月球上沒有火箭，登月的宇航員是如何返回地球的？

“阿波羅號沒有巨型火箭和發(fā)射臺，怎么從月球飛回來？” 半個(gè)多世紀(jì)以來，這個(gè)疑問始終縈繞在許多人心中。

1968 年，土星五號運(yùn)載火箭帶著阿波羅號掙脫地球引力，可當(dāng)航天器脫離運(yùn)載火箭后，在沒有發(fā)射設(shè)施的月球表面，宇航員究竟靠什么踏上歸程？要解開這個(gè)謎題，就得從航天器的特殊設(shè)計(jì)、月球環(huán)境的獨(dú)特優(yōu)勢，以及 “分階段任務(wù)” 的智慧說起。

首先，得打破一個(gè)認(rèn)知誤區(qū)：從月球起飛的難度，遠(yuǎn)低于從地球發(fā)射。1969 年阿波羅 11 號登月時(shí)，土星五號作為當(dāng)時(shí)世界第二大推力火箭，總重量超 3000 噸，僅能攜帶 45 噸荷載 —— 這是因?yàn)榈厍蛞?qiáng)，還需克服大氣層阻力，必須靠巨型火箭才能突破 11.2km/s 的逃逸速度。

但月球截然不同：它的引力僅為地球的 1/6，且沒有大氣層，從月球表面起飛，只需達(dá)到 1.68km/s 的環(huán)月速度，就能進(jìn)入軌道。這種 “低門檻”，為阿波羅號的返航奠定了基礎(chǔ)。

更關(guān)鍵的是，阿波羅號并非單一航天器，而是由 “軌道艙 + 登月艙 + 返回艙” 組成的模塊化系統(tǒng)，這是它能在月球 “無臺發(fā)射” 的核心設(shè)計(jì)。

當(dāng)土星五號將阿波羅號送入地月轉(zhuǎn)移軌道后，航天器先進(jìn)入環(huán)月軌道，隨后登月艙與軌道艙分離 —— 軌道艙留在環(huán)月軌道待命，登月艙則帶著宇航員向月球表面降落。

登月艙本身又分為 “下降段” 和 “上升段”：下降段就像 “臨時(shí)發(fā)射臺”，裝有推力引擎，在降落時(shí)通過點(diǎn)火產(chǎn)生向上的力，平衡月球引力，實(shí)現(xiàn)類似馬斯克獵鷹 9 號火箭的垂直軟著陸，避免航天器 “硬撞” 月球；而上升段則是 “迷你返航火箭”，搭載著宇航員、月巖樣本和關(guān)鍵設(shè)備，是從月球起飛的核心部件。

當(dāng)宇航員完成出艙行走、插旗、采集月巖等任務(wù)后，返航的第一步正式啟動：登月艙上升段點(diǎn)火，從月球表面起飛。

此時(shí)無需復(fù)雜發(fā)射架，因?yàn)橄陆刀蔚慕Y(jié)構(gòu)能提供穩(wěn)定支撐，且上升段的重量僅 4.7 噸（含 2.4 噸燃料），相當(dāng)于地球上兩頭豬的重量 —— 根據(jù)牛頓第二定律 F=ma，月球上 4.7 噸物體的重力，僅與地球 0.8 千克物體相當(dāng)，如此輕的重量，靠上升段自身的引擎就能輕松推離月球表面。

起飛后，上升段并非直接飛往地球，而是先與留在環(huán)月軌道的軌道艙對接。這個(gè)過程就像 “太空換乘”：宇航員帶著月巖樣本進(jìn)入軌道艙，隨后上升段完成使命，與軌道艙分離并最終墜毀在月球表面。此時(shí)，軌道艙成為新的 “領(lǐng)航者”—— 它點(diǎn)燃引擎調(diào)整軌道，脫離環(huán)月軌道，進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移航道，朝著地球方向飛行。

在返程途中，航天器會再次 “瘦身”：軌道艙中的返回艙與服務(wù)艙分離，服務(wù)艙負(fù)責(zé)提供動力和能源，待接近地球時(shí)，服務(wù)艙也會被拋棄，僅留下返回艙獨(dú)自進(jìn)入地球軌道。由于地球有大氣層，返回艙無需額外大型減速設(shè)備，只需借助大氣層摩擦減速，再配合降落傘，就能平穩(wěn)降落在海洋中，完成整個(gè)返航流程。

這種 “分階段分離、模塊化協(xié)作” 的思路，并非阿波羅號獨(dú)有。后來的嫦娥五號探月任務(wù)，也沿用了類似邏輯：嫦娥五號同樣由軌道器、著陸器、上升器和返回器組成，進(jìn)入環(huán)月軌道后，著陸器與上升器分離著陸月球，采集樣本后，上升器從月球起飛與軌道器對接，將樣本轉(zhuǎn)移到返回器，最終返回器獨(dú)自返航地球。

只不過阿波羅號經(jīng)歷了兩次分離對接（軌道艙與登月艙分離、上升段與軌道艙對接），嫦娥五號僅需一次，流程更簡潔，但核心原理一致。

或許有人會問：“4.7 噸的上升段，真能帶動宇航員和月巖嗎？” 數(shù)據(jù)給出了答案：阿波羅號從月球起飛的上升段，實(shí)際載荷僅包含兩名宇航員（另一名宇航員留在軌道艙）和約 2 千克月巖，飛船本體僅 2.3 噸，2.4 噸燃料完全足夠支撐其飛至環(huán)月軌道。相比之下，從地球發(fā)射時(shí)，3000 噸的火箭才能推動 45 噸荷載，兩者起飛重量相差 3750 倍，難度天差地別。