De maan is het dichtstbijzijnde lichaam in de ruimte naar de aarde, met een gemiddelde afstand van 238.857 mijl (384.403 km). De eerste sonde die langs de maan vloog was de Russische Luna 1, gelanceerd op 2 januari 1959. Tien jaar en zes maanden later landden de Apollo 11-missie Neil Armstrong en Edwin 'Buzz' Aldrin op de Sea of Tranquility op 20 juli 1969. Naar de maan gaan is een taak die, om John F. Kennedy te parafraseren, het beste van iemands energie en vaardigheden vereist.
Stappen
Een deel een van 3: De reis plannen
- een Plan om in fasen te gaan. Ondanks de alles-in-één raketschepen die populair zijn in sciencefictionverhalen, is naar de maan gaan een missie die het beste in afzonderlijke delen is opgesplitst: een lage baan om de aarde bereiken, van de aarde naar een maanbaan gaan, op de maan landen en de trappen omkeren om terug te keren naar de aarde.
- Sommige sciencefictionverhalen die een meer realistische benadering van naar de maan gaan, lieten astronauten naar een ruimtestation in een baan om de aarde gaan waar kleinere raketten waren aangemeerd die hen naar de maan en terug naar het station zouden brengen. Omdat de Verenigde Staten concurreerden met de Sovjet-Unie, werd deze benadering niet gevolgd; de ruimtestations Skylab, Salyut en het internationale ruimtestation werden allemaal neergezet nadat Project Apollo was afgelopen.
- Het Apollo-project gebruikte de drietraps Saturn V-raket. De onderste eerste trap tilde het geheel van het lanceerplatform tot een hoogte van 68 km, de tweede trap bracht het bijna tot een lage baan om de aarde en de derde trap duwde het in een baan om de aarde en vervolgens in de richting van de maan.
- Het door NASA voorgestelde Constellation-project voor een terugkeer naar de maan in 2018 bestaat uit twee verschillende tweetrapsraketten. Er zijn twee verschillende raketontwerpen voor de eerste trap: een hijsfase voor alleen de bemanning bestaande uit een enkele raketversterker met vijf segmenten, de Ares I, en een hijstrap voor de bemanning en lading, bestaande uit vijf raketmotoren onder een externe brandstoftank, aangevuld met twee vaste raketboosters met vijf segmenten, de Ares V. De tweede trap voor beide versies maakt gebruik van een motor met enkelvoudige vloeibare brandstof. Het zware hijsassemblage zou de maan-orbitale capsule en lander dragen, waarnaar de astronauten zouden verplaatsen wanneer de twee raketsystemen aanmeren.
- 2 Pak in voor de reis. Omdat de maan geen atmosfeer heeft, moet je je eigen zuurstof meenemen, zodat je iets kunt ademen terwijl je daar bent, en als je over het maanoppervlak wandelt, moet je in een ruimtepak zijn om jezelf te beschermen tegen de brandende hitte van de twee weken durende maandag of de geestdodende kou van de even lange maannacht - om nog maar te zwijgen van de straling en micrometeoroïden waaraan het gebrek aan atmosfeer het oppervlak blootstelt.
- Je hebt ook iets te eten nodig. Het meeste voedsel dat door de astronauten tijdens ruimtemissies wordt gebruikt, moet worden gevriesdroogd en geconcentreerd om hun gewicht te verminderen en vervolgens worden gereconstitueerd door water toe te voegen wanneer ze worden gegeten. Ze moeten ook eiwitrijk voedsel zijn om de hoeveelheid lichaamsafval die na het eten wordt gegenereerd te minimaliseren. (Je kunt ze tenminste wegspoelen met Tang.)
- Alles wat je mee de ruimte in neemt, voegt gewicht toe, waardoor de hoeveelheid brandstof die nodig is om het op te tillen en de raket die het de ruimte in draagt, toeneemt, zodat je niet te veel persoonlijke bezittingen de ruimte in kunt nemen - en die maanstenen zullen wegen 6 keer zoveel op aarde als op de maan.
