Сколько лет до луны?

Сколько времени занимает полет на Луну

Узнать, сколько лететь до Луны от Земли, люди хотели во времена, когда покорение космоса даже не начиналось. Впервые исследовательский аппарат отправился к нашему спутнику в 1959 г., а человек высадился на его поверхность в 1969 г.

Учёные с древних времен пытались узнать расстояние до Луны, но только телескоп помог получить точные значения. Credit: inspaceforum.ru/infourok.ru.

Расстояние от Луны до Земли

Луна является спутником Земли и вращается вокруг нее по приплюснутой орбите, напоминающей по форме эллипс. Из-за этого расстояние, на которое спутник удален от нашей планеты, меняется в зависимости от его месторасположения.

Оно варьируется от 356 тыс. до 404 тыс. км. Ближайшая точка, когда Луна максимально подходит к Земле, называется перигеем, а наиболее отдаленная — апогеем. Средняя дистанция от нашей планеты составляет 385 тыс. км.

Чтобы представить себе это расстояние, достаточно знать, что путь на машине до спутника Земли занял бы около 160 дней при условии, что ехать она будет со скоростью 100 км/ч. Пешком без остановок пришлось бы идти 6,5-7,5 лет, чтобы преодолеть указанное количество километров.

Выяснить, как добраться до Луны, несложно. Попасть на нее можно только на космическом корабле. Но уже более 40 лет полеты не осуществляются.

Орбита Луны не является неизменной, так как подвержена постоянным возмущениям от более крупных объектов Солнечной Системы. Credit: spacegid.com.

На каких аппаратах осуществляются полеты

За всю историю освоения космоса на Луну летали многократно. Первым аппаратом, который отправился в сторону спутника, была советская межпланетная станция «Луна-1». Она пролетела в 6 тыс. км от его поверхности.

Удачными были полеты серий таких аппаратов:

  • «Пионер»;
  • «Луна»;
  • «Аполлон»;
  • «Рейнджер»;
  • «Зонд»;
  • «Сервейер»;
  • «Эксплорер»;
  • «Клементина»;
  • Hiten;
  • Lunar Prospector;
  • «Смарт»;
  • «Кагуя»;
  • «Чанъэ».

Запуск автоматических межпланетных станций «Луна» производился 33 раза, из них удачными оказались только 16. В рамках миссии «Аполлон» было запущено 15 космических кораблей с астронавтами.

Самым технологичным считается полет на аппарате EKA SMART-1 с ионным двигателем. Он был запущен в сентябре 2003 г., а цели достиг спустя 410 дней. За это время было использовано всего 82 кг топлива.

Главной целью миссий SMART является тестирование новых технологий, которые будут использоваться на более крупных проектах. Credit: commons.m.wikimedia.org.

Необходимая скорость

Космический объект сможет преодолеть земное притяжение и покинуть орбиту, если его скорость будет больше второй космической. Для Земли она составляет 11,2 км/с. Если тело удалось запустить с указанной или более высокой скоростью, то оно не упадет обратно.

После достижения аппаратом 2-й параболической (космической) скорости двигатели отключаются, в разреженном пространстве он может лететь за счет инерции. Но при приближении к Луне скорость увеличивается за счет гравитации. На этом этапе важно начать торможение, иначе запущенный космический объект разобьется о поверхность Луны.

Впервые развить вторую параболическую скорость удалось советскому аппарату «Луна-1». Рекордом считается скорость спутника «Плутон». При запуске ему придали ускорение 58 тыс. км/ч, чтобы он смог преодолеть земную гравитацию. Это позволило сократить сроки полета к Луне до минимума.

Аппарат «Луна-1» зарегистрировал внешний радиационный пояс нашей планеты и установил, что Луна не обладает сколько-нибудь мощным магнитным полем. Credit: mirkosmosa.ru.

Технические характеристики

Технические данные космических кораблей различаются. В автоматических беспилотных станциях устанавливаются солнечные батареи в качестве источника электроэнергии.

В приборном отсеке поддерживают такую температуру, при которой все устройства могут работать без сбоев. На аппаратах устанавливают бортовую астроинерциальную систему навигации, астрокорректор для сбора и обработки полученных астрономических данных, гиродины для коррекции функционирования двигателей.

