太空无空气，飞船如何产生推力，嫦娥五号又如何在月球点火起飞？

这是个常识问题，只是基于回答网友的问题，在此与各位分享。

网友之所以提出这样的问题，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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