Rejse til månen

Månen er det nærmeste himmellegeme til Jorden med en gennemsnitlig afstand på 384.403 km. Den første sonde til at sejle rundt om månen var den russiske Luna 1, der blev opsendt den 2. januar 1959. Ti år og seks måneder senere, den 20. juli 1969, landede Apollo 11-missionen med Neil Armstrong og Edwin `Buzz` Aldrin på `Rolighedens hav`. At tage til månen er en opgave, som John F. Kennedy, kræver det yderste af ens energi og færdigheder.

Trin

Del 1 af 3: Planlægning af turen

Billede med titlen Gå til månen Trin 1
1. Planlæg at gå i etaper. På trods af de alt-i-én rumraketter, der er populære i science fiction-historier, er det at tage til månen en mission, der bedst kan opdeles i separate dele: at nå et lavt kredsløb om Jorden, overlappe afstanden fra Jorden til månen, landing på månen og vende trinnene for at vende tilbage til Jorden.
  • I nogle science fiction-historier, der portrætterede en mere realistisk tilgang til at gå til månen, gik astronauter til en rumstation i kredsløb, hvor mindre raketter blev docket, som ville tage dem til månen og tilbage til rumstationen. Fordi USA konkurrerede med Sovjetunionen, blev denne tilgang ikke vedtaget; rumstationerne Skylab, Salyut og den internationale rumstation blev alle oprettet efter Projekt Apollo sluttede.
  • Apollo-projektet brugte tre-trins Saturn V raket. Det nederste første trin løftede hele affyringsrampen til en højde på 68 km, andet trin boostede raketten næsten til lav kredsløb om Jorden, og tredje trin skubbede den ind i kredsløb og derefter til månen.
  • NASA`s 2018 Constellation Return to the Moon-projektet består af to forskellige to-trins raketter. Der er to forskellige raketdesign i første trin: kun et besætningsdesign med en enkelt femsegments raketbooster, Ares I, og et besætnings- og nyttelastdesign bestående af fem raketmotorer under en ekstern brændstoftank suppleret med to faste femsegments raketforstærkere, Ares V. Den anden fase for begge versioner bruger en enkelt flydende brændstofmotor. Den tunge raket ville bære månekapslen og månelanderen, hvortil astronauterne vil blive overført, når de to raketsystemer parrer sig.
Billede med titlen Gå til månen Trin 2
2. Pak dine kufferter til turen. Da månen ikke har nogen atmosfære, skal du medbringe din egen ilt, så du har noget at trække vejret, mens du er der, og når du går rundt på månens overflade, bliver du nødt til at bevæge dig rundt i en rumdragt for at beskytte dig selv fra den brændende varme fra den to uger lange månedag eller den forbløffende kulde fra månens lige så lange nat – for ikke at nævne strålingen og mikrometeoroider, som manglen på atmosfære udsætter overfladen for.
  • Du skal også spise noget. De fleste af de fødevarer, som astronauterne brugte i rummissioner, skal frysetørres og koncentreres for at reducere deres vægt og derefter gøres spiselige ved at tilsætte vand. De bør også være proteinrige fødevarer for at begrænse mængden af ​​kropsaffald, der genereres efter at have spist (som du i det mindste kan vaske væk med Tang).
  • Alt, hvad du tager med ud i rummet, tilføjer vægt, hvilket øger mængden af ​​brændstof, det tager at løfte dem og raketten, der bærer dem ud i rummet, så du ikke kan tage for mange personlige ejendele med ud i rummet - og de måneklipper vil veje seks gange så meget som meget på jorden, som de gør på månen.
  • Billede med titlen Gå til månen Trin 3
    3. Bestem startvinduet. Et affyringsvindue er tidsintervallet for opsendelse af raketten fra Jorden for at lande i det ønskede område af månen i en periode, hvor der er lys nok til at udforske landingsområdet. Startvinduet er faktisk defineret på to måder, som et månedligt vindue og et dagligt vindue.
  • Det månedlige lanceringsvindue afhænger af, hvor det planlagte landingssted er i forhold til jorden og solen. Da Jordens tyngdekraft tvinger Månen til at holde den samme side vendt mod Jorden, blev rekognosceringsmissioner valgt i områder af den Jordvendte side for at tillade radiokommunikation mellem Jorden og Månen. Tidspunktet skulle også vælges på et tidspunkt, hvor solen skinnede på landingspladsen.
  • Det daglige opsendelsesvindue bruger opsendelsesbetingelserne, såsom vinklen, hvormed rumskibet vil opsendes, ydeevnen af ​​boosterraketterne og tilstedeværelsen af ​​et skib, der går ned fra opsendelsen til at overvåge rakettens flyvning. I begyndelsen var lysforholdene for opsendelsen vigtige, da dagslys gjorde det lettere at overskue opsendelsen ved affyringsrampen eller at nå jordens kredsløb, og at dokumentere opsendelsen med fotos. Efterhånden som NASA fik mere øvede overvågningsmissioner, blev opsendelser i dagslys mindre nødvendige - Apollo 17 blev opsendt om natten.
  • Del 2 af 3: På vej til månen

    Billede med titlen Gå til månen Trin 4
    1. lancere dig selv. Ideelt set bør en raket rettet mod månen opsendes lodret for at drage fordel af Jordens rotation til lettere at nå kredsløbshastighed. Under Apollo-projektet tillod NASA en mulig rækkevidde på 18 grader i begge retninger uden at kompromittere opsendelsen væsentligt.
    Billede med titlen Gå til månen Trin 5
    2. Nå lavt kredsløb om jorden. Når man flygter fra Jordens tyngdekraft, er der to hastigheder at overveje: flugthastigheden og orbitalhastigheden. Flugthastighed er den hastighed, der kræves for fuldstændig at undslippe en planets tyngdekraft, mens kredsløbshastighed er den hastighed, der kræves for at komme i kredsløb om en planet. Flugthastigheden fra jordens overflade er omkring 40.248 km/t eller 11,2 km/s). Orbital- eller orbitalhastighed fra Jordens overflade er kun omkring 7,9 km/s -- det tager mindre energi at nå orbitalhastighed end flugthastighed.
  • Ydermere falder værdierne for orbital og flugthastighed, når du kommer længere fra jordens overflade, idet flugthastigheden altid er omkring 1,414 (kvadratroden af ​​2) gange orbitalhastigheden.
  • Billede med titlen Gå til månen Trin 6
    3. Overgang til en translunar bane. Efter at have nået et lavt kredsløb om jorden og verificeret, at alle skibssystemer er funktionelle, er det tid til at antænde thrusterne og gå til månen.
  • Med Project Apollo blev dette gjort ved at affyre tredje-trins thrustere en sidste gang for at skubbe rumskibet til månen. Undervejs blev kommando-/servicemodulet (CSM) adskilt fra tredje etape, vendt og koblet med måneudflugtsmodulet (LEM) båret i den øverste del af tredje etape.
  • Inden for Constellation-projektet er det planen at affyre raketten med besætningen og kommandokapslen i lav kredsløb om jorden, hvor afgangsstadiet og månelanderen bliver samlet op af lastraketten. Afgangsfasen ville derefter affyre sine thrustere og sende rumskibet til månen.
  • Billede med titlen Gå til månen Trin 7
    4. Nå månens kredsløb. Når rumskibet bevæger sig ind i månens tyngdekraft, skal du affyre thrusterne for at bremse det og sætte det i kredsløb om månen.
    Billede med titlen Gå til månen Trin 8
    5. Flyt til månelanderen. Både Apollo-projektet og Constellation-projektet har separate orbital- og landingsmoduler. Apollo kommandomodulet kræver, at en af ​​de tre astronauter bliver tilbage for at styre det, mens de to andre går ombord på månemodulet. Constellation-projektets orbitale kapsel er designet til at fungere automatisk, så alle fire astronauter, det er designet til, kan gå ombord på månelanderen, hvis det ønskes.
    Billede med titlen Gå til månen Trin 9
    6. Gå ned til månens overflade. Da månen ikke har nogen atmosfære, er det nødvendigt at bruge raketter til at bremse månelanderen til omkring 160 km/t for at sikre en jævn landing og endnu langsommere for at sikre en blød landing for passagererne. Ideelt set skulle det planlagte landingsområde være fri for store kampesten - det er grunden til, at Sea of ​​​​Tranquility blev valgt som landingssted for Apollo 11.
    Billede med titlen Gå til månen Trin 10
    7. Udforsk området. Når du først er landet på månen, er det tid til at tage det ene lille skridt og udforske månens overflade. Der kan du samle månesten og -støv til analyse på Jorden, og hvis du medbringer en sammenklappelig måne-rover som Apollo 15, 16 og 17 missionerne gjorde, kan du endda køre rundt på månens overflade med en hastighed på 18 km/t. (Gør ikke at køre motoren - enheden kører på batterier, og der er alligevel ingen luft til at bære lyden af ​​en kørende motor.)

