Luna este cel mai apropiat corp ceresc de Pământ, distanța medie fiind de 384.403 km. Primul satelit care a zburat cu luna a fost Luna 1 din Rusia, lansat la 2 ianuarie 1959. Zece ani și jumătate mai târziu, misiunea Apollo 11 a debarcat Neil Armstrong și Edwin „Buzz” Aldrin în Marea Tranquilității în iulie 20, 1969. A ajunge pe Lună a fost o sarcină descurajantă (potrivit lui John F. Kennedy) necesită cea mai bună energie și abilitate.
Etapa
Partea 1 din 3: Planificarea unei călătorii
Pasul 1. Planificați călătoria în etape
Deși știința populară de ficțiune spune că este nevoie doar de o navă rachetă pentru a face totul, de fapt nava rachetă este împărțită în mai multe părți: pentru a ajunge pe orbita joasă a Pământului, pentru a se transfera de pe Pământ pe orbita lunară, pentru a ateriza pe lună și pentru a inversează toți acești pași.pentru a reveni pe Pământ.
- Unele povești științifico-fantastice descriu o poveste mai realistă despre mersul pe Lună ducând astronauții la o stație spațială orbitantă. Acolo o mică rachetă atașată îi va duce pe astronauți pe Lună și înapoi la gară. Cu toate acestea, această metodă nu a fost utilizată din cauza rivalității dintre Statele Unite și Uniunea Sovietică; Stațiile spațiale Skylab, Salyut și Stația Spațială Internațională au fost fondate după încheierea proiectului Apollo.
- Proiectul Apollo a folosit o rachetă Saturn V în trei etape. Cea mai joasă etapă ridică racheta de pe pistă la o altitudine de 68 km, a doua etapă împinge racheta aproape pe orbita joasă a Pământului, iar a treia etapă o împinge pe orbită și apoi spre lună.
- Proiectul Constelație propus de NASA pentru a reveni pe Lună în 2018 constă din două rachete în două etape. Există două modele de rachete în prima etapă: Ares I, o treaptă de ridicare a echipajului formată dintr-un amplificator de rachete cu cinci segmente și Ares V, o treaptă de ridicare a echipajului și a încărcăturii care constă din cinci motoare de rachetă sub rezervoare de combustibil externe plus două cinci amplificatoare de rachete solide. -segment. A doua etapă pentru ambele versiuni utilizează un singur motor cu combustibil lichid. Ansamblul greu va transporta capsula orbitală lunară și lander, unde astronauții vor fi transportați atunci când cele două sisteme de rachete andocează.
Pasul 2. Împachetează-te pentru călătorie
Deoarece luna nu are atmosferă, trebuie să vă purtați propriul oxigen pentru a respira acolo și, atunci când vă plimbați pe suprafața lunară, trebuie să purtați un costum spațial pentru a vă proteja împotriva căldurii arzătoare a celor două săptămâni de lumină a zilei și a frigului înghețat al noaptea, ca să nu mai vorbim de radiațiile și micrometeorii care intră în atmosfera suprafeței lunii.
- Ai nevoie și de mâncare. Majoritatea alimentelor consumate de astronauți trebuie să fie liofilizate și concentrate pentru a reduce greutatea, apoi dizolvate prin adăugarea de apă înainte de a mânca. Astronauții ar trebui să mănânce, de asemenea, o dietă bogată în proteine, pentru a minimiza cantitatea de deșeuri pe care corpul o produce după ce a mâncat.
- Tot ceea ce luați în spațiu crește greutatea și crește cantitatea de combustibil și rachete care îl transportă în spațiu, deci nu ar trebui să luați prea multe lucruri personale în spațiu. Greutatea pe Lună este de 6 ori mai mare decât greutatea de pe Pământ.
Pasul 3. Determinați oportunitatea de lansare
Probabilitatea de lansare este intervalul de timp pentru lansarea unei rachete de pe Pământ pentru a ateriza într-o zonă dorită pe Lună, atâta timp cât există suficientă lumină pentru a explora zona de aterizare. Cotele de lansare sunt de fapt definite în două moduri, cotele lunare și cotele zilnice.
- Cotele lunare profită de planurile zonei de aterizare legate de Pământ și soare. Întrucât gravitația Pământului forțează Luna să se confrunte cu aceeași parte față de Pământ, misiunile exploratorii sunt definite în regiunea părții orientate spre Pământ pentru a permite comunicarea radio între Pământ și Lună. Ora aleasă este când soarele strălucește pe zona de aterizare.
- Oportunitățile zilnice profită de condițiile de lansare, cum ar fi unghiul la care lansează nava spațială, performanța rachetei și prezența navei de la lansare pentru a urmări progresul zborului rachetei. Anterior, condițiile de lumină pentru lansarea aeronavei erau, de asemenea, importante, deoarece în timpul zilei ar fi mai ușor să monitorizăm anularea pe platforma de lansare sau înainte ca aceasta să ajungă pe orbită, precum și posibilitatea de a documenta fotografiile de anulare. Lansările în timpul zilei sunt mai puțin necesare, deoarece NASA are un control mai mare asupra monitorizării misiunii; Apollo 17 a fost lansat noaptea.
Partea 2 din 3: Către Lună
Pasul 1. Pregătește-te să decolezi
În mod ideal, o rachetă îndreptată spre Lună ar trebui să fie lansată pe verticală pentru a profita de rotația Pământului pentru a ajuta la atingerea vitezei orbitale. Cu toate acestea, proiectul Apollo al NASA a făcut posibilă decolarea la un unghi de 18 grade în orice direcție pe verticală, fără prea multe interferențe cu lansarea.
