Ay, ortalama 238.857 mil (384.400 km) mesafe ile uzayda Dünya'ya en yakın cisimdir. Ayın yanından geçen ilk sonda, 2 Ocak 1959'da fırlatılan Rus Luna 1'di. On yıl altı ay sonra, Apollo 11 görevi Neil Armstrong ve Edwin “Buzz” Aldrin'i 20 Temmuz 1969'da Huzur Denizi'ne indirdi. Ay'a gitmek, John F. Kennedy'nin deyişiyle, kişinin en iyi enerjisini ve becerisini gerektiren bir görevdir.
adımlar
Bölüm 1/3: Geziyi Planlama
Adım 1. Aşamalar halinde gitmeyi planlayın
Bilim kurgu hikayelerinde popüler olan hepsi bir arada roket gemilerine rağmen, aya gitmek en iyi şekilde ayrı bölümlere ayrılmış bir görevdir: düşük Dünya yörüngesine ulaşmak, Dünya'dan ay yörüngesine geçmek, aya inmek ve adımları tersine çevirmek Dünya'ya dönmek için.
- Aya gitmek için daha gerçekçi bir yaklaşımı betimleyen bazı bilimkurgu hikayelerinde astronotlar, onları aya ve istasyona geri götürecek daha küçük roketlerin yerleştirildiği yörüngedeki bir uzay istasyonuna gidiyordu. Amerika Birleşik Devletleri Sovyetler Birliği ile rekabet halinde olduğu için bu yaklaşım benimsenmedi; Uzay istasyonları Skylab, Salyut ve Uluslararası Uzay İstasyonu, Apollo Projesi sona erdikten sonra kuruldu.
- Apollo projesi üç aşamalı Satürn V roketini kullandı. En alttaki birinci aşama, düzeneği fırlatma rampasından 42 mil (68 km) yüksekliğe kaldırdı, ikinci aşama onu neredeyse düşük Dünya yörüngesine yükseltti ve üçüncü aşama onu yörüngeye ve sonra aya doğru itti.
- NASA'nın 2018 yılında aya dönüş için önerdiği Constellation projesi, iki farklı iki aşamalı roketten oluşuyor. İki farklı birinci aşama roket tasarımı vardır: tek bir beş segmentli roket güçlendiriciden oluşan yalnızca mürettebat kaldırma aşaması, Ares I ve bir dış yakıt deposunun altında beş roket motorundan oluşan bir mürettebat ve kargo kaldırma aşaması. iki beş parçalı katı roket güçlendirici, Ares V. Her iki versiyon için ikinci aşama, tek sıvı yakıtlı bir motor kullanır. Ağır kaldırma tertibatı, iki roket sistemi kenetlendiğinde astronotların aktaracağı ay yörünge kapsülünü ve iniş aracını taşıyacak.
Adım 2. Yolculuk için bavulunuzu hazırlayın
Ay'ın atmosferi olmadığı için, kendi oksijeninizi getirmeniz gerekir, böylece oradayken nefes alacak bir şeyiniz olur ve ay yüzeyinde dolaşırken kendinizi güneşin yakıcı sıcaklığından korumak için bir uzay giysisi içinde olmanız gerekir. iki haftalık ay günü ya da aynı uzunluktaki ay gecesinin akıllara durgunluk veren soğuğu - atmosfer eksikliğinin yüzeyi maruz bıraktığı radyasyon ve mikro meteorlardan bahsetmiyorum bile.
- Ayrıca yiyecek bir şeyler almanız gerekecek. Astronotlar tarafından uzay görevlerinde kullanılan yiyeceklerin çoğu, ağırlıklarını azaltmak için dondurularak kurutulmalı ve konsantre edilmeli ve daha sonra yenildiğinde su ilave edilerek yeniden oluşturulmalıdır. Ayrıca yemekten sonra oluşan vücut atık miktarını en aza indirmek için yüksek proteinli gıdalar olmaları gerekir. (En azından onları Tang ile yıkayabilirsiniz.)
- Uzaya yanınızda götürdüğünüz her şey ağırlık ekler, bu da onu kaldırmak için gerekli yakıt miktarını ve onu uzaya taşıyan roket miktarını artırır, böylece uzaya çok fazla kişisel eşyanızı götüremezsiniz - ve bu ay taşları ağırlık yapacaktır. Ay'da olduğundan 6 kat daha fazla Dünya'da.
