Отвечая на вопрос о том, сколько лететь до Луны, учитывают скорость космического корабля и его оснащенность. Большую роль играют профессиональные качества экипажа. Расстояние от Земли до ее естественного спутника зависит от времени взлета пилотируемого аппарата.
Как далеко находится Луна от Земли
Расстояние до Луны имеет разные значения в каждой точке орбиты. В перигее планета удалена на 357 тыс. км, в апогее – на 406 тыс. км. Электромагнитное излучение, видимое глазом, от Земли до ночного светила распространяется за 1,2 с.
На критической скорости движения в гравитационном поле межпланетный звездолет добирается до космического объекта за 10 часов. Американцы достигли Луны за 76 часов.
В 1969 г. аппарат NASA долетел до небесного тела за 625 минут.
В связи со снижением мощности гравитационного поля расстояние до Луны увеличивается ежегодно на 4 см.
На каких аппаратах можно осуществлять полеты
В Советском Союзе запланированную посадку на Луну совершили аппараты «Луна-1, 2, 3, 9». В 1976 г. грунт с поверхности естественного спутника Земли доставил комплекс «Луна-24».
Станции АМС осуществили полеты на Луну с использованием космических модулей:
- индийских и японских зондов;
- китайских аппаратов («Чанъэ-1», «Юйту» и др.).
На орбиту Луны выведен японский комплекс Hakuto-R Mission 1. В его состав входит луноход Rashid, созданный космическим представительством ОАЭ.
Россия использовала аппарат «Луна-25» для изучения небесного тела. Однако в связи с нештатной ситуацией он прекратил работу 20.08.2023 г.
Изучение Луны продолжается. В 2024 г. Китай планирует запустить станцию «Чанъэ-6» для взятия проб с поверхности спутника.
Необходимая скорость
Межпланетный корабль развивает космическую скорость для выхода на орбиту Земли. Для определения минимального начального параметра применяют формулу: V = –GM/r, где V – это скорость носителя в космосе, G – гравитационная константа, M – вес Земли, R – ее радиус.
Ракета достигает первой скорости (7,9 км/с) через 10 минут после запуска. Для выхода на лунную орбиту она должна быть не менее 11,2 км/с.
Обеспечить эту величину могут следующие межпланетные корабли:
- тяжелые звездолеты (SLS с лунным космическим модулем Orion класса Delta 4);
- космолеты, работающие на жидком топливе;
- межпланетные аппараты, оснащенные электрическим двигателем.
Технические данные кораблей
Модуль «Аполлон-16» весил 15 200 кг. Масса удлиненного блока не превышала 16 400 кг. Энергопотребление составило 115 Вт с частотой 400 Гц. На модуле были установлены батареи 732 Вт. Мощность аккумуляторов составила 296 ампер-часов.
Корабль «Луна-25» весил 1750 кг (сухая масса 700 кг). Энергопотребление – 100 Вт. На носителе были смонтированы 4 солнечные батареи мощностью 121 Вт каждая.
Китайский зонд «Чанъэ-4» (2019 г.) был оснащен спектрометром и нейтронным дозиметром. Вес лунохода «Юйту-2» на зонде – 140 кг. Длина звездолета – 1,5 м, ширина – 1 м, высота – 1,1 м. Масса посадочного модуля – 1200 кг, взлетный вес – 3800 кг.
Сколько в среднем занимает полет к спутнику на разных аппаратах
Исследователи предполагают, что полный облет Земли ракета совершит за 18 минут. Через полчаса она выйдет на окололунную орбиту и отправится к Луне. Планируется 3-дневное путешествие для выполнения поставленных задач и проведения экспериментов.
Космический корабль «Орион», созданный в 2004 г., находился в пути к объекту на небосводе 4 земных суток (с 16.11 по 21.11).
«Аполлон-11» достиг поверхности Луны через 78 часов 38 минут (3 суток). Зонд китайского производства «Чанъэ-4» находился в полете с 07.12.2018 по 03.01.2019 г.
Старт ракеты-носителя «Артемида-1», предложенной NASA для изучения космического тела, был отложен 29.08.2023 г. из-за неисправности двигателя. Планировалось осуществить запуск аппарата 2 или 5 сентября (в резервные дни).
Как долго зонд будет добираться до Луны
Ученые определили, что зонд покидает зону притяжения Земли на 2-й скорости (11,2 км/с).
«Луна-1» добиралась до спутника в течение 36 часов. Ракета «Сатурн-5» совершила посадку на поверхности объекта через 3 дня после вылета.
Индийский «Чандраян-3» был в пути с 14.07.2023 по 28.08.2023 г. Аппарат двигался по сложной траектории. Скорость его торможения при посадке составила 1,68 км/с.
В 2011 г. НАСА запустила ракету-носитель «Дельта-2» с 2 зондами (GRAIL-A и GRAIL-B). Они кружили вокруг Луны 2 месяца, изучали гравитационные порты, определяли залежи полезных ископаемых.
На велосипеде или пешком
Путь от Земли до Луны равен 384,4 тыс. километров. Взрослый человек двигается со скоростью 7 км/ч. Он доберется до ночного светила через 6 лет.
Путешествие на автомобиле продлится 3203 часа или 133 суток. Энтузиасты, изучавшие перспективы путешествий на Луну, подсчитали, что пассажирский самолет долетит до объекта за 17 дней.
НАСА определила скорость движения астронавтов по поверхности Луны – 2,2 км/ч. Космонавты утверждали, что их мобильность была связана с тяжелой амуницией, в том числе неуклюжими скафандрами.
Ученые опубликовали информацию в журнале Journal of Experimental Biology о том, что путь человека по окружности Луны занимает 91 день при скорости движения 7 км/ч. Однако с учетом остановок для отдыха исследователям небесного тела потребовалось времени в 1,5 раза больше.
История миссий на Луну
Космический аппарат Советского Союза «Луна-2» достиг поверхности космического объекта 13.09.1959 г. Ракета совершила посадку вблизи чашеобразного углубления Автолик.
Приземление зонда сопровождалось выбросом химического соединения натрия. На поверхности Луны остались вымпелы с изображением серпа и молота. С помощью вычислительных приборов человек установил отсутствие магнитного поля на спутнике Земли.
В 1969 г. астронавт из США Н. Армстронг шагнул на поверхность Луны. Он собрал мягкие фракции грунта (21,5 кг). Исследователям из Америки удалось выяснить, что пробы не содержали живых микроорганизмов.
Советская ракета «Луна-15» не достигла поверхности небесного светила и разбилась 13.07.1969 г. В дальнейшем отечественные научные аппараты изучали ландшафт, собирали лунный грунт, исследовали орбиту спутника Земли.
В США программа изучения лунного объекта длилась с 1961 по 1975 г. В течение 5 лет были запущены беспилотные корабли As-201, 202,203.
Исследовательское судно «Аполлон-1» потерпело аварию во время тренировочного полета. С 09.10.1967 по 04.04.1968 г. были испытаны новые посадочные модули и проверены рабочие системы на космическом аппарате «Аполлон-6». В декабре 1968 г. впервые состоялся облет ночного светила на космолете «Аполлон-8».
Дальнейшие экспедиции на Луну проводились по заранее установленной американской программе исследований:
- «Аполлон-11» находился в полете с 16.07.1969 по 24.07.1969 г.;
- испытание звездолета № 12 проходило с 14.11.1969 по 24.11.1969 г.;
- миссия корабля № 13 была отменена из-за аварии (13.04.1970 г.).
В США полеты с целью изучения спутника Земли были прекращены в связи со скудными научными данными и большими финансовыми затратами.
Старт и полет к Луне «Аполлона-15»
Подготовка к путешествию на Луну стартовала 26.03.1970 г. В планы исследователей входило пребывание на космическом объекте в течение 1,5 дней, а также 5-часовое изучение лунной поверхности.
NASA объявило о новой программе освоения спутника Земли в сентябре 1970 г.
Экипажу предстояло доставить на поверхность объекта 4-колесный транспортный планетоход. Были внесены конструкционные изменения в 1-ю ступень (S-1C) ракеты-носителя, установлены новые параметры и схема связи с Землей.
Космический корабль стартовал 26.08.1971 г. На 2-е сутки полета экипаж провел инспекцию лунного модуля. Астронавты вывели ракету на орбиту снижения 30.07.1971 г. На 5-й день полета корабль был посажен к северо-западу от установленного места приземления.
Космонавт А. Уоррен провел на окололунной орбите 73 часа. Экипаж «Аполлона-15» совершил первую поездку по Луне, собрал 14,5 кг грунта. Исследователи побывали вблизи кратера Дьюк, получили образец Камня Бытия. Взлет ракеты-носителя состоялся 03.08.1971 г. (на 9-й день полета).
Почему прекратились полеты на Луну
В середине 1970 г. NASA свернула программы по изучению ночного светила. Советский Союз также отказался от исследований Луны.
Главные причины прекращения полетов:
- Существование неизвестных биологических видов (по мнению астронома Сагана,1960 г.)
- Необъяснимые геометрические фигуры, купола, кратеры на поверхности объекта (по данным НАСА).
- Обнаружение секретных баз НЛО (по мнению астронавтов Г. Купера, Д. Макдивитта).
- Световые аномалии внутри кратеров.
- Окончание холодной войны между США и СССР.
- Высокая стоимость программы по освоению Луны.
Перспективы полетов на спутник Земли
Космические проекты включают доставку людей на объект и организацию первых поселений. Разработаны методики по добыче питьевой воды, применению лунного грунта, строительству модулей для жилья. NASA, ESA, JAXA и CSA разработали проект посадки на Луну космического аппарата согласно программе Artemis.
Крупные державы (Китай, Россия) планируют посетить небесное светило в 2030 г. Главная задача заключается в создании базы для дальнейшего освоения космоса.
NASA планирует в 2025 г. высадить на поверхности Луны 4 космонавтов. Их задача заключается в строительстве и организации базового лагеря в течение 7 суток. В 2028 г. США планируют создать 1-ю станцию Junar Surface Asset.
Российско-китайская программа IRLS включает 14 заданий.
Исследования будут проходить поэтапно:
- 2025 г. – корректировка места для основной базы.
- 2026–2035 г. – строительство объекта.
- 2036 г. – начало работы с участием людей. Связь с Землей будет осуществляться через орбитальный аппарат. NASA планирует создание первых объектов вблизи углубления Шеклтон в южной части космического тела. Для работы привлекут луноход VIPER. Планируется строительство малого лагеря A-Base Camp.
Интересные факты о лунных экспедициях
Исследователи предоставили новые сведения об объекте:
- Ежегодно космическое тело удаляется от Земли на 3,8 см.
- День на Луне продолжается 14 земных суток. Температура в этот период достигает +120 °С. Лунная ночь сопровождается ее понижением до –130 °С.
- Год на спутнике Земли длится 12 лунных дней.
- На поверхности планеты регулярно происходят землетрясения. Они продолжаются 1–2 минуты.
- Полезные ресурсы небесного светила – это водород, гелий-3, водяной лед.
- Австралия в диаметре на 600 км больше естественного спутника Земли.
Американцы утверждают, что Луна образовалась 4,5 млрд лет назад после падения астероида на Землю.
