人类怎么去月球

月球是太空中距离地球最近的天体，平均距离为238,857英里（384,403公里）。第一个飞过月球的探测器是1959年1月2日发射的俄罗斯 "月球一号"。10年零6个月后，阿波罗11号任务于1969年7月20日，尼尔-阿姆斯特朗和埃德温-"巴斯"-奥尔德林在宁静之海着陆。去月球是一项任务，用约翰-肯尼迪的话说，这需要一个人的精力和技能的最大限度的发挥。

计划分阶段进行。尽管科幻小说故事中流行的是一体式火箭飞船，但去月球的任务最好分成几个独立的部分：实现低地轨道、从地球转移到月球轨道、在月球上着陆、倒转步骤返回地球。一些科幻小说中描写了比较现实的登月方式的故事，其中的宇航员要去一个轨道空间站，在那里停靠着较小的火箭，将他们送到月球并返回空间站。由于美国与苏联的竞争，这种方法没有被采用；空间站Skylab、Salyut和国际空间站都是在 "阿波罗计划 "结束后才建立起来的。 阿波罗计划使用的是三级土星五号火箭。最底层的第一级火箭将火箭组件从发射台升到42英里(68公里)的高度，第二级火箭将其升至低地球轨道，第三级火箭将其推入轨道，然后推向月球。美国宇航局提出的2018年重返月球的 "星座 "计划由两级火箭组成。有两种不同的第一级火箭设计：只载人的升空级由一个单一的五段式火箭助推器组成的 "战神一号"，以及由外部燃料箱下的五个火箭发动机组成的载人载物升空级，由两个五段式固体火箭助推器补充的 "战神五号 "组成。重型提升组件将运载月球轨道舱和着陆器，当两个火箭系统对接时，航天员将转移到月球轨道舱和着陆器上。

为这次旅行准备好行李。由于月球没有大气层，你必须自备氧气，这样你在月球上时就有了呼吸的空间，而当你在月球表面漫步时，你需要穿上太空服来保护自己，以免在为期两周的月球日里受到炽热的高温，或在同样漫长的月夜里受到令人窒息的寒冷--更不用说缺乏大气层的月球表面所暴露出来的辐射和微型流星体了。你还需要吃点东西。宇航员在太空任务中使用的食物，大部分都要经过冷冻干燥和浓缩，以减轻其重量，然后在吃的时候再加水重组。同时，它们还需要是高蛋白的食物，以减少吃后产生的身体废物。(至少你可以用唐糖洗掉)。 你带入太空的一切东西都会增加重量，这就增加了提升它和运载它进入太空的火箭所需的燃料量，所以你不可能把太多的个人物品带入太空--而且那些月球上的石头在地球上的重量是在月球上的6倍。

确定发射窗口。发射窗口是指从地球上发射火箭，使火箭能够在有足够的光照来探索着陆区的时间内，在月球上所需的区域着陆的时间范围。发射窗口实际上有两种定义，即月度窗口和每日窗口。月度发射窗口利用了计划中的着陆区相对于地球和太阳的位置。由于地球的引力迫使月球保持同侧朝向地球，所以探索任务选择在朝向地球一侧的区域，使地球和月球之间的无线电通信成为可能。时间也必须选择在太阳照耀着陆区的时候进行。 每天的发射窗口要利用发射条件，如航天器的发射角度、助推火箭的性能、发射后是否有飞船下行等，以跟踪火箭的飞行进度。早期，发射的光照条件很重要，因为白天的光照使人们更容易在发射台上或进入轨道前监督中止飞行，并能用照片记录中止飞行的情况。随着美国宇航局在监督任务方面获得了更多的实践，白天发射的必要性降低了；阿波罗17号是在夜间发射的。

升空。理想情况下，前往月球的火箭应垂直发射，以利用地球的自转帮助其实现轨道速度。然而，在 "阿波罗计划 "中，美国宇航局允许火箭在垂直方向上有18度左右的可能范围，而不会对发射造成重大影响。

