Сколько лететь от Луны до Земли: расстояние, и как его преодолеть?

Расстояние от Луны до Земли

Луна является спутником Земли и вращается вокруг нее по уплощенной орбите, напоминающей эллипс. По этой причине расстояние, на которое спутник удаляется от нашей планеты, зависит от его положения.

Он варьируется от 356 тыс. До 404 тыс. Км. Ближайшая точка, когда Луна максимально приближается к Земле, называется перигеем, а самая дальняя — апогеем. Среднее расстояние от нашей планеты — 385 000 км.

Чтобы представить себе это расстояние, достаточно знать, что путешествие на машине к спутнику Земли займет около 160 дней, если он движется со скоростью 100 км / ч. Чтобы пройти без остановки указанное количество километров, потребуется 6,5-7,5 лет.

Понять, как попасть на Луну, несложно. Попасть можно только на космический корабль. Но полетов не было больше 40 лет.

Траектория Луны вокруг Земли
Орбита Луны непостоянна, так как она подвержена постоянным возмущениям от более крупных объектов Солнечной системы. Кредит: spacegid.com.

Сила притяжения

Именно сила тяжести обеспечила американцам успех всей экспедиции. Дело в том, что на Луне он во много раз меньше, чем на Земле, поэтому не должно быть никаких сомнений в том, как американцы взлетали с Луны. Это было не так уж и сложно.

Главное, что сама Луна во много раз легче Земли. Например, только его радиус в 3,7 раза меньше, чем у Земли. Это означает, что взлететь с этого спутника намного проще. Сила тяжести на поверхности Луны примерно в 6 раз слабее земной.

Астронавты на Луне

В результате оказывается, что первая космическая скорость, которой должен обладать искусственный спутник, чтобы он не упал на него при вращении вокруг небесного тела, намного меньше. Для Земли это 8 километров в секунду, а для Луны 1,7 километра в секунду. Это почти в 5 раз меньше. Этот фактор стал решающим. Благодаря таким обстоятельствам американцы взлетели с поверхности Луны.

При этом следует учитывать, что скорость, которая ниже в 5 раз, не означает, что ракета должна быть в пять раз легче для запуска. На самом деле, чтобы улететь от Луны, ракета может весить в сотни раз меньше.

Почему лунный заговор – это миф?

Мы в Hi-News.ru часто пишем о теориях заговора и настоятельно рекомендуем ознакомиться с нашими материалами о причинах возникновения и популярности теорий заговора. Важно понимать, что теория лунного заговора не сильно отличается от теорий рептилий, плоской Земли и тайного правительства. Поэтому сторонники лунного заговора убеждены, что в 1960-х годах американское космическое агентство совместно с Голливудом имитировали посадку на Луну, снимая на камеру все экспедиции Аполлона. По словам заговорщиков, это было сделано для победы в космической гонке. Причиной появления этой теории заговора стал тот факт, что во время всех миссий Аполлона на Луну высаживались только американские астронавты. Горящая нефть усилила недоверие к науке, что является серьезной проблемой во всем мире.

Небо без звезд

Темное небо на снимках пилотируемой высадки на Луну оставило много сомнений в том, что это один из величайших хитов нашего рода

Действительно, отсутствие звезд на снимках экспедиции Аполлона-11 объясняется короткой выдержкой (при съемке). Дело в том, что яркость и детализация изображения зависят от количества света, попадающего на пленку. Если этого недостаточно, фото получится темным; если слишком много — передержал.

Рябь на флаге США

Как может двигаться флаг, если на Луне нет ветра?

Причина, по которой флаг, установленный Базом Олдрином, кажется развевающимся — хотя на Луне нет атмосферы — заключается в том, что горизонтальная полоса удерживает верхний край знамени, иначе он мгновенно упал бы. Флаг на самом деле не развевается. Это складной флаг, и после приземления выдвижной механизм немного застрял и не сработал полностью, чтобы растянуть баннер. Вот почему ткань не растягивается. Однако, несмотря на отсутствие воздуха на Луне, каждое прикосновение космонавтов к флагу приводило знамя в движение. Это произошло из-за металлического стержня, к которому была прикреплена ткань: волны от контакта со стержнем передавались ткани и вызывали ее вибрацию.