- 3 Bepaal het startvenster. Een lanceervenster is het tijdsbestek voor het lanceren van de raket vanaf de aarde om in het gewenste gebied van de maan te kunnen landen gedurende een tijd dat er voldoende licht zou zijn om het landingsgebied te verkennen. Het startvenster was eigenlijk op twee manieren gedefinieerd, als een maandvenster en een dagelijks venster.
- Het maandelijkse lanceringsvenster maakt gebruik van waar het geplande landingsgebied is ten opzichte van de aarde en de zon. Omdat de zwaartekracht van de aarde de maan dwingt dezelfde kant naar de aarde te houden, werden verkenningsmissies gekozen in gebieden met de aardekant om radiocommunicatie tussen de aarde en de maan mogelijk te maken. De tijd moest ook worden gekozen in een tijd dat de zon op het landingsgebied scheen.
- Het dagelijkse lanceringsvenster maakt gebruik van de lanceringsomstandigheden, zoals de hoek waaronder het ruimtevaartuig zou worden gelanceerd, de prestaties van boosterraketten en de aanwezigheid van een schip dat zich vanaf de lancering bevindt om de vluchtvoortgang van de raket te volgen. Al vroeg waren de lichtomstandigheden voor de lancering belangrijk, omdat het daglicht het gemakkelijker maakte om abortussen op het lanceerplatform of voordat de baan werd bereikt, te overzien, en om abortes met foto's te documenteren. Naarmate NASA meer oefening kreeg in het toezicht op missies, waren lanceringen bij daglicht minder nodig; Apollo 17 werd 's nachts gelanceerd.
Een deel 2 van 3: Naar de maan of buste
- een Opstijgen. Idealiter zou een raket op weg naar de maan verticaal moeten worden gelanceerd om te profiteren van de rotatie van de aarde om hem te helpen de omloopsnelheid te bereiken. In Project Apollo stond NASA echter een mogelijk bereik van 18 graden in beide richtingen vanaf verticaal toe zonder de lancering aanzienlijk in gevaar te brengen.
- 2 Bereik een lage baan om de aarde. Om te ontsnappen aan de aantrekkingskracht van de zwaartekracht van de aarde, zijn er twee snelheden waarmee rekening moet worden gehouden: ontsnappingssnelheid en omloopsnelheid. Ontsnappingssnelheid is de snelheid die nodig is om volledig aan de zwaartekracht van een planeet te ontsnappen, terwijl de baansnelheid de snelheid is die nodig is om in een baan rond een planeet te komen. De ontsnappingssnelheid voor het aardoppervlak is ongeveer 25.000 mph of 7 mijl per seconde (40.248 km / uur of 11,2 km / s), terwijl de baansnelheid aan het oppervlak dat is. De baansnelheid voor het aardoppervlak is slechts ongeveer 18.000 mph (7,9 km / s); het kost minder energie om de omloopsnelheid te bereiken dan de ontsnappingssnelheid.
- Bovendien dalen de waarden voor orbitale en ontsnappingssnelheid naarmate je verder weg van het aardoppervlak gaat, met ontsnappingssnelheid altijd ongeveer 1,414 (de vierkantswortel van 2) maal de omloopsnelheid.
- 3 Overgang naar een trans-maan traject. Nadat je een lage baan om de aarde hebt bereikt en hebt gecontroleerd of alle scheepssystemen functioneel zijn, is het tijd om boegschroeven af te vuren en naar de maan te gaan.
- Met Project Apollo werd dit gedaan door de stuwraketten van de derde trap nog een laatste keer af te vuren om het ruimtevaartuig naar de maan te drijven. Onderweg scheidde de commando- / servicemodule (CSM) zich van de derde trap, draaide zich om en koppelde aan de maanuitwijkmodule (LEM) die in het bovenste deel van de derde trap werd gedragen.
- Met Project Constellation is het plan om de raket met de bemanning en de commandocapsule in een lage baan om de aarde te laten aanmeren met het vertrekstadium en de maanlander omhoog gebracht door de vrachtraket. De vertrekfase zou dan zijn stuwraketten afvuren en het ruimtevaartuig naar de maan sturen.