Американские аппараты «Аполлон» отличались от беспилотных кораблей, их использовали для полетов астронавтов в космос. Состояли корабли серии «Аполлон» из командного и служебного отсеков, лунного модуля и переходников крепления.

Ракета-носитель «Сатурн-5», предназначавшаяся для высадки людей на лунной поверхности, входила в миссию «Аполлон-11» и состояла из 3 ступеней, в каждой из которых было горючее и жидкий кислород в качестве окислителя.

Время работы двигателей первой ступени — 160 секунд. Она разгоняла аппарат до 2,7 км/с и на высоте 100 км от поверхности Земли падала в океан.

На дистанцию 185 км ракету выводила вторая ступень. Время ее работы — 6 минут, за указанный промежуток аппарат достигал скорости 6,84 км/с. Запуск объекта на околоземную орбиту и на траекторию к Луне осуществлялся путем 2-этапного запуска третьей ступени.

Ракета «Сатурн-5» Аполлона-11 стартовала с космодрома Кеннеди 16 июля 1969, корабль достиг Луны за 3 дня. Credit: Getty-Contributor/NASA.

Сколько в среднем занимает полет

Первый спутник «Луна-1» смог добраться до космического объекта за 36 часов. Он не приземлялся на лунную поверхность, а пролетел в 6 тыс. км от нее.

Спутник из Китая Chang’e-1, который был оснащен стандартными ракетными двигателями, долетел до Луны за 5 дней. Но перед этим он провел 1 неделю на околоземной орбите, чтобы дождаться верных координат отправки.

Ракета «Сатурн-5» из миссии «Аполлон 11» с астронавтами на борту смогла попасть на поверхность Луны за 3 дня. Лунный модуль корабля совершил посадку в Море Спокойствия. После этого было отправлено несколько аппаратов «Аполлон», которые прилунялись, проводили исследования и собирали лунные породы для анализа.

Самым быстрым оказался полет спутника «Плутон». Он достиг Луны за 8 часов 35 минут. Запустили его в рамках проекта «Новые горизонты» от NASA.

Корабли «Аполлон» добирались до орбиты или поверхности спутника за 3-4 дня. При разгоне аппарата до 2-й параболической скорости и ее сохранении в безвоздушном пространстве достаточно 10 часов для того, чтобы с Земли попасть на Луну.

Почему мы до сих пор не долетели до Луны?

Как бы ни странно это звучало, но космическая отрасль — штука довольно консервативная. И в 60-х годах прошлого века, и сегодня для попадания на Луну требуется одно и то же. А именно — сверхтяжёлая ракета, выводящая от 120 тонн на низкую орбиту и более 45 тонн — на траекторию к Луне. Стартовая масса такого монстра должна быть под 3000 тонн. Ну и лунный посадочный модуль, способный садиться на манер современных Falcon или советских лунных посадочных аппаратов полувековой давности. Его масса начинается от 15 тонн. Всё остальное — ЦУПы, скафандры, лунный транспорт — много проще и либо уже имеется в наличии. Так почему мы перестали летать на Луну?

Все началось в знаковом 1969 году, когда Нил Армстронг стал командиром миссии «Аполлон-11». Главной ее задачей была высадка на Луну. Вместе с напарниками Баззом Олдрином и Майклом Коллинзом он успешно завершил миссию. Во время высадки им была произнесена знаменитая фраза о маленьком шаге для человека и гигантском скачке для человечества. А уже затем, в 1976 году, был советский запуск проекта «Энергия». Делали, как водится, все основательно. Поэтому первые два пуска были произведены в 1987 и 1988 году. Они оказались не совсем удачными, а дальше просто решили, что сейчас не до «Энергии».

В нашей истории сверхтяжёлые ракетоносители строили четыре раза: американский «Сатурн-5», советскую Н-1, советскую же «Энергию» и американскую SLS (всё ещё создаётся). Никаких технологических секретов в них давно нет, и при желании любая значимая страна с этой задачей может справиться. Советская лунная ракета не взлетела из-за вполне разрешимых проблем, связанных с ошибками при проектировании.

В теории у России тоже есть чертежи «Энергии», одна из версий которой вполне пригодна для полёта на Луну. В отличие от США, ещё живы предприятия-производители компонентов. Однако на практике за четверть века в стране исчезла даже инфраструктура для заправки ракет жидким водородом, не говоря уже о собственно двигателях и иных системах, без которых советскую «Энергию» не сделать. Космические технологии легко и дёшево можно только утратить. Обрести их вновь всегда будет тяжелее и дороже.

А в 60-е годы в НАСА так торопились выиграть лунную гонку, что сделали негерметичные контейнеры для лунного грунта, которого привезли 400 кг. Тут же все геохимики, анализировавшие грунт и нашедшие там воду и удивительное изотопное сходство с земными породами, стали кричать, что из-за безобразных контейнеров ценность этого грунта в решении критически важных вопросов равна нулю.

Фото: www.globallookpress.com

Можно было бы отправить туда робота, что теоретически позволить снизить цену и сложность полёта. Отправили же марсоход Curiosity вместо человека. Но на Луне, как ни странно, задача исследования принципиально сложнее — там же огромное количество пещер для изучения, и только человеку под силу разобраться на месте. За примерами далеко ходить не надо. Когда космонавт Гречко столкнулся с неисправностью телескопа на орбитальной станции, он стал чинить его, используя фонендоскоп. Специалисты ЦУПа даже не верили в реальность его предложения. А всё потому, что на месте было лучше видно. И с Земли додуматься до нетрадиционной методики починки телескопа было невозможно. Даже если мы дадим автомату условный фонендоскоп, то он просто не сможет изобрести нечто подобное, а наземные операторы не смогут ему это подсказать.

И современные достижения автоматов в исследовании других планет идут по линии наименьшего сопротивления. Они работают на самой ровной местности, избегая пересечённой. Однако самая интересная для нас информация скрыта в кратерах Луны, Марса и Меркурия. Там, где есть лёд, и, возможно, органика. Ещё интереснее многокилометровые по глубине каньоны, пещеры и лавовые трубки других планет. Вот только попасть туда автомат не может, ведь он и на ровной местности вязнет за десятки километров пробега. А если бы и попал, то не смог бы связаться оттуда с центром управления полётами.

Самой логичной версией того, почему таких полётов сейчас нет, считается финансовая. Один полёт «Сатурна-5» в 1969 году стоил 185 миллионов долларов, то есть примерно 1,2 миллиарда в нынешних ценах. Около 10 тысяч долларов за килограмм нагрузки — это очень дорого. Однако и с этой версией возникают неудобные вопросы. Лунная программа стоила дорого (более 170 млрд долларов в ценах позапрошлого года), но программа шаттлов стоила даже дороже — 230 млрд. Если верить НАСА, один полёт шаттла стоил 500 млн долларов. По данным независимых наблюдателей в тех же США — 1,65 млрд. Так что НАСА просто обмануло американских политиков, желающих снизить затраты на космос, прикрываясь многоразовостью полётов.

Ну а все конспирологические версии того, что мы не летаем на Луну, потому что там есть инопланетяне и они готовы нас убивать, защищая свою территорию, или НЛО, которое необъяснимо — это просто смешно. Неужели вы думаете, что при наличии такой информации удалось бы её утаивать столько лет? Так что и эта версия отказов от полётов кажется несостоятельной.

Особенно забавно, что 10 лет назад Google решил пойти по пути наименьшего сопротивления и организовать международный конкурс Google Lunar X Prize с общим бюджетом всего в 30 млн долларов. Деньги выделила интернет-компания. Главный приз в 20 млн должен был достаться компании с частным финансированием, отправившей на Луну космический аппарат, который сумел бы проехать по лунной поверхности не менее 500 м и отправить на Землю информацию, в том числе видеозаписи и фотографии.

Конечно, при такой смехотворной сумме за 10 лет никто ничего не разработал и программу пришлось свернуть. Так что это просто своевременный пиар, который позиционировал Google как любителей прогресса для всего человечества. Ну и что, что они предлагали новые ботинки для альпиниста, который заберётся на Эверест. Теперь это мало кого интересует.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *