ماه با فاصله متوسط 238 و 857 مایل (384 ، 400 کیلومتر) نزدیکترین جسم در فضا به زمین است. اولین کاوشگری که بر روی ماه پرواز کرد Luna 1 روسی بود که 2 ژانویه 1959 پرتاب شد. ده سال و شش ماه بعد ، ماموریت آپولو 11 نیل آرمسترانگ و ادوین "باز" آلدرین را در 20 ژوئیه 1969 در دریای آرامش فرود آورد. رفتن به ماه وظیفه ای است که ، برای بیان جان اف کندی ، بهترین نیروها و مهارت های فرد را می طلبد.
مراحل
قسمت 1 از 3: برنامه ریزی سفر
مرحله 1. برنامه ریزی برای طی مراحل
با وجود کشتی های موشکی همه کاره در داستان های علمی تخیلی ، رفتن به ماه مأموریتی است که به بهترین شکل به قسمت های جداگانه تقسیم می شود: دستیابی به مدار زمین پایین ، انتقال از زمین به مدار ماه ، فرود بر روی ماه و برگشتن مراحل برای بازگشت به زمین
- برخی از داستانهای علمی تخیلی که رویکردی واقع بینانه تر برای رفتن به ماه را به تصویر می کشیدند ، فضانوردان به ایستگاه فضایی در مدار می رفتند و موشک های کوچکتری در آن پهلو می گرفتند که آنها را به ماه می برد و به ایستگاه برمی گرداند. از آنجا که ایالات متحده در رقابت با اتحاد جماهیر شوروی بود ، این رویکرد اتخاذ نشد. ایستگاه های فضایی Skylab ، Salyut و ایستگاه فضایی بین المللی همه پس از پایان پروژه آپولو مستقر شدند.
- پروژه آپولو از موشک سه مرحله ای Saturn V استفاده کرد. پایین ترین مرحله ، مجموعه را از سکوی پرتاب به ارتفاع 68 مایل (68 کیلومتر) برد ، مرحله دوم آن را تقریباً به مدار پایین زمین رساند ، و مرحله سوم آن را به مدار و سپس به سمت ماه برد.
- پروژه صورت فلکی پیشنهاد شده توسط ناسا برای بازگشت به ماه در سال 2018 شامل دو موشک متفاوت دو مرحله ای است. دو طرح مختلف راکت مرحله اول وجود دارد: یک مرحله بالابردن تنها خدمه متشکل از یک تقویت کننده راکت پنج قسمتی ، Ares I ، و یک مرحله بلند کردن خدمه و محموله متشکل از پنج موتور موشک در زیر یک مخزن سوخت خارجی به اضافه دو تقویت کننده راکت جامد پنج قسمتی ، Ares V. مرحله دوم برای هر دو نسخه از یک موتور سوخت تک مایع استفاده می کند. مجموعه بلند کننده های سنگین حامل کپسول مداری ماه و فرود است که فضانوردان هنگام اتصال دو سیستم موشکی به آن منتقل می شوند.
مرحله 2. برای سفر بسته بندی کنید
از آنجا که ماه اتمسفر ندارد ، باید اکسیژن خود را به همراه داشته باشید تا زمانی که آنجا هستید چیزی برای تنفس داشته باشید ، و هنگام قدم زدن در سطح ماه باید در لباس فضایی قرار بگیرید تا از گرمای سوزان محافظت کنید. روز قمری دو هفته ای یا سرماخوردگی شب به همان اندازه طولانی قمری-چه برسد به تشعشعات و شهاب سنگ های کوچک ، فقدان جو سطح را در معرض آن قرار می دهد.
- همچنین باید چیزی برای خوردن داشته باشید. بیشتر غذاهایی که فضانوردان در ماموریت های فضایی استفاده می کنند باید در یخ خشک شوند و غلیظ شوند تا وزن آنها کاهش یابد و سپس هنگام خوردن با افزودن آب دوباره آماده شوند. آنها همچنین باید غذاهای سرشار از پروتئین باشند تا میزان زباله های بدن بعد از خوردن به حداقل برسد. (حداقل می توانید آنها را با تانگ بشویید.)
- هر چیزی که با خود به فضا می برید وزن اضافه می کند ، که باعث افزایش سوخت مورد نیاز برای بلند کردن آن و موشک حمل کننده آن به فضا می شود ، بنابراین نمی توانید وسایل شخصی زیادی را به فضا برسانید - و سنگ های قمری وزن خواهند داشت. 6 برابر بیشتر از ماه در زمین.
