Bulan adalah cakerawala yang paling dekat dengan Bumi, jarak rata-rata adalah 384,403 km. Satelit pertama yang terbang dengan bulan adalah Luna 1 dari Rusia, dilancarkan pada 2 Januari 1959. Sepuluh setengah tahun kemudian, misi Apollo 11 mendarat Neil Armstrong dan Edwin "Buzz" Aldrin di Laut Ketenangan pada bulan Julai 20, 1969. Mendapat ke bulan adalah tugas yang menakutkan. (Menurut John F. Kennedy) memerlukan tenaga dan kemahiran yang terbaik.
Langkah
Bahagian 1 dari 3: Merancang Perjalanan
Langkah 1. Rancang perjalanan secara berperingkat
Walaupun fiksyen sains popular diberitahu bahawa hanya memerlukan kapal roket untuk melakukan semuanya, sebenarnya kapal roket dipecah menjadi beberapa bahagian: untuk mencapai orbit Bumi rendah, untuk memindahkan dari Bumi ke orbit bulan, mendarat di bulan, dan untuk membalikkan semua langkah ini.untuk kembali ke Bumi.
- Beberapa kisah fiksyen ilmiah menggambarkan kisah yang lebih realistik untuk pergi ke bulan dengan membawa angkasawan ke stesen angkasa yang mengorbit. Di sana roket kecil yang terpasang akan membawa angkasawan ke bulan dan kembali ke stesen. Walau bagaimanapun, kaedah ini tidak digunakan kerana persaingan antara Amerika Syarikat dan Kesatuan Soviet; Stesen ruang angkasa Skylab, Salyut, dan Stesen Angkasa Antarabangsa didirikan setelah projek Apollo berakhir.
- Projek Apollo menggunakan roket Saturn V tiga peringkat. Tahap terendah mengangkat roket dari landasan ke ketinggian 68 km, tahap kedua mendorong roket hampir ke orbit Bumi rendah, dan tahap ketiga mendorongnya ke orbit dan kemudian menuju ke bulan.
- Projek Buruj yang dicadangkan oleh NASA untuk kembali ke bulan pada tahun 2018 terdiri daripada dua roket dua peringkat. Terdapat dua reka bentuk roket peringkat pertama: Ares I, tahap pengangkat kru yang terdiri daripada satu roket penguat lima segmen, dan Ares V, tahap pengangkat kru dan kargo yang terdiri daripada lima enjin roket di bawah tangki bahan bakar luaran ditambah dua lima penggalak roket padat Bahagian. Tahap kedua untuk kedua-dua versi menggunakan mesin bahan bakar cecair tunggal. Perhimpunan tugas berat akan membawa kapsul orbit bulan dan mendarat, di mana angkasawan akan diangkut ketika kedua sistem roket berlabuh.
Langkah 2. Berkemas untuk perjalanan
Oleh kerana bulan tidak mempunyai atmosfer, anda mesti membawa oksigen anda sendiri untuk bernafas di sana, dan semasa anda berjalan di sekitar permukaan bulan, anda mesti memakai pakaian ruang untuk melindungi daripada panas terik dua minggu siang hari dan sejuk yang membeku langit pada waktu malam, belum lagi sinaran dan mikrometeor yang memasuki atmosfera permukaan bulan.
- Anda juga memerlukan makanan. Sebilangan besar makanan yang dimakan oleh angkasawan mesti dikeringkan dengan beku dan pekat untuk mengurangkan berat badan, kemudian dilarutkan dengan menambahkan air sebelum makan. Angkasawan juga harus makan diet tinggi protein untuk meminimumkan jumlah sisa yang dihasilkan oleh badan setelah makan.
- Semua yang anda bawa ke angkasa menambah berat badan dan meningkatkan jumlah bahan bakar dan roket yang membawanya ke angkasa, jadi anda tidak boleh membawa terlalu banyak barang peribadi ke angkasa. Berat di bulan adalah 6 kali lebih besar daripada berat di Bumi.
