为什么去月球上要点火才能升空

为什么去月球上要点火才能升空

为什么去月球上要点火才能升空？去月球是我们人类一直以来的愿景，从古至今，关于月亮，国内外都有很多关于它的神奇传说，直到今天我们终于有人类能够登上月球，那么为什么去月球上要点火才能升空呢？

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不是去月球上要点火才能升空，是只要去地球以外的地方，我们要用到火箭去的地方，都要点火才能升空，原因如下：

反冲原理。

要使一个物体从静止开始运动，必须有力作用在物体上，并且作用一定时间T。在物理学上，力F和时间T的乘积FT叫做力的冲量。要使火箭发射，就必需有冲量作用在火箭上。这种冲量是通过燃气的爆炸而产生的。

在现实生活中，我们经常会看到这样的现象，一个充足气的气球拿在手上，突然放手，气体从气球中喷出来，这时气球就向着相反的方向飞出去，这种运动遵循动量守恒定律，在物理上我们称作为反冲。

随着科技的不断发展，科学家们已经发明制造了各种型号的火箭，这些火箭内部构造互不相同而且都相当复杂。如1970年发射的长征1号丁，它是一枚装有二轨级的三级小型运载火箭，其内部结构如图（1）所示。

但是不管这些火箭内部构造有多复杂，其主要部分都可以归纳为壳体和燃料。壳体是圆筒形的，前端是封闭的尖端，后端有尾喷管，燃料燃烧产生的高温压燃气从尾喷管迅速喷出，火箭就向前飞去。

发射火箭由地面控制中心倒记数到零便下令第一级火箭发动机点火。在震天动地的轰鸣声中，火箭拔地而起，冉冉上升。

加速飞行段由此开始了，经过几十秒钟，运载火箭开始按预定程序缓慢向预定方向转变，100多秒钟后，在70公里左右高度，第一级火箭发动机关机分离，第二级接着点火，继续加速飞行，这时火箭已飞出稠密大气层，可按程序抛掉卫星的整流罩。

在火箭达到预定速度和高度时，第三级火箭发动机关机分离，至此加速飞行段结束。

随后，运载火箭靠已获得的能量，在地球引力作用下，开始惯性飞行段，直到与预定轨道相切的位置止。此时第三级火箭发动机点火，开始了最后加速段飞行。

当加速到预定速度时第三级发动机关机。火箭的运载使命就全部完成了。

火箭飞行所能达到的最大速度，也就是燃料燃尽时获得的最终速度，主要取决两个条件：一是喷气速度，二是质量比（火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比）

喷气速度越大，最终速度就越大，由于现代科学技术的条件下一级火箭的最终速度还达不到发射人造卫星所需要的速度，所以发射卫星要用多级火箭。

火箭的级数不是越高越好，级数越多，构造越复杂，工作时间的可靠性就越差。火箭和喷气式飞机一样都是反冲的重要应用。为了提高喷气速度，需要使用高质量的燃料。

当燃气从细口喷出时或水从弯管流出时。它们具有动量由动量守恒定律可知，盛燃气的容器就要向相反方向运动。火箭是靠喷出气流的反冲作用获得巨大速度的。

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太空中没有空气如何从月球点火升空？怎样产生的推力？

第一：我们知道在空气中的飞行器一般是靠空气的推力来完成飞行的，但是出去大气层，到了外太空，没有氧气出于真空的情况下，怎么办？其实，是有办法的，咱就拿火箭来说，火箭的燃料一般是偏二甲肼、液态氮、酒精和煤油组成的'，但是这些燃料燃烧得需要大量的氧气来支撑，那么我们就往火箭里再加入液态氧和四氧化氢来作为氧化剂来助燃，这样就不再需要外界的氧气了，在真空下也是能快速飞行的。

第二：物体在空气中飞行也是有阻力的，但是在真空中飞行是没有阻力的，飞行更快一些，更轻快，根据我们学的物理，牛顿第三运动定律的作用力与反作用力和守恒定律我们知道，当火箭剧烈燃烧喷射出火焰的同时，也获得了向上的一个巨大的推动力，这个推动力的大小与燃料燃烧向下喷射的动力相等的，而且火箭都是分好几组，每一组完成使命，就会自动脱离，来减少重量。

第三：在月球上是没有空气的，大气层很稀薄，约为地球的一万亿分之一，里面主要有少量的氨气和氢气，可以忽略不计，嫦娥在从月球上起飞的时候受到的阻力很小，可以忽略不计，这样比较容易升空，所以，在太空中飞行也有好处也有坏处。

其他网友观点

太空中没有空气，嫦娥如何从月球点火升空？怎样产生的推力？

之所以有这样的问题，是对火箭发动机不了解的缘故。凡飞出地球大气层的人造飞行物，都是在没有空气的情况下航行的，因此，太空飞行器是不需要空气的，知道了这一点，就应该知道飞船如何能够在月球上点火升空了。

首先说说推力。

何谓推力？就是给某物体一个力，这个物体就会朝着给力的反方向走。给力的方法是怎样的呢？比如一个人推放在地上的一个箱子，他就要脚下使劲蹬地，因此他给力的方向是向后的，但地是连着地球的，他当然蹬不走，因此这个力就朝相反的方向发出，箱子就移动了。

