Mėnulis yra arčiausiai Žemės esantis dangaus kūnas, jo vidutinis atstumas yra 384 403 km. Pirmasis palydovas, skridęs su mėnuliu, buvo „Luna 1“iš Rusijos, paleistas 1959 m. Sausio 2 d. Po dešimties su puse metų „Apollo 11“misija liepos mėnesį nusileido Neilui Armstrongui ir Edwinui „Buzz“Aldrinui Ramybės jūroje. 20, 1969. Patekti į mėnulį buvo nelengva užduotis. (Pagal Johną F. Kennedy) reikalauja geriausių jėgų ir įgūdžių.
Žingsnis
1 dalis iš 3: Kelionės planavimas
Žingsnis 1. Suplanuokite kelionę etapais
Nors populiariojoje mokslinėje fantastikoje sakoma, kad viskam atlikti reikia tik raketinio laivo, iš tikrųjų raketinis laivas yra padalintas į kelias dalis: pasiekti žemą Žemės orbitą, perkelti iš Žemės į Mėnulio orbitą, nusileisti Mėnulyje ir pakeisti visus šiuos žingsnius.sugrįžti į Žemę.
- Kai kurios mokslinės fantastikos istorijos vaizduoja tikroviškesnę istoriją apie išėjimą į mėnulį, nuvežus astronautus į orbitoje skriejančią kosminę stotį. Ten pritvirtinta nedidelė raketa astronautus nukels į mėnulį ir grįš į stotį. Tačiau šis metodas nebuvo naudojamas dėl JAV ir Sovietų Sąjungos konkurencijos; Pasibaigus „Apollo“projektui, buvo įkurtos „Skylab“, „Salyut“ir „International Space Station“kosminės stotys.
- „Apollo“projekte buvo naudojama trijų pakopų „Saturn V“raketa. Žemiausia pakopa pakelia raketą iš kilimo ir tūpimo tako į 68 km aukštį, antroji pakyla raketą beveik iki žemos Žemės orbitos, o trečioji pakyla į orbitą, o paskui link mėnulio.
- „Constellation“projektą, kurį NASA pasiūlė grįžti į mėnulį 2018 m., Sudaro dvi dviejų pakopų raketos. Yra dvi pirmosios pakopos raketų konstrukcijos: „Ares I“, įgulos pakėlimo pakopa, kurią sudaro vienas penkių segmentų raketų stiprintuvas, ir „Ares V“, įgulos ir krovinių pakėlimo pakopa, kurią sudaro penki raketų varikliai po išoriniais degalų bakais ir du penki tvirti raketų stiprintuvai. -segmentas. Antrame abiejų versijų etape naudojamas vienas skysto kuro variklis. Didelio našumo agregatas nešis Mėnulio orbitos kapsulę ir nusileidimo aparatą, kur astronautai bus gabenami, kai dvi raketų sistemos prisišvartuos.
Žingsnis 2. Susipakuokite kelionę
Kadangi mėnulis neturi atmosferos, jūs turite nešti savo deguonį, kad ten kvėpuotumėte, o vaikščiodami aplink Mėnulio paviršių, turite dėvėti kostiumą, kad apsisaugotumėte nuo deginančios dviejų savaičių dienos šviesos karščio ir šalčio. naktį, jau nekalbant apie spinduliuotę ir mikrometrus, kurie patenka į mėnulio paviršiaus atmosferą.
- Jums taip pat reikia maisto. Dauguma astronautų suvartojamo maisto turi būti džiovinami liofilizuotai ir koncentruoti, kad sumažėtų svoris, o prieš valgant ištirpinama pridedant vandens. Astronautai taip pat turėtų valgyti daug baltymų turinčią dietą, kad sumažėtų atliekų, kurias organizmas gamina po valgio, kiekis.
- Viskas, ką pasiimate į kosmosą, padidina svorį ir padidina degalų bei raketų, išnešančių jį į kosmosą, kiekį, todėl neturėtumėte į kosmosą pasiimti per daug asmeninių daiktų. Svoris Mėnulyje yra 6 kartus didesnis už Žemės svorį.
