ماه نزدیکترین جرم آسمانی به زمین است ، فاصله متوسط آن 384،403 کیلومتر است. اولین ماهواره ای که با ماه پرواز کرد ، لونا 1 از روسیه بود که در 2 ژانویه 1959 پرتاب شد. ده سال و نیم بعد ، ماموریت آپولو 11 در ماه جولای نیل آرمسترانگ و ادوین "باز" آلدرین را در دریای آرامش فرود آورد. 20 ، 1969. رسیدن به ماه یک کار دلهره آور بود. (به گفته جان اف کندی) بهترین انرژی و مهارت را می طلبد.
گام
قسمت 1 از 3: برنامه ریزی برای سفر
مرحله 1. سفر را به صورت مرحله ای برنامه ریزی کنید
اگرچه به داستانهای علمی تخیلی مشهور گفته می شود که برای انجام همه کارها فقط یک موشک نیاز است ، اما در حقیقت کشتی موشکی به چند قسمت تقسیم شده است: رسیدن به مدار پایین زمین ، انتقال از زمین به مدار ماه ، فرود روی ماه و بازگشت به زمین
- برخی از داستانهای علمی تخیلی داستان واقعی تری از رفتن به ماه را با بردن فضانوردان به ایستگاه فضایی در مدار نشان می دهند. یک موشک کوچک متصل شده فضانوردان را به ماه می برد و به ایستگاه برمی گرداند. با این حال ، این روش به دلیل رقابت بین ایالات متحده و اتحاد جماهیر شوروی مورد استفاده قرار نگرفت. پس از پایان پروژه آپولو ، ایستگاه های فضایی Skylab ، Salyut و International Space Station ایجاد شدند.
- پروژه آپولو از موشک سه مرحله ای Saturn V استفاده کرد. پایین ترین مرحله موشک را از باند تا ارتفاع 68 کیلومتری بالا می برد ، مرحله دوم موشک را تقریباً به مدار پایین زمین و مرحله سوم آن را به مدار و سپس به سمت ماه سوق می دهد.
- پروژه صورت فلکی پیشنهاد شده توسط ناسا برای بازگشت به ماه در سال 2018 شامل دو موشک دو مرحله ای است. دو مرحله طراحی موشک در مرحله اول وجود دارد: Ares I ، یک بالابر خدمه متشکل از یک تقویت کننده راکت پنج قسمتی ، و Ares V ، یک مرحله بالابری خدمه و محموله متشکل از پنج موتور موشک زیر مخازن سوخت خارجی به علاوه دو پنج تقویت کننده موشک جامد. -بخش مرحله دوم برای هر دو نسخه از یک موتور سوخت مایع استفاده می کند. مجموعه سنگین کپسول مداری ماه و فرودگر را حمل می کند ، جایی که فضانوردان هنگام اتصال دو سیستم موشکی به آنجا منتقل می شوند.
مرحله 2. برای سفر وسایل خود را جمع کنید
از آنجایی که ماه اتمسفر ندارد ، برای تنفس باید اکسیژن خود را حمل کنید و هنگامی که در سطح ماه قدم می زنید ، باید از لباس فضایی برای محافظت در برابر گرمای سوزاننده دو هفته نور روز و سرمای یخبندان استفاده کنید. آسمان. در شب ، ناگفته نماند که تابش و میکرومترها که وارد جو ماه می شوند.
- شما همچنین نیاز به غذا دارید. بیشتر غذاهایی که فضانوردان مصرف می کنند باید برای کاهش وزن خشک شوند و غلیظ شوند ، سپس قبل از غذا با افزودن آب حل شوند. فضانوردان همچنین باید از رژیم غذایی با پروتئین بالا استفاده کنند تا میزان زباله های بدن بعد از غذا تولید شود.
- هر چیزی که به فضا می برید وزن اضافه می کند و میزان سوخت و موشک هایی که آن را به فضا حمل می کند افزایش می دهد ، بنابراین نباید چیزهای شخصی زیادی را به فضا ببرید. وزن ماه 6 برابر وزن کره زمین است.
