Mėnulis yra arčiausiai Žemėje esantis kūnas, kurio vidutinis atstumas yra 238, 857 mylių (384, 400 km). Pirmasis zondas, skridęs mėnuliu, buvo rusas „Luna 1“, paleistas 1959 m. Sausio 2 d. Po dešimties metų ir šešių mėnesių „Apollo 11“misija nusileido Neilui Armstrongui ir Edwinui „Buzz“Aldrinui ant Ramybės jūros 1969 m. Liepos 20 d. Eiti į mėnulį yra užduotis, kuri, perfrazuojant John F. Kennedy, reikalauja geriausių jėgų ir įgūdžių.
Žingsniai
1 dalis iš 3: Kelionės planavimas
Žingsnis 1. Planuokite eiti etapais
Nepaisant mokslinės fantastikos istorijose populiarių raketų „viskas viename“laivų, kelionė į mėnulį yra misija, kurią geriausia suskirstyti į atskiras dalis: pasiekti žemos Žemės orbitą, perkelti iš Žemės į Mėnulio orbitą, nusileisti ant mėnulio ir pakeisti žingsnius grįžti į Žemę.
- Kai kuriose mokslinės fantastikos istorijose, kuriose buvo vaizduojamas tikroviškesnis požiūris į skrydį į mėnulį, astronautai leidosi į orbitoje skriejančią kosminę stotį, kur buvo prisišvartavusios mažesnės raketos, kurios nukels juos į mėnulį ir atgal į stotį. Kadangi JAV konkuravo su Sovietų Sąjunga, šis požiūris nebuvo priimtas; kosminės stotys „Skylab“, „Salyut“ir Tarptautinė kosminė stotis buvo pastatytos pasibaigus „Apollo“projektui.
- „Apollo“projekte buvo naudojama trijų pakopų „Saturn V“raketa. Žemiausias pirmasis etapas pakėlė agregatą nuo starto aikštelės iki 42 mylių (68 km) aukščio, antrasis etapas pakėlė jį beveik iki žemos Žemės orbitos, o trečiasis etapas pastūmė jį į orbitą ir tada link mėnulio.
- „Constellation“projektą, kurį NASA pasiūlė grįžti į mėnulį 2018 m., Sudaro dvi skirtingos dviejų pakopų raketos. Yra dvi skirtingos pirmosios pakopos raketų konstrukcijos: tik įgulai skirta pakėlimo pakopa, kurią sudaro vienas penkių segmentų raketų stiprintuvas, „Ares I“ir įgulos ir krovinio kėlimo pakopa, kurią sudaro penki raketų varikliai po išoriniu degalų baku, papildytu du penkių segmentų kietieji raketų stiprintuvai, „Ares V.“. Antrame abiejų versijų etape naudojamas vieno skysčio degalų variklis. Sunkusis kėlimo įrenginys neštų Mėnulio orbitos kapsulę ir nusileidimo aparatą, į kurį astronautai galėtų perkelti dvi raketų sistemas.
Žingsnis 2. Pakuotė kelionei
Kadangi mėnulis neturi atmosferos, jūs turite atsinešti savo deguonies, kad būtumėte kuo kvėpuoti, kol esate ten, o vaikščiodami Mėnulio paviršiumi, turite būti kostiumėlyje, kad apsisaugotumėte nuo žaižaruojančio karščio. dviejų savaičių Mėnulio diena arba protą varginantis vienodai ilgos Mėnulio nakties šaltis-jau nekalbant apie radiaciją ir mikrometeroidus, kuriems atmosferos trūkumas paverčia paviršių.
- Taip pat turėsite valgyti. Dauguma maisto produktų, kuriuos astronautai naudoja kosminėse misijose, turi būti džiovinami liofilizuotai ir koncentruoti, kad sumažėtų jų svoris, o po to jie turi būti paruošti pridedant vandens. Jie taip pat turi būti daug baltymų turintys maisto produktai, kad sumažėtų po valgymo susidarančių kūno atliekų kiekis. (Bent jau galite juos nuplauti naudodami „Tang“.)
- Viskas, ką pasiimsite į kosmosą, pridės svorio, o tai padidins degalų kiekį, reikalingą jo pakėlimui ir raketai, nešančiai į kosmosą, todėl negalėsite perkelti į kosmosą per daug asmeninių daiktų - ir tos mėnulio uolienos svers Žemėje 6 kartus daugiau nei Mėnulyje.
