Månen är den närmaste himmelkroppen till jorden, dess genomsnittliga avstånd är 384 403 km. Den första satelliten som flyger med månen var Luna 1 från Ryssland, som lanserades den 2 januari 1959. Tio och ett halvt år senare landade Apollo 11 -uppdraget Neil Armstrong och Edwin "Buzz" Aldrin i lugnets hav i juli 20, 1969. Att komma till månen var en skrämmande uppgift. (Enligt John F. Kennedy) kräver det bästa av energi och skicklighet.
Steg
Del 1 av 3: Planera en resa
Steg 1. Planera resan i etapper
Även om populär science fiction berättas att det bara krävs ett raketfartyg för att göra allt, är faktiskt raketfartyget uppdelat i flera delar: för att nå låg jordbana, för att överföra från jorden till månens bana, att landa på månen och vänd alla dessa steg. för att återvända till jorden.
- Vissa science fiction -berättelser skildrar en mer realistisk historia om att gå till månen genom att ta astronauter till en kretsande rymdstation. Där fäster en liten raket astronauter till månen och tillbaka till stationen. Denna metod användes dock inte på grund av rivaliteten mellan USA och Sovjetunionen; Rymdstationerna Skylab, Salyut och International Space Station grundades efter att Apollo -projektet avslutades.
- Apolloprojektet använde en trestegs Saturn V-raket. Den lägsta etappen lyfter raketen från landningsbanan till en höjd av 68 km, den andra etappen skjuter raketen nästan till låg jordbana och den tredje etappen skjuter den i omloppsbana och sedan mot månen.
- Konstellationsprojektet som NASA föreslog att återvända till månen 2018 består av två tvåstegsraketer. Det finns två rakettdesigner i första steget: Ares I, ett bemanningslyftsteg bestående av en femsegment raketförstärkare, och Ares V, ett besättnings- och lastlyftsteg bestående av fem raketmotorer under externa bränsletankar plus två fem fasta raketförstärkare. -segment. Det andra steget för båda versionerna använder en enda motor för flytande bränsle. Den tunga enheten kommer att bära månens omloppskapsel och landare, dit astronauter kommer att transporteras när de två raketsystemen lägger till.
Steg 2. Packa ihop för resan
Eftersom månen inte har någon atmosfär måste du bära ditt eget syre för att andas där, och när du går runt månytan måste du bära en rymddräkt för att skydda mot den brännande hettan från de två veckorna av dagsljus och iskylning himmel. på natten, för att inte tala om strålning och mikrometer som kommer in i månens ytatmosfär.
- Du behöver också mat. De flesta livsmedel som konsumeras av astronauter måste frystorkas och koncentreras för att minska vikten och sedan lösas upp genom att tillsätta vatten innan de äts. Astronauter bör också äta en proteinrik kost för att minimera mängden avfall kroppen producerar efter att ha ätit.
- Allt du tar ut i rymden tillför vikt och ökar mängden bränsle och raketer som bär det ut i rymden, så du bör inte ta för mycket personliga saker ut i rymden. Vikten på månen är 6 gånger större än vikten på jorden.
Steg 3. Bestäm lanseringsmöjligheten
Sannolikhet för uppskjutning är tidsperioden för att skjuta upp en raket från jorden för att landa i ett önskat område på månen, så länge det finns tillräckligt med ljus för att utforska landningsområdet. Lanseringsodds definieras faktiskt på två sätt, månadsodds och dagliga odds.
- Månadsodds utnyttjar landningsplaner relaterade till jorden och solen. Eftersom jordens tyngdkraft tvingar månen att vända samma sida mot jorden definieras undersökningsuppdrag i området på den jord som vetter mot jorden för att möjliggöra radiokommunikation mellan jorden och månen. Den valda tiden är när solen skiner på landningsområdet.
- Dagliga möjligheter drar nytta av uppskjutningsförhållanden, till exempel vinkeln vid vilken rymdfarkosten skjuter upp, raketförstärkarens prestanda och fartygets närvaro från sjösättningen för att spåra rakets flygning. Tidigare var ljusförhållandena för att sjösätta flygplanet också viktiga eftersom det under dagen skulle vara lättare att övervaka avbokningen på startfältet eller innan det nådde en bana, liksom möjligheten att dokumentera avbokningsfoton. Dagsljus är mindre nödvändiga eftersom NASA har mer kontroll över uppdragsövervakning; Apollo 17 lanserades på natten.
Del 2 av 3: Till månen
Steg 1. Förbered dig för start
Helst bör en raket på väg mot månen skjutas vertikalt för att dra nytta av jordens rotation för att uppnå omloppshastighet. NASA: s Apollo -projekt gjorde det dock möjligt att lyfta i en vinkel på 18 grader i vilken riktning som helst vertikalt utan att det störde uppskjutningen.
