Просто о сложном | Почему сесть на Луну так трудно

Прошедшая неделя была наполнена событиями, связанными с Луной. Сначала на нее упала российская «Луна-25», а затем пришла очередь садиться индийскому «Чандраяну-3». Все это вызвало закономерные вопросы, действительно ли полет на Луну — такое выдающееся событие, и насколько трудно на нее сесть.

Посадка на Луну
Посадка на Луну

1. Почему путешествие на Луну такое сложное?

Регулярные полеты астронавтов на МКС, вывод в космос все новых и новых спутников могут создать впечатление, что долететь до Луны не так уж и сложно. Но на самом деле для того, чтобы это сделать, надо сначала поднять орбиту космического аппарата, чтобы ее самая высокая точка (апогей) оказалась за нашим естественным спутником. Для этого нужно набрать дополнительную скорость, что, в свою очередь, приводит к очень большим затратам топлива.

Кроме того, облетев вокруг Луны и вернувшись к Земле, аппарат все равно не сможет на нее опуститься на парашюте. Для этого ему надо сначала затормозить, что также требует дополнительного топлива.

2. Можно ли не попасть в Луну и улететь в космос?

Луна все время движется по своей орбите, причем скорость ее движения постоянно меняется из-за того, что эта орбита эллиптическая. Поэтому все этапы полета к ней необходимо предварительно рассчитывать, чтобы встретиться с ней в нужной точке.

Что произойдет, если не попасть в нее? Все зависит от начальной скорости. Если она ниже 11,2 км/с, то аппарат просто вернется к Земле, если больше или равна этой величине — покинет систему Земля — Луна и станет спутником Солнца. Он может и вовсе покинуть Солнечную систему, но для этого ему надо на выходе из земной атмосферы иметь скорость больше 16,65 км/с.

3. Обязательно ли выходить на окололунную орбиту?

Во время полета к Луне, посадки на нее и возвращения обратно космическим аппаратам часто приходится выходить на окололунную (селеноцентрическую) орбиту. Теоретически для посадки делать это не обязательно, ведь можно во время облета сразу затормозить и сесть, где надо.

Однако часто возникает потребность перед посадкой дополнительно осмотреть место или изменить орбитальную плоскость, в которой вращается аппарат, чтобы сесть возле полюса. Во всех этих случаях маневр выхода на окололунную орбиту является обязательным.

Также выход на орбиту вокруг Луны был обязательным для миссий Apollo. Ведь именно на селеноцентрической орбите оставался командный модуль, который должен был вернуть астронавтов на Землю. Делалось это ради экономии топлива.

4. Что такое «мягкая посадка» и насколько трудно ее осуществить?

Просто долететь до Луны и попасть в нее недостаточно для того, чтобы совершить посадку. Если не погасить скорость, аппарат просто разобьется о лунную поверхность — это часто называют «жесткой посадкой». «Мягкой» называется посадка, после которой космический аппарат не разрушается и продолжает функционировать.

Погасить скорость для посадки на Луну одновременно и труднее, и легче, чем в случае с Землей. С одной стороны, она не имеет атмосферы, трение которой можно было бы использовать для торможения. С другой — ускорение свободного падения, ускоряющее аппарат во время спуска, здесь гораздо меньше. Поэтому для осуществления мягкой посадки лунные зонды полагаются на собственные реактивные двигатели.

5. Сколько раз аппараты садились на Луну?

По состоянию на сегодня всего было совершено 45 посадок на Луну. 22 из них были жесткими в исполнении автоматических зондов: 7 раз свои аппараты о нее «разбивал» СССР, 9 — США, 2 — Япония, по одному — россия, Индия, Китай, Европейский Союз и Израиль.

16 раз автоматические аппараты успешно совершали мягкую посадку. 7 из них принадлежали СССР, 5 — США, 3 — Китаю и один — Индии.

Наивысшим достижением человечества стали 6 мягких посадок космических кораблей с астронавтами. Все они осуществлены в рамках американских миссий Apollo. Ни одной жесткой посадки пилотируемого аппарата на Луну не было.

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine

Илон Маск переносит свою штаб-квартиру из-за «гендерного» закона
На HBO выходит фильм о «диком диком космосе». И это — не фантастика
Прорыв в физике: ученые научили ядра атомов поглощать и излучать энергию
Выше температуры плавления никеля: астрономы обнаружили ультрагорячий нептун
Быстрее скорости света: тахион оказался совместимым с теорией относительности Эйнштейна
Астрономы нашли новую карликовую галактику
Поразительная точность: загадку Антикитерского механизма разгадали благодаря гравитационным волнам
Хип-хоп на Венере: NASA отправила песню Мисси Эллиотт в космос
Глобальное потепление тормозит вращение Земли вокруг своей оси
Верховная Рада отменила переход на летнее время