Adım 3. Başlatma penceresini belirleyin
Fırlatma penceresi, iniş alanını keşfetmek için yeterli ışığın olacağı bir zamanda, roketin Ay'ın istenen alanına inebilmesi için Dünya'dan fırlatılması için zaman aralığıdır. Başlatma penceresi aslında iki şekilde tanımlandı, aylık pencere ve günlük pencere.
- Aylık fırlatma penceresi, planlanan iniş alanının Dünya ve güneşe göre bulunduğu yerden yararlanır. Dünya'nın yerçekimi, Ay'ı aynı tarafı Dünya'ya bakmaya zorladığı için, Dünya ile ay arasında radyo iletişimini mümkün kılmak için Dünya'ya bakan alanlarda keşif misyonları seçildi. Zamanın ayrıca güneşin iniş alanında parladığı bir zamanda seçilmesi gerekiyordu.
- Günlük fırlatma penceresi, uzay aracının fırlatılacağı açı, güçlendirici roketlerin performansı ve roketin uçuş ilerlemesini takip etmek için fırlatma anından itibaren sahada bir geminin mevcudiyeti gibi fırlatma koşullarından yararlanır. Gün ışığı, fırlatma rampasında veya yörüngeye ulaşmadan önce iptalleri denetlemeyi ve iptalleri fotoğraflarla belgeleyebilmeyi kolaylaştırdığından, başlangıçta, fırlatma için ışık koşulları önemliydi. NASA, görevleri denetleme konusunda daha fazla pratik kazandıkça, gün ışığında fırlatmalara daha az ihtiyaç duyuldu; Apollo 17 gece fırlatıldı.
Bölüm 2/3: Ay'a veya Göğüse
Adım 1. Kaldırın
İdeal olarak, Ay'a bağlı bir roket, yörünge hızına ulaşmasına yardımcı olmak için Dünya'nın dönüşünden yararlanmak için dikey olarak fırlatılmalıdır. Bununla birlikte, Apollo Projesi'nde NASA, fırlatmadan önemli ölçüde ödün vermeden dikeyden her iki yönde de 18 derecelik olası bir menzile izin verdi.
Adım 2. Düşük Dünya yörüngesine ulaşın
Dünya'nın yerçekiminden kaçarken dikkate alınması gereken iki hız vardır: kaçış hızı ve yörünge hızı. Kaçış hızı, bir gezegenin yerçekiminden tamamen kurtulmak için gereken hızdır, yörünge hızı ise bir gezegenin yörüngesine girmek için gereken hızdır. Dünya yüzeyi için kaçış hızı yaklaşık 25.000 mil veya saniyede 7 mil (40, 248 km/sa veya 11,2 km/s), yüzeydeki yörünge hızı ise. Dünya yüzeyinin yörünge hızı yalnızca 18.000 mil (7.9 km/s) civarındadır; yörünge hızına ulaşmak kaçış hızından daha az enerji gerektirir.
Ayrıca, yörünge ve kaçış hızı değerleri, gittiğiniz Dünya yüzeyinden uzaklaştıkça düşer, kaçış hızı her zaman yaklaşık 1.414 (2'nin karekökü) çarpı yörünge hızı ile
Adım 3. Ay ötesi bir yörüngeye geçiş
Alçak Dünya yörüngesine ulaştıktan ve tüm gemi sistemlerinin işlevsel olduğunu doğruladıktan sonra, iticileri ateşleme ve aya gitme zamanı.
- Apollo Projesi ile bu, uzay aracını aya doğru itmek için üçüncü aşama iticilerini son bir kez ateşleyerek yapıldı. Yol boyunca, komuta/servis modülü (CSM) üçüncü aşamadan ayrıldı, döndü ve üçüncü aşamanın üst kısmında taşınan Ay Gezi Modülü (LEM) ile kenetlendi.
- Proje Constellation ile plan, mürettebatı taşıyan roketin ve komuta kapsülünün, kalkış aşaması ve kargo roketi tarafından getirilen aya iniş ile düşük Dünya yörüngesine kenetlenmesidir. Kalkış aşaması daha sonra iticilerini ateşleyecek ve uzay aracını aya gönderecekti.
