嫦娥五号只带回1731克月球样本,那么阿波罗如何载人返回?

嫦娥五号12月17日顺利返回地球,带回了珍贵的月球样本,原计划采集2公斤月球样本,实际上是1731克,这些样本最后被运送至“地外样品存储和解封室”。

嫦娥五号的顺利采样返回地球举世瞩目,是人类时隔44年再次月球上采集月球样本,上一次发生在1976年,苏联的月球24号无人月球采样,是苏联的第三次也是最后一次月球上采集样本。此次我国嫦娥五号经过复杂的流程只采集回1731克月球样本,那么上个世纪美国的阿波罗载人登月计划是如何载人返回地球的?

美国六次成功的载人登月共采集了380公斤的月球样本带回地球,下图中是阿波罗11号的三名宇航员,阿波罗11号任务期间从月球上带了21.55千克的样本,再加上三名宇航员的重量总重量可以达到300千克左右,这和我国嫦娥五号带的1731克月球样本差距巨大。

从地外天体上采集样本,关键在于火箭的运载能力,要想运送更重的航天器,就需要携带更多的燃料。上个世纪苏联之所以一直都没有实现载人登月,关键在于缺少大推力运载火箭。

而美国之所以成功,也在于土星五号大推力运载火箭的存在,二战结束后美国从德国接收了大量的科研人员,其中就包括沃纳·冯·布劳恩领导的团队,他被称为西方国家的“导弹之父”,在二战期间主导研制了令人闻风丧胆的V2火箭,后转入美国主持研发了土星五号大推力运载火箭。

土星五号高度110米、直径10米,月球轨道运载能力45吨,直接可以把阿波罗飞船送往月球,完全不需要借用引力弹弓效应来加速。而像我国的长征五号此次承担嫦娥五号的发射任务,其月球轨道运载能力刚好可以把嫦娥五号发射出去,嫦娥五号四个部分的总重量在8.2吨左右。

而像阿波罗飞船总重量差不多可以达到50吨,而这些重量除了必要的维生系统外,就是大量的燃料,例如指令舱、着陆器和上升器内的燃料都足够充足,就可以运送更重的人以及更多的月球样本。

那么如果把我国的嫦娥五号各个方面放大,可以进行载人,例如上升舱和轨道器中的燃料都足够的充足,那么我们也可以从月球上取回更多的月球样本。但是当飞船自身重量较大,谁能来运送它进入太空哪?因此就需要大推力运载火箭。

就像是上个世纪苏联的无人探测器月球上采集样本,一共进行了三次,月球16号采集了101克月球样本、月球20号采集了55克、月球24克采集了170克,一共三次才采集了330克左右。主要就是因为缺少大推力运载火箭,并且飞船少了一个轨道器的结构,只能上升器直飞,直接返回地球,因此需要携带更多的燃料,可以采集的月球样本就更少了。

归根结底,根源在于运载飞船的运载能力,其实嫦娥五号的成功很多关键性技术已经得到了验证,只要具备大推力运载火箭,未来的载人飞船操作就能更简单一些,毕竟整个流程比较类似。

文/科学黑洞,图片来源网络侵删。