Jak se kosmická loď dostane na Měsíc a jak dlouho to trvá?

23. srpna v 19:34 (hanojského času) indická bezpilotní sonda Chandrayaan-3 úspěšně přistála na jižním pólu Měsíce po 41denním letu. Tato mise pomohla Indii stát se první zemí na světě , která přistála s kosmickou sondou na jižním pólu Měsíce, tedy na místě, kam lidská noha nikdy nevkročila.

Jednou z velkých otázek, které se kladou, je, proč trvalo indické sondě Chandrayaan-3 přistání na Měsíci 41 dní.

Pro srovnání, ruská kosmická loď Luna-25 vstoupila na oběžnou dráhu Měsíce za pouhých 6 dní, čínská kosmická loď Chang'e 2 dosáhla Měsíce za pouhé 4 dny v rámci mise uskutečněné v roce 2010. Kosmická loď NASA Apollo-11 na totéž dosáhla také za pouhé 4 dny a vypadala, jako by na Měsíci přistály 3 astronauti.

Dokonce i sovětská kosmická loď Luna-1 dosáhla oběžné dráhy Měsíce během mise uskutečněné v roce 1959 za pouhých 36 hodin.

Důvodem velkého rozdílu v době mise je to, že Chandrayaan-3 používá raketový systém Launch Vehicle Mark-III (LVM-3), který má mnohem slabší startovací sílu než výše uvedené rakety, aby se ušetřil rozpočet mise.

Aby se kompenzovala technologická omezení, musel Chandrayaan-3 použít důmyslnou metodu, která se k dosažení cíle spoléhala na gravitaci Měsíce a Země. Sonda musela před provedením přistání obletět 4,5krát Zemi a mnohokrát Měsíc, aby se stabilizovala potřebná rychlost. Proto byla doba trvání mise prodloužena na 40 dní.

Astronaut Neil Armstrong vedle americké vlajky na Měsíci během mise Apollo 11. (Foto: NASA)

Jak letět na Měsíc?

Měsíc je od Země vzdálen přibližně 384 400 km. To je obrovská vzdálenost. Pokud byste mohli jet autem rychlostí 100 km/h na Měsíc, trvalo by vám to více než 4 000 hodin neboli asi 166 dní, než byste dosáhli družice Země – což odpovídá 5 měsícům nepřetržité jízdy.

Samozřejmě se autem na Měsíc nedostaneme. Lidé se musí spoléhat na kosmické lodě, aby se mohli dostat do vesmíru, a to je jediný způsob, jak se na Měsíc dostat.

Tyto kosmické lodě jsou speciálně navrženy tak, aby se mohly pohybovat ve vesmírném vakuu a odolaly drsným podmínkám cesty.

Existují různé metody, jak letět na Měsíc kosmickou lodí, včetně oběžné dráhy Lunar Rendezvous Orbit, oběžné dráhy Earth Rendezvous Orbit a přímého letu.

Z výše uvedených tří možností je nejoblíbenější Lunar Rendezvous Orbit, kterou při svých misích na Měsíc používají Rusko, USA a Čína.

Lunar Orbit Rendezvous (LOR) neboli Lunar Orbit Approach byl koncept amerického programu Apollo, v jehož rámci byly na oběžnou dráhu Měsíce vyslány hlavní kosmická loď a menší přistávací modul.

Přistávací modul se poté oddělí a přistane na měsíčním povrchu, zatímco hlavní loď zůstane na oběžné dráze Měsíce. Po dokončení přistávací mise se přistávací modul vrátí na oběžnou dráhu Měsíce a spojí se s hlavní lodí. Poté, co se posádka přesune z přistávacího modulu do hlavní lodi, se přistávací modul oddělí. Hlavní loď poté vrátí astronauty na Zemi.

Samotný LOR je také rozdělen do mnoha různých letových režimů v závislosti na raketovém systému, zda se jedná o pilotovanou nebo bezpilotní kosmickou loď.

Trajektorie indické sondy Chandrayaan-3 během její 41denní cesty k Měsíci. (Foto: ISRO)

Přímý let je vnímán jako kříženec letových režimů LOR, v podstatě se jedná o stavbu rakety, která může letět přímo ze Země na Měsíc a poté letět zpět na stejné raketě.

Posledním způsobem, jak letět na Měsíc, o který se lidé kdy pokusili, byl Earth Orbital Rendezvous (EORR), metoda používaná NASA před programem Apollo.

Vrcholem metody EOR je vypuštění několika různých komponentů kosmické lodi na oběžnou dráhu Země, kde je lze sestavit do větší kosmické lodi. Tato větší kosmická loď by pak letěla na Měsíc a tam přistála, poté by vzlétla a vrátila se na Zemi.

Jak dlouho trvá let na Měsíc?

Průměrná rychlost sondy pro průzkum Měsíce je asi 38 000 km/h (desetinásobek rychlosti zvuku).

Doba, kterou kosmická loď potřebuje k cestě na Měsíc, závisí na řadě faktorů, jako je typ kosmické lodi, její rychlost a oběžná dráha, kterou sleduje. V průměru trvá kosmické lodi cesta ze Země na Měsíc rychlostí asi 5 300 km/h asi tři až čtyři dny. To zahrnuje i dobu, kterou kosmická loď potřebuje k úniku z zemské gravitace, k cestě vesmírem a k vstupu do gravitační síly oběžné dráhy Měsíce.

V závislosti na misi se doba, kterou kosmická loď potřebuje k letu na Měsíc, liší, ale v průměru to budou 3 až 4 dny.

Trajektorie neboli dráha, kterou kosmická loď absolvuje, ovlivňuje také dobu, kterou potřebuje k dosažení Měsíce. Kosmické lodě se k dosažení Měsíce často pohybují po zakřivené dráze, nazývané přenosová trajektorie. To jim umožňuje využít gravitaci Země i Měsíce k úspoře paliva a efektivnějšímu cestování. Přesná trajektorie závisí na požadavcích mise a jejích specifických cílech.

V posledních letech se zájem o průzkum Měsíce opět zvýšil a v budoucnu se plánují mise, jejichž cílem je vrátit lidi na Měsíc a dokonce i zajistit trvalou lidskou přítomnost na jeho povrchu.

Tyto mise budou pravděpodobně zahrnovat pokročilé kosmické lodě a technologie a vědci a inženýři neustále pracují na vývoji nových způsobů, jak cestu na Měsíc urychlit a zefektivnit.

S pokračujícím pokrokem technologií se v budoucnu můžeme dočkat ještě rychlejšího cestování v čase, což otevírá nové možnosti pro průzkum Měsíce a dalších oblastí.

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