    Del 3 af 3: Returning to Earth

    Billede med titlen Gå til månen Trin 11
    1. Pak sammen og gå hjem. Efter at have gjort forretninger på månen, pak dine monstre og værktøjer og gå ombord på din månelander til hjemrejsen.
    • Apollo-mastermodulet er designet i to faser: et nedstigningstrin for at tage det til månen og et opsendelsestrin for at bringe astronauterne tilbage i kredsløb om månen. Nedstigningstrappen blev efterladt på månen (og dermed også måneroveren).
    Billede med titlen Gå til månen Trin 12
    2. Par med orbitalskibet. Apollo kommandomodulet og Constellation orbital kapslen er begge designet til at bringe astronauter tilbage til Jorden fra månen. Indholdet af månelanderne overføres til orbiterne, og månelanderne afbrydes derefter og styrter til sidst ind i månen.
    Billede med titlen Gå til månen Trin 13
    3. Vend tilbage til Jorden. Apollo- og Constellation-modulernes hoved-thruster affyres for at undslippe månens tyngdekraft, og rumskibet sendes tilbage til Jorden. Ved indtræden i Jordens tyngdekraft rettes en thruster mod Jorden og affyres igen for at bremse kommandokapslen, før den affyres.
    Billede med titlen Gå til månen Trin 14
    4. Fortsæt til en landing. Kommandomodulets (kapsel) varmeskjold er indsat for at beskytte astronauterne mod varmen fra nedstigningen til atmosfæren. Da skibet går ind i den tykkere del af Jordens atmosfære, udsættes faldskærme for yderligere at bremse kapslen.
  • På Apollo-projektet styrtede kommandomodulet i havet, som tidligere bemandede NASA-missioner havde gjort, og blev senere gendannet af et flådefartøj. Kommandomodulerne blev ikke genbrugt.
  • For Constellation-projektet er det planen at lande på fast grund, som de bemandede sovjetiske rummissioner har gjort før, om nødvendigt at lande i havet. Kommandopoden er designet til at blive genbrugt og erstatter varmeskjoldet med et nyt.
  • Tips

    • Private virksomheder er efterhånden ved at komme ind i rumrejser. Ud over Richard Bransons Virgin Galactic, der planlægger at tilbyde suborbitale flyvninger ud i rummet, er et selskab kaldet Space Adventures planlagt til at indgå kontrakt med Rusland om at sende to mennesker rundt om månen i et Soyuz-rumfartøj, der drives af en trænet kosmonaut, til en pris af $100. millioner pr. billet.

    Advarsler

    • Vid, at de fleste månemissioner kræver grundig udstyrstest før opsendelse. Apollo 11-missionen, der landede Armstrong og Aldrin, blev forudgået af fire bemandede missioner, der testede kommandomodulet (Apollo 7) og månelanderen (Apollo 9 og 10), samt evnen til at gå fra Jorden til at kredse om månen og tilbage igen (Apollo 8 og 10). Astronauterne skulle også gennemgå regelmæssig konditionstest og træning i brugen af ​​deres udstyr. Tre astronauter døde også i en brand under Apollo 1.

    Оцените, пожалуйста статью