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嫦娥只带回2kg月壤,美国用50年前技术,怎么能带回382kg

科技数码 华笺流香

阿波罗从月球返航,不仅带着月球土壤和岩石,还有宇航员。

阿波罗登月飞船的额定乘员是3人,进入月球轨道后,一名宇航员在服务、指令舱中等待。降落到月球表面的登陆器上面只有2个人,但是这里面还含了登月车。     

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阿波罗计划一共执行了17次飞行任务,降落到月球表面6次,一共带回了382公斤月球土壤和岩石样本。

这个数量比嫦娥5号带回来的两公斤土壤样本多多了,而且要知道每次飞行任务还要带着人。除了宇航员的身体重量以外,还含有生命维持设备,以及食物和饮水的重量。

阿波罗飞船比嫦娥5号要大很多。嫦娥5号的总重量是8.2吨,阿波罗飞船的总重量是50吨。     

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用于发射阿波罗飞船的土星5号运载火箭,其起飞总质量超过3000吨,高度为86.8米。阿波罗宇宙飞船高25米,与火箭连接以后,高度达到110米。

土星5号的第1级火箭发动机为5台F1,使用煤油和液氧作为工质,总功率为1.1亿千瓦,单台发动机的海平面推力超过700吨。     

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虽然土星5号火箭以及阿波罗飞船都是上世纪几十年前的东西,但是和长征5号、嫦娥5,都属于化学火箭,要采用喷气推进系统,其背后的物理原理是相同的,都必须遵守能量守恒和动量守恒。

在遵循相同物理原理的情况下,两种航天器的设计不会有本质差别。

前苏联第1个发射人造地球卫星,同时也是第1个把宇航员送入外太空的国家。

当时美国搞阿波罗登月计划,主要是受了前苏联在宇航方面领先的刺激。在冷战时期,美国为了夺回航天领域的制高点,才不惜耗巨资执行登月计划。     

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美国第35任总统肯尼迪在赖斯大学的讲演中称,美国将决定登月。这篇演讲也被视为阿波罗登月计划奠基的第一铲土。1963年肯尼迪遇刺以后,由后面的政府继续执行这个计划。

为了能够抢在苏联前面登月,美国集中了世界上最好的科学家和工程师。土星5号的总设计师是天才的火箭设计专家冯.布劳恩。

二战末期,美国为了抢先找到冯布劳恩,专门动用了军队、特工和专家小组,去德国境内抢人。     

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据说美国为阿波罗计划一共花费了将近250亿美元。但是这个数字,有分析说是有疑问的,因为当时美国为了把前苏联经济拖入竞赛消耗,故意压低了登月预算。有分析认为美国登月花费的实际数字可能高达1,000亿美元。

美国登月花费的准确数值,美国政府应该有,但是没有解密正式公布。

即使是250亿美元的经费,换算到2020年,也是惊人的数字。因为在当时,虽然美国深陷于越战的泥潭,但是布雷顿森林体系仍然勉强的维持着,也就是说当时的美元是和黄金挂钩的。     

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布雷顿森林体系正式瓦解是在1973年3月。按照布雷顿森林体系规定,35美元兑换一盎司黄金。1盎司是28.35克,2020年12月19日伦敦一盎司的金价是1880美元。

按照这个价格换算,美国阿波罗计划花费的250亿美元相当于2020年的13,428亿美元。如果把传说中的1,000亿美元算上,那更加是天文数字。   

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当时前苏联与土星5号对标的是N1火箭。由于经费预算有限,所以N1火箭没有单独研制火箭发动机,它是把很多小的火箭发动机捆成一个大火箭,一共使用了30台火箭发动机并联。一台发动机出问题的概率如果是0.1%,那么30台并联形成的火箭出问题概率马上扩大了30倍。所以N1火箭虽然进行了多次发射,没有一次成功。     

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花了14亿人民币,嫦娥2号花了9亿人民币,嫦娥5号花了30亿人民币。就算把嫦娥3号和嫦娥4号加起来,也只有美国登月花费的零头。

美国阿波罗登月计划一共动用了2万家企业,200多所大学,参与总人数超过30万人。

虽然是几十年前的技术,但美国动用了世界上最优秀的科学家和工程师,砸下了海量的金钱,所以不管是土星5号火箭,还是阿波罗宇宙飞船,即使拿到现在也不落后。     

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仅仅是阿波罗飞船的登月器就有6.9米高,4.3米宽,重量16吨,这比整个嫦娥5号的重量都要多8吨。

嫦娥5号带回来两公斤月球土壤,也没有什么难为情的。     

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如果说嫦娥5号在什么方面能够比阿波罗号要先进的话,可能就是在电子技术以及控制技术方面,现在采用的大规模集成电路比以前更小,运算能力更强大。但是,作为登月系统,控制部分所占重量比不大,所以节省不了多少发射重量。

在投入比如此巨大差距的情况下,中国航天做得非常有效率,完成任务也非常出色。

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