1969年,美国宇航局(NASA)的三位宇航员乘坐阿波罗11号飞船飞向月球。其中一位宇航员停留在月球轨道上,另外两位宇航员成功登陆月球。最终,三位宇航员乘坐飞船安全回到地球上,完成了人类第一次载人登月任务。
三位宇航员从月球回到地球上后,他们可以若无其事地站着,还能健步如飞。相比之下,我国的三位神舟十二号航天员回到地球上后,需要坐在椅子上,然后被抬着走。既然宇航员都是从太空中回来,为什么会有这么大的差别?难道当年的阿波罗登月是骗局吗?
虽然阿波罗登月计划已经过去了半个世纪,但对于当年的载人登月仍然存在一些质疑声,除了上述的例子,还包括旗子在没有空气的月球上看起来在飘扬,月球上的黑暗天空看不到星星,月球上没有发射塔架却能发射火箭。下面,我们先来看看当年究竟是怎么登月的。
阿波罗飞船由两部分构成,名为“哥伦比亚号”的指令/服务舱,以及名为“鹰号”的登月舱。作为至今还是最强大的运转火箭,起飞重量高达3000吨的土星5号,可以把阿波罗飞船以及三名宇航员送到月球轨道。
到达月球轨道后,经过一系列调整,开始进行登月。两位宇航员进入登月舱,另一位宇航员留在指令/服务舱。登月舱不断减速,高度不断降低,逐渐靠近月球表面。最终反推火箭启动,登月舱成功降落在月球上。
随后,两位宇航员相继走下登月舱的舷梯,成功踏上了另一颗星球的表面,这是人类首次在月球上留下足迹。宇航员拿出旗子,插到月表上,并且拍摄了照片。但就是这样的景象,让人们产生了质疑。
月球上没有空气,也就不会有空气流动而产生风。然而,旗子看起来在迎风飘扬。这个原因是旗杆上有横向支撑杆,所以旗子可以被撑起来。旗子的面料是普通的尼龙,在飞行时经过折叠后,展开就会产生褶皱。当宇航员在装旗子时,在没有空气阻力的月球上,受到晃动的旗子,完全停下来需要更长的时间。
我国的嫦娥五号在去月球上采样时,带了一面国旗去展示。这面五星红旗用高性能芳纶纤维制成,四边都有支撑,所以旗子看起来很平整。在充满辐射的月球表面上,这种特殊的面料可以让五星红旗长时间保持鲜艳的颜色,而当年阿波罗登月的旗子可能早就褪成白色。
无论是阿波罗载人登月拍摄的照片,还是我国嫦娥三号、四号或者五号在月球上拍摄到的照片,都可以看到月球的天空是黑的,没有任何的星星。这倒不是因为在月球上的白天看不到星星,而是因为相机拍摄的问题。
月球上不存在大气,太阳光照射过来不会被散射到各个方向,天空无法被照亮,所以天空是黑的。宇宙中的星星发出的微弱星光不会被太阳光遮蔽,所以在月球上的白天也能直接看到星星。
星星之所以没有出现在照片中,是因为星光实在太过微弱。月表被太阳光照得非常明亮,相机为了让月表处于正确的曝光,只能控制进光量,所以暗淡的星光就无法显示出来。如果要显示出星星,月表部分就要处于过曝光的状态。
在完成月面任务后,两位宇航员回到登月舱中。登月舱分为上升级和下降级,在着陆月球时,下降级的反推火箭在工作。在离开月球时,下降级可以作为临时发射塔架,上升级启动反推火箭,把宇航员带离月球。
因为月球的引力较小,而且又没有空气,不需要太大的推力,登月舱上升级就能飞离月表,并与在月球轨道上的指令/服务舱对接。然后,登月舱分离,三位宇航员乘坐指令/服务舱启程飞向地球。最后,服务舱也被分离,指令舱带着三位宇航员在海上降落。
三位宇航员回到地球上后,还能活蹦乱跳,与神舟十二号的三位航天员截然不同。这是因为阿波罗11号宇航员在太空中待的时间只有8天,而神舟航天员在太空中待了长达3个月,长时间的太空飞行会对人的身体造成影响。
在地球表面,受到地心引力的作用,人体已经发展出一套机制来适应重力环境。但到了太空中,人体处在失重的环境中,骨骼和肌肉不需要对抗引力,渐渐地就会退化。
另外,在太空中,人体内的血液也会处于失重的状态,血液会进行重新分布。一旦在太空中待了很长时间后再回到地球上,心血管系统的调节能力出问题,心脏不能把足够多的血液泵到下肢和脑部,这就是立位耐力变差,所以站不起来是很正常的,强行站立严重的可能会导致昏厥。
如果未来人类要飞向更加深邃的宇宙,长时间生活在太空中,就需要解决失重的问题。一种方法是旋转太空飞船,让宇航员感受到足够强的离心效应,产生相当于1g的人工重力。还有一种方法是让宇宙飞船不断加速,产生1g的加速度,这样也能模拟出地球表面的重力。