Чи важко повернутися з Місяця на Землю?

55 років тому астронавти на борту місячного модуля місії Apollo 11 стали першими людьми, які не тільки здійснили посадку на Місяць, але й стартували в космос з іншого небесного тіла. Чи важко це було зробити? Розберімося разом.

Астронавти Apollo 11 на Місяці

55 років тому астронавти місії Apollo 11 здійснили першу в історії посадку на Місяць. Точніше, зробили це двоє з них: Ніл Армстронг та Базз Олдрін. Саме вони перебували на борту місячного модуля Eagle, коли він досяг поверхні нашого супутника. Майкл Коллінз в цей час чекав на їхнє повернення на борту командного модуля, який продовжував перебувати на орбіті.

Посадка далася Армстронгу та Олдріну нелегко. Увесь час, поки вони шукали зручний майданчик, модуль витрачав паливо, щоб утриматися над поверхнею нашого супутника. Якби це тривало занадто довго, посадку довелося б скасувати.

Бо це від самого початку не була подорож в один кінець. Адже вже за 21 годину після цього вони стали першими людьми, які здійснили успішний старт із поверхні іншого небесного тіла.

Чи важко здійснити старт з поверхні Місяця?

Щоб запустити трьох астронавтів на Місяць, інженерам довелося збудувати велетенську ракету Saturn 5 заввишки 110 м. Здавалося б, апарат, який стартував із Місяця, ніяк не міг би важити ті 4,6 т, які мав Eagle при старті з неї. Проте насправді це не так.

Насамперед треба зауважити, що під час старту з Місяця модулю з астронавтами не треба було мати на борту паливо та припаси для повернення на Землю. Усе це залишалося на командному модулі, де перебував Коллінз. Тобто все, що треба було Армстронгу та Олдріну — це стартувати з Місяця, вийти на орбіту та зістикуватися з ним.

При цьому сила тяжіння на Місяці у 6 разів менша, ніж на Землі, а орбітальна швидкість становить не 8 км/с, як для нашої планети, а лише 1,6 км. Крім того, треба зважати на те, що формула Ціолковського, що визначає кількість палива, яке має бути на борту ракети для того, аби вийти в космос, враховує і його власну масу, яку треба підіймати туди, де воно знадобиться.

Тож насправді палива для старту з Місяця необхідно було не в п’ять і не в шість, а в десятки разів менше, ніж на Землі. До того ж астронавти залишили на поверхні Місяця так званий посадковий ступінь, тобто опори, якими Eagle торкався ґрунту під час посадки, баки для пального та раму, на якій усе це було змонтовано. У результаті корисне навантаження на борту модуля складало лише близько 400 кг.

Деякі питання щодо старту

Звичайно, таке рішення означало, що якби у частини модуля, в середині якого перебували Армстронг з Олдріном, виникла необхідність знову сісти на поверхню, зробити цього вони б не змогли. Але за такої ситуації їх би в будь-якому разі чекала смерть.

Одне з питань, яке могло б виникнути щодо старту з поверхні Місяця, полягає в тому, що там немає атмосфери. Тому звичний нам аеродинамічний політ там неможливий, і літак чи гелікоптер так і залишилися б на поверхні.

Проте астронавти Apollo використовували ракетний двигун. Його недоліком, у порівнянні з гвинтами та реактивними турбінами, є «ненажерливість» щодо палива. Зате він абсолютно ніяк не взаємодіє під час роботи з навколишнім середовищем. Тому його й використовують у вакуумі. Відсутність атмосфери навіть полегшила старт із Місяця, адже під час польоту не довелося долати її опір.

Нарешті, економія палива відбувалася і після того, як командний та місячний модулі зістикувалися. Астронавти перейшли до першого, перенесли на нього всі зібрані зразки, а другий відстикували, й згодом він упав на поверхню Місяця.

Чи складно буде стартувати з Місяця у майбутньому?

Складність у старті з Місяця таки була. Проте полягала вона зовсім не в тому, що треба було зробити на ньому, а в тому, що перед цим відбувалося на Землі. Адже якою б малою не була маса палива та всіх конструкцій, які необхідні були для старту з нього, везти їх усі доводилося із Землі. Власне, саме тому Saturn 5 і був таким великим. Усе це містилося всередині нього, а крім того, він ніс паливо, яке необхідне було для виведення цих конструкцій на орбіту, відправлення їх до Місяця та гальмування біля нього.

Усе це викликає певні питання щодо того, як буде відбуватися освоєння Місяця в майбутньому. Адже на ньому планують збудувати базу. Очевидно, що кожного разу возити апарати для старту з поверхні Землі не вийде. І навіть возити з цією метою паливо буде занадто дорого.

Єдиний вихід — видобуток палива безпосередньо на Місяці, наприклад, шляхом розкладання водяної криги, яка є на його полюсах, на водень та кисень. Самі ж апарати, що курсуватимуть між поверхнею та орбітою, нагадуватимуть місячний модуль Apollo 11, але будуть здатні багаторазово сідати на Місяць та злітати з нього.