Як космічний корабель летить до Місяця і скільки часу це займає?

23 серпня о 19:34 (за ханойським часом) індійський безпілотний космічний корабель «Чандраян-3» успішно приземлився на південному полюсі Місяця після 41-денного польоту. Ця місія допомогла Індії стати першою країною у світі , яка посадила космічний корабель на південному полюсі Місяця, місці, де ніколи не ступала нога людини.

Одне з головних питань, яке ставлять, полягає в тому, чому індійському космічному апарату «Чандраян-3» знадобився 41 день, щоб приземлитися на Місяць.

Для порівняння, російський космічний корабель «Луна-25» вийшов на місячну орбіту лише за 6 днів, китайський космічний корабель «Чан'е-2» досяг Місяця лише за 4 дні під час місії, здійсненої у 2010 році. Космічний корабель «Аполлон-11» NASA також зробив те саме лише за 4 дні, і мав вигляд трьох астронавтів, що приземлилися на Місяць.

Навіть космічний корабель «Луна-1» Радянського Союзу досяг орбіти Місяця лише за 36 годин під час місії, виконаної в 1959 році.

Причина великої різниці в часі місії полягає в тому, що «Чандраян-3» використовує ракетну систему Launch Vehicle Mark-III (LVM-3), яка має набагато слабшу стартову силу, ніж вищезгадані апарати, щоб заощадити бюджет місії.

Щоб компенсувати технологічні обмеження, «Чандраян-3» мусив використовувати геніальний метод, що спирався на гравітацію Місяця та Землі для досягнення пункту призначення. Космічний апарат мав зробити 4,5 оберти навколо Землі та багато обертів навколо Місяця, щоб стабілізувати необхідну швидкість, перш ніж виконати фазу посадки. Саме тому тривалість місії була збільшена до 40 днів.

Астронавт Ніл Армстронг поруч з американським прапором на Місяці під час місії «Аполлон-11». (Фото: NASA)

Як полетіти на Місяць?

Місяць знаходиться приблизно на відстані 384 400 км від Землі. Це величезна відстань, якби ви могли доїхати до Місяця на автомобілі зі швидкістю 100 км/год, вам знадобилося б понад 4000 годин або близько 166 днів, щоб досягти супутника Землі, що еквівалентно 5 місяцям безперервної їзди.

Звичайно, ми не можемо доїхати до Місяця на автомобілях. Людям доводиться покладатися на космічні кораблі для подорожей у космос, і це єдиний спосіб дістатися до Місяця.

Ці космічні кораблі спеціально розроблені для подорожей у вакуумі космосу та витримування суворих умов подорожі.

Існують різні способи польоту на Місяць на космічному кораблі, включаючи орбіту місячного зближення, орбіту земного зближення та прямий політ.

З трьох вищезазначених варіантів, орбіта місячного зближення є найпопулярнішою та використовується Росією, США та Китаєм у своїх місіях на Місяць.

Зустріч на місячній орбіті (LOR), або підхід до місячної орбіти, була концепцією американської програми «Аполлон», в рамках якої основний космічний корабель і менший посадковий модуль відправлялися на місячну орбіту.

Потім посадковий модуль відділиться та приземлиться на поверхню Місяця, тоді як основний корабель залишиться на місячній орбіті. Після завершення місії посадки посадковий модуль повернеться на місячну орбіту та зістикується з основним кораблем. Після того, як екіпаж переміститься з посадкового модуля на основний корабель, посадковий модуль відділиться. Після цього основний корабель поверне астронавтів на Землю.

Сам LOR також поділяється на багато різних режимів польоту залежно від ракетної системи, пілотованого чи безпілотного космічного апарату.

Траєкторія індійського космічного корабля «Чандраян-3» під час його 41-денної подорожі до Місяця. (Фото: ISRO)

Прямий політ розглядається як щось середнє між режимами польоту LOR, по суті, створення ракети, яка може летіти безпосередньо із Землі на Місяць, а потім летіти назад на тій самій ракеті.

Останнім способом польоту на Місяць, який коли-небудь намагалися здійснити люди, був зближення на навколоземній орбіті (EORR), метод, який використовувалося NASA до програми «Аполлон».

Родзинкою підходу EOR є запуск кількох різних компонентів космічного корабля на навколоземну орбіту, де їх можна буде зібрати у більший космічний корабель. Цей більший космічний корабель потім полетить до Місяця та приземлиться там, а потім злетить і повернеться на Землю.

Скільки часу потрібно, щоб летіти на Місяць?

Середня швидкість космічного корабля для дослідження Місяця становить близько 38 000 км/год (що в 10 разів перевищує швидкість звуку).

Час, необхідний космічному кораблю для подорожі до Місяця, залежить від низки факторів, таких як тип космічного корабля, його швидкість та орбіта, якою він рухається. В середньому космічному кораблю потрібно близько трьох-чотирьох днів, щоб подорожувати від Землі до Місяця зі швидкістю близько 5300 км/год. Це включає час, необхідний космічному кораблю, щоб вийти з-під сили земного тяжіння, пройти космос і потрапити в силу гравітаційного тяжіння орбіти Місяця.

Залежно від місії, час, необхідний космічному кораблю для польоту до Місяця, варіюється, але в середньому це 3-4 дні.

Траєкторія або шлях, який проходить космічний корабель, також впливає на час, необхідний для досягнення Місяця. Космічні кораблі часто слідують криволінійною траєкторією, яка називається перехідною траєкторією, щоб досягти Місяця. Це дозволяє їм використовувати гравітацію як Землі, так і Місяця для економії палива та ефективнішого пересування. Точна траєкторія залежить від вимог місії та конкретних цілей космічної місії.

В останні роки інтерес до дослідження Місяця знову зріс, з'являються плани щодо майбутніх місій з повернення людей на Місяць і навіть встановлення постійної людської присутності на його поверхні.

Ці місії, ймовірно, передбачатимуть використання передових космічних апаратів та технологій, а вчені та інженери постійно працюють над розробкою нових способів зробити подорож на Місяць швидшою та ефективнішою.

З розвитком технологій ми можемо побачити ще швидші подорожі в часі в майбутньому, що відкриває нові можливості для дослідження Місяця та за його межами.

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