“阿波罗号没有巨型火箭和发射台,怎么从月球飞回来?” 半个多世纪以来,这个疑问始终萦绕在许多人心中。
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1968 年,土星五号运载火箭带着阿波罗号挣脱地球引力,可当航天器脱离运载火箭后,在没有发射设施的月球表面,宇航员究竟靠什么踏上归程?要解开这个谜题,就得从航天器的特殊设计、月球环境的独特优势,以及 “分阶段任务” 的智慧说起。
首先,得打破一个认知误区:从月球起飞的难度,远低于从地球发射。1969 年阿波罗 11 号登月时,土星五号作为当时世界第二大推力火箭,总重量超 3000 吨,仅能携带 45 吨荷载 —— 这是因为地球引力强,还需克服大气层阻力,必须靠巨型火箭才能突破 11.2km/s 的逃逸速度。
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但月球截然不同:它的引力仅为地球的 1/6,且没有大气层,从月球表面起飞,只需达到 1.68km/s 的环月速度,就能进入轨道。这种 “低门槛”,为阿波罗号的返航奠定了基础。
更关键的是,阿波罗号并非单一航天器,而是由 “轨道舱 + 登月舱 + 返回舱” 组成的模块化系统,这是它能在月球 “无台发射” 的核心设计。
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当土星五号将阿波罗号送入地月转移轨道后,航天器先进入环月轨道,随后登月舱与轨道舱分离 —— 轨道舱留在环月轨道待命,登月舱则带着宇航员向月球表面降落。
登月舱本身又分为 “下降段” 和 “上升段”:下降段就像 “临时发射台”,装有推力引擎,在降落时通过点火产生向上的力,平衡月球引力,实现类似马斯克猎鹰 9 号火箭的垂直软着陆,避免航天器 “硬撞” 月球;而上升段则是 “迷你返航火箭”,搭载着宇航员、月岩样本和关键设备,是从月球起飞的核心部件。
当宇航员完成出舱行走、插旗、采集月岩等任务后,返航的第一步正式启动:登月舱上升段点火,从月球表面起飞。

此时无需复杂发射架,因为下降段的结构能提供稳定支撑,且上升段的重量仅 4.7 吨(含 2.4 吨燃料),相当于地球上两头猪的重量 —— 根据牛顿第二定律 F=ma,月球上 4.7 吨物体的重力,仅与地球 0.8 千克物体相当,如此轻的重量,靠上升段自身的引擎就能轻松推离月球表面。
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起飞后,上升段并非直接飞往地球,而是先与留在环月轨道的轨道舱对接。这个过程就像 “太空换乘”:宇航员带着月岩样本进入轨道舱,随后上升段完成使命,与轨道舱分离并最终坠毁在月球表面。此时,轨道舱成为新的 “领航者”—— 它点燃引擎调整轨道,脱离环月轨道,进入地月转移航道,朝着地球方向飞行。
在返程途中,航天器会再次 “瘦身”:轨道舱中的返回舱与服务舱分离,服务舱负责提供动力和能源,待接近地球时,服务舱也会被抛弃,仅留下返回舱独自进入地球轨道。由于地球有大气层,返回舱无需额外大型减速设备,只需借助大气层摩擦减速,再配合降落伞,就能平稳降落在海洋中,完成整个返航流程。
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这种 “分阶段分离、模块化协作” 的思路,并非阿波罗号独有。后来的嫦娥五号探月任务,也沿用了类似逻辑:嫦娥五号同样由轨道器、着陆器、上升器和返回器组成,进入环月轨道后,着陆器与上升器分离着陆月球,采集样本后,上升器从月球起飞与轨道器对接,将样本转移到返回器,最终返回器独自返航地球。
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只不过阿波罗号经历了两次分离对接(轨道舱与登月舱分离、上升段与轨道舱对接),嫦娥五号仅需一次,流程更简洁,但核心原理一致。
或许有人会问:“4.7 吨的上升段,真能带动宇航员和月岩吗?” 数据给出了答案:阿波罗号从月球起飞的上升段,实际载荷仅包含两名宇航员(另一名宇航员留在轨道舱)和约 2 千克月岩,飞船本体仅 2.3 吨,2.4 吨燃料完全足够支撑其飞至环月轨道。相比之下,从地球发射时,3000 吨的火箭才能推动 45 吨荷载,两者起飞重量相差 3750 倍,难度天差地别。
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