Лунной грунт не настоящий

Повод для сомнений в подлинности лунного грунта у сторонников лунного заговора появился из-за того, что в Антарктиде иногда можно найти небольшие фрагменты камня, выброшенные с поверхности Луны мощными ударами астероидов и достигающие Земли. Однако таких фрагментов очень мало. А астронавты «Аполлона» привезли на Землю 382 кг образцов лунных пород. Согласитесь, найти такое количество фрагментов в Антарктиде практически невозможно.

Лунный старт

Подводя итог разговору о том, как американцы отправились в космос, можно сделать вывод, что для выхода на лунную орбиту корабль с экипажем может иметь начальную массу менее 5 тонн. В этом случае примерно половину можно отнести к необходимому топливу.

В результате общая масса ракеты, стартовавшей с Земли и направившейся к ее искусственному спутнику, составила около 3000 тонн. Но чем меньше размер вашего автомобиля, тем легче и легче будет управлять им. Помните, что для большого корабля требуется команда из нескольких десятков человек, но управлять лодкой можно самостоятельно, без посторонней помощи. Ракеты не исключение из этого правила.

лунная программа 1969 года

Теперь о пусковой установке, без которой, конечно, американцы вряд ли смогли бы взлететь с Луны. Космонавты взяли его с собой. Фактически, их обслуживала нижняя половина их лунного корабля. Во время запуска верхняя половина, в которой находилась кабина с космонавтами, отделилась и ушла в космос, а нижняя осталась на Луне. Вот оригинальное решение, найденное дизайнерами, — улететь с Луны.

Лунное любопытство снова нарастает

Из-за непомерно высокой стоимости возвращение на Луну не было в центре внимания космических программ в последние десятилетия. Хорошая новость заключается в том, что интерес к космическим путешествиям, включая полет на Марс и возвращение на Луну, вернулся на первый план. Поэтому правительства всего мира активно участвуют в новой космической гонке, и нам не терпится увидеть результаты. Я думаю, что, когда новая пандемия коронавируса закончится, интерес к освоению космоса во всем мире будет расти. С Днем космонавтики, друзья! Быть здоровым!

«Аполлон-11»

Чтобы окончательно развеять все сомнения относительно того, как и на чем летали американцы с Луны, попробуем разобраться, какая ракета доставила их на искусственный спутник Земли и обратно. Это был пилотируемый космический корабль «Аполлон-11″.

Командиром экипажа был Нил Армстронг, а пилотом — Эдвин Олдрин. Во время полета с 16 по 24 июля 1969 года они успешно приземлили свой корабль в Море Спокойствия на Луне. На его поверхности американские астронавты провели почти сутки, а точнее 21 час 36 минут 21 секунду. Все это время пилот командного модуля по имени Майкл Коллинз ждал их на окололунной орбите.

За все время пребывания на Луне астронавты совершили всего один выход на ее поверхность. Его продолжительность составила 2 часа 31 минуту 40 секунд. Нил Армстронг стал первым человеком, ступившим на поверхность Луны. Это произошло 21 июля. Ровно через четверть часа к нему присоединился Олдрин.

Первые люди на Луне

На месте приземления «Аполлона-11» американцы установили флаг США, а также установили научный прибор, с помощью которого они собрали около 21,5 кг почвы. Он был доставлен на Землю для дальнейшего изучения. О том, какие астронавты прилетели с Луны, стало известно практически сразу. Никаких секретов и загадок с космического корабля «Аполлон 11» никто не разгадывал. Вернувшись на Землю, экипаж корабля прошел строгий карантин, в результате которого лунные микроорганизмы обнаружены не были.

