月球上没有火箭发射场，登月的宇航员是如何返航的？距离人类第一次登上月球已经50多年了，最近美国又计划2025年重返月球，并在去年底进行了新的登月火箭，也就是太空发射系统的第一次发射实验。

我国也公布了2030年左右实现载人登月的计划。尽管如此，还是有很多人会怀疑美国阿波罗登月的真实性。在这些怀疑的人当中也有不少是科学家，甚至是火箭工程师。怀疑者认为登月不真实的证据有很多，网上也有很多反驳。其中很重要的怀疑之处就是火箭上并没有火箭发射场，当初阿波罗登月的宇航员是如何返回地球的？我平时和朋友们也经常讨论这个问题，发现对于怀疑者，我们是无法彻底说服他们的。我就提出这样一种设想，假如我们让一个怀疑者坐着和阿波罗登月一样的火箭和飞船着陆月球，亲眼目睹当年的登月着陆器并返回地球，也许他就不再怀疑了。然而我的一个朋友说，这还是解决不了怀疑论者的问题，怀疑者可以说他的大脑被我们控制了，他的登月只是一个幻觉，是不是很无语呢？

后来我就换了个想法，对于这个问题，真正重要的不是去说服怀疑者，让怀疑者认同一个关于过去的论断，而是提出关于未来可以检验的判断和预言，也就是说美国2025年登月宇航员返回地球的方案与阿波罗登月有什么不一样吗？我国2030年左右登月，月球上没有火箭发射场，宇航员如何返航？事实上，我国于2020年发射了嫦娥5号探测器，成功地从月球上取回了1.7公斤月壤样品，比较一下嫦娥5号和阿波罗飞船，我们发现它们都是由4个部分组成的。嫦娥5号这4个部分分别是服务器、返回器、着陆器和上升器，分别对应了阿波罗飞船的服务舱、指令舱、下降级和上升级。我们当然不怀疑嫦娥5号的真实性，阿波罗飞船的组成架构和工作过程可以说和嫦娥5号是完全一样的，你还怀疑它吗？

阿波罗飞船的上升级和下降级一起叫做登月舱，阿波罗飞船到达环月轨道后，登月舱的上升级和下降级一起着陆月球表面，这时候下降级的推进剂已经基本上耗光了，只剩下一个空架子，这个架子就相当于地球上的火箭发射架，而上升级就相当于火箭了。宇航员乘坐上升级到达环月轨道，与指令舱和服务舱对接，然后抛弃上升级进入指令舱，再由服务舱火箭发动机工作返回地球。

配图来自于图虫网

看到了吧，登月宇航员为了返回地球，在月球上是有火箭发射场的，只是月球火箭发射场的样子和地球上不一样而已。嫦娥5号返回样品1.7公斤，它的上升器重量300多公斤，阿波罗飞船上升级则装了两名宇航员，载重100多公斤，上升级的重量就约5吨。也就是说嫦娥5号就是个缩小版的阿波罗飞船。所以出于技术继承发展的考虑，为了保证载人登月的安全性和可靠性，我国2030年左右的载人登月方案就会采取和嫦娥5号、阿波罗登月一样的方案：由服务器、返回器、着陆器和上升器4个部分组成。那么美国2025年登陆月球的阿尔特米斯计划还会采用和阿波罗计划一样的方案吗？答案是否定的，是不是很奇怪？

事实上美国的登月火箭，也就是太空发射系统并不能独立完成2025年的登月任务，宇航员到达环月轨道后需要转乘Space X的星舰飞船登月版，由星舰着陆月球，并且乘坐星舰返回环月轨道。也就是说由星舰飞船取代了阿波罗飞船的下降级和上升级。接下来的两年，我们就可以看到星舰登月版各种试验飞行的消息了。所以月球上没有火箭发射场，登月宇航员返航有两种不同的技术方案，不管是哪种技术方案，需要保证宇航员安全返回地球都是困难的，我们就是要做困难而正确的事情，才能更好的应对未来的挑战。

本文为科普中国·星空计划扶持作品

作者：周炳红

审核：刘勇 中国科学院国家空间科学中心 研究员

出品：中国科协科普部

监制：中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

来源: 星空计划

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