Come Andare sulla Luna: 14 Passi (con Immagini)

Sommario:

Come Andare sulla Luna: 14 Passi (con Immagini)
Come Andare sulla Luna: 14 Passi (con Immagini)
Anonim

La luna è il corpo nello spazio più vicino alla Terra, con una distanza media di 238, 857 miglia (384, 400 km). La prima sonda a sorvolare la luna fu la russa Luna 1, lanciata il 2 gennaio 1959. Dieci anni e sei mesi dopo, la missione Apollo 11 fece atterrare Neil Armstrong e Edwin "Buzz" Aldrin sul Mare della Tranquillità il 20 luglio 1969. Andare sulla luna è un compito che, per parafrasare John F. Kennedy, richiede il meglio delle proprie energie e capacità.

Passi

Parte 1 di 3: Pianificazione del viaggio

Vai alla Luna Passo 1
Vai alla Luna Passo 1

Passaggio 1. Pianifica di procedere per gradi

Nonostante i razzi all-in-one popolari nelle storie di fantascienza, andare sulla luna è una missione che è meglio suddividere in parti separate: raggiungere l'orbita terrestre bassa, trasferirsi dalla Terra all'orbita lunare, atterrare sulla luna e invertire i passaggi per tornare sulla Terra.

  • Alcune storie di fantascienza che descrivevano un approccio più realistico all'andare sulla luna avevano gli astronauti che si recavano in una stazione spaziale orbitante dove erano attraccati razzi più piccoli che li avrebbero portati sulla luna e di nuovo alla stazione. Poiché gli Stati Uniti erano in concorrenza con l'Unione Sovietica, questo approccio non è stato adottato; le stazioni spaziali Skylab, Salyut e la Stazione Spaziale Internazionale furono tutte installate dopo la fine del Progetto Apollo.
  • Il progetto Apollo ha utilizzato il razzo Saturn V a tre stadi. Il primo stadio più in basso sollevò il gruppo dalla rampa di lancio a un'altezza di 42 miglia (68 km), il secondo stadio lo sollevò quasi fino all'orbita terrestre bassa e il terzo stadio lo spinse in orbita e poi verso la luna.
  • Il progetto Constellation proposto dalla NASA per un ritorno sulla luna nel 2018 consiste in due diversi razzi a due stadi. Esistono due diversi progetti di razzi per il primo stadio: uno stadio di sollevamento per solo equipaggio costituito da un singolo razzo a cinque segmenti, l'Ares I, e uno stadio di sollevamento per equipaggio e carico costituito da cinque motori a razzo sotto un serbatoio di carburante esterno integrato da due propulsori a razzo solido a cinque segmenti, gli Ares V. Il secondo stadio per entrambe le versioni utilizza un motore a combustibile liquido singolo. Il gruppo di sollevamento pesante trasporterebbe la capsula orbitale lunare e il lander, su cui gli astronauti si trasferirebbero quando i due sistemi a razzo attraccheranno.
Vai alla Luna Passo 2
Vai alla Luna Passo 2

Passaggio 2. Prepara le valigie per il viaggio

Poiché la luna non ha atmosfera, devi portare il tuo ossigeno in modo da avere qualcosa da respirare mentre sei lì, e quando cammini sulla superficie lunare devi indossare una tuta spaziale per proteggerti dal calore ardente di il giorno lunare di due settimane o il freddo paralizzante dell'altrettanto lunga notte lunare, per non parlare delle radiazioni e dei micro-meteoroidi a cui la mancanza di atmosfera espone la superficie.

  • Avrai anche bisogno di mangiare qualcosa. La maggior parte degli alimenti utilizzati dagli astronauti nelle missioni spaziali devono essere liofilizzati e concentrati per ridurne il peso e poi essere ricostituiti aggiungendo acqua al momento del consumo. Devono anche essere alimenti ad alto contenuto proteico per ridurre al minimo la quantità di rifiuti corporei generati dopo aver mangiato. (Almeno puoi lavarli con Tang.)
  • Tutto ciò che porti nello spazio aggiunge peso, il che aumenta la quantità di carburante necessaria per sollevarlo e il razzo che lo trasporta nello spazio, quindi non sarai in grado di portare troppi effetti personali nello spazio - e quelle rocce lunari peseranno 6 volte tanto sulla Terra quanto sulla Luna.
Vai alla Luna Passo 3
Vai alla Luna Passo 3

Passaggio 3. Determinare la finestra di avvio

Una finestra di lancio è l'intervallo di tempo per il lancio del razzo dalla Terra per poter atterrare nell'area desiderata della luna in un momento in cui ci sarebbe luce sufficiente per esplorare l'area di atterraggio. La finestra di lancio è stata in realtà definita in due modi, come una finestra mensile e una finestra giornaliera.