Langkah 3. Tentukan peluang pelancaran
Kebarangkalian pelancaran adalah jangka masa untuk melancarkan roket dari Bumi untuk mendarat di kawasan yang diinginkan di bulan, asalkan ada cahaya yang cukup untuk menjelajahi kawasan pendaratan. Peluang pelancaran sebenarnya ditakrifkan dalam dua cara, peluang bulanan dan peluang harian.
- Peluang bulanan memanfaatkan rancangan kawasan pendaratan yang berkaitan dengan Bumi dan matahari. Oleh kerana graviti Bumi memaksa bulan menghadap ke sisi yang sama dengan Bumi, misi penerokaan ditentukan di kawasan sisi menghadap Bumi untuk membenarkan komunikasi radio antara Bumi dan bulan. Waktu yang dipilih adalah ketika matahari bersinar di kawasan pendaratan.
- Peluang harian memanfaatkan keadaan pelancaran, seperti sudut peluncuran kapal angkasa, prestasi penggalak roket, dan kehadiran kapal dari pelancaran untuk mengesan kemajuan penerbangan roket tersebut. Sebelumnya, keadaan cahaya untuk melancarkan pesawat juga penting kerana pada siang hari akan lebih mudah untuk memantau pembatalan di landasan pelancaran atau sebelum sampai di orbit, serta kemampuan untuk mendokumentasikan foto pembatalan. Pelancaran siang hari kurang diperlukan kerana NASA mempunyai lebih banyak kawalan terhadap pemantauan misi; Apollo 17 dilancarkan pada waktu malam.
Bahagian 2 dari 3: Ke Bulan
Langkah 1. Bersedia untuk berlepas
Sebaik-baiknya, roket yang menuju ke bulan harus dilancarkan secara menegak untuk memanfaatkan putaran Bumi untuk membantu mencapai halaju orbit. Walau bagaimanapun, projek Apollo NASA memungkinkan untuk dilepaskan pada sudut 18 darjah ke arah mana pun secara menegak tanpa banyak gangguan pada pelancaran.
Langkah 2. Capai orbit Bumi rendah
Untuk melepaskan tarikan graviti Bumi, terdapat dua halaju yang perlu dipertimbangkan: halaju pelarian dan halaju orbit. Kelajuan melarikan diri adalah kecepatan yang diperlukan untuk melarikan diri sepenuhnya dari graviti planet, sementara halaju orbit adalah kelajuan yang diperlukan untuk memasuki orbit mengelilingi planet ini. Kelajuan melarikan diri untuk permukaan Bumi adalah sekitar 25,000 mph (40,248 km / s), sementara halaju orbit di permukaan sekitar 18,000 mph (7.9 km / s). Tenaga untuk mencapai halaju orbit kurang daripada halaju pelarian.
Selanjutnya, jumlah kecepatan orbit dan pelarian berkurang ketika anda terus menjauh dari permukaan Bumi. Kelajuan pelarian adalah kira-kira 1.414 (punca kuasa dua dari 2) kali dengan kecepatan orbit
Langkah 3. Beralih ke lintasan translunar
Setelah mencapai orbit Bumi rendah dan mengesahkan bahawa semua sistem di kapal berfungsi, sudah tiba masanya untuk mengaktifkan pendorong dan menuju ke bulan.
- Pada projek Apollo, ini dilakukan dengan menembakkan tujahan tiga tahap terakhir untuk mendorong kapal angkasa ke bulan. Sepanjang perjalanan, Modul Perintah / Perkhidmatan (modul perintah / servis, disingkat CSM) dipisahkan dari tahap ketiga, berpusing, dan berlabuh dengan Modul Lunar Eksklusif (modul lawatan bulan, disingkat LEM) yang dibawa di bahagian atas tahap ketiga.
- Project Constellation merancang untuk melancarkan roket awak dan kapsul perintah ke orbit Bumi rendah menggunakan tahap berlepas dan pendaratan lunar yang dibawa oleh roket kargo. Tahap berangkat kemudian akan meningkatkan penguat api dan mengirim kapal angkasa ke bulan.
