Как космический корабль летит на Луну и сколько времени это занимает?

23 августа в 19:34 (по ханойскому времени) индийский беспилотный космический аппарат «Чандраян-3» успешно приземлился на южном полюсе Луны после 41-дневного полета. Благодаря этой миссии Индия станет первой страной в мире, которая посадит космический корабль на южном полюсе Луны, в месте, где никогда не ступала нога человека.

Один из главных вопросов заключается в том, почему индийскому космическому аппарату «Чандраян-3» потребовалось 41 день, чтобы приземлиться на Луне.

Для сравнения, российскому космическому аппарату «Луна-25» потребовалось всего 6 дней, чтобы выйти на лунную орбиту, китайскому космическому аппарату «Чанъэ-2» потребовалось всего 4 дня, чтобы достичь Луны в ходе миссии, выполненной в 2010 году. Космическому аппарату НАСА «Аполлон-11» также потребовалось всего 4 дня, чтобы сделать то же самое, и при этом создавалось впечатление, что на Луну высадились 3 астронавта.

Даже советскому космическому аппарату «Луна-1» потребовалось всего 36 часов, чтобы достичь орбиты Луны во время миссии, осуществленной в 1959 году.

Причина большой разницы во времени миссии заключается в том, что Chandrayaan-3 использует ракетную систему Launch Vehicle Mark-III (LVM-3), которая имеет гораздо меньшую стартовую мощность, чем вышеуказанные транспортные средства, с целью экономии бюджета миссии.

Чтобы компенсировать технологические ограничения, космическому аппарату «Чандраян-3» пришлось использовать гениальный метод, который использовал гравитацию Луны и Земли для достижения цели. Космическому кораблю необходимо совершить 4,5 облета вокруг Земли и несколько облетов вокруг Луны, чтобы стабилизировать необходимую скорость, прежде чем выполнить этап посадки. В связи с этим продолжительность миссии была увеличена до 40 дней.

Астронавт Нил Армстронг рядом с американским флагом на Луне во время миссии «Аполлон-11». (Фото: НАСА)

Как полететь на Луну?

Луна находится на расстоянии около 384 400 км от Земли. Это огромное расстояние: если бы вы могли ехать на автомобиле со скоростью 100 км/ч до Луны, вам потребовалось бы более 4000 часов или около 166 дней, чтобы достичь спутника Земли, что эквивалентно 5 месяцам непрерывной езды.

Конечно, мы не можем доставить автомобили на Луну. Для путешествий в космос людям приходится полагаться на космические корабли, и это также единственный способ достичь Луны.

Эти космические корабли специально разработаны для путешествий в безвоздушном пространстве и выдерживают суровые условия путешествия.

Существуют различные методы полета на Луну на космическом корабле, включая лунную орбиту сближения, орбиту сближения с Землей и прямой полет.

Из трех вышеперечисленных вариантов орбита Лунной встречи является наиболее популярной и используется Россией, США и Китаем в своих лунных миссиях.

Лунная орбитальная встреча (LOR) или лунный орбитальный подход был концепцией американской программы «Аполлон». Соответственно, на лунную орбиту будет запущен основной космический аппарат вместе с меньшим посадочным модулем.

Затем посадочный модуль отделится и приземлится на поверхность Луны, в то время как основной космический аппарат останется на лунной орбите. После завершения миссии по посадке посадочный модуль вернется на лунную орбиту и состыкуется с основным кораблем. После того, как экипаж переместится из посадочного модуля в основной корабль, посадочный модуль отделится. Затем основной корабль вернет астронавтов на Землю.

Сам LOR также подразделяется на множество различных режимов полета в зависимости от ракетной системы, пилотируемого или беспилотного космического корабля.

Траектория полета индийского космического корабля «Чандраян-3» в ходе его 41-дневного путешествия к Луне. (Фото: ISRO)

Прямой полет считается чем-то средним между режимами полета LOR, по сути, созданием ракеты, которая может напрямую долететь с Земли на Луну, а затем вернуться обратно на той же ракете.

Последним способом полета на Луну, который когда-либо пытались осуществить люди, был метод встречи на орбите Земли (EORR), использовавшийся НАСА до программы «Аполлон».

Главной особенностью подхода EOR является осуществление нескольких запусков различных компонентов космического аппарата на околоземную орбиту, где может происходить сборка в более крупный космический аппарат. Затем этот более крупный космический корабль полетит на Луну и приземлится там, а затем взлетит и вернется на Землю.

Сколько времени займет полет на Луну?

Средняя скорость космического корабля, исследующего Луну, составляет около 38 000 км/ч (в 10 раз больше скорости звука).

Время, необходимое космическому кораблю для полета к Луне, зависит от ряда факторов, таких как тип космического корабля, его скорость и траектория, по которой он движется. В среднем космическому кораблю требуется около 3–4 дней, чтобы долететь от Земли до Луны со скоростью около 5300 км/ч. Это время включает в себя время, необходимое космическому кораблю, чтобы преодолеть гравитацию Земли, совершить путешествие в космосе и войти в гравитационное поле орбиты Луны.

В зависимости от миссии время полета космического корабля к Луне может быть разным, но в среднем оно составляет 3–4 дня.

Орбита или траектория полета космического корабля также влияют на время, необходимое для достижения Луны. Космические аппараты обычно следуют по криволинейной траектории, чтобы достичь Луны. Это позволяет им использовать гравитацию как Земли, так и Луны для экономии топлива и более эффективного перемещения. Точная орбита зависит от требований миссии и конкретных целей космической миссии.

В последние годы интерес к исследованию Луны вновь возрос, и в будущем планируется осуществить миссии по возвращению людей на Луну и даже обеспечить постоянное присутствие людей на лунной поверхности.

В этих миссиях, скорее всего, будут задействованы передовые космические аппараты и технологии, а ученые и инженеры постоянно работают над разработкой новых способов сделать путешествие на Луну более быстрым и эффективным.

По мере дальнейшего развития технологий в будущем мы, возможно, увидим еще более быстрые путешествия во времени, что откроет новые возможности для исследования Луны и не только.

Источник: https://vtc.vn/tau-vu-tru-bay-len-mat-trang-the-nao-mat-bao-lau-ar815650.html