月球上沒有火箭，當初登月的宇航員是如何返回地球的？

關於月球探險的疑問，從不曾間斷。阿波羅號於1968年搭乘土星五號飛離地球，許多人提出質疑：脫離運載火箭後，阿波羅號是如何獨自從月球啓航返回地球的呢？

火箭升空：土星五號攜帶阿波羅號離開地面，它的推力之大，世界排名第二，總重量超3000噸，攜帶了45噸的荷載，藉助巨型發射塔的力量，那場面令人心潮澎湃。

降落與發射：火箭穩穩垂直着陸的技術是馬斯克近年的研究成果。一般航天器重返地球時，通常是直接“墜落”，利用降落傘減速。那麼，在五十年前，阿波羅號是如何在月球穩穩着陸，又如何具備再次發射的條件呢？

要知道，在月球上並沒有發射臺的存在。難道月球上有着與土星五號類似的運載火箭，提前建好的發射臺？這顯然是不切實際的。

既然阿波羅號無法獨立完成登月之旅，嫦娥五號同樣如此，實際上返回地球的宇航員並非由“降落過月球”的航天器接回。我們先來簡單梳理一下過程：

首先，強大的運載火箭突破地球引力，將航天器送入太空。

然後，航天器進入繞地軌道，與推進器分離，環地球飛行的同時，火箭把阿波羅號或嫦娥五號送入飛向月球的轉移軌道，並隨後分離。

接近月球時，點火調整速度，進入環月軌道。

不論是嫦娥五號還是阿波羅11號，都不是單一結構的航天器，而是由多個模塊構成。

阿波羅11號在整個飛行過程中經歷了兩次分離與對接，而嫦娥五號僅進行了一次分離與對接。阿波羅號的第一次分離是爲了結構調整，經過180度旋轉後再對接，爲後續的登月與返航做準備。

當嫦娥五號與阿波羅11號進入環月軌道時，它們的工作原理類似：登月艙與軌道艙分離，通過減速被月球引力捕獲，同時在下降過程中登月艙的下降段點火，使之具有一定上升力以平衡月球引力，實現軟着陸。這一過程與馬斯克的獵鷹9號火箭的回收類似。

着陸月球后，阿波羅號的宇航員出艙行走、插旗、採集月岩；而嫦娥五號則採用自動化方式挖掘土壤、封裝樣本。

關鍵數據解密返航之謎：

儘管月球上並無重型火箭與發射塔，但航天器依然能從月球返回，關鍵在於利用引力。月球的引力遠小於地球，從月球“出發”的初速度只是關鍵一躍，大部分航程仍受地球引力作用，因此返程多是下坡路。

土星五號攜帶阿波羅號飛離地球時，總重量爲3000多噸，荷載45噸。這其中環月軌道艙重25噸，登月部分上升段4.7噸、下降段15噸。也就是說，從月球起飛的重量只有4.7噸，燃料佔了一半多（2.4噸），飛船本身只有2.3噸，實際載荷僅包含兩名宇航員及所攜帶的月岩（另一名宇航員留在軌道器上）。

關鍵在於，月球的引力只有地球的六分之一。根據牛頓第二定律F=ma，月球上4.7噸物體受到的重力，與地球上0.8千克物體相當，也就是約相當於地球上兩頭豬的重量。

火箭逃離地球需要達到11.2km/s的逃逸速度，但因爲月球引力小，僅需達到1.68km/s的環月球速度即可。換句話說，宇航員與月岩並非直接從月球表面搭乘“兩頭豬”返回，而是在近月軌道“換乘”軌道器。

綜上所述，航天器在地球與月球的起飛條件大不相同，地球起飛的難度遠超月球，起飛重量相差3750倍，所需速度差7倍，且不包括空氣阻力的因素。這說明，從月球起飛只需一個輕量級發射架（約10噸的下降段）及一個“迷你火箭”（4.7噸的上升段，含2.4噸燃料）即可。

當登月艙上升段從月球起飛後，宇航員攜帶月岩轉移到返回艙，隨後上升段與軌道艙分離，軌道艙最終點燃引擎改變軌道進入地月航道。返回艙與服務艙分離，獨立朝向地球返航。最終，返回艙進入地球軌道，減速進入大氣層，完成太空之旅的返航。