阿波羅從月球返航,不僅帶着月球土壤和岩石,還有宇航員。
阿波羅登月飛船的額定乘員是3人,進入月球軌道後,一名宇航員在服務、指令艙中等待。降落到月球表面的登陸器上面只有2個人,但是這裏面還含了登月車。
阿波羅計劃一共執行了17次飛行任務,降落到月球表面6次,一共帶回了382公斤月球土壤和岩石樣本。這個數量比嫦娥5號帶回來的兩公斤土壤樣本多多了,而且要知道每次飛行任務還要帶着人。除了宇航員的身體重量以外,還含有生命維持設備,以及食物和飲水的重量。
阿波羅飛船比嫦娥5號要大很多。嫦娥5號的總重量是8.2噸,阿波羅飛船的總重量是50噸。
用於發射阿波羅飛船的土星5號運載火箭,其起飛總質量超過3000噸,高度為86.8米。阿波羅宇宙飛船高25米,與火箭連接以後,高度達到110米。土星5號的第1級火箭發動機為5台F1,使用煤油和液氧作為工質,總功率為1.1億千瓦,單台發動機的海平面推力超過700噸。
雖然土星5號火箭以及阿波羅飛船都是上世紀幾十年前的東西,但是和長征5號、嫦娥5,都屬於化學火箭,要採用噴氣推進系統,其背後的物理原理是相同的,都必須遵守能量守恆和動量守恆。在遵循相同物理原理的情況下,兩種航天器的設計不會有本質差別。
前蘇聯第1個發射人造地球衞星,同時也是第1個把宇航員送入外太空的國家。
當時美國搞阿波羅登月計劃,主要是受了前蘇聯在宇航方面領先的刺激。在冷戰時期,美國為了奪回航天領域的制高點,才不惜耗巨資執行登月計劃。
美國第35任總統肯尼迪在賴斯大學的講演中稱,美國將決定登月。這篇演講也被視為阿波羅登月計劃奠基的第一剷土。1963年肯尼迪遇刺以後,由後面的政府繼續執行這個計劃。為了能夠搶在蘇聯前面登月,美國集中了世界上最好的科學家和工程師。土星5號的總設計師是天才的火箭設計專家馮.布勞恩。
二戰末期,美國為了搶先找到馮布勞恩,專門動用了軍隊、特工和專家小組,去德國境內搶人。
據説美國為阿波羅計劃一共花費了將近250億美元。但是這個數字,有分析説是有疑問的,因為當時美國為了把前蘇聯經濟拖入競賽消耗,故意壓低了登月預算。有分析認為美國登月花費的實際數字可能高達1,000億美元。美國登月花費的準確數值,美國政府應該有,但是沒有解密正式公佈。
即使是250億美元的經費,換算到2020年,也是驚人的數字。因為在當時,雖然美國深陷於越戰的泥潭,但是佈雷頓森林體系仍然勉強的維持着,也就是説當時的美元是和黃金掛鈎的。
佈雷頓森林體系正式瓦解是在1973年3月。按照佈雷頓森林體系規定,35美元兑換一盎司黃金。1盎司是28.35克,2020年12月19日倫敦一盎司的金價是1880美元。按照這個價格換算,美國阿波羅計劃花費的250億美元相當於2020年的13,428億美元。如果把傳説中的1,000億美元算上,那更加是天文數字。
當時前蘇聯與土星5號對標的是N1火箭。由於經費預算有限,所以N1火箭沒有單獨研製火箭發動機,它是把很多小的火箭發動機捆成一個大火箭,一共使用了30台火箭發動機並聯。一台發動機出問題的概率如果是0.1%,那麼30台並聯形成的火箭出問題概率馬上擴大了30倍。所以N1火箭雖然進行了多次發射,沒有一次成功。 花了14億人民幣,嫦娥2號花了9億人民幣,嫦娥5號花了30億人民幣。就算把嫦娥3號和嫦娥4號加起來,也只有美國登月花費的零頭。美國阿波羅登月計劃一共動用了2萬家企業,200多所大學,參與總人數超過30萬人。
雖然是幾十年前的技術,但美國動用了世界上最優秀的科學家和工程師,砸下了海量的金錢,所以不管是土星5號火箭,還是阿波羅宇宙飛船,即使拿到現在也不落後。
僅僅是阿波羅飛船的登月器就有6.9米高,4.3米寬,重量16噸,這比整個嫦娥5號的重量都要多8噸。嫦娥5號帶回來兩公斤月球土壤,也沒有什麼難為情的。
如果説嫦娥5號在什麼方面能夠比阿波羅號要先進的話,可能就是在電子技術以及控制技術方面,現在採用的大規模集成電路比以前更小,運算能力更強大。但是,作為登月系統,控制部分所佔重量比不大,所以節省不了多少發射重量。在投入比如此巨大差距的情況下,中國航天做得非常有效率,完成任務也非常出色。