مرحله 3. تعیین فرصت پرتاب
احتمال پرتاب فاصله زمانی برای پرتاب موشک از زمین به منظور فرود در منطقه مورد نظر روی ماه است ، به شرطی که نور کافی برای اکتشاف منطقه فرود وجود داشته باشد. شانس راه اندازی در واقع به دو صورت شانس ماهانه و شانس روزانه تعریف می شود.
- شانس ماهانه از برنامه های فرود منطقه مربوط به زمین و خورشید استفاده می کند. از آنجا که جاذبه زمین ماه را مجبور می کند تا همان طرف خود را به سمت زمین ببیند ، ماموریت های اکتشافی در ناحیه ای از طرف رو به روی زمین تعریف شده است تا امکان برقراری ارتباط رادیویی بین زمین و ماه فراهم شود. زمان انتخاب شده زمانی است که خورشید به منطقه فرود می تابد.
- فرصت های روزانه از شرایط پرتاب مانند زاویه پرتاب فضاپیما ، عملکرد تقویت کننده موشک و حضور کشتی از زمان پرتاب برای ردیابی پیشرفت پرواز موشک استفاده می کند. پیش از این ، شرایط نوری برای پرتاب هواپیما نیز مهم بود زیرا در طول روز نظارت بر لغو در سکوی پرتاب یا قبل از رسیدن به مدار و همچنین امکان ثبت عکس های لغو آسان تر بود. پرتاب نور روز کمتر ضروری است زیرا ناسا کنترل بیشتری بر نظارت بر ماموریت دارد. آپولو 17 در شب پرتاب شد.
قسمت 2 از 3: به ماه
مرحله 1. آماده پرواز باشید
در حالت ایده آل ، موشکی که به سمت ماه حرکت می کند باید به صورت عمودی پرتاب شود تا از چرخش زمین برای کمک به دستیابی به سرعت مداری استفاده کند. با این حال ، پروژه آپولو ناسا امکان پرواز با زاویه 18 درجه در هر جهت عمودی را بدون دخالت زیاد در پرتاب فراهم کرد.
مرحله 2. رسیدن به مدار پایین زمین
برای فرار از جاذبه زمین ، دو سرعت را باید در نظر گرفت: سرعت فرار و سرعت مداری. سرعت فرار ، سرعت لازم برای فرار کامل از جاذبه سیاره است ، در حالی که سرعت مداری ، سرعت لازم برای ورود به مدار دور سیاره است. سرعت فرار برای سطح زمین حدود 25000 مایل در ساعت (40248 کیلومتر بر ثانیه) است ، در حالی که سرعت مداری در سطح آن حدود 18000 مایل در ساعت (7.9 کیلومتر در ثانیه) است. انرژی برای رسیدن به سرعت مداری کمتر از سرعت فرار است.
علاوه بر این ، با دور شدن از سطح زمین ، تعداد سرعتهای مداری و فرار کاهش می یابد. سرعت فرار حدود 1414 برابر (ریشه مربع 2) بیشتر از سرعت مداری است
مرحله 3. به مسیر نیمه ماهری بروید
پس از رسیدن به مدار پایین زمین و تأیید اینکه همه سیستم های کشتی کار می کنند ، زمان فعال کردن رانشگران و حرکت به سمت ماه فرا رسیده است.
- در پروژه آپولو ، این کار با شلیک یک پیشرانه سه مرحله ای نهایی برای حرکت فضاپیما به ماه انجام شد. در طول مسیر ، ماژول فرماندهی/سرویس (دستور ماژول سرویس/به اختصار CSM) از مرحله سوم جدا شد ، چرخید و با ماژول گردش ماه (ماژول گردش ماه ، به اختصار LEM) که در بالای قسمت قرار داشت ، متصل شد. مرحله سوم
- پروژه صورت فلکی قصد دارد با استفاده از مرحله خروج و فرودگر ماه که توسط موشک باربری حمل می شود ، یک موشک خدمه و یک کپسول فرماندهی را به مدار پایین زمین پرتاب کند. مرحله خروج سپس بوسترها را شلیک می کند و فضاپیما را به ماه می فرستد.
مرحله 4. رسیدن به مدار ماه
هنگامی که فضاپیما به جاذبه ماه وارد شد ، یک تقویت کننده را شلیک کنید تا سرعت آن را کم کرده و در مدار دور ماه قرار دهید.
