NASA登月飞船成功返回地球（登月飞船何时返回地球）

51年前首次登月的宇航员，是怎么返回地球的？

很多人好奇当年美国阿波罗登月计划，那些上了月球的宇航员们，之后又是如何返回地球的？

可能他们觉得从地球飞到月球，需要一个庞大的火箭才能送入太空，而那些宇航员在月球是不可能具备这样的条件的，何况还是半个世纪前的 科技 水平，甚至还有不少人怀疑美国登月的真实性，但实际上从月球返回并没有想得那么条件严苛。

所以我们来说一说宇航员返回地球的具体过程吧

首先他们乘坐阿波罗登月飞船进入月球轨道附近，而阿波罗飞船主要分为三个部分：指令舱、服务舱、登月舱。其中指令舱和服务舱是留在月球轨道上的，而登月舱则负责降落月球，其中登月舱还可以分为两个部分，分别是上升段和下降段。

这两个部分在降落月面和停留在月面时，是不分离的，只有当宇航员准备离开月面返回地球时，下降段就会作为一个简易的发射台，而上升段则发动起飞，这里需要注意一点，从月球上起飞，远比地球来得容易，因为月球引力只有地球的六分之一，并且相比于从地球出发，需要携带的其它装置以及“杂物”基本上都没有了（为了保证飞离月球成功，要求宇航员们只能带走必需品）。

上升段随后朝着轨道上的指令服务舱飞去，进行对接，宇航员转移到指令服务舱之后，上升段随即被抛弃，于是宇航员们就乘坐由指令舱服务舱组成的飞船返回地球，最后抵达地球附近转准备降落时，再次抛弃服务舱，只乘坐指令舱降落地面。

航天员登月成功后是怎样返回地球的？

在月球上没有发射塔，登月舱如何返回，首先要清楚几个月球和地球的差别。

一，月球没有空气就代表着没有空气助力和摩擦，这样就不用考虑返回舱隔热问题。

二，月球只有地球的六分之一，月球的逃逸速度为1.7千米每秒。但是由于火箭自重比从送一千克物质进入轨道只有地球的三十五分之一，而不是六分之一。

三，月球没有空气阻力，那飞船就不用造得很细长，造成一个大饼模样都不影响起飞。而地球上就不行，空气助力跟速度和受力面积成正比。

登月过程

美国登月飞船采用三舱式，进入绕月轨道后登月舱和指令舱分离，登月舱分为上下两个部分，下部带着着陆火箭及工作仪器，上部带着返回火箭及人员等。登月舱下落时，下半部分的的火箭工作，让飞船减速并平稳停在月球上。返回时爆炸螺栓让上下分离，返回火箭可以提供1.6顿推力，4分钟内能把返回舱连带人员送入月球轨道。然后指令舱会在规定时间内主动与返回舱对接，并把人员接回指令舱，随后丢弃返回舱。指令舱服务舱带着人员返回地球。回到地球时只有一个小小的着陆舱了，靠大气层和降落伞减速，随后掉进海里实现着陆。

返回时登月舱下半部分其实充当了发射架，所以从月球返回时不需要像地球那样有100多米高的发射塔。

对于登月人们一直就几个误区才觉得登月不可能。很多都以为登月技术难点在如何从月球返回。其实对于返回这是登月中相对较简单的技术环节。登月的几个难点。

1.送飞船上天，为了把上百吨的飞船送上天，土星5号重达3000吨，这样必须有大推力发动机。

2.月球着陆，月球没有空气，就不能用降落伞减速，那么减速火箭就得非常平稳的控制飞船姿态，让飞船平稳着陆。在那个时代这个技术是绝对的高 科技 。如果着陆速度过快或者出现翻滚把设备摔坏了那么他们就回不来了。（中国玉兔着陆速度过快就直接摔趴窝了）

3.返回地球也是技术难点，返回地球时已经没有足够的燃料让飞船做其他的了，要是跑偏了就只能去流浪了，如何控制着陆舱准确的进入着陆轨道并且抗住大气层摩擦的高温也是技术难题。

