在太空競賽方面，蘇聯給人的感覺總是特別“大條”，在完成一系列令人尷尬的任務失敗之后，終于他們輸掉了太空競賽。
1969年7月20日，美國的阿波羅11號成功登月，也就正式宣告美國贏得了太空競賽。
阿波羅11號的運載火箭是土星5號，它是迄今為止人類建造的最強大的火箭之一。
然而，我們知道任何太空任務的運載火箭都是在上升過程中，燃料耗盡后被逐漸拋棄的，土星5號也一樣，它被留在了地球，進入月球的軌道的只有阿波羅11號。
那么問題就來了，去往月球后，沒有火箭的助推，阿波羅11號是如何從月球返回地球的？
阿波羅11號的組成部分
當阿姆斯特朗說完那句著名的“這是我個人的一小步,卻是人類的一大步”后，就是插旗，拍照，鉆洞和取巖石了，該做的事情做完之后，剩下的就是回家了。
如果要回答他們需要經歷什么？那么簡單地說，就是從月球表面發射航天器、與月球軌道上的另一艘航天器對接，然后推動機組人員飛行數十萬公里，最后在重返地球時在熾熱環境中生存下來！
其實，在之后的阿波羅登月任務中，也都是這么返回地球的，
這聽起來好像還挺容易的，但是做起來還挺難的，因為任何一次故障都會導致他們回不來。
所以當時的美國總統準備了兩份演講稿，一份是登月成功時使用的，還有一份是失敗時使用的。
但是，我們今天要討論的只是在沒有運載火箭的情況下，航天器如何在月球發射，以及如何在月球軌道上返回到地球？
那么，我們就不需要了解具體存在什么樣的風險，只要簡單知道阿波羅11號的組成就可以很清楚地了解這個過程。
圖注：阿波羅11號在運載火箭頂部
這個是50多年前土星5號發射的情景（上圖），阿波羅11號飛船就在火箭的最頂端，而下面基本都是火箭燃料的存儲室。
圖注：阿波羅11號宇宙飛船
這個才是阿波羅11號的樣子（上圖），土星5號在燃料耗盡后被全部拋棄，而阿波羅11號經歷3天多一點的時間進入了月球軌道。
你可能看過一些科幻電影，當宇宙飛船到達某個未知星球時，往往會留一部分人在星球軌道上做技術支持和信息分析，然后另一部分人駕駛宇宙飛船進入星球探險。
圖注：哥倫比亞號（左）鷹號（右）
其實，阿波羅11號任務也是這樣的，它被分成兩部分，服務艙（或者叫哥倫比亞號）和登月艙（或者叫鷹號）。
阿姆斯特朗和奧爾德林就是駕駛登月艙進入月球科考的宇航員，而柯林斯則是待在服務艙檢查和調節機器，以及做之后回航準備的那位。
不過，與科幻電影中的飛船有些出入，阿波羅11號的登月艙很丑，有著粗糙的邊緣，皺褶的金屬箔，蜘蛛般的腿，總之一點沒有宇宙飛船美感。
圖注：上面是上升級，下面是下降級
事實也是如此，登月艙是在土星5號的保護罩中攜帶的，它只能在太空的真空中運行，還好月球的空氣十分稀薄（幾乎真空），所以它的設計并沒有考慮空氣動力學，它十分輕巧和實用。
即便如此，登月艙還是分成了兩部分，下降級和上升級，聽這個名字就不難理解，一個是用來下降到月球的，另一個用來上升到月球軌道的。
其實，登月艙的這兩部分，以及服務艙的情況或者功能和運載火箭是十分相似的，至少兩者都有助推的發動機，而且都存儲了充足的燃料，以及用完之后就被拋棄。
月球的引力差不多只有地球的六分之一，它們本身又很輕巧，加上沒有空氣的阻力，所以它們的燃料也不需要像土星5號那樣“大額”。
圖注：服務艙，頂部是狹小的指令艙
宇航員如何從月球返回地球？
當一切準備就緒，登月艙就會和服務艙分離，在兩者到達安全距離后，下降級發動機開始啟動，使登月艙降速并降低軌道。
著陸月球之后，下降級的燃料基本耗盡，阿姆斯特朗和奧爾德林在月球行走2個多小時后，探險任務結束，接下去就是返回月球軌道。
圖注：阿波羅11號登月全過程
宇航員回艙后，上升級的發動機啟動，而下降級模塊被拋棄（就像火箭升空一樣），據信，上升級在435秒內產生約3500磅（1磅≈0.45千克）的推力，把重達32500磅的上升級加速到2000m/s的速度。
大約4個小時后，上升級與月球軌道上的服務艙完成對接，這時候的上升級燃料也就耗盡了，于是宇航員進入服務艙后，上升級模塊也被拋棄了。
這時候，服務艙的發動機啟動并加速返回地球，這個過程和地球過來的時候有點點相似。
圖注：最后留下的指令艙
大約3天之后，服務艙到達地球上空，燃料也就耗盡了，它也被拋棄了，就只剩下它頂部狹小的、三個宇航員待了三天的“指令艙”（上圖）。
有趣的是，當時預定降落的位置受到雷暴天氣的預警，但是已經沒有足夠的燃料等待風暴過去了，所以他們選擇著陸，這是老美最厲害的部分，這點意外也在他們的考慮之內。
他們把指令艙的鐘形底部當作機翼，在重新進入大氣層時，以一定的角度把著陸區拉長到幾百公里之外，完美避開風暴。
之后的事情，就是三個宇航員被帶上了“大黃蜂號”，出于對“月亮病菌”的擔憂，他們被隔離在那里21天，并接受總統的慰問。
最后
就像阿姆斯特朗所說的那樣，這絕對是人類的一大步，但也就像很多人質疑的那樣，這么小的登月艙真的可以攜帶足夠的燃料嗎，人類“這一步”真的已經邁出去了嗎？
答案是肯定的，不得不佩服老美的航天科技，這一切要歸功于月球的低引力和接近真空，如果換成火星，或許它真的需要一個火箭發射臺，不然宇航員買的就是單程票了。