- 4 Bereik een baan om de maan. Zodra het ruimtevaartuig de zwaartekracht van de maan binnengaat, vuur je de stuwraketten af om het te vertragen en plaats je het in een baan rond de maan.
- 5 Transfer naar de maanlander. Zowel Project Apollo als Project Constellation hebben afzonderlijke orbitale en landingsmodules. De Apollo-commandomodule vereiste dat een van de drie astronauten achterbleef om hem te besturen, terwijl de andere twee aan boord van de maanmodule gingen. De orbitale capsule van Project Constellation is ontworpen om automatisch te worden uitgevoerd, zodat alle vier de astronauten die het moet dragen, desgewenst aan boord van de maanlander kunnen gaan.
- 6 Daal af naar het oppervlak van de maan. Omdat de maan geen atmosfeer heeft, is het nodig om raketten te gebruiken om de afdaling van de maanlander te vertragen tot ongeveer 100 mph (160 km / uur) om een intacte landing te garanderen en nog langzamer om de passagiers een zachte landing te garanderen. Idealiter zou het geplande landingsoppervlak vrij moeten zijn van grote keien; daarom is gekozen voor de Sea of Tranquility als landingsplaats voor Apollo 11.
- 7 Verken. Als je eenmaal op de maan bent geland, is het tijd om die ene kleine stap te zetten en het maanoppervlak te verkennen. Terwijl je daar bent, kun je maanstenen en stof verzamelen voor analyse op aarde, en als je een opvouwbare maanrover hebt meegebracht zoals de Apollo 15, 16 en 17 missies deden, kun je zelfs hotrods op het maanoppervlak tot 11.2 mph (18 km / uur). (Doe echter niet de moeite om de motor te laten draaien; het apparaat werkt op batterijen en er is sowieso geen lucht om het geluid van een draaiende motor te dragen.)
Een deel 3 van 3: Terugkeren naar de aarde
- een Inpakken en naar huis gaan. Nadat je je zaken op de maan hebt gedaan, pak je je monsters en gereedschap in en ga je aan boord van je maanlander voor de terugreis.
- De Apollo-maanmodule is ontworpen in twee fasen: een afdalingsfase om hem naar de maan te brengen en een opstijgfase om de astronauten weer in een baan om de maan te brengen. De afdaling werd achtergelaten op de maan (en dat gold ook voor de maanrover).
- 2 Dok met het ronddraaiende schip. De Apollo-commandomodule en de Constellation-orbitale capsule zijn beide ontworpen om astronauten van de maan terug naar de aarde te brengen. De inhoud van de maanlanders wordt overgebracht naar de orbiters, en de maanlanders worden vervolgens losgekoppeld om uiteindelijk terug te crashen naar de maan.
- 3 Ga terug naar de aarde. De hoofdschroef op de Apollo- en Constellation-servicemodules wordt afgevuurd om aan de zwaartekracht van de maan te ontsnappen en het ruimtevaartuig wordt terug naar de aarde gestuurd. Bij het ingaan van de zwaartekracht van de aarde, wordt de boegschroef van de servicemodule naar de aarde gericht en opnieuw afgevuurd om de commandocapsule te vertragen voordat hij wordt overboord gegooid.
- 4 Ga voor een landing. Het hitteschild van de commandomodule / capsule wordt blootgesteld om de astronauten te beschermen tegen de hitte van herintreding. Terwijl het vaartuig het dikkere deel van de atmosfeer van de aarde binnengaat, worden parachutes ingezet om de capsule verder te vertragen.
- Voor Project Apollo spatte de commandomodule in de oceaan, zoals eerdere bemande NASA-missies hadden gedaan, en werd geborgen door een marineschip. De commandomodules zijn niet hergebruikt.
- Voor Project Constellation is het plan om aan land te landen, zoals Sovjet bemande ruimtemissies deden, met splashdown in de oceaan een optie als landing op land niet mogelijk is. De commandocapsule is ontworpen om te worden opgeknapt, waarbij het hitteschild door een nieuw wordt vervangen en opnieuw kan worden gebruikt.