Langkah 4. Capai orbit lunar
Setelah kapal angkasa memasuki graviti bulan, bakar booster untuk melambatkannya dan letakkan di orbit mengelilingi bulan.
Langkah 5. Beralih ke pendaratan lunar
Project Apollo dan Project Constellation mempunyai modul orbit dan pendaratan yang berasingan. Modul arahan Apollo memerlukan satu daripada tiga angkasawan berada di pucuk pimpinan juruterbang, sementara dua angkasawan yang lain menaiki modul bulan. Kapsul orbit Project Constellation dirancang untuk automatik, sehingga keempat-empat angkasawan dapat menaiki pendaratan lunar, jika perlu.
Langkah 6. Turun ke permukaan bulan
Oleh kerana bulan tidak memiliki atmosfer, roket digunakan untuk memperlambat pendaratan lunar dengan kecepatan sekitar 160 km / jam. Ini untuk memastikan pendaratan yang sempurna dan lancar untuk memastikan semua penumpang selamat. Sebaik-baiknya, permukaan pendaratan yang dirancang mestilah bebas dari batu besar; inilah sebab mengapa Laut Ketenangan dipilih sebagai lokasi pendaratan Apollo 11.
Langkah 7. Terokai
Setelah mendarat di bulan, inilah masanya untuk mengambil satu langkah kecil dan menjelajahi permukaan bulan. Semasa anda berada di sana, anda dapat mengumpulkan batu dan debu bulan untuk dianalisis di Bumi, dan jika anda mengambil rover lunar lipat seperti yang terdapat di misi Apollo 15, 16, dan 17, anda boleh memandu di permukaan bulan hingga 18 km / jam. (Rover lunar dikuasakan bateri dan tidak menggunakan putaran mesin kerana tidak ada udara di sana untuk memberikan suara putaran mesin.)
Bahagian 3 dari 3: Kembali ke Bumi
Langkah 1. Berkemas dan pulang
Setelah kerja bulan anda selesai, bungkus semua sampel dan peralatan dan pergi ke pendarat lunar untuk pulang.
Modul bulan Apollo dirancang dalam dua tahap: tahap menurun untuk mendarat di bulan dan tahap pendakian untuk mengangkat angkasawan kembali ke orbit bulan. Tahap turun ditinggalkan di bulan (serta rover bulan)
Langkah 2. Lebih dekat dengan kapal yang mengorbit
Modul arahan Apollo dan kapsul orbit Constellation dirancang untuk membawa angkasawan dari bulan kembali ke Bumi. Isi pendaratan lunar dipindahkan ke orbit, kemudian pendaratan lunar berpisah dan akhirnya jatuh kembali ke bulan.
Langkah 3. Kembali ke Bumi
Dorong utama dalam modul perkhidmatan Apollo dan Constellation ditembakkan untuk melepaskan diri dari graviti bulan, dan kapal angkasa diarahkan kembali ke Bumi. Memasuki graviti Bumi, pendorong modul perkhidmatan dihalakan ke arah Bumi dan ditembakkan lagi untuk memperlahankan kapsul arahan sebelum dikeluarkan.
Langkah 4. Bersedia untuk mendarat
Modul arahan kapsul / pelindung haba terdedah untuk melindungi angkasawan dari panas atmosfera. Ketika kapal memasuki bahagian atmosfer bumi yang lebih tebal, parasut dibuka untuk memperlambat kelajuan kapsul.
- Dalam projek Apollo, modul komando jatuh ke laut seperti misi berawak NASA yang telah selesai sebelumnya, dan ditemukan oleh kapal Tentera Laut. Modul arahan tidak digunakan semula.
- Projek Constellation merancang untuk mendarat di tanah, seperti yang dilakukan misi angkasa berawak Soviet. Sekiranya darat tidak dapat dilakukan, maka pendaratan alternatif di laut digunakan. Kapsul arahan dirancang untuk diperbaiki dengan menggantikan pelindung haba, kemudian digunakan semula.