Этот полет американцев на Луну стал одной из ключевых задач американской лунной программы, обозначенной президентом США Джоном Ф. Кеннеди в 1961 году. Затем он сказал, что высадка на Луну должна была произойти к концу десятилетия, и так оно и было. В лунной гонке с СССР американцы одержали убедительную победу, став первыми, но Советскому Союзу удалось отправить первого человека в космос раньше.

Американцы на Луне: хронология событий

В 1961 году президент Джон Ф. Кеннеди приказал Соединенным Штатам отправить первого человека на Луну до конца десятилетия. Программа Apollo была разработана для безопасной отправки людей на Луну и обратно. Всего шесть экспедиций и дюжина человек посетили Луну до завершения проекта Аполлон в 1972 году. Первыми людьми, достигшими поверхности Луны, были Нил Армстронг и Эдвин Базз Олдрин, когда их лунный посадочный модуль Apollo 11 Eagle приземлился в Море спокойствия.

Именно тогда мир услышал знаменитые слова Армстронга: «Один маленький шаг для одного человека и один огромный шаг для всего человечества».

Каждая последующая миссия, начиная с Аполлона-11, устанавливала новые вехи в космических путешествиях и исследовании Луны. Всего через четыре месяца после того, как первый человек высадился на Луну, «Аполлон-12» взлетел. Целью экспедиции было дальнейшее исследование поверхности спутника Земли. Но «Аполлон-13» чудом избежал катастрофы, когда в апреле 1970 года взорвались кислородные баллоны. Экипаж был вынужден отменить запланированную посадку на Луну. К счастью, все они выжили.

Море Спокойствия — это темное пятно на поверхности лунного диска на видимой стороне Луны. Его размер составляет примерно 880 км.

Третья посадка на Луну произошла в январе 1971 года вместе с «Аполлоном-14». Командир Алан Шепард установил новый рекорд самого большого пройденного расстояния на Луне: 2700 километров. Во время миссии Apollo 15, которая началась в июле 1971 года, было собрано огромное количество лунных образцов. Аполлон-16 и Аполлон-17 в 1972 году были последними двумя полетами экипажа на Луну, а российский космический корабль Луна 24 в 1976 году стал последним роботизированным транспортным средством, совершившим посадку на спутник Земли до начала следующего столетия. Образцы, собранные во время лунных экспедиций, предоставили нам огромное количество знаний о геологии и формировании спутника нашей планеты. Однако после 1960-х и 1970-х годов основные космические программы на несколько десятилетий сместили акцент на другие области.

Почему теперь не летают на Луну

Однако после успешного полета американцев на Луну и высадки на ее поверхность астронавтов «Аполлон» интерес к изучению спутника угас. С 1972 года ни один автоматический зонд не запускался на близлежащий космический объект, не говоря уже о пилотируемых полетах. Все спутниковые исследования проводятся с околоземных орбитальных станций.

Причина проста: стоимость лунных программ очень высока, а возврат инвестиций равен нулю. Аполлон обошелся Соединенным Штатам в 25 миллиардов долларов в 2018-19 годах, такая программа обошлась бы в 136 миллиардов долларов.

Политический престиж, когда США и СССР участвовали в лунной гонке только из соображений приоритета, независимо от стоимости, теперь признан неуместным. Ни Россия, ни Америка не хотят кидаться деньгами на «лунную почву».

Интересные факты о полете на Луну и на Марс

И хотя первый полет на Луну состоялся в 1969 году, эта тема остается одной из самых интересных и популярных. Мы собрали наиболее часто задаваемые вопросы, которые возникают у человека, когда он думает о полетах к ближайшему и единственному спутнику на нашей планете.

Когда первый раз человек высадился на Луну?

Это произошло 16 апреля 1969 года. Американский пилотируемый космический корабль, на котором летали астронавты, получил название «Аполлон-11

Сколько раз люди были на Луне?

Всего на Луну высадились 12 человек. Первыми были американские астронавты Нил Армстронг и Эдвин Базз Олдрин

Были ли русские космонавты на Луне?

