Månen er det nærmeste himmellegeme til Jorden, dens gennemsnitlige afstand er 384.403 km. Den første satellit, der fløj med månen, var Luna 1 fra Rusland, der blev opsendt den 2. januar 1959. Ti et halvt år senere landede Apollo 11 -missionen Neil Armstrong og Edwin "Buzz" Aldrin i roligt hav i juli 20, 1969. At komme til månen var en skræmmende opgave. (Ifølge John F. Kennedy) kræver det bedste af energi og dygtighed.
Trin
Del 1 af 3: Planlægning af en tur
Trin 1. Planlæg turen i etaper
Selvom populær science fiction bliver fortalt, at det kun kræver et raketskib at gøre alt, er raketskibet faktisk brudt op i flere dele: at nå lav jordbane, at overføre fra jorden til månens bane, at lande på månen og til vend alle disse trin om. for at vende tilbage til Jorden.
- Nogle science fiction -historier skildrer en mere realistisk historie om at gå til månen ved at tage astronauter til en kredsende rumstation. Der en lille raket vedhæftet vil tage astronauter til månen og tilbage til stationen. Denne metode blev imidlertid ikke brugt på grund af rivaliseringen mellem USA og Sovjetunionen; Rumstationerne Skylab, Salyut og International Space Station blev grundlagt, efter at Apollo -projektet sluttede.
- Apollo-projektet brugte en tre-trins Saturn V-raket. Det laveste trin løfter raketten fra landingsbanen til en højde på 68 km, den anden etape skubber raketten næsten til lav jordbane, og den tredje etape skubber den i kredsløb og derefter mod månen.
- Constellation-projektet foreslået af NASA til at vende tilbage til månen i 2018 består af to totrinsraketter. Der er to raketter i første etape: Ares I, et mandskabslift-trin bestående af en fem-segment raketforstærker, og Ares V, et besætnings- og lastelevetrin bestående af fem raketmotorer under eksterne brændstoftanke plus to fem massive raketforstærkere. -segment. Den anden fase for begge versioner bruger en enkelt flydende brændstofmotor. Den kraftige samling vil bære månens orbitalkapsel og lander, hvor astronauter vil blive transporteret, når de to raketsystemer lægger til.
Trin 2. Pak op til turen
Da månen ikke har nogen atmosfære, skal du bære dit eget ilt for at trække vejret dertil, og når du går rundt på månens overflade, skal du bære en rumdragt for at beskytte mod den brændende varme i de to ugers dagslys og den iskolde kulde himlen. om natten, for ikke at tale om den stråling og mikrometeorer, der kommer ind i månens overflade atmosfære.
- Du har også brug for mad. De fleste fødevarer, der spises af astronauter, skal frysetørres og koncentreres for at reducere vægten og derefter opløses ved tilsætning af vand, før de spises. Astronauter bør også spise en proteinrig kost for at minimere mængden af affald, kroppen producerer efter at have spist.
- Alt, hvad du tager i rummet, tilføjer vægt og øger mængden af brændstof og raketter, der transporterer det ud i rummet, så du bør ikke tage for mange personlige ting ud i rummet. Vægten på månen er 6 gange større end vægten på Jorden.
Trin 3. Bestem lanceringsmuligheden
Lanceringssandsynlighed er tidsrummet for opsendelse af en raket fra Jorden for at lande i et ønsket område på månen, så længe der er tilstrækkeligt lys til at udforske landingsområdet. Lanceringsodds defineres faktisk på to måder, månedlige odds og daglige odds.
- Månedlige odds drager fordel af landingsplaner relateret til Jorden og solen. Da Jordens tyngdekraft tvinger månen til at vende sin samme side mod Jorden, er undersøgelsesmissioner defineret i området på den jordvendte side for at tillade radiokommunikation mellem Jorden og månen. Den valgte tid er, når solen skinner på landingsområdet.
- Daglige muligheder drager fordel af opsendelsesforhold, f.eks. Rumfartøjets vinkel, under hvilken raketforstærkerens ydeevne og skibets tilstedeværelse fra opsendelsen kan spores for at følge udviklingen af raketens flyvning. Tidligere var lysforholdene for lancering af flyet også vigtige, fordi det i løbet af dagen ville være lettere at overvåge annulleringen på affyringspladen eller før det nåede kredsløb, samt evnen til at dokumentere annulleringsbillederne. Dagslys lanceringer er mindre nødvendige, fordi NASA har mere kontrol over missionsovervågning; Apollo 17 blev lanceret om natten.
Del 2 af 3: Til månen
Trin 1. Forbered dig på at tage afsted
Ideelt set bør en raket på vej mod månen blive affyret lodret for at udnytte Jordens rotation for at hjælpe med at opnå omdrejningshastighed. NASAs Apollo -projekt gjorde det imidlertid muligt at starte i en vinkel på 18 grader i en hvilken som helst retning lodret uden megen indblanding i lanceringen.