后面附2张美国登月舱的图片，可以明显看见登月舱分上下两部分。

迄今为止，只有美国成功实施了载人登月任务。下面，就来简单说一下阿波罗宇航员是如何返回地球的。

每次载人登月任务会有三名宇航员，但最终登月的只有两名，还有一名宇航员则是驾驶指令/服务舱绕月飞行。两名登月宇航员乘坐登月舱降落月球，从而实现载人登月。

登月舱由两部分组成，一部分是下降级，另一部分是上升级。下降级在登月过程中起作用，通过火箭发动机产生推力来使登月舱着陆月表。当月面任务结束后，两名宇航员将会去乘坐登月舱上升级。下降级会留在月球上，上升级启动火箭发动机可以飞离月球。由于月球表面重力远低于地球，并且月球上几乎没有空气，所以上升级离开月球并不需要很大的推力。

登月舱上升级最终会进入绕月轨道，并与指令/服务舱对接。然后，上升级会被抛弃，指令/服务舱将会带着宇航员飞回地球。最后，服务舱也会被抛弃，宇航员乘着指令舱降落地球。

美国宇航局在1969年实施了载人登月，登月使用的土星五号火箭和阿波罗飞船。土星五号火箭就很好理解了，火箭把飞船送入轨道，任务就完成了。阿伯飞船进入月球轨道之后，登月舱脱离，2名宇航员登月，还有1人留在月球轨道上。

登月舱有个上升级，降落月球表面后进行科考，要起飞的时候通过上升级返回月球轨道。就像在月球表面发射一枚火箭那样，把两名宇航员送入轨道轨道，与轨道上的指令舱对接，接着进入返回轨道。

再入大气层的时候将服务舱抛弃掉，只剩下指令舱，宇航员就坐着指令舱返回地球，溅落在太平洋上。

要注意的是，西方讲的时宇航员，我们国家称呼的是航天员，两个概念应该说有一些的差别，航天比航空更高一些，但没有到宇航的意思，宇航更广一些，包括了星际航行。

有不少人怀疑美国登月就是怀疑美国当时那么小的一个登月舱是怎么返回地球的

通过上图大家可以看出来，登月舱真的不大。实际上也就塞了两个宇航员，但是登月舱回去的时候并不是直接飞回地球，而是飞回到指挥舱通过指挥舱飞回地球。

美国登月计划并不是说一艘大飞船把宇航员送到月球在送回来，而是才用了月球轨道 *** 的 *** 登月的，具体来说就是把飞船分为指挥舱，服务舱和登月舱三个部分，首先飞到月球轨道然后指挥舱和登月舱分离，只用登月舱降落到月球而指挥舱在月球轨道等待，回去的时候用是飞到指挥舱然后回到地球，服务舱和登月舱就扔了不要了。

那么怎样返回地球也就很简单了

因为登月舱本身非常非常的小，而且登月舱返回指挥舱的时候还把很大一部分质量留在了月球上，质量就更小了。而且月球重力仅仅是地球的六分之一，还没有大气，所以需要的燃料远远比脱离地球表面小得多。

宇航员们回到指挥舱之后就开始飞向地球的旅程，指挥舱有隔热板可以抵挡再入地球大气层时的高温，最终降落在海上。由后勤保障人员捞起来，登月最后一个环节就成功了。

登月舱返回绕月轨道与绕月轨道上的返回舱和推进舱对接，之后宇航员转移到返回舱，抛弃登月舱。

推进舱点火将返回舱送到近地轨道，之后抛弃推进舱。

此时在地球重力场的加速下，返回舱近地点速度达到每秒11.2公里，如果直接再入大气层返回地面，会被烧毁，所以采用二次返回方式。

之一次进入大气层，只在大气层边缘做打水漂式飞行，之后马上回到近地轨道，将摩擦生热辐射出去，同时速度降低到之一宇宙速度，第二次再入大气层直接返回地面。

月球没有云层，光线不存在折射或者散射，所有天空总是黑的，并挂着一个太阳和一轮“明地”，并且因为潮汐作用，总是一面对着地球，而宇航员登月也是对着地球的这面，起飞阶段只要不是“地食”或者日食，是肯定能看到地球的。

