Księżyc jest najbliżej Ziemi ciałem w kosmosie, ze średnią odległością 238 857 mil (384 403 km). Pierwszą sondą lecącą obok Księżyca była rosyjska Luna 1, wystrzelona 2 stycznia 1959 roku. Dziesięć lat i sześć miesięcy później misja Apollo 11 wylądowała Neil Armstrong i Edwin „Buzz” Aldrin na Morzu Spokoju 20 lipca 1969 roku. Podróż na Księżyc to zadanie, które, parafrazując Johna F. Kennedy'ego, wymaga jak najlepszej energii i umiejętności.
Kroki
Część jeden z 3: Planowanie podróży
- jeden Planuj iść etapami. Pomimo uniwersalnych statków rakietowych popularnych w opowiadaniach science fiction, lot na Księżyc to misja najlepiej podzielona na oddzielne części: osiągnięcie niskiej orbity okołoziemskiej, przeniesienie z Ziemi na orbitę księżycową, lądowanie na Księżycu i odwracanie kroków wrócić na Ziemię.
- W niektórych opowiadaniach science fiction, które przedstawiały bardziej realistyczne podejście do lotu na Księżyc, astronauci udawali się na orbitującą stację kosmiczną, gdzie zadokowano mniejsze rakiety, które miały ich zabrać na Księżyc iz powrotem na stację. Ponieważ Stany Zjednoczone konkurowały ze Związkiem Radzieckim, podejście to nie zostało przyjęte; stacje kosmiczne Skylab, Salyut i Międzynarodowa Stacja Kosmiczna zostały postawione po zakończeniu Projektu Apollo.
- W projekcie Apollo wykorzystano trzystopniową rakietę Saturn V. Najniższy pierwszy stopień podniósł zespół z platformy startowej na wysokość 42 mil (68 km), drugi stopień podniósł go prawie na niską orbitę okołoziemską, a trzeci stopień zepchnął go na orbitę, a następnie w kierunku księżyca.
- Projekt Constellation zaproponowany przez NASA w celu powrotu na Księżyc w 2018 roku składa się z dwóch różnych dwustopniowych rakiet. Istnieją dwa różne projekty rakiet pierwszego stopnia: stopień podnoszenia tylko dla załogi, składający się z jednego pięciosegmentowego wzmacniacza rakietowego, Ares I oraz stopnia podnoszenia załogi i ładunku, składającego się z pięciu silników rakietowych pod zewnętrznym zbiornikiem paliwa, uzupełnionym dwa pięciosegmentowe silniki rakietowe na paliwo stałe, Ares V. Drugi stopień w obu wersjach wykorzystuje silnik na paliwo jednopłynowe. Ciężki zespół podnoszący miałby przenosić księżycową kapsułę orbitalną i lądownik, na który astronauci przenosiliby się, gdy dwa systemy rakietowe zadokowały.
- 2 Spakuj się na wycieczkę. Ponieważ księżyc nie ma atmosfery, musisz przynieść własny tlen, aby mieć czym oddychać, gdy tam jesteś, a kiedy spacerujesz po powierzchni Księżyca, musisz być w skafandrze, aby chronić się przed palącym żarem dwutygodniowy księżycowy dzień lub paraliżujący umysł chłód równie długiej księżycowej nocy - nie wspominając o promieniowaniu i mikro-meteoroidach, na które powierzchnia narażona jest przez brak atmosfery.
- Musisz też coś zjeść. Większość żywności używanej przez astronautów w misjach kosmicznych musi być liofilizowana i skoncentrowana, aby zmniejszyć ich wagę, a następnie odtworzona przez dodanie wody po spożyciu. Muszą być również pokarmami wysokobiałkowymi, aby zminimalizować ilość odpadów ciała wytwarzanych po jedzeniu. (Przynajmniej możesz je zmyć Tangiem.)
- Wszystko, co zabierasz ze sobą w kosmos, zwiększa wagę, co zwiększa ilość paliwa potrzebnego do uniesienia go i rakiety przenoszącej go w kosmos, więc nie będziesz w stanie zabrać zbyt wielu rzeczy osobistych w kosmos - a te księżycowe skały będą ważyć 6 razy więcej na Ziemi niż na Księżycu.
