月球上没有火箭，美国载人登月的宇航员如何返回地球？

美国宇航员登上月球早已成往事，阿波罗项目成功实施了六次载人登月，并安全返回。尼尔·阿姆斯特朗虽是首位踏上月面的人，但他只是开启了这一系列壮举的第一章。如今，他们的目光已投向了红色星球——火星。阿波罗的返回舱并非直接在月面着陆，而是绕月飞行，仿佛你叫了辆出租车，到了湖边便让司机环绕湖面数圈，你在湖边捕鱼，然后再与司机会合，共同返家。

紧随其后，嫦娥五号也即将月面之旅，同样携带月球样本返回，证明了往返月球的方案切实可行。阿波罗项目并非仅阿姆斯特朗所在的阿波罗11号，数字序列揭示了还有之前的1号至10号任务。

然而，阿波罗项目的历程并非一帆风顺。1967年2月21日，预定发射的阿波罗1号在未升空前便宣告终结，由于一个月前的一次例行测试中，指令舱突发火灾，三名宇航员在短短15秒内不幸罹难。

自此，美国人在接下来的阿波罗2号至6号任务中只进行了无人测试，包括土星5号火箭和飞船各舱室的环月点火、模拟返回等。他们并未急于月面着陆，而是通过阿波罗7号至10号的载人环地、环月飞行、往返操作，以及登月舱与指令舱的太空对接。这些尝试均告成功，标志着人类离载人登月再返回仅一步之遥。在整个计划中，唯一未经过充分测试的环节便是登月舱的月面着陆与样本采集返回。

随着阿波罗11号实现了“巨大的一步”，阿波罗项目延续至17号任务，其中6次成功实现了人类登月。有人困惑，既然美国曾经实现过登月，为何现在不再继续？答案在于他们已经六次成功载人登月，每次耗资巨大，重复的行程不再新鲜，他们选择将精力转向火星的探索。

月球是人类踏足宇宙的跳板，是我们在无垠太空中唯一可以亲身实践的目的地。要前往更遥远的星球，月球是我们唯一的实验场。

了解阿波罗计划的历程后，我们会发现美国并非如我们想象的那般神奇，他们只是早于我们踏出了那一步。嫦娥工程正在进行中，等到11号任务时，相信中国宇航员已经踏上月球。最后，我们来探讨一个饶有趣味的问题：阿姆斯特朗是如何携带“月球石头”归来的。

月球围绕地球旋转，成为地球的卫星。宇宙中的天体质量决定引力大小。在地月系统中，地球的引力起主导作用。当我们前往月球时，需要克服地球引力；返程时，利用地球引力作为“便车”，但这并非关键所在。

引力与星球质量成正比，星球越大越致密，逃逸就越困难。为了逃出星球，我们需要一定的初始速度。月球质量虽小，但半径约为地球的27%，因此逃逸月球引力比逃离地球要容易得多。逃离地球需要11.2km/s的速度，而逃离月球仅需2.4km/s。

阿波罗11号前往月球所使用的土星五号火箭，至今仍是世界第二强火箭。那么，从月球返回需要多大推力的火箭呢？

我们要明白两件事：

阿波罗11号的登月舱并不返回地球，它只负责月面着陆与起飞。

速度与能量关系遵循平方律。

当飞船抵达月球轨道时，土星五号的推进器已经脱离，只剩下指令舱、服务舱和登月舱。两名宇航员搭乘登月舱着陆，而另一名留在指令舱环绕月球，等待带回宇航员和样本的登月舱，最后乘坐指令舱回家。

美国对登月舱的质量控制极其严格，以减少着陆质量，因为质量越大，起飞所需能量也越大。质量和月球起飞所需能量意味着需要携带的燃料。动能（能量）是速度的平方，也就是说，月球的逃逸速度（2.4）与地球的逃逸速度（11.2）约为1:5。这意味着逃离地球需要5倍的速度，实际上则需要25倍的能量，也就是25倍的燃料。

但还有更多细节：

阿波罗号无需逃离月球，只需进入环月轨道与指令舱对接，因此只需达到月球的第一宇宙速度1.8km/s。

土星五号携带了往返所需的全部燃料，重量庞大；而从月球起飞仅需飞到月球轨道，故而荷载较小。

阿波罗号登陆时，上升级与下降级同时着陆，但返回时，下降级作为发射架留在月球，只有上升级搭载宇航员升空，进一步减轻了荷载。

综上所述，从月球起飞的火箭仅需携带登月舱本身，无需额外火箭助推。返回地球的任务则由携带充足燃料的服务舱来完成，最终服务舱与指令舱分离，指令舱进入大气层安全返回地面。