实现低地球轨道。在逃避地球引力的牵引下，有两个速度需要考虑：逃逸速度和轨道速度。逃逸速度是指完全摆脱地球引力所需的速度，而轨道速度是指绕地球轨道运行所需的速度。 地球表面的轨道速度只有18000英里/小时(7.9公里/秒)左右；实现轨道速度所需的能量比逃逸速度要少。此外，轨道速度和逃逸速度的数值越离地球表面越远，轨道速度和逃逸速度的数值就会下降，逃逸速度总是约为1.414（2的平方根）乘以轨道速度。

过渡到跨月球轨道。在达到低地球轨道并确认飞船的所有系统都正常后，就可以启动推进器，进入月球。在 "阿波罗计划 "中，这是通过最后一次启动第三级推进器来完成的，将航天器推向月球。一路上，指挥/服务舱(CSM)与第三级分离，转过身来，与第三级上部携带的月球游览舱(LEM)对接。 在 "星座计划 "中，计划是让运载着乘员及其指挥舱的火箭在低地球轨道上与货运火箭带来的出发级和月球着陆器对接。然后，出发级将发射推进器，将航天器送入月球。

进入月球轨道。一旦航天器进入月球的引力，发射推进器使其减速，并将其置于月球轨道上。

转移到月球着陆器上。阿波罗计划和星座计划都有独立的轨道舱和着陆舱。阿波罗号指挥舱要求三名宇航员中的一名宇航员留下来驾驶，而另外两名宇航员则登上月球舱。星座号计划的轨道舱被设计成自动运行，这样，如果需要的话，它的所有四名宇航员都可以登上月球着陆器。

降落到月球表面。由于月球上没有大气层，必须使用火箭将月球着陆器的下降速度减慢到约100英里/小时（160公里/小时），以确保完好无损地着陆，再慢一些，以保证乘客软着陆。最理想的情况是，计划中的着陆面应该没有大块的巨石；这就是为什么选择宁静海作为阿波罗11号的着陆场的原因。

探索。一旦你降落在月球上，是时候迈出那一小步，探索月球表面了。在那里，你可以收集月球上的岩石和尘埃，以便在地球上进行分析，如果你像阿波罗15、16和17号任务那样带着一个可折叠的月球车，你甚至可以在月球表面以高达11.2英里/小时的速度（18公里/小时）进行热车行驶。(不过，不要费力地转动发动机，因为这台设备是由电池供电的，而且没有空气来传递发动机的声音。)

收拾好行李回家。在月球上办完事后，收拾好样品和工具，登上月球着陆器进行返程。阿波罗号月球舱的设计分为两个阶段：下降阶段将其送入月球，上升阶段将宇航员送回月球轨道。下降级被留在月球上（月球车也是如此）。

与轨道飞船对接。阿波罗号指挥舱和 "星座号 "轨道舱都是为了把宇航员从月球上送回地球。月球着陆器的内容物被转移到轨道器上，然后月球着陆器解缆，最终坠落回月球。

回到地球上。"阿波罗 "号和 "星座 "号服务舱上的主推进器被发射，以摆脱月球引力，航天器被引导返回地球。进入地球引力后，服务舱的推进器对准地球，再次发射，使指挥舱减速，然后再被抛出。

进行着陆。指挥舱/太空舱的隔热罩暴露在外，以保护航天员免受再入大气层的高温影响。当飞船进入地球大气层较厚的部分时，降落伞被展开，使太空舱进一步减速。在 "阿波罗计划 "中，指挥舱像以前的载人任务一样，在海洋中飞溅下来，被海军舰艇打捞上来。指挥舱没有被重新使用。对于 "星座计划"，计划是像苏联的载人航天任务一样，在陆地上着陆，如果不可能在陆地上着陆，可以选择在海洋中降落。指挥舱的设计是要进行翻新，用新的热防护罩代替其热防护罩，然后重新使用。