Žingsnis 3. Nustatykite paleidimo galimybę
Paleidimo tikimybė - tai laikas, per kurį raketa turi būti paleista iš Žemės, kad nusileistų į norimą Mėnulio sritį, jei yra pakankamai šviesos nusileidimo zonai ištirti. Paleidimo koeficientai iš tikrųjų apibrėžiami dviem būdais: mėnesio ir dienos šansai.
- Mėnesio tikimybė pasinaudoja nusileidimo zonos planais, susijusiais su žeme ir saule. Kadangi Žemės gravitacija priverčia mėnulį atsukti tą pačią pusę į Žemę, į Žemę nukreiptos pusės regione yra apibrėžtos tiriamosios užduotys, kad būtų galima radijo ryšiu tarp Žemės ir Mėnulio. Pasirinktas laikas yra tada, kai nusileidimo vietoje šviečia saulė.
- Kasdienės galimybės pasinaudoja paleidimo sąlygomis, tokiomis kaip erdvėlaivio paleidimo kampas, raketų stiprintuvo veikimas ir laivo buvimas nuo paleidimo, kad būtų galima stebėti raketos skrydžio eigą. Anksčiau orlaivio paleidimo šviesos sąlygos taip pat buvo svarbios, nes dienos metu būtų lengviau stebėti atšaukimą paleidimo aikštelėje arba prieš jai pasiekiant orbitą, taip pat galimybę dokumentuoti atšaukimo nuotraukas. Dienos šviesos paleidimas yra mažiau reikalingas, nes NASA labiau kontroliuoja misijų stebėjimą; „Apollo 17“buvo paleistas naktį.
2 dalis iš 3: Į Mėnulį
Žingsnis 1. Pasiruoškite kilti
Idealiu atveju raketa, nukreipta į mėnulį, turėtų būti paleista vertikaliai, kad būtų galima pasinaudoti Žemės sukimosi galimybėmis ir taip pasiekti orbitos greitį. Tačiau NASA „Apollo“projektas leido kilti 18 laipsnių kampu bet kuria vertikalios krypties kryptimi, netrukdant paleidimui.
2 žingsnis. Pasiekite žemą Žemės orbitą
Norint išvengti Žemės traukos, reikia atsižvelgti į du greičius: pabėgimo greitį ir orbitos greitį. Pabėgimo greitis - tai greitis, reikalingas visiškai pabėgti nuo planetos gravitacijos, o orbitos greitis yra greitis, kurio reikia norint patekti į orbitą aplink planetą. Pabėgimo greitis Žemės paviršiuje yra apie 25 000 mph (40 248 km/s), o orbitos greitis paviršiuje yra apie 18 000 mph (7,9 km/s). Orbitos greičiui pasiekti reikalinga energija yra mažesnė nei pabėgimo greitis.
Be to, toliau judant nuo Žemės paviršiaus, orbitos ir pabėgimo greičių skaičius mažėja. Pabėgimo greitis yra maždaug 1414 (kvadratinė šaknis iš 2) kartų didesnis už orbitos greitį
Žingsnis 3. Perjunkite į translunarinę trajektoriją
Pasiekus žemą Žemės orbitą ir patvirtinus, kad visos laive esančios sistemos veikia, pats laikas suaktyvinti traukos variklius ir eiti į mėnulį.
- „Apollo“projekte tai buvo padaryta paleidus paskutinį trijų pakopų variklį, kad erdvėlaivis būtų nukreiptas į mėnulį. Pakeliui komandų/paslaugų modulis (komandų/paslaugų modulis, sutrumpintas CSM) atsiskyrė nuo trečiojo etapo, apsisuko ir prijungtas prie Mėnulio ekskursijos modulio (mėnulio ekskursijos modulio, sutrumpinto LEM), kuris buvo viršuje. trečias etapas.
- Projektas „Constellation“planuoja paleisti įgulos raketą ir komandinę kapsulę prie žemos Žemės orbitos, naudojant išvykstančią pakopą ir mėnulio nusileidimą, gabenamą krovininės raketos. Išvykstantis etapas paleis stiprintuvus ir nusiųs erdvėlaivį į mėnulį.
Žingsnis 4. Pasiekite Mėnulio orbitą
Kai erdvėlaivis patenka į mėnulio gravitaciją, paleiskite stiprintuvą, kad sulėtintumėte, ir padėkite jį į orbitą aplink mėnulį.