مرحله 3. پنجره راه اندازی را تعیین کنید
پنجره پرتاب محدوده زمانی پرتاب موشک از زمین است تا بتواند در زمانی که نور کافی برای کاوش در منطقه فرود وجود دارد در منطقه مورد نظر ماه فرود آید. پنجره راه اندازی در واقع به دو صورت پنجره ماهانه و پنجره روزانه تعریف شد.
- پنجره ماهانه پرتاب از جایی که منطقه فرود برنامه ریزی شده با توجه به زمین و خورشید است استفاده می کند. از آنجا که جاذبه زمین ماه را مجبور می کند تا همان سمت را به سمت زمین نگه دارد ، ماموریت های اکتشافی در مناطقی از طرف رو به روی زمین انتخاب شد تا ارتباط رادیویی بین زمین و ماه امکان پذیر شود. زمان نیز باید در زمانی انتخاب می شد که خورشید به منطقه فرود می تابید.
- پنجره پرتاب روزانه از شرایط پرتاب استفاده می کند ، مانند زاویه پرتاب فضاپیما ، عملکرد موشک های تقویت کننده و حضور یک کشتی در پایین تر از پرتاب برای ردیابی پیشرفت پرواز موشک. در اوایل ، شرایط نوری برای پرتاب مهم بود ، زیرا نور روز نظارت بر سقط جنین در سکوی پرتاب یا قبل از دستیابی به مدار را آسان تر می کرد ، و همچنین می توانست سقط جنین را با عکس ثبت کند. همانطور که ناسا تمرین بیشتری در نظارت بر مأموریت ها کسب کرد ، پرتاب نور روز کمتر ضروری بود. آپولو 17 در شب پرتاب شد.
قسمت 2 از 3: به ماه یا نیم تنه
مرحله 1. بلند کنید
در حالت ایده آل ، یک موشک به مقصد ماه باید به صورت عمودی پرتاب شود تا از چرخش زمین برای کمک به آن در دستیابی به سرعت مداری استفاده کند. با این حال ، در پروژه آپولو ، ناسا محدوده احتمالی 18 درجه از جهت عمودی را بدون آسیب جدی به پرتاب اجازه داد.
مرحله 2. دستیابی به مدار پایین زمین
در فرار از جاذبه زمین ، دو سرعت را باید در نظر گرفت: سرعت فرار و سرعت مداری. سرعت فرار ، سرعت مورد نیاز برای فرار کامل از گرانش یک سیاره است ، در حالی که سرعت مداری ، سرعت لازم برای گردش در مدار یک سیاره است. سرعت فرار برای سطح زمین حدود 25000 مایل در ساعت یا 7 مایل در ثانیه (40 ، 248 کیلومتر در ساعت یا 11.2 کیلومتر در ثانیه) است ، در حالی که سرعت مداری در سطح است. سرعت مداری برای سطح زمین تنها حدود 18000 مایل در ساعت (7.9 کیلومتر در ثانیه) است. برای دستیابی به سرعت مداری انرژی کمتری نسبت به سرعت فرار نیاز است.
علاوه بر این ، مقادیر سرعت مداری و فرار هر چه بیشتر از سطح زمین دور می شوید کاهش می یابد ، با سرعت فرار همیشه 1.414 (ریشه مربع 2) برابر سرعت مداری
مرحله 3. انتقال به یک مسیر فرا قمری
پس از دستیابی به مدار پایین زمین و تأیید عملکرد همه سیستم های کشتی ، زمان آن فرا رسیده است که نیروی محرکه را شلیک کرده و به ماه بروید.
- با پروژه آپولو ، این کار با شلیک راننده های مرحله سوم برای آخرین بار برای حرکت فضاپیما به سمت ماه انجام شد. در طول راه ، ماژول فرمان/سرویس (CSM) از مرحله سوم جدا شد ، چرخید و با ماژول گردش ماه (LEM) که در قسمت بالای مرحله سوم حمل شده بود ، متصل شد.
- با پروژه صورت فلکی ، برنامه این است که موشک حامل خدمه و کپسول فرماندهی آن در مدار پایین زمین با مرحله خروج و فرود ماه توسط موشک باربری قرار گیرد. مرحله خروج سپس پرتابگرهای خود را شلیک می کند و فضاپیما را به ماه می فرستد.
مرحله 4. دستیابی به مدار ماه
هنگامی که فضاپیما وارد جاذبه ماه می شود ، پرتابگرها را شلیک کنید تا سرعت آن کاهش یابد و در مدار دور ماه قرار گیرد.