首先飞行器需要足够的燃料提供挣脱月球引力的动力，月球上基本上没有空气，所以基本上没有空气摩擦的问题，但到了地球大气层上空就要改直飞为环绕式飞行，因为直飞会不断加速，摩擦空气产生高温变成一颗流星，这就需要飞行器有足够的燃料维持一定的离心力。

距首次登月已过去半个世纪，人类何时才能重返月球？

有史以来，人类总共完成了一次载人登月，而且是在51年前的1969年。1969年，美国国家航空航天局（简称NASA）的阿波罗11号飞船携带三名宇航员成功登月，并顺利返回地球。然而谁也没有想到，在这之后的51年里，人类竟然再也没有重返月球。那么这是究竟为什么呢？难道是因为技术问题吗？要知道 NASA在1969年用一台只有4KB内存的电脑就做到了这一点？

想要揭晓这个问题的答案，一定绕不开一个名字，那就是美国 历史 上大名鼎鼎的——阿波罗18号。

1972年，阿波罗17号发射升空。美国宇航局计划在 "阿波罗17号 "之后再进行三次登月。大部分的设备都已经建成。用于把他们送上月球的两枚土星五号火箭也已建成，登月宇航员也已初步选定。然而，这些任务从未被实施过。

1970年1月，NASA取消了阿波罗20号。1970年9月，国会也切断了阿波罗18号和19号的经费。这个决定归结为 三个主要原因 ：

1. 阿波罗计划太过昂贵，因而国会正在削减NASA的预算。

2. 除了字面上的成本，阿波罗计划似乎是一种奢侈的浪费，而当时的美国经济正在受到伤害，美国仍然深陷在越南战争中。

3. 美国宇航局的官员们担心再发生一次像阿波罗13号那样的事故，或者更糟糕的是，这将摧毁对人类太空 探索 的所有支持。

这里需要补充说明一下 阿波罗13号事故 ：阿波罗13号是阿波罗计划中的第三次载人登月任务，于1970年4月执行。发射后两天，服务舱的氧气罐爆炸，太空船严重毁损，失去大量氧气和电力；三位太空人使用太空船的登月舱作为救生艇。导航与控制系统没有损坏，但是为了节省电力，在返回地球大气层之前都被关闭。三位太空人在太空中面临维生系统损坏所导致的种种危机，但最后仍成功返回地球。

其实取消 "阿波罗18号 "和 "阿波罗19号 "所节省的费用可以忽略不计，只有区区4200万美元，因为计划取消时所有的设备和人员都已经准备好了。所以，真正的理由可以从第2和第3条理由中找到。基本上，公众对登月的支持一直是喜忧参半的（除了 历史 性的阿波罗11号着陆时的兴奋），政治家们也没有看到让这个计划继续下去的好处。

美国甚至在首次登月的4年后，也就是1973年，就已经无法重返月球了，尽管那时他们有所有必要的硬件以及地面上的飞行支持系统！因此这与技术无关，而是与经济和政治意愿有关。

今天的情况也是如此。如果美国民众叫嚣着要重返月球，如果总统和国会愿意花1000亿左右的资金来支持它，如果有一个目标导向的计划来完成它，重返月球就能被迅速实现。现有的技术将很容易实 现特朗普的2024年目标——重返月球 ，技术已经不是障碍，尤其是是计算机技术。

然而，NASA并没有获得登月的资金支持，却已经获得了涓涓细流的资金用于载人航天。现在，大部分资金都用于支持国际空间站（这其实是一个有价值的项目）和SLS火箭（主要是为了创造就业机会和维持大国形象）。美国的政治领导人每4年给NASA一个新的方向，有时每2年，有时每天都在改变主意。如果没有一套一致的目标，就没有办法建立一个可行的载人航天计划。

其实，我们没有回到月球的真正原因与 科技 无关，而是与人性有关。

NASA选中SpaceX打造登月飞行器，送人类重返月球

2018年9月17日，SpaceX公司创始人兼首席执行官埃隆·马斯克在猎鹰9号火箭旁发表讲话。他宣布，SpaceX将把日本亿万富翁前泽友作送入绕月飞行轨道。现在，SpaceX赢得了NASA的一份合同，把NASA的宇航员送上月球，这是阿尔忒弥斯计划的一部分。摄影：DAVID MCNEW/AFP VIA GETTY IMAGES

