Отговорът зависи от много фактори, включително количеството необходимо гориво, орбитата на Луната и целите на мисията.
Пътуването до Луната не е лесен подвиг. Нашият естествен спътник обикаля около Земята на средно разстояние от 238 855 мили (384 400 километра). И така, колко време отнема да стигнем до най-близкия ни съсед от момента, в който космически кораб излети?
Въз основа на лунни мисии от последните няколко десетилетия, отговорът варира от около осем часа до 4,5 месеца. Най-бързият кораб, направен от човека, който профучава до Луната - което означава, че не е спрял дотук - беше сондата New Horizon, изстреляна от НАСА през 2006 г. за изследване на Плутон; този космически кораб премина покрай Луната 8 часа и 35 минути след изстрелването.Но за мисии, чиято дестинация е Луната, пътуването отнема малко повече време. През 1959 г., в първата мисия на човечеството до Луната, съветската Луна 1 отне 34 часа, за да достигне до Луната. Тази мисия без екипаж имаше за цел да удари повърхността на Луната, но космическият кораб се отклони от курса, преминавайки на 3725 мили (5995 километра) от Луната. В крайна сметка той спря да излъчва, когато батериите му се изтощиха, и все още се носи в космоса до ден днешен.
През 1969 г., когато астронавтите действително кацнаха на Луната, на екипажа на Аполо 11 отне 109 часа и 42 минути от излитането до първата стъпка на Нийл Армстронг на Луната.
Причините за тези променливи времена за пътуване до Луната зависят от много фактори, но една от най-важните причини е количеството използвано гориво. Инженерите са открили, че използването на по-малко гориво в лунна мисия може да отнеме повече време, но въпреки това върши работата. Това може да се постигне, като се използват естествените гравитационни сили на небесните тела, като Земята и Луната, за да се помогне на космическия кораб да се насочи по по-дълъг маршрут.
Например през 2019 г. Израел изпрати космически кораб без екипаж, наречен Beresheet, за да кацне на Луната. След излитането Beresheet се върти около Земята за около шест седмици във все по-широки орбити, преди да набере достатъчно инерция, за да се отдалечи към Луната. Стигна се дотам, но не по начина, по който израелската организация SpaceIL искаше: Екипът загуби контакт и Beresheet се разби в лунната повърхност 48 дни след изстрелването, разпръсквайки хиляди микроскопични тардигради върху Луната в процеса.
Космическият кораб, който държи рекорда за най-дълго пътуване до Луната, е сондата CAPSTONE на НАСА, кубичен спътник от 55 паунда (25 килограма), на който са му отнели 4,5 месеца, за да напусне Земята, да я обиколи няколко пъти и накрая да влезе в орбитата на Луната през 2022 г. CAPSTONE ( Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment) беше изпратен на Луната, за да тества орбита, която НАСА планира да използва за своя планиран космически аванпост Gateway.
Без значение кой маршрут поема космическият кораб, всяка лунна мисия преминава през няколко основни стъпки. Между 60% и 90% от теглото при изстрелване на всяка космическа мисия е горивото, което й позволява да избяга от земната гравитация и да навлезе в космоса. След като космическият кораб пристигне в орбита, той трябва да използва възможно най-малко гориво, за да постигне оптималната траектория до целта си, тъй като включването на повече гориво прави космическия кораб по-тежък и по-скъп.
И накрая, корабът трябва да изпълни допълнително изгаряне на гориво, за да избяга от орбитата на Земята и да бъде на път. Скоростите на транзитните космически кораби обикновено са сходни, но когато Луна 1 имаше директна траектория, Аполо 11 се нуждаеше от по-точна траектория на лунна орбита, което отчиташе по-дългото време за пътуване. Това означаваше насочване на кораба не към луната, а точно до нея, така че да навлезе в орбита и с достатъчно безопасна скорост, за да изстреля спускаем апарат и да го приеме отново.
На Аполо 11 са били необходими около 4,5 дни, за да достигне до Луната и поради други причини. Например, трябваше да извърши набор от маневри и проверки на системите за насочване и навигация, преди да напусне земната гравитация.
„Веднъж извън основното влияние на земната гравитация са необходими само незначителни корекции на орбитата, така че е необходимо по-малко гориво“, каза Гретхен Бенедикс, член-основател и професор в Центъра за космически науки и технологии в университета Къртин в Австралия, каза пред Live Science. „Гравитацията върши цялата работа – гравитацията на луната ще привлече каквато и да е изстреляна маса.“
Но времето за пътуване зависи и от други фактори. Една от най-големите, според Марк Блантън, който ръководи анализа и интегрираните оценки на мисията на НАСА от Луната до Марс, е целта на мисията.
„Мисиите или агенциите ще оценят вида на наличните ракети и техните способности да носят космически кораби“, каза той пред Live Science. „Възможностите на ракетата и целите на мисията ще определят размера на космическия кораб - например, ако това е научен инструмент срещу мисия с екипаж.
„Когато съберете всички тези ограничения, това ще ви позволи да проектирате оптимална траектория и това ще информира за броя на земните орбити, за да настроите определена геометрия или траектория“, каза Блантън.
Това означава, че както при всичко, свързано с космически кораби и космически полети, прецизните изчисления за размера на кораба, размера на екипажа, разпределението на горивото и всеки друг възможен детайл могат да окажат влияние върху общото време за пътуване до Луната.
No comments:
Post a Comment