Нет, даже если бы такие планы были. В СССР сделали ракету H1, которая должна была доставить космонавтов на Луну, но, к сожалению, первые 3 попытки отправить ее в космос по техническим причинам провалились. Ракета впервые взлетела только в 1974 году, когда было уже поздно. Правительство сократило дорогостоящую программу и полностью привержено новому грандиозному проекту: строительству БАМа

Когда был последний полет на Луну?

14 декабря 1972 года американцы Юджин Сернан и Харрисон Шмитт покинули Луну на посадочном модуле Challenger и успешно вернулись на Землю на космическом корабле Apollo 17

Сколько лететь до Луны?

Американские астронавты летели на Луну примерно за 3 дня (72-74 часа). Но если мы решим прилететь туда самолетом (гипотетически), потребуется около 20 дней непрерывного полета. Свет достигает Луны примерно за 1,25 секунды

Дополнительное топливо

Многие продолжают задаваться вопросом, как американцы летали с Луны на Землю, когда у них не было специальных заправочных устройств. Откуда взялось такое количество топлива, достаточное для полета на искусственный спутник и обратно?

Дело в том, что никаких дополнительных устройств для дозаправки на Луне не потребовалось; корабль был полностью заправлен еще на Земле, при условии, что топлива было достаточно для обратного рейса. В то же время отметим, что вначале на Луне все еще существовал некий центр управления полетом. Только он находился на огромном расстоянии от ракеты — около трех миллионов километров, то есть находился на Земле, но его эффективность нисколько не уменьшилась.

На каких аппаратах осуществляются полеты

За всю историю освоения космоса они много раз летали на Луну. Первым космическим кораблем, взявшим курс на спутник, стала советская межпланетная станция «Луна-1». Он пролетел 6000 км от его поверхности.

Успешными были полеты ряда таких аппаратов:

  • «Пионер»;
  • «Луна»;
  • «Аполлон»;
  • «Рейнджер»;
  • «Зонд»;
  • Сюрвейер»;
  • «Исследователь»;
  • «Клементина»;
  • Бей это;
  • Лунный изыскатель;
  • «Проницательный»;
  • «Кагуя»;
  • Изменить».

Запуск автоматических межпланетных станций «Луна» производился 33 раза, из них только 16. В рамках миссии «Аполлон» было запущено 15 космических кораблей с космонавтами.

Самым технологичным считается полет на EKA SMART-1 с ионным двигателем. Он был запущен в сентябре 2003 года и достиг своей цели через 410 дней. За этот период было израсходовано всего 82 кг топлива.

Художественные впечатления от миссии SMART-1
Основная цель SMART-миссий — испытать новые технологии, которые будут использоваться в более крупных проектах.

Необходимая скорость

Космический объект сможет преодолеть гравитацию и покинуть орбиту, если его скорость будет больше, чем у второго космического. Для Земли это 11,2 км / с. Если тело смогло стартовать с указанной скоростью или выше, оно не отступит.

После того, как машина наберет 2-ю параболическую скорость (пространство), двигатели выключаются, в разреженном пространстве он может лететь по инерции. Но по мере приближения к Луне скорость увеличивается из-за силы тяжести. На этом этапе важно инициировать торможение, иначе запущенный космический объект врежется в поверхность Луны.

Советский аппарат «Луна-1» впервые смог развить вторую параболическую скорость. Рекордом считается скорость спутника «Плутон». Во время запуска ему было придано ускорение 58000 км / ч, чтобы он мог преодолеть земное притяжение. Это позволило минимизировать время полета на Луну.

Фотография межпланетной станции Луна-1, запущенной СССР 60 лет назад
Аппарат «Луна-1» зарегистрировал внешний радиационный пояс нашей планеты и обнаружил, что Луна не обладает какими-либо мощными магнитными полями. Предоставлено mirkosmosa.ru.

Технические характеристики

Технические характеристики космических аппаратов различаются. В беспилотных автоматических станциях в качестве источника электроэнергии устанавливаются солнечные батареи.

