月球上不能发射火箭，宇航员是怎么返回地球的？

阿波罗计划并非一蹴而就，其背后是多年的探索与无数次的试验。

1961 年，时任美国总统肯尼迪宣布登月计划，随后 NASA 便开始了紧锣密鼓的筹备工作。然而，计划伊始便遭遇挫折，1967 年 1 月 27 日，阿波罗 1 号在发射前的例行测试中指令舱着火，三名宇航员不幸牺牲，这给整个计划蒙上了一层阴影。

在此之后，NASA 汲取教训，对土星 5 号以及飞船的各个舱进行了一系列不载人测试，包括轨道点火、月球返回模拟等。

从阿波罗 2 号到 6 号，这些测试为后续的载人任务奠定了坚实基础。

接着，阿波罗 7 号到 10 号进行了载人环绕地球、环绕月球以及往返等任务，还实现了登月舱与指令舱在太空的载人对接。经过这些前期任务的成功执行，阿波罗计划离载人登月再返回的目标越来越近。

阿波罗飞船由指令舱、服务舱和登月舱三个主要部分组成。

指令舱是宇航员在往返地球过程中的生活和控制中心；服务舱则为飞船提供动力、电力、氧气和水等关键支持；而登月舱则肩负着在月球表面着陆和起飞的重任。这种独特的设计使得飞船在不同阶段能够各司其职，确保任务的顺利进行。

当阿波罗飞船抵达月球轨道后，指令舱继续在轨道上环绕月球飞行，而两名宇航员则进入登月舱，准备着陆月球表面。

登月舱由上升级和下降级组成，下降级配备了强大的发动机和着陆装置，用于实现安全着陆。在宇航员的精确操控下，登月舱缓缓降落在月球表面，开启了人类探索月球的新篇章。

宇航员踏上月球表面后，开始进行一系列科学考察任务，包括采集月球岩石和土壤样本、设置科学实验仪器等。

他们身着特制的宇航服，在月球低重力环境下小心翼翼地行动，将采集到的珍贵样本妥善放置在登月舱内，为后续的研究提供了重要资料。

在完成月表任务后，宇航员面临的第一个挑战便是从月球起飞。由于月球质量只有地球的 1.2%，半径却达到地球的 27%，其引力相对较弱，逃逸速度仅为 2.4km/s，远低于地球的 11.2km/s。更为关键的是，阿波罗号并不需要从月球完全逃逸，而只需达到月球的第一宇宙速度 1.8km/s，进入环月轨道与指令舱对接即可。

此外，阿波罗 11 号的登月舱设计巧妙，在着陆时，上升级与下降级一起登陆月球，但当要起飞时，下降级作为发射架留在了月球上，只有上升级携带宇航员和样本升空。这大大减轻了起飞重量，使得从月球起飞的火箭只需登月舱本身，并不需要额外的火箭助推。

美国人对登月舱的质量把控极为严格，因为质量越大，起飞所需的能量就越大。

而能量与速度的平方成正比，月球逃逸速度与地球逃逸速度大约是 1:5，这意味着如果逃离地球需要 5 倍的速度，实际上需要 25 倍的能量，也就是 25 倍的燃料。

从月球起飞仅仅只需升空飞到月球轨道上，荷载相比土星五号出发时小得多，进一步降低了能量需求。

上升级成功起飞后，在宇航员的操控下，精准地与在环月轨道上等待的指令舱进行对接。这一过程需要极高的技术精度和默契配合，一旦对接失败，宇航员将面临无法返回地球的绝境。

对接成功后，宇航员将采集的样本等转移至指令舱，随后登月舱的上升级便完成了使命，被抛弃在环月轨道。

服务舱在返程过程中扮演着至关重要的角色。

它携带了充足的燃料，为飞船提供动力，推动指令舱脱离环月轨道，踏上返回地球的征程。在返回途中，服务舱持续为指令舱提供各种支持，确保宇航员的生命安全和设备的正常运行。

当飞船接近地球时，服务舱与指令舱脱离，指令舱独自进入地球大气层。由于速度极快，指令舱与大气层剧烈摩擦，表面温度急剧升高，形成一个炽热的火球。

在这个过程中，指令舱必须承受高温和高压的考验，同时保持结构完整，以确保宇航员的安全。

随着指令舱逐渐减速，降落伞打开，进一步降低下降速度。最终，指令舱以合适的速度落入预定海域，等待救援人员的到来。至此，宇航员成功完成了从月球返回地球的壮举。

阿波罗计划的成功，为人类探索月球提供了宝贵经验，也为后续的航天任务奠定了基础。如今，随着科技的不断进步，各国对月球的探索热情依旧高涨。

我国的嫦娥工程也在稳步推进，早就确定在2030年之前开展载人登月，让我们一起期待吧！