在太空竞赛方面，苏联给人的感觉总是特别“大条”，在完成一系列令人尴尬的任务失败之后，终于他们输掉了太空竞赛。
1969年7月20日，美国的阿波罗11号成功登月，也就正式宣告美国赢得了太空竞赛。
阿波罗11号的运载火箭是土星5号，它是迄今为止人类建造的最强大的火箭之一。
然而，我们知道任何太空任务的运载火箭都是在上升过程中，燃料耗尽后被逐渐抛弃的，土星5号也一样，它被留在了地球，进入月球的轨道的只有阿波罗11号。
那么问题就来了，去往月球后，没有火箭的助推，阿波罗11号是如何从月球返回地球的？
阿波罗11号的组成部分
当阿姆斯特朗说完那句著名的“这是我个人的一小步,却是人类的一大步”后，就是插旗，拍照，钻洞和取岩石了，该做的事情做完之后，剩下的就是回家了。
如果要回答他们需要经历什么？那么简单地说，就是从月球表面发射航天器、与月球轨道上的另一艘航天器对接，然后推动机组人员飞行数十万公里，最后在重返地球时在炽热环境中生存下来！
其实，在之后的阿波罗登月任务中，也都是这么返回地球的，
这听起来好像还挺容易的，但是做起来还挺难的，因为任何一次故障都会导致他们回不来。
所以当时的美国总统准备了两份演讲稿，一份是登月成功时使用的，还有一份是失败时使用的。
但是，我们今天要讨论的只是在没有运载火箭的情况下，航天器如何在月球发射，以及如何在月球轨道上返回到地球？
那么，我们就不需要了解具体存在什么样的风险，只要简单知道阿波罗11号的组成就可以很清楚地了解这个过程。
图注：阿波罗11号在运载火箭顶部
这个是50多年前土星5号发射的情景（上图），阿波罗11号飞船就在火箭的最顶端，而下面基本都是火箭燃料的存储室。
图注：阿波罗11号宇宙飞船
这个才是阿波罗11号的样子（上图），土星5号在燃料耗尽后被全部抛弃，而阿波罗11号经历3天多一点的时间进入了月球轨道。
你可能看过一些科幻电影，当宇宙飞船到达某个未知星球时，往往会留一部分人在星球轨道上做技术支持和信息分析，然后另一部分人驾驶宇宙飞船进入星球探险。
图注：哥伦比亚号（左）鹰号（右）
其实，阿波罗11号任务也是这样的，它被分成两部分，服务舱（或者叫哥伦比亚号）和登月舱（或者叫鹰号）。
阿姆斯特朗和奥尔德林就是驾驶登月舱进入月球科考的宇航员，而柯林斯则是待在服务舱检查和调节机器，以及做之后回航准备的那位。
不过，与科幻电影中的飞船有些出入，阿波罗11号的登月舱很丑，有着粗糙的边缘，皱褶的金属箔，蜘蛛般的腿，总之一点没有宇宙飞船美感。
图注：上面是上升级，下面是下降级
事实也是如此，登月舱是在土星5号的保护罩中携带的，它只能在太空的真空中运行，还好月球的空气十分稀薄（几乎真空），所以它的设计并没有考虑空气动力学，它十分轻巧和实用。
即便如此，登月舱还是分成了两部分，下降级和上升级，听这个名字就不难理解，一个是用来下降到月球的，另一个用来上升到月球轨道的。
其实，登月舱的这两部分，以及服务舱的情况或者功能和运载火箭是十分相似的，至少两者都有助推的发动机，而且都存储了充足的燃料，以及用完之后就被抛弃。
月球的引力差不多只有地球的六分之一，它们本身又很轻巧，加上没有空气的阻力，所以它们的燃料也不需要像土星5号那样“大额”。
图注：服务舱，顶部是狭小的指令舱
宇航员如何从月球返回地球？
当一切准备就绪，登月舱就会和服务舱分离，在两者到达安全距离后，下降级发动机开始启动，使登月舱降速并降低轨道。
着陆月球之后，下降级的燃料基本耗尽，阿姆斯特朗和奥尔德林在月球行走2个多小时后，探险任务结束，接下去就是返回月球轨道。
图注：阿波罗11号登月全过程
宇航员回舱后，上升级的发动机启动，而下降级模块被抛弃（就像火箭升空一样），据信，上升级在435秒内产生约3500磅（1磅≈0.45千克）的推力，把重达32500磅的上升级加速到2000m/s的速度。
大约4个小时后，上升级与月球轨道上的服务舱完成对接，这时候的上升级燃料也就耗尽了，于是宇航员进入服务舱后，上升级模块也被抛弃了。
这时候，服务舱的发动机启动并加速返回地球，这个过程和地球过来的时候有点点相似。
图注：最后留下的指令舱
大约3天之后，服务舱到达地球上空，燃料也就耗尽了，它也被抛弃了，就只剩下它顶部狭小的、三个宇航员待了三天的“指令舱”（上图）。
有趣的是，当时预定降落的位置受到雷暴天气的预警，但是已经没有足够的燃料等待风暴过去了，所以他们选择着陆，这是老美最厉害的部分，这点意外也在他们的考虑之内。
他们把指令舱的钟形底部当作机翼，在重新进入大气层时，以一定的角度把着陆区拉长到几百公里之外，完美避开风暴。
之后的事情，就是三个宇航员被带上了“大黄蜂号”，出于对“月亮病菌”的担忧，他们被隔离在那里21天，并接受总统的慰问。
最后
就像阿姆斯特朗所说的那样，这绝对是人类的一大步，但也就像很多人质疑的那样，这么小的登月舱真的可以携带足够的燃料吗，人类“这一步”真的已经迈出去了吗？
答案是肯定的，不得不佩服老美的航天科技，这一切要归功于月球的低引力和接近真空，如果换成火星，或许它真的需要一个火箭发射台，不然宇航员买的就是单程票了。
