載人登月返回地球的過程通常包括以下幾個關鍵階段:
月球軌道進入階段。登月器需達到足以抵消月球吸引力的高速狀態,成功切入環繞月球的預定軌道。
軌道對接階段。實現登月器與軌道器的高精度對接,以便進行無間斷的能源供應、暢通的通信協同以及物資與人選的便捷轉移。
軌道轉移階段。藉助軌道器的協助,登月器須以預期的速度和特定的軌跡調整到地球軌道。
再入大氣層階段。當登月器突破地球大氣層時,必須承受極端的高溫高壓環境。為了保證太空飛行器及太空人的生命安全,必須採用高效的熱防護科技及其對應材料。
著陸和回收階段。登月器返回地面後,將面臨一系列複雜的精密控制和導航任務,以確保穩妥地著陸於指定位置。
在實際情況中,阿波羅任務中的返回過程具體如下:
太空人在完成任務後,登月艙的上升段點火起飛,與指令艙和服務艙在繞月軌道上會合。
太空人進入指令艙,即「生命艙」,並與服務艙一起離開月球軌道,向地球返回。
在返回途中,服務艙進行軌道調整,確保以正確的角度進入地球大氣層。
進入大氣層時,服務艙的熱護盾保護其不受高溫影響。當太空飛行器減速到足夠安全的速度後,降落傘被釋放,進一步減緩下降速度。
最終,指令艙與服務艙分離,指令艙攜帶太空人安全進入地球大氣層,並最終著陸。