Žingsnis 3. Nustatykite paleidimo langą
Paleidimo langas yra laiko intervalas, per kurį raketa paleidžiama iš Žemės, kad būtų galima nusileisti norimoje Mėnulio srityje tuo metu, kai būtų pakankamai šviesos nusileidimo zonai ištirti. Paleidimo langas iš tikrųjų buvo apibrėžtas dviem būdais: mėnesinis ir dienos langas.
- Mėnesio paleidimo langas pasinaudoja tuo, kur planuojama nusileidimo vieta yra Žemės ir saulės atžvilgiu. Kadangi Žemės gravitacija verčia Mėnulį išlaikyti tą pačią pusę, nukreiptą į Žemę, žvalgybos misijos buvo pasirinktos į Žemę nukreiptos pusės srityse, kad būtų galima radijo ryšys tarp Žemės ir Mėnulio. Laikas taip pat turėjo būti pasirinktas tuo metu, kai nusileidimo vietoje švietė saulė.
- Kasdienis paleidimo langas pasinaudoja paleidimo sąlygomis, tokiomis kaip erdvėlaivio paleidimo kampas, raketų stiprinimo pajėgumai ir laivo nusileidimas nuo paleidimo, kad būtų galima stebėti raketos skrydžio pažangą. Anksti buvo svarbios paleidimo sąlygos, nes dienos šviesa leido lengviau stebėti abortus paleidimo aikštelėje arba prieš pasiekiant orbitą, taip pat buvo galima dokumentuoti nutraukimus su nuotraukomis. Kadangi NASA įgijo daugiau praktikos prižiūrėti misijas, paleisti dienos šviesą buvo mažiau būtina; „Apollo 17“buvo paleistas naktį.
2 dalis iš 3: į mėnulį ar biustą
Žingsnis 1. Pakelkite
Idealiu atveju raketa, nukreipta į mėnulį, turėtų būti paleista vertikaliai, kad būtų galima pasinaudoti Žemės sukimosi galimybėmis ir padėti jai pasiekti orbitos greitį. Tačiau „Apollo“projekte NASA leido galimą 18 laipsnių diapazoną bet kuria kryptimi nuo vertikalės, nepažeidžiant paleidimo.
Žingsnis 2. Pasiekite žemą Žemės orbitą
Vengiant Žemės traukos, reikia atsižvelgti į du greičius: pabėgimo greitį ir orbitos greitį. Pabėgimo greitis yra greitis, reikalingas visiškai pabėgti nuo planetos traukos, o orbitos greitis yra greitis, reikalingas norint patekti į orbitą aplink planetą. Pabėgimo greitis Žemės paviršiuje yra apie 25 000 mph arba 7 mylių per sekundę (40, 248 km/h arba 11,2 km/s), o orbitos greitis paviršiuje yra. Orbitos greitis Žemės paviršiuje yra tik apie 18 000 mph (7,9 km/s); orbitos greičiui pasiekti reikia mažiau energijos nei pabėgimo greičiui.
Be to, orbitos ir pabėgimo greičio reikšmės mažėja kuo toliau nuo Žemės paviršiaus, o pabėgimo greitis visada yra apie 1,414 (kvadratinė šaknis iš 2) kartų didesnis už orbitos greitį
Žingsnis 3. Perėjimas prie trans-mėnulio trajektorijos
Pasiekus žemą Žemės orbitą ir patikrinus, ar visos laivo sistemos veikia, laikas atleisti varomąsias jėgas ir eiti į mėnulį.
- Naudojant projektą „Apollo“, tai buvo padaryta paskutinį kartą paleidus trečiosios pakopos stūmiklius, kad erdvėlaivis būtų nukreiptas link mėnulio. Pakeliui komandų/paslaugų modulis (CSM) atsiskyrė nuo trečiojo etapo, apsisuko ir prijungtas prie Mėnulio ekskursijos modulio (LEM), nešamo viršutinėje trečiojo etapo dalyje.
- Naudojant „Project Constellation“planuojama, kad raketa su įgula ir jos komandinė kapsulė būtų prisišvartavusi žemoje Žemės orbitoje, o išvykimo stadija ir mėnulio nusileidimas būtų pakeltas krovininės raketos. Išvykimo etapas tada atleis savo stūmiklius ir nusiųs erdvėlaivį į mėnulį.
Žingsnis 4. Pasiekite Mėnulio orbitą
Kai erdvėlaivis patenka į mėnulio gravitaciją, paleiskite stūmiklius, kad jis sulėtėtų, ir padėkite jį į orbitą aplink mėnulį.
