借助大推力运载火箭才能获得这样的飞行速度。

在我们地球上,会受到地球的引力,在月球表面,同样受到月球的引力。问题是,我们在地球上发射飞船时,有大型发射场,还有大推力的运载火箭,在月球上并没有这些设施,登月宇航员是怎么返回地球的呢?难道载人登陆月球是假的吗?虽然月球表面并没有发射场,也没有大推力的运载火箭,但是宇航员是可以返回地球的,载人登月并不是假的。

宇航员离开月球的难度较小

虽然月球也有引力,但是由于月球的质量比较小,所以月球的第一宇宙速度、第二宇宙速度(即逃逸速度)也比较小,逃逸速度大约为2.4公里每秒,相比之下,地球的逃逸速度就比较大,达到11.2公里每秒。再加上月球表面没有大气层,所以没有空气的阻力。因此,离开月球的难度比离开地球的难度小得多,小型运载火箭稍微加大推力,飞船就可以进入环绕月球的轨道,再加大推力就可以达到月球的逃逸速度。



直接飞回。因为月球的引力非常小,只有地球的六分之一,探测器的动力足以摆脱月球的引力,所以探测器是直接飞回地球的。

地球上需要发射场发射探测器的原因是地球的引力较大,需要很大的速度才能脱离地球引力,而月球上的引力比地球小很多,只有地球的1/6,所以即便不需要发射场,探测器也能通过燃料提供的速度脱离月球引力。

探测器同样通过发射的方式返回地球。发射场的意义在于固定火箭,月球上虽没有发射场,但是探测器都具备起落架,可以直接点火发射。

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