Žingsnis 5. Perjunkite į Mėnulio nusileidimą
Projektas „Apollo“ir „Project Constellation“turi atskirus orbitos ir nusileidimo modulius. „Apollo“valdymo modulis reikalavo, kad vienas iš trijų astronautų būtų prie piloto vairo, o kiti du astronautai įlipo į Mėnulio modulį. „Project Constellation“orbitinė kapsulė sukurta taip, kad būtų automatizuota, kad prireikus visi keturi astronautai galėtų įlipti į Mėnulio nusileidimo aparatą.
Žingsnis 6. Nusileiskite į mėnulio paviršių
Kadangi mėnulis neturi atmosferos, raketos naudojamos sulėtinti Mėnulio nusileidimą iki maždaug 160 km/h greičio. Taip siekiama užtikrinti nepriekaištingą ir sklandų nusileidimą, kad visi keleiviai būtų saugūs. Idealiu atveju suplanuotame nusileidimo paviršiuje neturėtų būti didelių akmenų; tai yra priežastis, kodėl „Apollo 11“nusileidimo vieta buvo pasirinkta Ramybės jūra.
Žingsnis 7. Tyrinėkite
Nusileidus Mėnulyje, laikas žengti vieną mažą žingsnį ir ištirti Mėnulio paviršių. Kol esate ten, galite rinkti Mėnulio uolienas ir dulkes analizei Žemėje, o jei pasiimsite sulankstomą Mėnulio roverį, panašų į „Apollo 15“, „16“ir „17“misijas, galite važiuoti Mėnulio paviršiumi iki 18 km /h. (Mėnulio roveris maitinamas akumuliatoriumi ir nenaudoja variklio apsukų, nes ten nėra oro variklio apsisukimų garsui skleisti.)
3 dalis iš 3: Atgal į Žemę
Žingsnis 1. Susipakuokite daiktus ir eikite namo
Kai jūsų mėnulio darbas bus baigtas, supakuokite visus mėginius ir įrangą ir eikite į mėnulio nusileidimo mašiną, kad galėtumėte eiti namo.
„Apollo“mėnulio modulis buvo sukurtas dviem etapais: nusileidimo etapas nusileisti Mėnulyje ir pakilimo etapas astronautams pakelti atgal į Mėnulio orbitą. Žemėjanti stadija buvo palikta Mėnulyje (taip pat ir Mėnulio roveris)
Žingsnis 2. Priartėkite prie orbitinio laivo
„Apollo“valdymo modulis ir „Constellation“orbitinė kapsulė buvo sukurti astronautams iš Mėnulio sugrąžinti į Žemę. Mėnulio nusileidimo turinys buvo perkeltas į orbitą, tada mėnulio nusileidėjas atsiskyrė ir galiausiai nukrito atgal į mėnulį.
Žingsnis 3. Grįžkite į Žemę
Pagrindiniai „Apollo“ir „Constellation“paslaugų modulių varikliai buvo paleisti, kad išvengtų mėnulio traukos, o erdvėlaivis buvo nukreiptas atgal į Žemę. Patekę į Žemės gravitaciją, aptarnavimo modulio traukos yra nukreiptos į Žemę ir dar kartą paleidžiamos, kad sulėtintų komandos kapsulę prieš išleidžiant.
Žingsnis 4. Pasiruoškite nusileisti
Kapsulės valdymo modulis/šilumos skydas yra veikiamas, kad astronautai būtų apsaugoti nuo atmosferos karščio. Laivui įplaukus į storesnę Žemės atmosferos dalį, atidaromas parašiutas, kad sulėtėtų kapsulės greitis.
- Projekto „Apollo“metu valdymo modulis paniro į jūrą, kaip ir ankstesnė NASA pilotuojama misija, ir jį atgavo karinio jūrų laivyno laivas. Komandų modulis nenaudojamas pakartotinai.
- „Project Constellation“planuoja nusileisti ant žemės, kaip tai padarė sovietų pilotuojama kosmoso misija. Jei sausumos neįmanoma, naudojamas alternatyvus nusileidimas jūroje. Komandinė kapsulė skirta pataisyti pakeičiant jos šilumos skydą, po to pakartotinai panaudojant.