  • La finestra di lancio mensile sfrutta la posizione dell'area di atterraggio pianificata rispetto alla Terra e al sole. Poiché la gravità terrestre costringe la luna a mantenere lo stesso lato rivolto verso la Terra, sono state scelte missioni di esplorazione nelle aree del lato rivolto verso la Terra per rendere possibile la comunicazione radio tra la Terra e la luna. Anche l'ora doveva essere scelta in un momento in cui il sole splendeva sulla zona di atterraggio.
  • La finestra di lancio giornaliera sfrutta le condizioni di lancio, come l'angolo con cui verrebbe lanciato il veicolo spaziale, le prestazioni dei razzi booster e la presenza di una nave a valle del lancio per monitorare l'avanzamento del volo del razzo. All'inizio, le condizioni di luce per il lancio erano importanti, poiché la luce del giorno rendeva più facile controllare gli aborti sulla piattaforma di lancio o prima di raggiungere l'orbita, oltre a essere in grado di documentare gli aborti con fotografie. Man mano che la NASA acquisiva più pratica nella supervisione delle missioni, i lanci diurni erano meno necessari; L'Apollo 17 è stato lanciato di notte.

Parte 2 di 3: Alla luna o al busto

Vai alla Luna Passo 4
Vai alla Luna Passo 4

Passaggio 1. Decollo

Idealmente, un razzo diretto alla luna dovrebbe essere lanciato verticalmente per sfruttare la rotazione della Terra e aiutarla a raggiungere la velocità orbitale. Tuttavia, nel Progetto Apollo, la NASA ha consentito un possibile intervallo di 18 gradi in entrambe le direzioni dalla verticale senza compromettere in modo significativo il lancio.

Vai alla Luna Passo 5
Vai alla Luna Passo 5

Passaggio 2. Raggiungi un'orbita terrestre bassa

Per sfuggire all'attrazione della gravità terrestre, ci sono due velocità da considerare: velocità di fuga e velocità orbitale. La velocità di fuga è la velocità necessaria per sfuggire completamente alla gravità di un pianeta, mentre la velocità orbitale è la velocità necessaria per entrare in orbita attorno a un pianeta. La velocità di fuga per la superficie terrestre è di circa 25.000 mph o 7 miglia al secondo (40, 248 km/h o 11,2 km/s), mentre la velocità orbitale in superficie è. La velocità orbitale per la superficie terrestre è solo di circa 18.000 mph (7,9 km/s); ci vuole meno energia per raggiungere la velocità orbitale rispetto alla velocità di fuga.

Inoltre, i valori per la velocità orbitale e di fuga diminuiscono quanto più ci si allontana dalla superficie terrestre, con la velocità di fuga sempre circa 1.414 (la radice quadrata di 2) volte la velocità orbitale

Vai alla Luna Passo 6
Vai alla Luna Passo 6

Passaggio 3. Transizione verso una traiettoria translunare

Dopo aver raggiunto l'orbita terrestre bassa e aver verificato che tutti i sistemi della nave siano funzionanti, è il momento di accendere i propulsori e andare sulla luna.

  • Con il Progetto Apollo, questo è stato fatto attivando i propulsori del terzo stadio un'ultima volta per spingere la navicella spaziale verso la luna. Lungo il percorso, il modulo di comando/servizio (CSM) si è separato dal terzo stadio, si è girato e si è agganciato al modulo di escursione lunare (LEM) trasportato nella parte superiore del terzo stadio.
  • Con Project Constellation, il piano è di avere il razzo che trasporta l'equipaggio e la sua capsula di comando attracca in un'orbita terrestre bassa con lo stadio di partenza e il lander lunare portati dal razzo cargo. La fase di partenza avrebbe quindi attivato i suoi propulsori e inviato la navicella spaziale sulla luna.
Vai alla Luna Passo 7
Vai alla Luna Passo 7

Passaggio 4. Raggiungi l'orbita lunare

Una volta che l'astronave entra nella gravità della luna, aziona i propulsori per rallentarla e posizionarla in orbita attorno alla luna.