Pasul 2. Ajungeți pe orbita scăzută a Pământului
Pentru a scăpa de atracția gravitațională a Pământului, există două viteze de luat în considerare: viteza de evacuare și viteza orbitală. Viteza de evacuare este viteza necesară pentru a scăpa complet de gravitația planetei, în timp ce viteza orbitală este viteza necesară pentru a intra pe orbita în jurul planetei. Viteza de evacuare pentru suprafața Pământului este de aproximativ 40.248 km / s, în timp ce viteza orbitală la suprafață este de aproximativ 7.9 km / s. Energia pentru a atinge viteza orbitală este mai mică decât viteza de evacuare.
Mai mult, numărul de viteze orbitale și de evacuare scade pe măsură ce continuați să vă îndepărtați de suprafața Pământului. Viteza de evacuare este de aproximativ 1.414 (rădăcină pătrată de 2) ori viteza orbitală
Pasul 3. Treceți la traiectoria translunară
După ce ați atins orbita terestră joasă și ați confirmat că toate sistemele de pe navă funcționează, este timpul să activați propulsoarele și să vă îndreptați spre lună.
- În proiectul Apollo, acest lucru a fost realizat prin tragerea unui propulsor final în trei etape pentru a propulsa nava spațială spre lună. Pe parcurs, modulul de comandă / serviciu (modul de comandă / serviciu, prescurtat CSM) s-a separat de a treia etapă, s-a întors și a andocat cu modulul de excursie lunară (modul de excursie lunară, prescurtat LEM) care a fost transportat în partea de sus a a treia etapă.
- Project Constellation intenționează să lanseze o rachetă cu echipaj și o doculă de comandă pe orbita joasă a Pământului folosind etapa de plecare și aterizatorul lunar transportat de o rachetă de încărcare. Etapa de plecare va declanșa apoi boostere și va trimite nava spațială pe Lună.
Pasul 4. Ajungeți pe orbita lunară
Odată ce nava spațială intră în gravitația lunii, trageți un rapel pentru a o încetini și plasați-o pe orbită în jurul lunii.
Pasul 5. Treceți la landerul lunar
Project Apollo și Project Constellation au module orbitale și de aterizare separate. Modulul de comandă Apollo a cerut ca unul dintre cei trei astronauți să fie la cârma pilotului, în timp ce ceilalți doi astronauți s-au urcat în modulul lunar. Capsula orbitală a Project Constellation este proiectată pentru a fi automatizată, astfel încât toți cei patru astronauți să poată urca pe landerul lunar, dacă este necesar.
Pasul 6. Coborâți la suprafața lunii
Deoarece luna nu are atmosferă, rachetele sunt folosite pentru a încetini aterizatorul lunar la o viteză de aproximativ 160 km / h. Acest lucru este pentru a asigura o aterizare perfectă și lină, astfel încât să se asigure că toți pasagerii sunt în siguranță. În mod ideal, suprafața de aterizare planificată ar trebui să fie liberă de roci mari; acesta este motivul pentru care Marea Tranquilității a fost aleasă ca loc de debarcare Apollo 11.
Pasul 7. Explorează
După aterizarea pe Lună, este timpul să faci un mic pas și să explorezi suprafața lunară. În timp ce sunteți acolo, puteți colecta roci lunare și praf pentru analiză pe Pământ și, dacă luați un rover lunar pliabil ca cele din misiunile Apollo 15, 16 și 17, puteți conduce pe suprafața lunară până la 18 km / h. ora. (Roverul lunar este alimentat de la baterie și nu folosește turații ale motorului, deoarece nu există aer pentru a emite sunetul turațiilor motorului.)
Partea 3 din 3: Înapoi pe Pământ
Pasul 1. Împachetează-te și pleacă acasă
Odată ce lucrarea lunară este terminată, împachetați toate probele și echipamentele și urcați pe landerul lunar pentru a vă îndrepta spre casă.
Modulul lunar Apollo a fost proiectat în două etape: o etapă descendentă pentru a ateriza pe lună și o etapă de ascensiune pentru a ridica astronauții înapoi pe orbita lunară. Etapa descendentă a fost lăsată pe lună (precum și roverul lunar)
Pasul 2. Apropie-te de nava care orbitează
Modulul de comandă Apollo și capsula orbitală Constellation au fost concepute pentru a duce astronauții de pe lună înapoi pe Pământ. Conținutul landerului lunar a fost transferat pe orbitator, apoi landerul lunar s-a separat și a căzut înapoi înapoi pe lună.
Pasul 3. Reveniți pe Pământ
Propulsorii principali din modulele de servicii Apollo și Constellation au fost trase pentru a scăpa de gravitația lunii, iar nava spațială a fost îndreptată înapoi spre Pământ. Intrând în gravitația Pământului, propulsoarele modulului de serviciu sunt îndreptate spre Pământ și declanșate din nou pentru a încetini capsula de comandă înainte de a fi descărcate.
Pasul 4. Pregătește-te să aterizezi
Modulul de comandă / scutul termic al capsulei este expus pentru a proteja astronauții de căldura atmosferică. Pe măsură ce nava intră în partea mai groasă a atmosferei Pământului, parașuta este deschisă pentru a încetini viteza capsulei.
- În proiectul Apollo, modulul de comandă s-a aruncat în mare la fel ca misiunea pilotată de NASA, și a fost recuperat de o navă a Marinei. Modulul de comandă nu este reutilizat.
- Proiectul Constellation intenționează să aterizeze la sol, așa cum făcuse misiunea spațială cu echipaj sovietic. Dacă terenul nu este posibil, atunci se folosește o aterizare alternativă pe mare. Capsula de comandă este proiectată pentru a fi reparată prin înlocuirea scutului termic, apoi reutilizată.