撰文：MICHAEL GRESHKO

这是NASA人类重返月球计划的一个重要里程碑：4月17日，NASA宣布，SpaceX公司将开发把宇航员送上月球表面的航天器。目前在“阿尔忒弥斯”计划中，宇航员利用NASA的太空发射系统（SLS）火箭发射升空，乘坐猎户座太空舱飞往月球轨道，再转移到SpaceX的星舰火箭上，最终降落在月球表面。

这份价值29亿美元的合同将负责开发一款适合月球的星舰火箭。目前，这款未来主义风格外观的航天器仍处于原型阶段，在得克萨斯州的一家工厂中进行测试。SpaceX击败了杰夫·贝索斯的蓝色起源公司（与国防承包商洛克希德·马丁公司、诺斯罗普·格鲁曼公司、德雷珀公司合作）和总部位于阿拉巴马州亨茨维尔的动力系统公司的提案。

一起来看看NASA雄心勃勃的阿尔忒弥斯计划，以及SpaceX所起到的关键作用吧。

NASA的阿尔忒弥斯计划是什么？

2017年，特朗普 *** 公布了阿尔忒弥斯计划；2019年，计划获得正式命名，计划自1972年阿波罗17号任务后，让美国宇航员首次重返月球表面，包括让首位女性和首位有色人种登陆月球。

拜登 *** 也表示支持这个计划。特朗普团队打算在2024年实现载人登月任务，但NASA表示，国会没有为这个时间表提供所需的资金。鉴于预算低于要求，再加上SLS火箭和计划中其他部分的研发被推迟，NASA正在重新评估将人类送上月球的最早时间。

阿尔忒弥斯1号任务将于2021年底前发射，这是猎户座和SLS的无人飞行测试。接下来是阿尔忒弥斯2号，利用SLS和猎户座，进行载人飞船绕月飞行，但不着陆，类似于1968年的阿波罗8号任务。阿尔忒弥斯3号将通过SLS、猎户座和SpaceX的星舰，完成月球表面之旅。

在飞往月球的40万公里的旅程中，宇航员将乘坐NASA的SLS重型火箭和猎户座深空飞船。这个计划要求猎户座与人类着陆系统（HLS）对接，这也是NASA为什么选择了SpaceX的星舰。这艘宇宙飞船将在月球轨道上等待100天，迎来宇航员后把他们送往月球表面。返回地球时，宇航员将通过星舰从月球起飞，回到等候已久的猎户座，然后回家。

SpaceX的星舰是什么？

星舰是一种重型火箭，目前由SpaceX公司研发。完整的火箭由两部分组成：70米高的助推器“超重型”（Super Heavy）和50米高的上面级“星舰”（Starship）。（助推器和上面级组成的火箭也叫做“星舰”。）与以往的运载火箭不同，这次的目标是研发可以自行发射和着陆的火箭。SpaceX公司的猎鹰9号火箭有一个可以实现这个要求的助推器，因此能重复使用；NASA利用猎鹰9号把宇航员送往国际空间站。

在月球任务中，“超重型”助推器将帮助星舰火箭发射，离开地球，前往月球轨道；火箭的上面级则等待着，利用自身的引擎，把宇航员送到月球表面。

从2020年12月开始，SpaceX公司已经在高空飞行中测试了4个星舰火箭原型机。到目前为止，星舰火箭已经可以飞到12.5公里的高空，但每个原型机都在尝试着陆时爆炸了。NASA表示，在载人登月前，要求SpaceX演示在月球完成无人驾驶着陆。

还有哪些公司也参与了竞争研发NASA登月飞行器？

共有三个团队竞争NASA的合同，除了SpaceX公司外，还有蓝色起源公司和动力系统公司的独立设计团队。

也许这次宣布中最令人惊讶的是，在三家公司中，NASA只选择了SpaceX公司。通常情况下，NASA会选择两个承包商，这样执行关键任务的航天器就有两种选择；如果其中一家无法交付，计划仍能继续进行。例如，NASA的商业货运项目负责为国际空间站运送物资，与SpaceX公司和诺斯罗普·格鲁曼公司都有合作；商业载人项目则与SpaceX公司和波音公司签订了合同。