- 3 Określ okno uruchamiania. Okno startowe to przedział czasu, w którym wystrzelono rakietę z Ziemi, aby móc wylądować w żądanym obszarze Księżyca w czasie, gdy ilość światła byłaby wystarczająca do zbadania miejsca lądowania. Okno uruchamiania było właściwie definiowane na dwa sposoby, jako miesięczne i dzienne.
- Miesięczne okno startowe wykorzystuje planowane miejsce lądowania względem Ziemi i Słońca. Ponieważ grawitacja Ziemi zmusza Księżyc do trzymania się tej samej strony zwróconej do Ziemi, wybrano misje eksploracyjne w obszarach skierowanych w stronę Ziemi, aby umożliwić komunikację radiową między Ziemią a Księżycem. Czas też należało wybrać w czasie, kiedy słońce świeciło na lądowisko.
- Okno dziennego startu wykorzystuje warunki startowe, takie jak kąt, pod jakim statek kosmiczny zostałby wystrzelony, wydajność rakiet wspomagających oraz obecność statku w pobliżu miejsca startu, aby śledzić postęp lotu rakiety. Na początku warunki oświetleniowe do startu były ważne, ponieważ światło dzienne ułatwiało nadzorowanie przerw na wyrzutni lub przed osiągnięciem orbity, a także możliwość dokumentowania przerw na zdjęciach. W miarę jak NASA zdobyła więcej praktyki w nadzorowaniu misji, starty w świetle dziennym były mniej potrzebne; Apollo 17 został zwodowany w nocy.
Część 2 z 3: Do księżyca lub biustu
- jeden Wystartować. Idealnie byłoby, gdyby rakieta lecąca na Księżyc została wystrzelona pionowo, aby wykorzystać rotację Ziemi i pomóc jej osiągnąć prędkość orbitalną. Jednak w Projekcie Apollo NASA dopuściła możliwy zakres 18 stopni w każdym kierunku od pionu bez znaczącego utrudniania startu.
- 2 Osiągnij niską orbitę Ziemi. Unikając przyciągania ziemskiej grawitacji, należy wziąć pod uwagę dwie prędkości: prędkość ucieczki i prędkość orbity. Prędkość ucieczki to prędkość potrzebna do całkowitej ucieczki od grawitacji planety, podczas gdy prędkość orbity to prędkość potrzebna do wejścia na orbitę wokół planety. Prędkość ucieczki z powierzchni Ziemi wynosi około 25 000 mil na godzinę lub 7 mil na sekundę (40 248 km / h lub 11,2 km / s), podczas gdy prędkość orbity na powierzchni wynosi. Prędkość orbitalna powierzchni Ziemi wynosi tylko około 18 000 mil na godzinę (7,9 km / s); osiągnięcie prędkości orbitalnej wymaga mniej energii niż prędkość ucieczki.
- Co więcej, wartości prędkości orbity i prędkości ucieczki spadają wraz z oddalaniem się od powierzchni Ziemi, przy czym prędkość ucieczki zawsze wynosi około 1,414 (pierwiastek kwadratowy z 2) razy prędkość orbity.
- 3 Przejście na trajektorię przez Księżyc. Po osiągnięciu niskiej orbity okołoziemskiej i sprawdzeniu, czy wszystkie systemy statku działają, nadszedł czas na wystrzelenie silników strumieniowych i udanie się na Księżyc.
- W przypadku Projektu Apollo dokonano tego poprzez wystrzelenie silników odrzutowych trzeciego stopnia po raz ostatni, aby skierować statek kosmiczny w kierunku Księżyca. Po drodze moduł dowodzenia / obsługi (CSM) oddzielił się od trzeciego stopnia, zawrócił i zadokował z modułem księżycowej wycieczki (LEM) przenoszonym w górnej części trzeciego stopnia.
- W Projekcie Constellation planuje się, aby rakieta przewożąca załogę i jej dokowanie kapsuły dowodzenia znajdowały się na niskiej orbicie okołoziemskiej ze stopniem odlotu i lądownikiem księżycowym podniesionym przez rakietę ładunkową. Faza odlotu odpaliłaby wtedy silniki i wysłała statek kosmiczny na Księżyc.
- 4 Osiągnij orbitę księżycową. Gdy statek kosmiczny wejdzie w obszar grawitacji księżyca, odpal silniki, aby go spowolnić i umieść go na orbicie wokół księżyca.