Community Q&A
Zoeken Nieuwe vraag toevoegen- Vraag Hoe lang duurt het om bij de maan te komen? Op basis van eerdere NASA-missies zou het ongeveer drie dagen duren om bij de maan te komen.
- Vraag Hoe kan water naar de maan worden vervoerd? Je brengt het in flessen of een watertank.
- Vraag Wat gebeurt er als ik op weg naar de maan naar de badkamer moet? Het lichaamspak dat tijdens de missie wordt gedragen, is ontworpen om in dergelijke noodsituaties te voorzien. Bovendien wordt het dieet van iedereen aan boord weken en maanden voor de lancering strikt gecontroleerd. Dus de missiecontrole weet zelfs hoeveel daarvan in je 'badkamer' naar buiten komt.
- Vraag Hoeveel dagen hebben mensen op de maan doorgebracht? De Apollo-astronauten brachten 22 uur door op de maan, wat ongeveer gemiddeld is.
- Vraag Waarom gaan niet meer landen naar de maan? Nou, er valt nu niet veel te winnen door naar de maan te gaan. Het is duur en we kunnen geen waardevolle bronnen terughalen. We wilden gewoon bewijzen dat het kon, en nu hebben we het gedaan.
- Vraag Mogen particulieren naar de maan? SpaceX verkoopt kaartjes om rond de maan te gaan, maar nog niet aan de oppervlakte. Misschien komen we er binnenkort wel.
- Vraag Kan ik met hulp van NASA naar de maan gaan? TomPN Antwoord: Als particulier kunt u beter SpaceX om hulp vragen in plaats van NASA. SpaceX verkoopt al stoelen voor reizen rond de maan, dus het is niet zo moeilijk dat ze ook mensen naar het oppervlak van de maan kunnen brengen.
- Vraag Waarom is er de afgelopen 25 jaar niemand naar de maan geweest? TomPN Topantwoordelijke Het heeft geen echte waarde om naar de maan te gaan. Het is duur; je moet je astronauten in leven houden, dus het is zelfs nog duurder; je raket heeft gewichtslimieten, dus je kunt niet veel meenemen of terugbrengen; elke wetenschap die je op de maan wilt doen, kan worden gedaan door veel goedkopere drones.
- Vraag Hoeveel kost het? Het kan honderdduizenden dollars kosten om naar de maan te gaan.
- Vraag Is de maan gemaakt van kaas? Het is niet; dat is een oude folklore gebaseerd op mensen die niet wisten waar de maan van gemaakt was, in combinatie met de gelijkenis met een kaaswiel. Neil Armstrong, Edwin Aldrin en Michael Collins hebben bewezen dat het voornamelijk natuurlijk cement en silicium is.
- Zal er tijdverlies zijn als de raket achter de maan gaat? Antwoord
- Wat is de hoek of het traject van de lancering van de raket van de aarde naar de maan? Antwoord
Advertentie
Tips
- Particuliere bedrijven beginnen geleidelijk aan naar de maan te gaan. Naast Richard Bransons Virgin Galactic-plan om sub-orbitale vluchten naar de ruimte aan te bieden, was een bedrijf genaamd Space Adventures van plan om een contract met Rusland te sluiten om twee mensen rond de maan te vervoeren in een Sojoez-ruimtevaartuig bestuurd door een getrainde kosmonaut voor een prijs van $ 100 miljoen een ticket.
Advertentie Dien een tip in Alle inzendingen van fooien worden zorgvuldig beoordeeld voordat ze worden gepubliceerd. Bedankt voor het indienen van een tip ter beoordeling!
Waarschuwingen
- Houd er rekening mee dat de meeste maanmissies een grondige test van de apparatuur vereisen voordat ze worden gelanceerd. De Apollo 11-missie die Armstrong en Aldrin landde, werd voorafgegaan door vier bemande missies die de commandomodule (Apollo 7) en de maanlander (Apollo 9 en 10) testten, evenals de mogelijkheid om van de aarde naar een baan om de maan en weer terug te gaan ( Apollo 8 en 10). De astronauten moesten ook regelmatig fitheidstests ondergaan en werden getraind in het gebruik van hun apparatuur. Ook stierven 3 astronauten in een Apollo 1-brand.