仅与SpaceX合作也体现了NASA的信心，他们相信SpaceX可以建造出登陆月球的星舰。只选择一个承包商，也意味着NASA有望利用国会批准的预算重返月球，因为SpaceX报出的29亿美元的价格比竞争对手的方案便宜得多，而且该公司计划支付星舰研发成本的一半以上。但这意味着，NASA现在没有备选方案。

“（NASA）只选了一个合作伙伴可谓非常大胆，尤其是选了这样一个雄心勃勃的航天器；星舰充满了雄心壮志，”非营利组织行星协会的太空政策顾问Casey Dreier说。虽然星舰首先会运送人类往返于月球，但它的最终目的是把人类送往火星世界。这意味NASA在投资星舰的同时，“也在进行把人送上火星的二级投资”。

至于未来的阿尔忒弥斯任务，NASA仍有选择余地。该机构表示，与SpaceX的合同只包括阿尔忒弥斯3号和早些时候的无人驾驶演示。阿尔忒弥斯4号以及之后的任务，NASA计划让其他公司也参与运送人类往返于月球的竞标。

星舰多久之后能飞往月球 ？

NASA的阿尔忒弥斯计划不是SpaceX唯一的登陆月球计划。2018年，SpaceX与日本 时尚 界亿万富翁前泽友作签订协议，把他和一群艺术家送上绕月轨道，并接回地球。SpaceX打算在2023年启动“亲爱的月亮”计划。

虽然登月计划雄心勃勃，但在把人类安全送上月球表面的过程中，NASA、 SpaceX和其他机构可能会遇到挫折。宇航员返回后，NASA希望他们能在月球上长时间生活和工作，测试火星冒险所需的各种技术。

“我认为21世纪20年代将成为阿波罗时代以来，最激动人心的十年，”Dreier说：“这是原因之一。”

（译者：Sky4）

航天员登月成功后是怎样返回地球的？返回地球身体会有何变化？

登月后的宇航员能够乘登月舱的上晋级返回月球轨道，与飞船对接，最后返回地球。

与地球相比，月球的引力仅为地球的六分之一，而且月球没有大气层。所以假如想逃离月球返回地球，我们不需求将飞船加速到7.9Km/s的之一宇宙速度，只需求打到2.4Km/s的速度即可，而且打到这个速度的过程中基本不用克制大气的阻力（想一想都觉得比地球上起飞容易太多了）。所以，要在月球起飞并不是一件艰难的事，只带够燃料就能够了。

从月球返回的过程简单来讲就是：首先登月舱的上晋级主发起机点火，飞上月球环绕轨道并与指令舱对接，对接胜利后丢弃登月舱。一切准备就绪后，效劳舱主发起机点火，将指令舱送入地球返回轨道，效劳舱燃料耗尽后丢弃效劳舱。最后指令舱安全返回大气层。之后飞船进入绕月轨道调整，恰当的时分，飞船把载有两名宇航员的登月舱别离进来，这时绕月轨道上留有效劳舱和指挥舱两个舱。返回时，再次返回登月舱。登月舱点火升空，这时舱里的不用要设备全都留在了月球，取而代之的是月岩样本等物。在抵达地球后，效劳舱被丢弃，只要指挥舱进入大气层，溅落在海洋。

总结来说：飞往月球时飞船重量大约45吨，需求提供的加速度为11Km/s。返回地球时指令舱大约6吨，需求的及速度为1Km/s。指令仓与飞船总质量相比不只质量小而且需求的加速度也比拟小，同时月球上没有空气阻力，所以需求的推力也就更小了。计算下来，从地球飞往月球的动能大约是返回时需求动能的6000多倍。所以，返回的话并没有那么艰难。