Steg 2. Nå låg jordbana
För att undvika jordens gravitationskraft finns det två hastigheter att tänka på: flykthastigheten och orbitalhastigheten. Escape -hastighet är den hastighet som krävs för att helt undvika planetens tyngdkraft, medan orbitalhastighet är den hastighet som krävs för att komma in i en bana runt planeten. Fluchhastigheten för jordens yta är cirka 25 000 mph (40 248 km/s), medan orbitalhastigheten vid ytan är cirka 18 000 mph (7,9 km/s). Energin för att nå orbitalhastigheten är mindre än rymningshastigheten.
Dessutom minskar antalet orbital- och rymningshastigheter när du fortsätter att röra dig bort från jordens yta. Escape -hastigheten är cirka 1414 (kvadratroten av 2) gånger orbitalhastigheten
Steg 3. Byt till translunarbanan
Efter att ha nått en låg jordbana och bekräftat att alla system på fartyget fungerar är det dags att aktivera thrusterna och gå till månen.
- På Apollo-projektet gjordes detta genom att skjuta en sista trestegs thruster för att driva rymdfarkosten till månen. Längs vägen separerade Command/Service Module (kommando/servicemodul, förkortad CSM) från den tredje etappen, vände och dockade med Lunar Excursion Module (månutflyktsmodul, förkortad LEM) som bar överst på tredje etappen.
- Project Constellation planerar att skjuta upp en bemannad raket och en kommandokapsel docka in i en låg jordbana med hjälp av den avgående scenen och månlandaren som bärs av en lastraket. Den avgående etappen kommer sedan att avfyra boosters och skicka rymdfarkosten till månen.
Steg 4. Nå månbana
När rymdfarkosten har kommit in i månens tyngdkraft, avfyr en booster för att sakta ner den och placera den i en bana runt månen.
Steg 5. Byt till månlandaren
Project Apollo och Project Constellation har separata omlopps- och landningsmoduler. Apollo -kommandomodulen krävde att en av tre astronauter skulle vara vid pilotens ror, medan de andra två astronauterna gick ombord på månmodulen. Project Constellations orbitalkapsel är utformad för att automatiseras så att alla fyra astronauterna kan gå ombord på månlandaren om det behövs.
Steg 6. Stig ner till månens yta
Eftersom månen inte har någon atmosfär används raketer för att sänka månlandaren till en hastighet av cirka 160 km/h. Detta för att säkerställa en perfekt och smidig landning så att alla passagerare är säkra. Helst bör den planerade landningsytan vara fri från stora stenar; detta är anledningen till att Sea of Tranquility valdes som landningsplats för Apollo 11.
Steg 7. Utforska
Efter landning på månen är det dags att ta ett litet steg och utforska månytan. Medan du är där kan du samla månsten och damm för analys på jorden, och om du tar en hopfällbar månrover som de på Apollo 15, 16 och 17 uppdrag kan du köra på månytan upp till 18 km /timme. (Månrovern är batteridriven och använder inte motorvarvtal eftersom det inte finns någon luft där för att leverera motorvarvtalsljudet.)
Del 3 av 3: Tillbaka till jorden
Steg 1. Packa ihop och gå hem
När ditt månarbete är klart, packa ihop alla prover och utrustning och hoppa till månlandaren för att åka hem.
Apollo -månmodulen utformades i två steg: ett fallande stadium för att landa på månen och ett uppstigningssteg för att lyfta astronauter tillbaka till månens bana. Den nedåtgående etappen lämnades på månen (liksom månroveren)
Steg 2. Kom närmare det kretsande skeppet
Kommandomodulen Apollo och konstellationens orbitalkapsel var utformade för att ta astronauter från månen tillbaka till jorden. Innehållet i månlandaren överfördes till orbitern, sedan separerades månlandaren och föll slutligen tillbaka till månen.
Steg 3. Återgå till jorden
Huvudpropellerna i servicemodulerna Apollo och Constellation avfyrades för att undvika månens tyngdkraft, och rymdfarkosten riktades tillbaka mot jorden. Servicemodulens thrusterar kommer in i jordens tyngdkraft och riktas mot jorden och avfyras igen för att bromsa kommandokapseln innan den släpps ut.
Steg 4. Förbered dig på land
Kapselns kommandomodul/värmesköld exponeras för att skydda astronauter från atmosfärisk värme. När fartyget kommer in i den tjockare delen av jordens atmosfär öppnas fallskärmen för att sänka kapselns hastighet.
- I Apollo -projektet störtade kommandomodulen i havet precis som NASA: s tidigare genomförda bemannade uppdrag och återfanns av ett marinfartyg. Kommandomodulen återanvänds inte.
- Project Constellation planerar att landa på marken, som det sovjetiska bemannade rymduppdraget hade gjort. Om land inte är möjligt, används en alternativ landning till sjöss. Kommandokapseln är utformad för att repareras genom att byta ut värmeskölden och sedan återanvändas.
