Die maan is die naaste liggaam in die ruimte aan die aarde, met 'n gemiddelde afstand van 238,857 myl (384,400 km). Die eerste sonde wat deur die maan gevlieg het, was die Russiese Luna 1, wat op 2 Januarie 1959 gelanseer is. Tien jaar en ses maande later het die missie Apollo 11 Neil Armstrong en Edwin “Buzz” Aldrin op die see van rustigheid op 20 Julie 1969 laat beland. Maan toe gaan is 'n taak wat, om John F. Kennedy te omskryf, die beste energie en vaardighede vereis.
Stappe
Deel 1 van 3: Beplanning van die reis
Stap 1. Beplan om in fases te gaan
Ten spyte van die alles-in-een vuurpylskepe wat gewild is in wetenskapfiksieverhale, is maan-gaan 'n missie wat die beste in afsonderlike dele verdeel kan word: 'n lae aarde-baan bereik, van die aarde na die maanbaan oorgaan, op die maan beland en die stappe omkeer terug te keer na die aarde.
- Sommige wetenskapfiksieverhale wat 'n meer realistiese benadering tot die maan uitbeeld, het ruimtevaarders na 'n wentelende ruimtestasie gebring waar kleiner vuurpyle vasgemaak is wat hulle na die maan en terug na die stasie sou neem. Omdat die Verenigde State in mededinging met die Sowjetunie was, is hierdie benadering nie aangeneem nie; die ruimtestasies Skylab, Salyut en die Internasionale Ruimtestasie is almal opgerig nadat Project Apollo geëindig het.
- Die Apollo-projek het die drie-fase Saturn V-vuurpyl gebruik. Die heel eerste fase het die samestelling van die lanseerplatform tot 'n hoogte van 68 myl opgehef, die tweede fase het dit amper tot 'n lae wentelbaan verhoog, en die derde fase het dit in 'n wentelbaan gestoot en dan na die maan.
- Die Constellation-projek wat NASA voorgestel het om in 2018 na die maan terug te keer, bestaan uit twee verskillende tweestadige vuurpyle. Daar is twee verskillende raketontwerpe in die eerste fase: slegs 'n bemanning wat slegs 'n bemanning bestaan, bestaande uit 'n enkele vyf-segment vuurpylversterker, die Ares I en 'n bemanning-en-vrag-heffase wat bestaan uit vyf vuurpylmotors onder 'n eksterne brandstoftenk aangevul deur twee vyf-segment soliede vuurpylversterkers, die Ares V. Die tweede fase vir beide weergawes gebruik 'n enkel-vloeibare brandstofenjin. Die swaar opheffingsamestelling sou die maan -orbitale kapsule en lander dra, waarna die ruimtevaarders sou oordra wanneer die twee vuurpylstelsels aanlê.
Stap 2. Pak vir die reis
Omdat die maan geen atmosfeer het nie, moet u u eie suurstof saambring sodat u iets kan asemhaal terwyl u daar is, en as u op die maanoppervlak rondloop, moet u in 'n ruimtepak wees om u te beskerm teen die brandende hitte van die maandag van twee weke of die koue van die ewe lang maanag-om nie eens te praat van die straling en die mikro-meteoroïede waaraan die gebrek aan atmosfeer die oppervlak blootstel nie.
- U moet ook iets hê om te eet. Die meeste kosse wat die ruimtevaarders in ruimtemissies gebruik, moet gevriesdroog en gekonsentreer word om hul gewig te verminder en dan weer saamgestel te word deur water by te voeg wanneer dit geëet word. Hulle moet ook proteïenryke voedsel bevat om die hoeveelheid liggaamsafval na eet te verminder. (U kan dit ten minste met Tang afwas.)
- Alles wat u saam met u in die ruimte neem, voeg gewig toe, wat die hoeveelheid brandstof wat nodig is om dit op te lig en die vuurpyl wat die ruimte inbring, verhoog, sodat u nie te veel persoonlike besittings in die ruimte kan neem nie - en die maan gesteentes sal weeg 6 keer soveel op aarde as op die maan.