美“阿波罗13号”在太空爆炸，宇航员如何返回地球的？

从1969年到1972年，美国一共先后6次登上月球，不过，当人们都感叹于美国的“登月奇迹”时，却鲜少有人知道，事实上，美国一共是筹备了7次的载人登月，之所以只成功了6次，是因为其中有一次失败了。而这一次失败的载人登月，是发生在1970年的4月，这也是美国阿波罗计划中的第三次载人登月，那么，这次登月失败的原因，又是什么呢？

“阿波罗13号”的太空大爆炸

“阿波罗13号”载人飞船从发射的一开始，就已经状态百出。比方说，当火箭被点燃的时候，二级火箭的5号助推器却关闭了，在当时，就有现场的专家建议，延期“阿波罗13号”的发射，不过，他们的建议却并没有被采纳。

最终，“阿波罗13号”成功离开地面，进入到太空之中，一开始一切也都比较顺利，地面上的工作人员和有关专家们，也都“松了一口气”。

然而，令人没想到的意外却在一次发生了，在发射后的2天时间里，这艘载人飞船和地球之间的距离，已经达到了32万公里，而且即将抵达月球的时候，却突然在太空中发生了大爆炸。

原因是因为当上宇航员根据地面控制中心的要求，来搅动飞船上的氧气罐时，却没想到氧气罐突然发生了爆炸，幸好，这三名宇航员都没有受伤，不过，想要继续去月球是不可能了，他们只能在太空中想办法返回地球。

那么， 这三名宇航员是如何返回地球的呢？

被NASA选中执行“阿波罗13号”任务的宇航员，也都是经验较为丰富的，于是，在飞船舱无法使用后，他们就立刻使用了登月舱，作为返回地球的工具，当然，他们也是比较幸运的，因为如果登月舱受损了，那么，他们也就永远无法返回地球了。

当然，用登月舱返回地球也是困难重重，毕竟登月舱的用途，是往返于月球轨道和月球表面，起到了一个帮助宇航员往返飞船舱的作用，本身它携带的能源，也是没有那么充足，根据NASA的设计，登月舱最多只够使用2天，但是，他们想要返回地球，却至少需要3-4天的时间。

所以，宇航员们为了能够回家，也是尽可能地去节约能源，同时，因为饮用水和食物不足，也都是忍饥挨饿，承受着巨大的痛苦。

最终，在太空逃生的第4天里，他们终于进入了地球的大气层，不过，这个时候，登月舱也“寿终正寝”了，这三名宇航员也是面临了新的挑战，乘坐着着陆指令舱，坠落到南太平洋中，幸好等待救援的工作人员很快就找到了他们，并且将指令舱打捞起来，这三名宇航员也终于平安回来了。

那么，“阿波罗13号”氧气罐爆炸的原因又是什么呢？

一开始，NASA是不承认氧气罐爆炸这个说法的，而是称是“阿波罗13号”在执行登月任务的时候，和一颗小行星相撞，一直到后来，为了给大家一个交代，NASA也终于启动了全面的事故调查，结果却没想到，竟然是真的因为氧气罐爆炸，而差一点要了这三名宇航员的命。

那么，为何氧气罐会爆炸呢？令人大跌眼镜的答案是，“阿波罗13号”上安装的氧气罐，竟然是一个“二手产品”，在美国成功完成之一次载人登月之前，事实上，美国此前也是进行了多次的无人试飞，其中在“阿波罗10号”飞船试飞的时候，就有一个氧气罐出现了问题。

事后，这个被“阿波罗10号”废弃的氧气罐，竟然经过复检之后，又被安装到了“阿波罗13号”的上面，而且早在飞船发射之前，事实上地面的工作人员也是发现了这个问题，但是却都抱有侥幸心理，没想到竟然这个氧气罐真的成为了安全隐患。

所以，因为“阿波罗13号”的失败，以及三名宇航员差一点就在太空中牺牲，这也导致NASA对此也是忌讳莫深，人们也都往往知道NASA曾经6次成功登月，却不知道事实上NASA是筹备了7次，而有一次差一点就酿成了一场极其可怕的太空事故。

在“阿波罗13号”之后，NASA也就再也不使用“二手产品”了，毕竟这种存在安全隐患的零件，不仅会让项目失败，更可能会让多个鲜活的生命，从此再也无法返回地球。