مرحله 5. انتقال به فرود ماه
هر دو پروژه آپولو و پروژه صورت فلکی دارای ماژول های مداری و فرود جداگانه هستند. ماژول فرمان آپولو مستلزم آن بود که یکی از سه فضانورد برای هدایت آن عقب بماند ، در حالی که دو نفر دیگر سوار بر ماژول ماه بودند. کپسول مداری Project Constellation به گونه ای طراحی شده است که به طور خودکار اجرا می شود ، به طوری که در صورت تمایل هر چهار فضانوردی که برای حمل آن طراحی شده است می توانند بر روی ماهواره خود سوار شوند.
مرحله 6. به سطح ماه فرود بیایید
از آنجایی که ماه جو ندارد ، لازم است از موشک ها برای کاهش سرعت فرود ماه تا 160 مایل در ساعت (160 کیلومتر در ساعت) استفاده شود تا از فرود دست نخورده اطمینان حاصل شود و فرود آرام تری را برای مسافران خود تضمین کند. در حالت ایده آل ، سطح فرود برنامه ریزی شده باید عاری از تخته سنگ باشد. به همین دلیل دریای آرامش به عنوان محل فرود آپولو 11 انتخاب شد.
مرحله 7. کاوش کنید
هنگامی که بر روی ماه فرود می آیید ، وقت آن است که یک قدم کوچک بردارید و سطح ماه را کاوش کنید. در آنجا ، می توانید سنگ ها و گرد و غبار ماه را برای تجزیه و تحلیل روی زمین جمع آوری کنید ، و اگر مریخ نورد قابل جمع شدن را با ماموریت های آپولو 15 ، 16 و 17 همراه داشته باشید ، می توانید حتی تا 11.2 در سطح ماه گرم کنید. مایل در ساعت (18 کیلومتر در ساعت) (هرچند خود را برای چرخاندن موتور به زحمت نیندازید ؛ واحد باتری کار می کند و به هر حال هوایی برای انتقال صدای موتور چرخان وجود ندارد.)
قسمت 3 از 3: بازگشت به زمین
مرحله 1. وسایل را جمع کنید و به خانه بروید
بعد از اینکه کار خود را روی ماه انجام دادید ، نمونه ها و ابزارهای خود را جمع کنید و برای سفر برگشت به فرود ماه خود سوار شوید.
ماژول ماه آپولو در دو مرحله طراحی شد: مرحله فرود برای فرود به ماه و مرحله صعود برای بازگشت فضانوردان به مدار ماه. مرحله فرود در ماه (و مریخ نورد ماه نیز همینطور) باقی ماند
مرحله 2. با کشتی در حال چرخاندن متصل شوید
ماژول فرماندهی آپولو و کپسول مداری صورت فلکی هر دو برای انتقال فضانوردان از ماه به زمین طراحی شده اند. محتویات کاوشگرهای ماه به مدارگردها منتقل می شود و فرودهای ماه پس از آن متصل نمی شوند تا سرانجام به ماه سقوط کنند.
مرحله 3. به زمین بازگردید
پیشرانه اصلی ماژولهای سرویس آپولو و صورت فلکی برای فرار از جاذبه ماه شلیک می شود و فضاپیما به زمین باز می گردد. با ورود به جاذبه زمین ، پیشرانه ماژول سرویس به سمت زمین نشانه رفته و دوباره شلیک می شود تا کپسول فرمان قبل از پرتاب شدن کند شود.
مرحله 4. برای فرود بروید
ماژول فرمان/سپر حرارتی کپسول برای محافظت از فضانوردان از گرمای ورود مجدد در معرض دید است. وقتی کشتی وارد قسمت ضخیم تری از جو زمین می شود ، چتر نجات مستقر می شوند تا کپسول را بیشتر کند کنند.
- برای پروژه آپولو ، ماژول فرمان در اقیانوس پاشیده شد ، همانطور که ماموریت های قبلی سرنشین دار ناسا انجام داده بود و توسط یک کشتی نیروی دریایی کشف شد. ماژول های فرمان مجدداً مورد استفاده قرار نگرفتند.
- برای پروژه صورت فلکی ، برنامه این است که زمین را لمس کند ، همانطور که ماموریت های فضایی با سرنشینان شوروی انجام دادند ، در صورت عدم امکان لمس روی زمین ، پاشش در اقیانوس یک گزینه است. کپسول فرمان برای بازسازی طراحی شده است ، سپر حرارتی خود را با یک محافظ جدید جایگزین کرده و مجدداً مورد استفاده قرار می گیرد.