В приборном отсеке поддерживается температура, при которой все устройства могут работать без перебоев. Аппараты оснащены бортовой астро-инерциальной навигационной системой, астрокорректором для сбора и обработки полученных астрономических данных и гироскопами для коррекции работы двигателей.

Американский космический корабль Apollo отличался от беспилотных космических кораблей, они использовались для полетов космонавтов в космос. Корабли серии Apollo состояли из командного и служебного отсеков, лунного модуля и монтажных переходников.

Ракета-носитель «Сатурн-5», предназначенная для высадки людей на поверхность Луны, была частью миссии «Аполлон-11» и состояла из трех ступеней, каждая из которых содержала топливо и жидкий кислород в качестве окислителя.

Время работы двигателей первой ступени — 160 секунд. Он разогнал аппарат до 2,7 км / с и на высоте 100 км от поверхности земли упал в океан.

Вторая ступень произвела пуск ракеты на расстояние 185 км. Время его работы — 6 минут, за указанный период аппарат развил скорость 6,84 км / с. Запуск объекта на околоземную орбиту и траекторию в сторону Луны осуществлялся двухступенчатым запуском третьей ступени.

Фото знаменитой высадки человека на Луну Аполлона-11
Ракета Apollo 11 Saturn 5 была запущена с космодрома Кеннеди 16 июля 1969 года, космический корабль достиг Луны за 3 дня.

Высота прыжков

Кроме того, многие скептики обращают внимание на высоту прыжков космонавтов в невысокую высоту. Считается, что если бы съемка действительно велась на поверхности Луны, каждый прыжок должен был бы быть высотой в несколько метров из-за того, что сила гравитации на искусственном спутнике во много раз меньше, чем на самой Земле.

У ученых тоже есть ответ на эти сомнения. В конце концов, из-за разной силы тяжести изменилась и масса каждого космонавта. На Луне он значительно увеличился, потому что помимо собственного веса они носили тяжелый скафандр и необходимые системы жизнеобеспечения. Особую проблему создавало давление скафандра: очень сложно выполнять быстрые движения, необходимые для такого прыжка в высоту, потому что на преодоление внутреннего давления будут затрачены значительные силы. Кроме того, прыгая слишком высоко, астронавты рискуют потерять контроль над своим равновесием, что с большой долей вероятности может привести к их падению. И такое падение со значительной высоты чревато необратимым повреждением рюкзака системы жизнеобеспечения или самого шлема.

Чтобы представить себе, насколько опасным может быть такой прыжок, нужно иметь в виду, что любое тело способно как к поступательным, так и к вращательным движениям. В момент прыжка усилия могут быть распределены неравномерно, поэтому тело космонавта может получить момент вращения, начать бесконтрольно вращаться, тогда место приземления и скорость в этом случае предсказать будет практически невозможно. Например, в этом случае человек может упасть с ног на голову, получить серьезные травмы и даже умереть. Космонавты, полностью осознавая эти риски, всячески старались избегать таких прыжков, поднимаясь над поверхностью на минимальную высоту.

Другие аргументы сторонников Лунного заговора

Правда, простыми сомнениями по поводу взлета космонавтов с поверхности Луны вопрос не ограничивается. Многие признают, что понятно, как американцы взлетели с Луны, но умалчивают, по их мнению, тех, кто должен объяснять несоответствия, связанные с привезенными американцами фото- и видеоматериалами.

Дело в том, что на многих фотографиях, служащих доказательством того, что американцы побывали на Луне, часто встречаются артефакты, по всей видимости, появившиеся в результате ретуши и фотомонтажа. Все это служит еще одним аргументом в пользу того, что съемки действительно проходили в студии. Сомнения в том, что ретушь и другие популярные в то время методы фотомонтажа часто использовались исключительно для улучшения качества изображения, как это было со многими изображениями, полученными со спутников.