Trin 2. Nå lav jordbane
For at undslippe Jordens tyngdekraft er der to hastigheder, der skal overvejes: flugthastigheden og omløbshastigheden. Flugthastighed er den hastighed, der kræves for helt at undslippe planetens tyngdekraft, mens kredsløbshastighed er den hastighed, der kræves for at komme ind i kredsløb om planeten. Flugthastigheden for Jordens overflade er ca. Energien til at nå orbitalhastigheden er mindre end flugthastigheden.
Desuden falder antallet af orbitale og flugthastigheder, når du fortsætter med at bevæge dig væk fra jordens overflade. Undslippehastigheden er omkring 1.414 (kvadratrod af 2) gange omløbshastigheden
Trin 3. Skift til translunarbanen
Efter at have nået lav jordbane og bekræftet, at alle systemerne på skibet fungerer, er det tid til at aktivere thrusterne og tage til månen.
- På Apollo-projektet blev dette gjort ved at affyre en sidste tre-trins thruster for at drive rumfartøjet til månen. Undervejs adskilte Command/Service Module (kommando/servicemodul, forkortet CSM) fra den tredje fase, vendte om og lagde til med Lunar Excursion Module (månens ekskursionsmodul, forkortet LEM), som blev transporteret øverst på tredje etape.
- Project Constellation planlægger at opsende en mandskabsraket og en kommandokapsel lægge til i en lav jordbane ved hjælp af afgangsstadiet og månelanderen båret af en lastraket. Den afgående fase vil derefter affyre boostere og sende rumfartøjet til månen.
Trin 4. Nå månens bane
Når rumfartøjet kommer ind i månens tyngdekraft, affyr en booster for at bremse den og placere den i kredsløb om månen.
Trin 5. Skift til månelanderen
Project Apollo og Project Constellation har separate orbital- og landingsmoduler. Apollo -kommandomodulet krævede, at en af tre astronauter var ved pilotens ror, mens de to andre astronauter gik om bord på månemodulet. Project Constellations orbitalkapsel er designet til at blive automatiseret, så alle fire astronauter kan komme ombord på månelanderen, hvis det er nødvendigt.
Trin 6. Ned til overfladen af månen
Da månen ikke har nogen atmosfære, bruges raketter til at bremse månelanderen til en hastighed på cirka 160 km/t. Dette er for at sikre en perfekt og jævn landing for at sikre, at alle passagerer er sikre. Ideelt set bør den planlagte landingsflade være fri for store sten; dette er grunden til, at Havet i Ro blev valgt som landingssted Apollo 11.
Trin 7. Udforsk
Efter landing på månen er det tid til at tage et lille skridt og udforske månens overflade. Mens du er der, kan du indsamle månesten og støv til analyse på Jorden, og hvis du tager en foldende månens rover som dem på Apollo 15, 16 og 17 missioner, kan du køre på månens overflade op til 18 km /h. time. (Månens rover er batteridrevet og bruger ikke motoromdrejninger, fordi der ikke er luft til at levere motorens omdrejningstal.)
Del 3 af 3: Tilbage til Jorden
Trin 1. Pak sammen og gå hjem
Når dit månearbejde er udført, skal du pakke alle prøver og udstyr sammen og hoppe videre til månelanderen for at tage hjem.
Apollo -månemodulet blev designet i to faser: et faldende trin for at lande på månen og et opstigningsstadium for at løfte astronauter tilbage i månens kredsløb. Den nedadgående etape blev efterladt på månen (såvel som månens rover)
Trin 2. Kom tættere på det kredsende skib
Kommandomodulet Apollo og konstellationens orbitalkapsel var designet til at tage astronauter fra månen tilbage til Jorden. Indholdet af månelanderen blev overført til orbiteren, derefter blev månelanderen adskilt og faldt til sidst tilbage til månen.
Trin 3. Tilbage til Jorden
Hovedpropellerne i servicemodulerne Apollo og Constellation blev affyret for at undslippe månens tyngdekraft, og rumfartøjet blev dirigeret tilbage mod Jorden. Ved at komme ind på Jordens tyngdekraft, er servicemodulets thrustere peget mod Jorden og affyret igen for at bremse kommandokapslen, før den udlades.
Trin 4. Forbered dig på at lande
Kapselens kommandomodul/varmeskærm er udsat for at beskytte astronauter mod atmosfærisk varme. Da skibet kommer ind i den tykkere del af Jordens atmosfære, åbnes faldskærmen for at bremse kapselens hastighed.
- I Apollo -projektet styrtede kommandomodulet i havet ligesom NASAs tidligere gennemførte bemandede mission og blev genoprettet af et flådeskib. Kommandomodulet genbruges ikke.
- Project Constellation planlægger at lande på jorden, som den sovjetiske bemandede rummission havde gjort. Hvis land ikke er muligt, bruges en alternativ landing til søs. Kommandokapslen er designet til at blive repareret ved at udskifte varmeskjoldet og derefter genbruge.