Adım 4. Ay yörüngesine ulaşın
Uzay aracı ayın yerçekimine girdiğinde, onu yavaşlatmak ve onu ayın yörüngesine yerleştirmek için iticileri ateşleyin.
Adım 5. Ay aracına transfer
Hem Project Apollo hem de Project Constellation ayrı yörünge ve iniş modüllerine sahiptir. Apollo komuta modülü, üç astronottan birinin pilotluk yapmak için geride kalmasını, diğer ikisinin ay modülüne binmesini gerektiriyordu. Project Constellation'ın yörünge kapsülü otomatik olarak çalışacak şekilde tasarlanmıştır, böylece taşıması tasarlanan astronotların dördü de istenirse aya inebilir.
Adım 6. Ayın yüzeyine inin
Ay'ın atmosferi olmadığı için, aya iniş yapan kişinin sağlam bir iniş ve yolcularına yumuşak bir inişi garanti etmek için daha da yavaş olması için inişini yaklaşık 160 km/saat'e yavaşlatmak için roketler kullanmak gerekir. İdeal olarak, planlanan iniş yüzeyi büyük kayalardan arındırılmış olmalıdır; Bu yüzden Apollo 11'in iniş yeri olarak Sükunet Denizi seçildi.
Adım 7. Keşfedin
Ay'a indiğinizde, o küçük adımı atmanın ve ay yüzeyini keşfetmenin zamanı geldi. Oradayken, Dünya'da analiz için ay taşları ve tozları toplayabilirsiniz ve Apollo 15, 16 ve 17 görevlerinin yaptığı gibi katlanabilir bir ay gezici getirdiyseniz, ay yüzeyinde 11.2'ye kadar sıcak çubuk bile yapabilirsiniz. mil (18 km/saat). (Yine de motoru devirmeye zahmet etmeyin; ünite pille çalışır ve yine de devirli bir motorun sesini taşıyacak hava yoktur.)
Bölüm 3/3: Dünya'ya Dönüş
Adım 1. Toplanın ve eve gidin
Ay'da işinizi bitirdikten sonra numunelerinizi ve araçlarınızı toplayın ve dönüş yolculuğu için aya iniş aracınıza binin.
Apollo ay modülü iki aşamada tasarlandı: onu aya indirmek için bir iniş aşaması ve astronotları tekrar ay yörüngesine kaldırmak için bir çıkış aşaması. Ay'da iniş aşaması geride kaldı (aynı zamanda ay gezgini de öyleydi)
Adım 2. Yörüngedeki gemiyle rıhtıma yanaşın
Apollo komuta modülü ve Constellation yörünge kapsülü, astronotları aydan Dünya'ya geri götürmek için tasarlanmıştır. Ay'a iniş yapanların içeriği yörüngelere aktarılır ve daha sonra Ay'a iniş yapanlar, sonunda aya çarpmak için kenetlenir.
Adım 3. Dünya'ya geri dönün
Apollo ve Constellation servis modüllerindeki ana itici, ayın yerçekiminden kaçmak için ateşlenir ve uzay aracı Dünya'ya geri yönlendirilir. Dünya'nın yerçekimine girerken, hizmet modülü iticisi Dünya'ya doğrultulur ve fırlatılmadan önce komuta kapsülünü yavaşlatmak için tekrar ateşlenir.
Adım 4. İnişe gidin
Komut modülünün/kapsülün ısı kalkanı, astronotları yeniden giriş ısısından korumak için açığa çıkar. Gemi Dünya atmosferinin daha kalın kısmına girerken, kapsülü daha da yavaşlatmak için paraşütler açılır.
- Apollo Projesi için, komuta modülü, önceki insanlı NASA misyonlarının yaptığı gibi okyanusa sıçradı ve bir Donanma gemisi tarafından kurtarıldı. Komut modülleri yeniden kullanılmadı.
- Constellation Projesi için plan, Sovyet insanlı uzay görevlerinde olduğu gibi, karaya iniş mümkün değilse, okyanusa sıçrama seçeneği ile karaya inmek. Komut kapsülü yenilenmek, ısı kalkanını yenisiyle değiştirmek ve yeniden kullanılmak üzere tasarlanmıştır.