Stap 3. Bepaal die bekendstellingsvenster
'N Lanseervenster is die tydsbestek waarop die vuurpyl van die aarde af gelanseer kan word om in die gewenste gebied van die maan te kan land gedurende 'n tyd waarin daar genoeg lig sou wees om die landingsgebied te verken. Die bekendstellingsvenster is eintlik op twee maniere gedefinieer, as 'n maandelikse venster en 'n daaglikse venster.
- Die maandelikse bekendstellingsvenster trek voordeel uit waar die beplande landingsgebied is ten opsigte van die aarde en die son. Omdat die swaartekrag van die aarde die maan dwing om dieselfde kant na die aarde toe te hou, is eksplorasie-missies gekies in gebiede van die kant wat na die aarde kyk om radiokommunikasie tussen die aarde en die maan moontlik te maak. Die tyd moes ook gekies word op 'n tydstip toe die son op die landingsgebied skyn.
- Die daaglikse lanseervenster maak gebruik van die lanseervoorwaardes, soos die hoek waarteen die ruimtetuig gelanseer sou word, die verrigting van boosterrakette en die teenwoordigheid van 'n afwaartse skip van die skip af om die vordering van die vuurpyl te volg. Vroeg was ligstoestande belangrik vir die bekendstelling, aangesien daglig dit makliker gemaak het om toesig te hou oor aborsies op die lanseerplank of voordat u 'n wentelbaan bereik, sowel as om aborsies met foto's te kan dokumenteer. Namate NASA meer oefening gekry het om toesig te hou oor missies, was dagliglanse minder nodig; Apollo 17 is snags gelanseer.
Deel 2 van 3: Na die maan of borsbeeld
Stap 1. Lig af
Ideaal gesproke moet 'n vuurpyl wat op pad is na die maan, vertikaal gelanseer word om voordeel te trek uit die rotasie van die aarde om die wentelsnelheid te bereik. In Project Apollo het NASA egter 'n moontlike omvang van 18 grade in beide rigtings van vertikaal toegelaat sonder om die bekendstelling aansienlik te benadeel.
Stap 2. Bereik 'n lae wentelbaan
Om die aantrekkingskrag van die swaartekrag van die aarde te vermy, is daar twee snelhede wat in ag geneem moet word: ontsnappingssnelheid en wentelsnelheid. Ontsnapingssnelheid is die snelheid wat nodig is om die swaartekrag van 'n planeet heeltemal te ontsnap, terwyl wentelsnelheid die snelheid is wat nodig is om in 'n wentelbaan om 'n planeet te gaan. Die ontsnappingssnelheid vir die aardoppervlak is ongeveer 40 000 km/h of 11,2 km/s, terwyl die wentelsnelheid op die oppervlak is. Die wentelsnelheid van die aarde se oppervlak is slegs 7,9 km/s. dit neem minder energie om 'n wentelsnelheid te bereik as 'n ontsnappingssnelheid.
Verder daal die waardes vir wentel- en ontsnappingssnelheid hoe verder van die aardoppervlak af u gaan, met ontsnappingssnelheid altyd ongeveer 1.414 (die vierkantswortel van 2) keer die wentelsnelheid
Stap 3. Oorgang na 'n trans-maanbaan
Nadat u 'n lae wentelbaan bereik het en geverifieer het dat alle skepe se stelsels funksioneel is, is dit tyd om stuwers af te vuur en na die maan te gaan.
- Met Project Apollo is dit gedoen deur die derde fase-stuwwagens vir die laaste keer af te skiet om die ruimtetuig na die maan te dryf. Onderweg het die opdrag-/diensmodule (CSM) van die derde fase geskei, omgedraai en vasgemaak met die maanuitstappiemodule (LEM) wat in die boonste deel van die derde fase gedra is.
- Met Project Constellation is die plan dat die vuurpyl die bemanning en sy kommando -kapsule in 'n lae wentelbaan met die vertrekstadium en maanlander deur die vragraket sal laat opdok. Die vertrekstadium sou dan sy drywers afvuur en die ruimtetuig na die maan stuur.