Как американцы взлетели с поверхности Луны

Сторонники теории заговора утверждают, что видео- и фотографические записи, на которых американские астронавты устанавливают флаг США на Луне, ясно показывают рябь, появляющуюся на поверхности холста. Скептики считают, что такая рябь появилась из-за внезапного порыва ветра, но на Луне есть безвоздушное пространство, а значит, изображения были сделаны на поверхности Земли.

В ответ им часто говорят, что рябь могла появиться не от ветра, а от приглушенных колебаний, которые наверняка возникли бы при установке флага. Дело в том, что флаг крепился к флагштоку, расположенному на телескопической штанге, которую при транспортировке прижимали к шесту. Космонавты, оказавшись на Луне, не смогли выдвинуть телескопическую трубу на максимальную длину. Именно из-за этого появилась рябь, которая создавала иллюзию, будто флаг развевается на ветру. Также стоит отметить, что в вакууме колебания затухают дольше, так как нет сопротивления воздуха. Поэтому эта версия вполне разумна и реалистична.

Масса ракет

Если вы полностью понимаете, как американцы взлетели с Луны в 1969 году, в этом результате не должно быть никаких сомнений. Поговорим подробнее о начальной массе ракеты, которая зависит от необходимой скорости. Согласно известному экспоненциальному закону, масса непропорционально растет с увеличением требуемой скорости. Этот вывод может быть основан на ключевой формуле ракетного двигателя, выведенной в начале 20 века одним из теоретиков космических полетов Константином Эдуардовичем Циолковским.

При запуске с поверхности Земли ракета должна успешно преодолевать плотные слои атмосферы. А поскольку американцы взлетели с Луны, перед ними не стояла такая задача. При этом следует помнить, что тяга ракетных двигателей также расходуется на преодоление сопротивления воздуха, но аэродинамические нагрузки, давящие на корпус, вынуждают конструкторов сделать конструкцию максимально прочной, т.е стал тяжелее.

Лунный заговор

Теперь посмотрим, как американцы взлетали с поверхности Луны. На этом искусственном спутнике нет атмосферы, а это означает, что тяга двигателей не тратится на ее преодоление, в результате чего ракеты могут быть намного легче и менее устойчивыми.

Еще один важный момент: при запуске ракеты в космос с Земли необходимо учитывать так называемую полезную нагрузку. Учитываемая масса очень солидная, как правило, несколько десятков тонн. Но с Луны ситуация совсем иная. Эта же «полезная нагрузка» составляет всего несколько центов, чаще всего не более трех, что соответствует массе двух астронавтов с собранными ими камнями. После этих причин становится намного понятнее, как американцам удалось взлететь с Луны.

Что на практике

Советский Союз, как и Америка, строил амбициозные планы высадить человека на Луну. С этой целью велась подготовка, прорабатывались технические параметры полета. Попутно изучили ближайшего соседа Земли. Со 2 января 1959 г по 9 августа 1976 г на спутник были запущены 24 автоматические станции серии «Луна».

Практика исследования полна драматизма. Несколько аппаратов пролетели всего несколько тысяч километров и вышли на гелиоцентрическую орбиту, что было незапланированным. Другие станции, предназначенные для отработки мягкого приземления, просто рухнули на поверхность.

Однако была получена ценная информация о спутнике, а именно:

  • Измерены параметры магнитного поля.
  • Ретро сфотографировал.
  • выяснилось, что на поверхности нет пыли.
  • Были сделаны подробные панорамные снимки ландшафта.
  • Получены данные о химическом составе лунного грунта.
  • Собрана информация о радиоактивной обстановке в районе спутника.
  • изучена интенсивность метеорного потока на орбите.
  • На Землю доставлен лунный грунт (3 образца).
  • был сделан подробный телефото поверхности разных регионов.
  • Исправлена ​​мягкая посадка.
  • На поверхность запущены исследовательские модули «Лунаход-1» и «Лунаход-2».

Именно это и было сделано с помощью одной только лунной программы. США, Япония, европейские страны также имели аналогичные исследовательские программы и успешно их реализовали.

Оцените статью
Блог о планете Марс