- 5 Przenieś się na lądownik księżycowy. Zarówno Project Apollo, jak i Project Constellation mają oddzielne moduły orbitalne i lądowania. Moduł dowodzenia Apollo wymagał, aby jeden z trzech astronautów pozostał z tyłu, aby go pilotować, podczas gdy pozostali dwaj weszli na pokład modułu księżycowego. Kapsuła orbitalna Projektu Constellation została zaprojektowana tak, aby uruchamiała się automatycznie, tak aby wszyscy czterej astronauci, do których została zaprojektowana, mogli w razie potrzeby wejść na pokład księżycowego lądownika.
- 6 Zejdź na powierzchnię księżyca. Ponieważ Księżyc nie ma atmosfery, konieczne jest użycie rakiet, aby spowolnić opadanie lądownika księżycowego do około 100 mil na godzinę (160 km / h), aby zapewnić nienaruszone lądowanie i jeszcze wolniejsze, aby zagwarantować pasażerom miękkie lądowanie. Idealnie, planowana powierzchnia lądowania powinna być wolna od dużych głazów; właśnie dlatego Morze Spokoju zostało wybrane jako miejsce lądowania Apollo 11.
- 7 Badać. Po wylądowaniu na Księżycu nadszedł czas, aby zrobić mały krok i zbadać powierzchnię Księżyca. Tam możesz zebrać księżycowe skały i pył do analizy na Ziemi, a jeśli zabierzesz ze sobą składany łazik księżycowy, jak to zrobiły misje Apollo 15, 16 i 17, możesz nawet użyć hot-roda na powierzchni Księżyca z prędkością do 11,2 mph (18 km / h). (Nie kłopocz się jednak zwiększaniem obrotów silnika; jednostka jest zasilana z akumulatora, a poza tym nie ma powietrza, które mogłoby przenosić dźwięk obracającego się silnika).
Część 3 z 3: Wracając na Ziemię
- jeden Spakuj się i idź do domu. Gdy załatwisz sprawę na Księżycu, spakuj próbki i narzędzia i wejdź na pokład księżycowego lądownika i udaj się w podróż powrotną.
- Moduł księżycowy Apollo został zaprojektowany w dwóch etapach: zejście w dół, aby sprowadzić go na Księżyc, i etapie wznoszenia, aby przenieść astronautów z powrotem na orbitę księżycową. Etap zejścia został pozostawiony na Księżycu (podobnie jak łazik księżycowy).
- 2 Zadokuj na orbitującym statku. Moduł dowodzenia Apollo i kapsuła orbitalna Constellation są przeznaczone do przenoszenia astronautów z Księżyca z powrotem na Ziemię. Zawartość lądowników księżycowych jest przenoszona na orbitery, a następnie lądowniki księżycowe są wyładowywane, aby ostatecznie rozbić się z powrotem na Księżyc.
- 3 Wróć na Ziemię. Główny ster strumieniowy w modułach serwisowych Apollo i Constellation zostaje odpalony, aby uciec przed grawitacją księżyca, a statek kosmiczny jest kierowany z powrotem na Ziemię. Wchodząc w ziemską grawitację, ster strumieniowy modułu serwisowego jest skierowany w stronę Ziemi i ponownie wystrzelony, aby spowolnić kapsułę dowodzenia, zanim zostanie wyrzucony.
- 4 Idź na lądowanie. Osłona termiczna modułu dowodzenia / kapsuły jest odsłonięta, aby chronić astronautów przed ciepłem ponownego wejścia. Gdy statek wchodzi w grubszą część ziemskiej atmosfery, spadochrony są rozkładane, aby jeszcze bardziej spowolnić kapsułę.
- W przypadku Projektu Apollo moduł dowodzenia rozbił się w oceanie, podobnie jak poprzednie misje załogowe NASA, i został odzyskany przez statek Marynarki Wojennej. Moduły poleceń nie zostały ponownie użyte.
- W przypadku Projektu Constellation plan polega na wylądowaniu na lądzie, tak jak zrobiły to radzieckie załogowe misje kosmiczne, z opcją wodowania w oceanie, jeśli lądowanie na lądzie nie jest możliwe. Kapsuła dowodzenia jest przeznaczona do regeneracji, wymiany osłony termicznej na nową i ponownego użycia.
Pytania i odpowiedzi społeczności
Szukaj Dodaj nowe pytanie- Pytanie Ile czasu zajmuje dotarcie na Księżyc? Opierając się na poprzednich misjach NASA, dotarcie na Księżyc zajmie około trzech dni.
- Pytanie Jak można przenieść wodę na Księżyc? Zabierasz go w butelkach lub zbiorniku na wodę.
- Pytanie Co się stanie, jeśli w drodze na księżyc będę musiał iść do łazienki? Kombinezon noszony na misji jest przeznaczony do radzenia sobie w takich sytuacjach awaryjnych. Co więcej, dieta wszystkich na pokładzie jest ściśle kontrolowana na tygodnie i miesiące przed startem. Więc kontrola misji wie nawet, ile z tego wyjdzie w twojej „łazience”.
- Pytanie Ile dni ludzie spędzili na Księżycu? Astronauci Apollo spędzili na Księżycu 22 godziny, czyli mniej więcej średnio.
- Pytanie Dlaczego więcej krajów nie poleci na Księżyc? Cóż, teraz nie ma wiele do zyskania, lecąc na Księżyc. Jest drogi i nie możemy przywrócić żadnych cennych zasobów. Chcieliśmy tylko udowodnić, że można to zrobić, a teraz to zrobiliśmy.
- Pytanie Czy prywatni obywatele mogą lecieć na Księżyc? SpaceX sprzedaje bilety na podróż dookoła Księżyca, ale jeszcze nie na powierzchni. Może niedługo tam dotrzemy.
- Pytanie Czy mogę polecieć na Księżyc z pomocą NASA? TomPN Top Answerer Jako prywatny obywatel lepiej poprosić SpaceX o pomoc zamiast NASA. SpaceX już sprzedaje fotele na wycieczki dookoła Księżyca, więc nie jest zbyt trudne, aby mogli również zabrać ludzi na powierzchnię Księżyca.
- Pytanie Dlaczego nikt nie był na Księżycu w ciągu ostatnich 25 lat? TomPN Top Answerer Podróż na Księżyc nie ma żadnej wartości. Jest drogi; musisz utrzymać przy życiu astronautów, więc jest to jeszcze droższe; Twoja rakieta ma ograniczenia wagowe, więc nie możesz zabrać ze sobą wiele ani przywieźć zbyt wiele; każda nauka, którą chcesz się zajmować na Księżycu, może być wykonana przez znacznie tańsze drony.
- Pytanie Ile to będzie kosztować? Podróż na Księżyc może kosztować setki tysięcy dolarów.
- Pytanie Czy Księżyc jest zrobiony z sera? To nie jest; to stary folklor oparty na ludziach nie wiedzących, z czego zbudowany jest Księżyc, w połączeniu z jego podobieństwem do koła serowego. Neil Armstrong, Edwin Aldrin i Michael Collins udowodnili, że jest to głównie naturalny cement i krzem.
- Czy nastąpi strata czasu, gdy rakieta wróci na księżyc? Odpowiedź
- Jaki jest kąt lub trajektoria lotu rakiety z Ziemi na Księżyc? Odpowiedź
Reklama
Porady
- Prywatne firmy stopniowo wkraczają w biznes wypraw na Księżyc. Oprócz planów Richarda Bransona Virgin Galactic, które mają oferować loty suborbitalne w kosmos, firma Space Adventures planowała zawrzeć z Rosją umowę na transport dwóch osób wokół Księżyca w statku kosmicznym Sojuz pilotowanym przez wyszkolonego kosmonautę za cenę 100 milionów dolarów. bilet.
Reklama Prześlij wskazówkę Wszystkie przesłane wskazówki są dokładnie sprawdzane przed ich opublikowaniem. Dziękujemy za przesłanie porady do sprawdzenia!
Ostrzeżenia
- Pamiętaj, że większość misji księżycowych wymaga dokładnego przetestowania sprzętu przed startem. Misję Apollo 11, która wylądowała Armstronga i Aldrina, poprzedziły cztery misje załogowe, które testowały moduł dowodzenia (Apollo 7) i lądownik księżycowy (Apollo 9 i 10), a także możliwość transferu z Ziemi na orbitę księżycową iz powrotem ( Apollo 8 i 10). Astronauci musieli również przechodzić regularne testy sprawności i szkolenia w zakresie obsługi sprzętu. Ponadto 3 astronautów zginęło w pożarze Apollo 1.
