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上了月球的宇航员是怎么回来的?

本文作者:互联网加网 更新时间:2019-09-05 10:05:33

  上个世纪美国已经先后6次登月,把十二名宇航员送到了太空。然而最近五十年却未再次登月,所以有很多阴谋论传出,说美国并未登月,因为登月车看起来太小了,不足以把宇航员送回来。

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  其实从月球返回并不需要像地球那么大的推力,相应的也不用那么多燃料。因为逃离一个星球的速度主要和其星球的引力有关。

  以地球为例,绕地球飞行的速度被称为第一宇宙速度为7.9KM/s,这是发射卫星的最小速度。而摆脱地球引力的速度为第二宇宙速度11.2km/s。逃离太阳系速度为第三宇宙速度为16.7km/s。

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  根据火箭飞行的计算公式,齐奥尔科夫斯基公式,有一质量为m的火箭,初始速度为0,喷气速度恒定为V0,由动能守恒m*dv=v0*dm(火箭本体获得的动量增量=喷出气体的动量),一积分就可以v=v0*ln(m/m0),左边是火箭的末速度,右边是喷气速度乘以质量比的对数。质量比就是火箭的初末质量之比,即(载荷+燃料)/载荷

  然后根据环绕速度公式v=√(GM/r)。已知月球质量为7350亿亿吨,半径为1738公里,可以很轻易的得出月球的第一宇宙速度为1.68km/s。登月舱上升段火箭发动机喷气速度大约为2.2km/s,假设从地球发射的火箭发动机也为这一水平,代到第一个公式里面,就能得到各自质量比,分别是36.27和2.16)。

  不考虑地球空气阻力和移动物体所做的功的话发射1千克物体在地球需要35千克燃料,而月球仅需要1千克燃料。所以从月球返回地球相对于登月要简单的多。同时因为不用考虑空气阻力登月舱不用做成柱形,而是球形。

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