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阿波罗11号(Apollo 11)是美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration)简称NASA)的阿波罗计划(Project Apollo)中的第五次载人任务,是人类第一次登月任务,三位执行此任务的宇航员分别为指令长阿姆斯特朗(Neil Armstrong)和指令舱驾驶员迈克尔·科林斯(Michael Collins)以及登月舱驾驶员巴兹·奥尔德林(Buzz Aldrin)。
其中用以阿姆斯特朗和奥尔德林登月的登月舱,包括下降段和上升段。
下降段和上升段都装有火箭发动机和定量燃料
不同于地球,月球上空没有空气,因此所有靠大气阻力减速降落的手段通通行不通,比如使用降落伞。
月球探测器要想降落月球表面,只能依靠反推制动减速——火箭发动机向下喷出高速热气流,产生反作用力,使探测器减速。
1969年7月20日下午4时17分43秒(休斯敦时间),阿波罗11号登月舱成功降落外宁静海南部,在Sabine D环形山西南20公里处。
降落后不久,阿姆斯特朗和奥尔德林出舱,踏上月球表面,两人在月球表面待了约两个半小时。
他们在月表插了美国国旗,与时任美国总统尼克松通了电话,拍摄了一些照片,使用钻孔机取得了月芯样本,安装了一些科学仪器,包括一台被动式地震仪和一台激光测距反射镜。
两名宇航员在完成预定任务后回到登月舱,准备返航
奥尔德林先爬进了登月舱,之后他俩一起用一种叫做月面器材传送带的扁平索滑轮装置费力的将拍摄的胶片和2个装有21.55公斤月面样本的盒子运进登月舱。随后,阿姆斯特朗跳上爬梯的第三级,并爬进了登月舱。
经过长时间劳累,他俩的确需要休息了。于是,在经过一系列准备后,他们对登月舱进行加压,接着就去睡觉了。
睡了约7个小时后,指挥中心叫醒了两名宇航员,并指示他们进行返航准备。又过了两个半小时,他们乘坐的登月舱上升段点火上升,离开月面返回绕月轨道与指令舱“哥伦比亚号”上的指令仓驾驶员迈克尔·柯林斯会合,而登月舱下降段则作为“发射平台”为上升段的升空提供基础,永久的留在了月球表面。
由于月球的半径和质量都都比较小,月球的逃逸速度可根据公式
目前最新的推荐的标准为G=6.67259×10ˇ-11N·m2/kg2,通常取G=6.67×10ˇ-11N·m2/kg2
月球质量M=7.349×10ˇ22kg ,月球半径R=1738km
可求出月球的逃逸速度约为1667m/s
而且,月球上空没有空气,物体运动时几乎不受大气阻力,这可以让返回的卫星只需要克服重力。
加之,他俩在转到登月舱上的生命保障系统后,就将宇航服上的便携式生命保障系统背包、相机和其他一些不必要的设备抛弃在月球上了,以减少登月舱上升段的重量,登月舱上升段“逃离”月球并无“蜀道之难”——难于上青天。
为什么在地球上发射火箭需要发射平台
火箭的重量及高度很大,同时火箭有需要悬在半空,或者在火箭底部留有一个大水池,里面装有大量的水,用以吸收火箭发射时释放出的大量热量,以免对火箭本身和火箭发射平台完成损毁。
发射架可以固定火箭,保持其垂直,增大发射成功率以及减少发射燃料消耗。
此外,实施卫星及其运载火箭的组装、检测、维护、加注燃料、填充压缩气体等工作均要在火箭发射基地。
可以说,一个好的火箭发射基地(低纬度)可为每次火箭发射节省大量燃料及发射成本,我国为了节约发射成本,就在海南岛建造了一个火箭发射基地。