مرحله 5. به فرودگر ماه بروید
Project Apollo و Project Constellation دارای ماژول های مداری و فرود جداگانه ای هستند. ماژول فرماندهی آپولو یکی از سه فضانورد را به سکونت خلبان نیاز داشت ، در حالی که دو فضانورد دیگر سوار بر ماژول ماه شدند. کپسول مداری Project Constellation به صورت خودکار طراحی شده است ، به طوری که در صورت لزوم هر چهار فضانورد می توانند سوار بر فرود ماه شوند.
مرحله 6. فرود به سطح ماه
از آنجایی که ماه جو ندارد ، از راکت ها برای کاهش سرعت فرود ماه تا سرعت 160 کیلومتر در ساعت استفاده می شود. این امر برای اطمینان از فرود کامل و روان است تا از ایمنی همه مسافران اطمینان حاصل شود. در حالت ایده آل ، سطح فرود برنامه ریزی شده باید عاری از سنگهای بزرگ باشد. به همین دلیل دریای آرامش به عنوان محل فرود آپولو 11 انتخاب شد.
مرحله 7. کاوش کنید
پس از فرود بر روی ماه ، زمان آن است که یک قدم کوچک بردارید و سطح ماه را کاوش کنید. در حالی که آنجا هستید ، می توانید سنگ و گرد و غبار ماه را برای تجزیه و تحلیل روی زمین جمع آوری کنید ، و اگر از یک مریخ نورد تاشو مانند ماموریت های آپولو 15 ، 16 و 17 استفاده کنید ، می توانید بر روی سطح ماه تا 18 کیلومتر رانندگی کنید. /ساعت. (مریخ نورد قمری از باتری استفاده می کند و از دور موتور استفاده نمی کند زیرا هوایی برای انتقال صدای دور موتور در آنجا وجود ندارد.)
قسمت 3 از 3: بازگشت به زمین
مرحله 1. وسایل را جمع کنید و به خانه بروید
پس از اتمام کار قمری ، تمام نمونه ها و تجهیزات را بسته بندی کنید و به سمت قمر بروید تا به خانه بروید.
ماژول قمری آپولو در دو مرحله طراحی شد: مرحله نزولی برای فرود بر روی ماه و مرحله صعود برای بازگشت فضانوردان به مدار ماه. مرحله نزولی در ماه (و همچنین مریخ نورد ماه) باقی ماند
مرحله 2. به کشتی در حال گردش نزدیک شوید
ماژول فرمان آپولو و کپسول مداری صورت فلکی برای انتقال فضانوردان از ماه به زمین طراحی شد. محتویات کاوشگر ماه به مدارگرد منتقل شد ، سپس فرودکننده ماه جدا شد و سرانجام دوباره به ماه سقوط کرد.
مرحله 3. بازگشت به زمین
محرکهای اصلی در ماژولهای سرویس آپولو و صورت فلکی برای فرار از جاذبه ماه شلیک شدند و فضاپیما به سمت زمین برگشت. با وارد شدن به گرانش زمین ، رانشگرهای ماژول سرویس به سمت زمین نشانه رفته و دوباره شلیک می شوند تا سرعت کپسول فرمان قبل از تخلیه کاهش یابد.
مرحله 4. برای فرود آماده شوید
ماژول فرمان/سپر حرارتی کپسول برای محافظت از فضانوردان در برابر حرارت جو در معرض دید قرار می گیرد. با ورود کشتی به قسمت ضخیم تر جو زمین ، چتر نجات باز می شود تا سرعت کپسول کاهش یابد.
- در پروژه آپولو ، ماژول فرماندهی درست مانند ماموریت قبلی سرنشین دار ناسا در دریا فرو رفت و توسط یک کشتی نیروی دریایی کشف شد. ماژول فرمان مجدداً مورد استفاده قرار نمی گیرد.
- پروژه صورت فلکی قصد دارد مانند ماموریت فضایی سرنشین دار اتحاد جماهیر شوروی روی زمین فرود بیاید. اگر خشکی امکان پذیر نیست ، از فرود جایگزین در دریا استفاده می شود. کپسول فرمان طوری طراحی شده است که با تعویض سپر حرارتی آن تعمیر شده و سپس مجدداً مورد استفاده قرار گیرد.