Vai alla Luna Passo 8
Vai alla Luna Passo 8

Passaggio 5. Trasferimento al lander lunare

Sia il Progetto Apollo che il Progetto Constellation dispongono di moduli orbitali e di atterraggio separati. Il modulo di comando dell'Apollo richiedeva che uno dei tre astronauti rimanesse indietro per pilotarlo, mentre gli altri due si imbarcavano sul modulo lunare. La capsula orbitale del Project Constellation è progettata per funzionare automaticamente, in modo che tutti e quattro gli astronauti che è progettata per trasportare possano salire a bordo del suo lander lunare, se lo si desidera.

Vai alla Luna Passo 9
Vai alla Luna Passo 9

Passaggio 6. Scendi sulla superficie della luna

Poiché la luna non ha atmosfera, è necessario utilizzare i razzi per rallentare la discesa del lander lunare a circa 100 mph (160 km/h) per garantire un atterraggio intatto e ancora più lento per garantire ai suoi passeggeri un atterraggio morbido. Idealmente, la superficie di atterraggio prevista dovrebbe essere priva di massi di notevoli dimensioni; questo è il motivo per cui il Mare della Tranquillità è stato scelto come luogo di atterraggio per l'Apollo 11.

Vai alla Luna Passo 10
Vai alla Luna Passo 10

Passaggio 7. Esplora

Una volta atterrato sulla luna, è il momento di fare quel piccolo passo ed esplorare la superficie lunare. Mentre sei lì, puoi raccogliere rocce lunari e polvere per l'analisi sulla Terra, e se hai portato con te un rover lunare pieghevole come hanno fatto le missioni Apollo 15, 16 e 17, puoi persino muoverti sulla superficie lunare fino a 11.2 mph (18 km/h). (Non preoccuparti di far girare il motore, però; l'unità è alimentata a batteria e non c'è aria per portare il suono di un motore che gira, comunque.)

Parte 3 di 3: Ritorno sulla Terra

Vai alla Luna Passo 11
Vai alla Luna Passo 11

Passaggio 1. Fai le valigie e vai a casa

Dopo aver fatto i tuoi affari sulla luna, impacchetta i tuoi campioni e gli strumenti e sali a bordo del tuo lander lunare per il viaggio di ritorno.

Il modulo lunare Apollo è stato progettato in due fasi: una fase di discesa per portarlo sulla luna e una fase di salita per riportare gli astronauti nell'orbita lunare. La fase di discesa è stata lasciata indietro sulla luna (e così anche il rover lunare)

Vai alla Luna Passo 12
Vai alla Luna Passo 12

Passaggio 2. Attraccare con la nave orbitante

Il modulo di comando Apollo e la capsula orbitale Constellation sono entrambi progettati per riportare gli astronauti dalla luna sulla Terra. I contenuti dei lander lunari vengono trasferiti agli orbiter e i lander lunari vengono quindi sganciati, per poi schiantarsi di nuovo sulla luna.

Vai alla Luna Passo 13
Vai alla Luna Passo 13

Passaggio 3. Torna sulla Terra

Il propulsore principale sui moduli di servizio Apollo e Constellation viene attivato per sfuggire alla gravità della luna e la navicella spaziale viene rimandata sulla Terra. Entrando nella gravità terrestre, il propulsore del modulo di servizio viene puntato verso la Terra e sparato di nuovo per rallentare la capsula di comando prima di essere gettato a mare.

Vai alla Luna Passo 14
Vai alla Luna Passo 14

Passaggio 4. Vai per un atterraggio

Lo scudo termico del modulo di comando/capsula è esposto per proteggere gli astronauti dal calore del rientro. Quando la nave entra nella parte più spessa dell'atmosfera terrestre, vengono dispiegati dei paracadute per rallentare ulteriormente la capsula.

  • Per il Progetto Apollo, il modulo di comando è precipitato nell'oceano, come avevano fatto le precedenti missioni della NASA con equipaggio, ed è stato recuperato da una nave della Marina. I moduli di comando non sono stati riutilizzati.
  • Per Project Constellation, il piano è di atterrare a terra, come hanno fatto le missioni spaziali con equipaggio sovietico, con l'ammortamento nell'oceano un'opzione se l'atterraggio a terra non è possibile. La capsula di comando è progettata per essere rinnovata, sostituendo il suo scudo termico con uno nuovo e riutilizzata.

Suggerimenti

Le compagnie private stanno gradualmente entrando nel business dell'andare sulla luna. Oltre alla pianificazione di Virgin Galactic di Richard Branson di offrire voli suborbitali nello spazio, una società chiamata Space Adventures stava progettando di stipulare un contratto con la Russia per trasportare due persone intorno alla luna in una navicella spaziale Soyuz pilotata da un cosmonauta addestrato per un prezzo di $ 100 milioni un biglietto

Consigliato: