Просто про складне | Чому сісти на Місяць так важко

Минулий тиждень був наповнений подіями, пов’язаними з Місяцем. Спочатку на нього впала російська «Луна-25», а потім настала черга сідати індійському «Чандраяну-3». Усе це викликало закономірні питання, чи справді політ на Місяць — така видатна подія, і наскільки важко на нього сісти.

Посадка на Місяць
Посадка на Місяць

1. Чому подорож на Місяць така складна?

Регулярні польоти астронавтів на МКС, виведення у космос все нових і нових супутників можуть створити враження, що долетіти до Місяця не так уже й складно. Але насправді для того, аби це зробити, треба спочатку підняти орбіту космічного апарата, щоб її найвища точка (апогей) опинилася за нашим природним супутником. Для цього потрібно набрати додаткову швидкість, що, своєю чергою, призводить до дуже великих витрат палива.

Крім того, облетівши навколо Місяця і повернувшись до Землі, апарат все одно не зможе на неї опуститися на парашуті. Для цього йому треба спочатку загальмувати, що також потребує додаткового палива.

2. Чи можна не влучити у Місяць та полетіти в космос?

Місяць весь час рухається по своїй орбіті, причому швидкість його руху постійно змінюється через те, що ця орбіта еліптична. Тому всі етапи польоту до нього необхідно попередньо розраховувати, аби зустрітись із ним у потрібній точці.

Що станеться, якщо не влучити в нього? Все залежить від початкової швидкості. Якщо вона нижча за 11,2 км/с, то апарат просто повернеться до Землі, якщо більше або дорівнює цій величині — залишить систему Земля — Місяць і стане супутником Сонця. Він може й зовсім залишити Сонячну систему, але для цього йому треба на виході із земної атмосфери мати швидкість, більшу за 16,65 км/с.

3. Чи обов’язково виходити на навколомісячну орбіту?

Під час польоту до Місяця, посадки на нього та повернення назад космічним апаратам часто доводиться виходити на навколомісячну (селеноцентричну) орбіту. Теоретично для посадки робити це не обов’язково, адже можна під час обльоту відразу загальмувати й сісти, де треба.

Однак часто виникає потреба перед посадкою додатково оглянути місце або змінити орбітальну площину, в якій обертається апарат, щоб сісти біля полюса. В усіх цих випадках маневр виходу на навколомісячну орбіту є обов’язковим.

Також вихід на орбіту навколо Місяця був обов’язковим для місій Apollo. Адже саме на селеноцентричній орбіті залишався командний модуль, який мав повернути астронавтів на Землю. Робилося це заради економії палива.

4. Що таке «м’яка посадка» та наскільки важко її здійснити?

Просто долетіти до Місяця та влучити у нього недостатньо, щоб здійснити посадку. Якщо не погасити швидкість, апарат просто розіб’ється об місячну поверхню — це часто називають «жорсткою посадкою». «М’якою» називається посадка, після якої космічний апарат не руйнується і продовжує функціонувати.

Погасити швидкість для посадки на Місяць водночас і важче, і легше, ніж у випадку із Землею. З одного боку, він не має атмосфери, тертя якої можна було б використати для гальмування. З іншого — прискорення вільного падіння, що прискорює апарат під час спуску, тут набагато менше. Тому для здійснення м’якої посадки місячні зонди покладаються на власні реактивні двигуни.

5. Скільки разів апарати сідали на Місяць

Станом на сьогодні загалом було здійснено 45 посадок на Місяць. 22 з них були жорсткими у виконанні автоматичних зондів: 7 разів свої апарати об нього «розбивав» СРСР, 9 — США, 2 — Японія, по одному — росія, Індія, Китай, Європейський Союз та Ізраїль.

16 разів автоматичні апарати успішно здійснювали м’яку посадку. 7 із них належали СРСР, 5 — США,  3 — Китаю й одна — Індії.

Найвищим досягненням людства стали 6 м’яких посадок космічних кораблів з астронавтами. Усі вони здійснені в межах американських місій Apollo. Жодної жорсткої посадки пілотованого апарата на Місяць не було.

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine