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月球上沒有火箭和發射塔，美國人是如何返航的科學家搭順風車

飛出地球，登上其他星球不算厲害，還能回來才是“高手”！美國登月已經是上世紀的事情了，隨著科學認知與科技水平的不斷提高，質疑的聲音反而越來越多。其中飛船登陸之后，如何返航就是一個很大的技術難題，特別還是在上個世紀。

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要知道阿波羅號是土衛五號運載火箭給帶上天的，該火箭的推力至今都穩坐世界第二，而月球上并沒有如此強大的火箭與發射塔。

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返航的問題關鍵在于引力，因為事件的背景是地月系統，舉個不太恰當的例子，從地球到月球像是在爬坡，而從月球返回地球則是下坡的順風路。返航方案只限于月球，火星、金星都不適用。下面我們就來破除一下外界對人類第一次登月的質疑。
登月
從地球到月球分為：
火箭加速，克服地球引力升空進入環地球軌道
火箭再次加速脫離地球軌道進入地月轉移軌道，飛向38萬公里之外的月球
切入環月球軌道，具備一定速度，克服月球引力，繞月球運行，
緩慢減速，讓月球引力稍占上風，利用引力繞月緩緩降落。

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登陸過程沒有什么瑕疵可挑，一切順理成章，但是這個過程中存在一些細節，這些細節為阿波羅號返航埋下了伏筆。
返回的準備
在飛出地球的過程中，隨著燃料耗盡，土衛五一節節脫離，當它們進入地月軌道時，火箭最前端的部分，也就是那個尖尖的部分為指令艙和中間的服務艙，脫離了火箭，來了一個180度大旋轉。

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圖：調過頭來的指令艙，準備與登月艙“接吻”
“頭”和“腳”調了個個之后，又回來了與處于中間的登月艙進行對接，看看服務艙“腳”上那個大噴氣孔，用腳想也知道服務艙攜帶著燃料。緊接著指令艙與服務艙帶著登月艙與土衛五最后一節推進器分離進入地月軌道。

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當阿波羅號登入月球后，人類下來溜達了“一大步”，插上了小旗，撿了石頭，就準備往回走了。眼尖的小朋友，可能發現了，剛才那個調了個的“尖尖”指令艙和服務艙哪去了？還有登月計劃一共派出去3個宇航員，為什么下船的只有兩人？
其實船上沒人了，因為另一個宇航員壓根就沒在月球上，在組合狀態下環月軌道運行時，阿姆斯特朗與奧爾德林躲進了登月艙，然后與指令艙脫離，減速降落月球。而邁克爾·柯林斯繼續留在了指令艙中，圍著月球轉圈圈，指令艙才是返程車，他在等待下一個任務——帶大家回家。
火箭的逃逸速度
阿波羅號起飛的關鍵因素在于月球的引力。在操場上，扔個球，能扔出30米開外，如果在珠穆朗瑪峰上，你能扔更遠，因為山與地面有一個坡度。地球并不是平的，而是圓的，如果球離手時擁有足夠的初速度，使得球都已經離開地球了還沒有落地，那么會發生下面的情況：
球環地球運行，要達到環地球運行的初始速度，稱之為第一宇宙速度，7.9 km/s。如果勁再大點，地球的引力也無法讓它回心轉意，它就會發生下面的情況：
這種情況叫逃逸，地球的逃逸速度也叫第二宇宙速度，11.2km/s。逃逸速度只有天體的質量與半徑有關，而質量與半徑又決定了天體的引力，因此科學家也經常用逃逸速度來描繪天體的引力強弱，例如黑洞，宇宙至高速度的光都無法逃逸，所以黑洞引力極強。

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從月球返航
月球引力很小，它的逃逸速度為2.4km/s，阿姆斯特朗穿著厚重的宇航服，小心翼翼的走起來都一蹦一跳的，如果它使勁一跳，估計能秒了地球上的撐桿跳記錄。這意味著月球上根本不需要土衛五這么強勁的推進器，只需要配備一個“迷你火箭”和“迷你發射臺”。

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阿波羅號登月艙分為兩部分，下部分為下降級，攜帶少量的燃料可以穩穩的把飛船降落在月球表面。當飛船要離開時則與上半部分解鎖，變身成發射臺。而上半部分為上升級，也攜帶了少量燃料和發動機，這個迷你構造足以支撐它克服引力飛離月球表面。當登月艙上升級返回月球軌道，和指令艙對接，回家的事就傳遞給“大容量噴氣口”（服務艙）了。

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