La luna es el cuerpo celeste más cercano a la Tierra, su distancia promedio es de 384,403 km. El primer satélite en volar con la luna fue el Luna 1 de Rusia, lanzado el 2 de enero de 1959. Diez años y medio después, la misión Apolo 11 aterrizó a Neil Armstrong y Edwin "Buzz" Aldrin en el Mar de la Tranquilidad en julio. 20, 1969. Llegar a la luna fue una tarea desalentadora (según John F. Kennedy) requiere la mejor energía y habilidad.
Paso
Parte 1 de 3: Planificación de un viaje
Paso 1. Planifique el viaje por etapas
Aunque la ciencia ficción popular dice que solo se necesita un cohete para hacer todo, de hecho, el cohete se divide en varias partes: para alcanzar la órbita terrestre baja, para trasladarse de la Tierra a la órbita lunar, para aterrizar en la luna y para invierta todos estos pasos para regresar a la Tierra.
- Algunas historias de ciencia ficción describen una historia más realista de ir a la luna llevando astronautas a una estación espacial en órbita. Allí, un pequeño cohete adjunto llevará a los astronautas a la luna y de regreso a la estación. Sin embargo, este método no se utilizó debido a la rivalidad entre Estados Unidos y la Unión Soviética; Las estaciones espaciales Skylab, Salyut y la Estación Espacial Internacional se fundaron después de que finalizó el proyecto Apollo.
- El proyecto Apollo utilizó un cohete Saturno V de tres etapas. La etapa más baja eleva el cohete desde la pista a una altitud de 68 km, la segunda etapa empuja el cohete casi a la órbita terrestre baja y la tercera etapa lo empuja a la órbita y luego hacia la luna.
- El proyecto Constellation propuesto por la NASA para regresar a la luna en 2018 consta de dos cohetes de dos etapas. Hay dos diseños de cohetes de primera etapa: Ares I, una etapa de elevación de la tripulación que consta de un propulsor de cohete de cinco segmentos, y Ares V, una fase de elevación de la tripulación y carga que consta de cinco motores de cohetes debajo de los tanques de combustible externos más dos cinco propulsores de cohetes sólidos.. -segmento. La segunda etapa para ambas versiones utiliza un solo motor de combustible líquido. El conjunto de servicio pesado llevará la cápsula orbital lunar y el módulo de aterrizaje, donde los astronautas serán transportados cuando los dos sistemas de cohetes atraquen.
Paso 2. Empaque para el viaje
Dado que la luna no tiene atmósfera, debes llevar tu propio oxígeno para respirar allí, y cuando camines por la superficie lunar, debes usar un traje espacial para protegerte del calor abrasador de las dos semanas de luz del día y el frío gélido de la luna. cielo por la noche, sin mencionar la radiación y los micrometeoros que entran en la atmósfera de la superficie de la luna.
- También necesitas comida. La mayoría de los alimentos consumidos por los astronautas deben liofilizarse y concentrarse para reducir el peso, luego disolverse agregando agua antes de comer. Los astronautas también deben consumir una dieta alta en proteínas para minimizar la cantidad de desechos que el cuerpo produce después de comer.
- Todo lo que lleva al espacio agrega peso y aumenta la cantidad de combustible y cohetes que lo llevan al espacio, por lo que no debe llevar demasiadas cosas personales al espacio. El peso en la luna es 6 veces mayor que el peso en la Tierra.
Paso 3. Determine la oportunidad de lanzamiento
La probabilidad de lanzamiento es el lapso de tiempo para lanzar un cohete desde la Tierra para aterrizar en un área deseada de la Luna, siempre que haya suficiente luz para explorar el área de aterrizaje. Las probabilidades de lanzamiento se definen en realidad de dos maneras, probabilidades mensuales y probabilidades diarias.
- Las cuotas mensuales aprovechan los planes del área de aterrizaje relacionados con la Tierra y el sol. Dado que la gravedad de la Tierra obliga a la luna a mirar su mismo lado a la Tierra, las misiones exploratorias se definen en la región del lado que mira hacia la Tierra para permitir la comunicación por radio entre la Tierra y la Luna. El momento elegido es cuando el sol brilla en la zona de aterrizaje.
- Las oportunidades diarias aprovechan las condiciones de lanzamiento, como el ángulo en el que se lanza la nave espacial, el rendimiento del cohete propulsor y la presencia de la nave desde el lanzamiento para rastrear el progreso del vuelo del cohete. Anteriormente, las condiciones de luz para el lanzamiento de la aeronave también eran importantes porque durante el día sería más fácil monitorear la cancelación en la plataforma de lanzamiento o antes de que llegara a la órbita, así como la capacidad de documentar las fotos de cancelación. Los lanzamientos a la luz del día son menos necesarios porque la NASA tiene más control sobre el seguimiento de la misión; El Apolo 17 se lanzó por la noche.
Parte 2 de 3: A la luna
Paso 1. Prepárese para despegar
Idealmente, un cohete que se dirija a la Luna debería lanzarse verticalmente para aprovechar la rotación de la Tierra y ayudar a alcanzar la velocidad orbital. Sin embargo, el proyecto Apollo de la NASA hizo posible despegar en un ángulo de 18 grados en cualquier dirección verticalmente sin mucha interferencia con el lanzamiento.
Paso 2. Alcanza la órbita terrestre baja
Para escapar de la atracción gravitacional de la Tierra, hay que considerar dos velocidades: la velocidad de escape y la velocidad orbital. La velocidad de escape es la velocidad requerida para escapar completamente de la gravedad del planeta, mientras que la velocidad orbital es la velocidad requerida para entrar en órbita alrededor del planeta. La velocidad de escape de la superficie de la Tierra es de unas 25.000 mph (40.248 km / s), mientras que la velocidad orbital en la superficie es de unas 18.000 mph (7,9 km / s). La energía para alcanzar la velocidad orbital es menor que la velocidad de escape.
Además, el número de velocidades orbitales y de escape disminuye a medida que continúa alejándose de la superficie de la Tierra. La velocidad de escape es aproximadamente 1,414 (raíz cuadrada de 2) veces la velocidad orbital
Paso 3. Cambie a la trayectoria translunar
Después de alcanzar la órbita terrestre baja y confirmar que todos los sistemas de la nave están funcionando, es hora de activar los propulsores y dirigirse a la luna.
- En el proyecto Apollo, esto se hizo disparando un propulsor final de tres etapas para propulsar la nave espacial a la luna. En el camino, el módulo de comando / servicio (módulo de comando / servicio, abreviado CSM) se separó de la tercera etapa, se dio la vuelta y se acopló con el módulo de excursión lunar (módulo de excursión lunar, abreviado LEM) que se llevó en la parte superior del tercera etapa.
- El Proyecto Constellation planea lanzar un cohete tripulado y una cápsula de comando atracar en la órbita terrestre baja utilizando la etapa de salida y el módulo de aterrizaje lunar transportado por un cohete de carga. La etapa de salida luego disparará impulsores y enviará la nave espacial a la luna.
Paso 4. Alcanza la órbita lunar
Una vez que la nave entra en la gravedad de la luna, dispare un propulsor para reducir la velocidad y colocarla en órbita alrededor de la luna.
Paso 5. Cambie al módulo de aterrizaje lunar
Project Apollo y Project Constellation tienen módulos orbitales y de aterrizaje separados. El módulo de comando Apolo requería que uno de los tres astronautas estuviera al mando del piloto, mientras que los otros dos astronautas abordaron el módulo lunar. La cápsula orbital del Proyecto Constellation está diseñada para ser automatizada, de modo que los cuatro astronautas puedan abordar el módulo de aterrizaje lunar, si es necesario.
Paso 6. Desciende a la superficie de la luna
Dado que la luna no tiene atmósfera, se utilizan cohetes para reducir la velocidad del módulo de aterrizaje lunar a una velocidad de unos 160 km / h. Esto es para garantizar un aterrizaje perfecto y suave para garantizar que todos los pasajeros estén seguros. Idealmente, la superficie de aterrizaje planificada debería estar libre de grandes rocas; esta es la razón por la que se eligió el Mar de la Tranquilidad como lugar de aterrizaje del Apolo 11.
Paso 7. Explore
Después de aterrizar en la luna, es hora de dar un pequeño paso y explorar la superficie lunar. Mientras esté allí, puede recolectar roca lunar y polvo para analizarlos en la Tierra, y si toma un vehículo lunar plegable como los de las misiones Apolo 15, 16 y 17, puede conducir en la superficie lunar hasta 18 km. / h. en punto. (El vehículo lunar funciona con baterías y no usa las revoluciones del motor porque no hay aire allí para emitir el sonido de las revoluciones del motor).
Parte 3 de 3: Regreso a la Tierra
Paso 1. Empaca y vete a casa
Una vez que haya terminado su trabajo lunar, empaque todas las muestras y el equipo y suba al módulo de aterrizaje lunar para regresar a casa.
El módulo lunar Apolo se diseñó en dos etapas: una etapa descendente para aterrizar en la luna y una etapa de ascenso para llevar a los astronautas a la órbita lunar. La etapa descendente se dejó en la luna (así como en el vehículo lunar)
Paso 2. Acércate a la nave en órbita
El módulo de comando Apollo y la cápsula orbital Constellation fueron diseñados para llevar a los astronautas de la Luna a la Tierra. El contenido del módulo de aterrizaje lunar se transfirió al orbitador, luego el módulo de aterrizaje lunar se separó y finalmente volvió a caer a la luna.
Paso 3. Regresa a la Tierra
Los propulsores principales de los módulos de servicio Apollo y Constellation se encendieron para escapar de la gravedad de la luna, y la nave espacial se dirigió de regreso hacia la Tierra. Al entrar en la gravedad de la Tierra, los propulsores del módulo de servicio apuntan hacia la Tierra y se disparan de nuevo para ralentizar la cápsula de mando antes de descargarse.
Paso 4. Prepárese para aterrizar
El módulo de comando / escudo térmico de la cápsula está expuesto para proteger a los astronautas del calor atmosférico. Cuando la nave entra en la parte más gruesa de la atmósfera terrestre, el paracaídas se abre para reducir la velocidad de la cápsula.
- En el proyecto Apollo, el módulo de comando se sumergió en el mar al igual que la misión tripulada completada anterior de la NASA, y fue recuperado por un barco de la Armada. El módulo de comando no se reutiliza.
- El Proyecto Constelación planea aterrizar en tierra, como lo había hecho la misión espacial tripulada soviética. Si la tierra no es posible, entonces se utiliza un aterrizaje alternativo en el mar. La cápsula de comando está diseñada para ser reparada reemplazando su escudo térmico y luego reutilizada.