这就是牛顿第三运动定律的作用力和反作用力，以及推导出来的能量守恒定律的表现。第三运动定律通常表述为：相互作用两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等的，方向相反，作用在同一条直线上；动量守恒定律表述为：一个系统不受外力或所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。

通俗地说，就是力总是相对成对出现的，作用力和反作用力相等，它们的和为零，总动量不变。当然计算力的方法很复杂，比如推箱子并不简单只是向前向后的相互作用力标量，还有向下向上大小不同的矢量，这些合力才让箱子往前移动，计算起来很复杂，这里就不说了，只是简单化的描述。

在地球上飞行，是飞机发动机螺旋桨或喷气式往后推动空气，反作用力就推着飞机往前飞；而太空中没有空气，就依靠火箭发动机往后喷气，不需要推什么，只是发动机往后使用了作用力，飞船为了抵消往后的作用力，就反作用力往前飞，往后产生的动能与往前的动能是相等的，必须相互抵消。

在大气层内，飞机发动机要依靠空气中的氧来助燃，太空中没有氧，火箭发动机只能用自己携带助燃剂混合燃烧剂一起才能燃烧，因此飞机发动机与飞船使用的火箭发动机是不一样的。如运载火箭是用煤油、酒精、偏二甲肼、液态氢等作为燃烧剂，用液态氧、四氧化二氮等作为氧化剂助燃，燃烧剂和氧化剂通称为火箭发动机推进剂。

月球上起飞比地球上容易。

在地球上发射火箭升空，需要克服两个问题，一个是空气阻力，另一个是地球重力。重力是引力的表现，引力越大重力越大，而引力是与质量成正比与距离平方成反比的，也就是说，质量越大，引力越大，重力就越大；距离越远引力和重力影响就越小。

地球重力达到9.8N/kg，要与这个重力拉扯抗衡，所需达到的速度至少要有7.9km/s，但这只是环绕速度，就是可以飞到天上，如果一直保持这个速度，就不会被地球引力拉扯下来，但也飞不出地球引力；要脱离地球引力（逃逸速度）需达到11.2km/s。

在地球上不但要克服地球重力，还要克服空气阻力，因此达到这个速度就需要更多的燃料，因此现在运载火箭把有效载荷送上地球轨道，代价比在100:1左右，也就是起飞重量达到100吨的火箭，才能够把1吨的有效载荷送上轨道。（题头图大致可以示意火箭与有效载荷之比）

而月球就不一样了，它的质量只有地球的81分之一，引力形成的重力只有地球的约六分之一，在地球上6公斤的东西，月球上只有1公斤；月球逃逸速度只需2.4km/s，而且月球没有大气，这样起飞就不需要克服空气阻力，且重力很小，起飞所需燃料就要少多了。

因此，在月球上起飞要比在地球上起飞容易多了。

这就是嫦娥五号采样能够从月球上，用比较少的燃料就能够起飞回到月球轨道，与等候在那里的轨道器对接，然后提速进入月地高速通道返回的原因。

嫦娥五号在地球上起飞重量达到870吨，最终只将8.2吨的嫦娥五号探测器送入地月转移轨道。嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器、上升器四部分组成，在探测器的整个重量中，应该还包含着约1半的燃料重量，这些燃料在地月通道用于姿态调整和近月刹车变轨，降落月球以及返回过程。

实际上降落到月球的只有着陆器和上升器连体，而返回的只有上升器，着陆器就留在了月球上。据有关的资料称这个上升器重量约500kg，在月球重力状态下，只有约85kg，这样，就并不需要多少燃料，上升6分钟后就到达了月球轨道。在那里，上升器与轨道器对接后，将样品转移到返回器里，轨道器就带着返回器一起通过地月转移回到地球。

最终进入地球的只有返回器那个锥形的小罐体，不知道重量有多少，大概也就一两百kg吧，这个返回器的主要功能就是送回月球采集的1731g样品。别小看这不到2kg的样品，这可是中国首次从地外天体返回来的物质，在世界上也是第三个拥这种能力的国家。

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航天员去月球需要多久

宇航员飞到月球要8天16小时左右。

1、宇航员需要乘坐火箭从地面升空，然后进入地球轨道，这个时间是16个小时。绕地球飞行后，飞行器将上升到另一个轨道，离地球更远，离月球更近。在这个轨道上，飞行器需要再飞行24小时才能进行下一个动作。

2、飞行器再次上升到48小时的轨道。前两次绕地球飞行后，不能直接飞向月球，需要以48小时的周期上升到轨道。这时，已经过去了88个小时。然后飞行器可以开始加速到月球轨道，大约需要5天，也就是120个小时。当它接近月球轨道时，会被月球的引力捕获。

3、飞行器停留在月球200公里的轨道上。飞行器减速后，会停留在距离月球表面200公里的轨道上，然后可以安全着陆在月球表面。我们可以计算出人们从地球到月球需要多长时间。前88小时加120小时大概需要208小时，也就是8天16小时左右。

阿波罗1号，从地球飞到月球需要75小时50分钟，而我国嫦娥一号探测器飞到月球大约需要11-14天。美国阿波罗11登月飞船：整个飞行历时8天3小时18分钟，其中在月球飞行21小时18分钟，实际飞行耗时7天6小时。