Žingsnis 5. Perkelkite į Mėnulio nusileidimo aparatą
„Project Apollo“ir „Project Constellation“turi atskirus orbitos ir nusileidimo modulius. „Apollo“valdymo modulis reikalavo, kad vienas iš trijų astronautų liktų už nugaros, kad galėtų jį pilotuoti, o kiti du įlipo į mėnulio modulį. „Project Constellation“orbitinė kapsulė suprojektuota taip, kad ją būtų galima paleisti automatiškai, kad visi keturi astronautai, kuriuos ji yra suplanuota, galėtų įlipti į Mėnulio nusileidimo aparatą.
Žingsnis 6. Nusileiskite iki mėnulio paviršiaus
Kadangi mėnulis neturi atmosferos, būtina raketomis sulėtinti Mėnulio nusileidimo nusileidimą iki maždaug 100 mylių per valandą (160 km/val.), Kad būtų užtikrintas nepažeistas nusileidimas ir dar lėčiau, kad keleiviams būtų užtikrintas minkštas nusileidimas. Idealiu atveju planuojamame nusileidimo paviršiuje neturėtų būti didelių riedulių; todėl „Apollo 11“nusileidimo vieta buvo pasirinkta Ramybės jūra.
Žingsnis 7. Tyrinėkite
Kai nusileisite Mėnulyje, laikas žengti tą mažą žingsnį ir ištirti Mėnulio paviršių. Būdami ten, galite surinkti Mėnulio uolienas ir dulkes analizei Žemėje, o jei atsinešėte sulankstomą Mėnulio roverį, kaip tai darė „Apollo 15“, „16“ir „17“misijos, galite net karštai stumti Mėnulio paviršių iki 11,2 mph (18 km/val.). (Vis dėlto nesivaržykite apsukti variklio; prietaisas maitinamas baterijomis ir vis tiek nėra oro, kuris skleistų besisukančio variklio garsą.)
3 dalis iš 3: Grįžimas į Žemę
Žingsnis 1. Susipakuokite daiktus ir eikite namo
Atlikę savo darbus Mėnulyje, supakuokite savo pavyzdžius ir įrankius ir grįžkite į Mėnulio nusileidimo mašiną.
„Apollo“mėnulio modulis buvo sukurtas dviem etapais: nusileidimo etapas, leidžiantis nusileisti iki mėnulio, ir pakilimo etapas, skirtas astronautams pakelti atgal į Mėnulio orbitą. Nusileidimo etapas buvo paliktas Mėnulyje (taip pat ir mėnulio roveris)
Žingsnis 2. Prieplauka su orbitiniu indu
„Apollo“valdymo modulis ir „Constellation“orbitinė kapsulė yra skirti astronautams iš Mėnulio sugrąžinti į Žemę. Mėnulio nusileidimo turinys perkeliamas į orbitą, o tada Mėnulio nusileidimo įrenginys atjungiamas, kad galiausiai nukristų atgal į mėnulį.
Žingsnis 3. Grįžkite į Žemę
Pagrindinis „Apollo“ir „Constellation“paslaugų modulių variklis yra paleistas, kad išvengtų mėnulio traukos, o erdvėlaivis nukreipiamas atgal į Žemę. Įeinant į Žemės gravitaciją, aptarnavimo modulio stūmoklis yra nukreiptas į Žemę ir vėl paleidžiamas, kad sulėtėtų komandos kapsulė, kol ji bus išmesta.
Žingsnis 4. Eikite nusileisti
Komandos modulio/kapsulės šilumos skydas yra apsaugotas, kad apsaugotų astronautus nuo pakartotinio įėjimo karščio. Laivui patekus į storesnę Žemės atmosferos dalį, išskleidžiami parašiutai, kad kapsulė sulėtėtų toliau.
- Projekto „Apollo“atveju, kaip ir ankstesnės pilotuojamos NASA misijos, valdymo modulis pateko į vandenyną ir jį atgavo karinio jūrų laivyno laivas. Komandų moduliai nebuvo naudojami pakartotinai.
- „Project Constellation“planas yra nusileisti sausumos daliai, kaip tai padarė sovietų pilotuojamos kosminės misijos, o vandens purslai vandenyje yra galimybė, jei nusileidimas sausumoje yra neįmanomas. Komandinė kapsulė skirta atnaujinti, pakeičiant šilumos skydą nauju, ir pakartotinai naudojama.