Stap 4. Bereik maanbaan
Sodra die ruimtetuig die swaartekrag van die maan binnegaan, vuur die stuwers om dit te vertraag en plaas dit in 'n wentelbaan om die maan.
Stap 5. Oordrag na die maanlander
Beide Project Apollo en Project Constellation beskik oor aparte baan- en landingsmodules. Die Apollo -bevelmodule het vereis dat een van die drie ruimtevaarders agterbly om dit te bestuur, terwyl die ander twee aan boord van die maanmodule was. Die wentelkapsel van Project Constellation is ontwerp om outomaties uitgevoer te word, sodat al vier die ruimtevaarders wat dit ontwerp is om te vervoer, indien nodig op sy maanlander kan klim.
Stap 6. Daal af na die maan se oppervlak
Omdat die maan geen atmosfeer het nie, is dit nodig om vuurpyle te gebruik om die afdraande van die maanlander tot ongeveer 160 km/h te vertraag om 'n ongeskonde landing te verseker en stadiger om sy passasiers 'n sagte landing te verseker. Ideaal gesproke moet die beplande landingoppervlak vry wees van groot klippe; daarom is die See van Rust gekies as die landingsplek vir Apollo 11.
Stap 7. Verken
Sodra u op die maan beland het, is dit tyd om die een klein tree te neem en die maanoppervlak te verken. Terwyl u daar is, kan u maan gesteentes en stof versamel vir ontleding op aarde, en as u 'n opvoubare maanrover saambring soos die Apollo 15, 16 en 17 missies gedoen het, kan u selfs tot 11.2 op die maanoppervlak hot-rod mph (18 km/uur). (Moet egter nie moeite doen om die enjin te draai nie; die eenheid is op batterye aangedryf, en daar is in elk geval geen lug om die geluid van 'n motor te laat draai nie.)
Deel 3 van 3: Terugkeer na die aarde
Stap 1. Pak op en gaan huis toe
Nadat u u besigheid op die maan gedoen het, pak u monsters en gereedskap op en klim op u maanlander vir die terugreis.
Die maanmodule van Apollo is in twee fases ontwerp: 'n afdraaistadium om dit na die maan te bring en 'n opklimstadium om die ruimtevaarders terug in die maanbaan te lig. Die dalingstadium is op die maan agtergelaat (en ook die maanrover)
Stap 2. Maak vas met die wentelvaartuig
Die Apollo -opdragmodule en die Constellation -orbitale kapsule is albei ontwerp om ruimtevaarders van die maan na die aarde terug te neem. Die inhoud van die maanlanders word na die wentelbane oorgedra, en die maanlanders word dan losgemaak om uiteindelik terug te keer na die maan.
Stap 3. Gaan terug aarde toe
Die hoofskroef op die Apollo- en Constellation -diensmodules word afgevuur om die swaartekrag van die maan te ontsnap, en die ruimtetuig word terug na die aarde gestuur. By die ingang van die swaartekrag van die aarde word die bedienermodule -boegskakel na die aarde gerig en weer afgevuur om die kommando -kapsule te vertraag voordat dit weggegooi word.
Stap 4. Gaan na 'n landing
Die hitte-skild van die opdragmodule/kapsule word blootgestel om die ruimtevaarders te beskerm teen die hitte van herintrede. Terwyl die vaartuig die dikker deel van die aarde se atmosfeer binnegaan, word valskerms ingespan om die kapsule verder te vertraag.
- Vir Project Apollo spat die bevelmodule in die see neer, soos vorige bemande NASA -missies, en is deur 'n vlootvaartuig teruggevind. Die opdragmodules is nie hergebruik nie.
- Vir Project Constellation is die plan om land aan te raak, soos Sowjet -bemande ruimtemissies, en spatsels in die see is 'n opsie as aanranding nie moontlik is nie. Die kommando -kapsule is ontwerp om opgeknap te word, deur die hitte -skild met 'n nuwe te vervang en hergebruik.
