Колко време отнема пътуването до Луната?

П ътуването до Луната не е лесно. Нашият естествен спътник обикаля около Земята на средно разстояние от 384 400 км. И така, колко време е необходимо, за да се достигне до най-близкия ни съсед от момента, в който космическият кораб се издигне?

Въз основа на лунните мисии от последните няколко десетилетия отговорът варира от около осем часа до 4,5 месеца. Най-бързият кораб, създаден от човека, който е профучал покрай Луната - което означава, че не е спрял там - е сондата „Новият хоризонт“, изстреляна от НАСА през 2006 г. за изучаване на Плутон; този космически апарат премина покрай Луната 8 часа и 35 минути след изстрелването.

Но при мисиите, чиято цел е Луната, пътуването отнема малко повече време. През 1959 г., при първата в историята на човечеството мисия до Луната, на сондата „Луна 1“ на Съветския съюз са били необходими 34 часа, за да достигне Луната. Тази мисия без екипаж е имала за цел да се удари в повърхността на Луната, но космическият кораб се отклонява от курса и преминава на 5995 км от Луната. В крайна сметка той спря да предава, когато батериите му се изтощиха, и до ден днешен все още се носи из Космоса.

През 1969 г., когато астронавтите действително кацнаха на Луната, екипажът на „Аполо 11“ се нуждаеше от 109 часа и 42 минути от излитането до първата стъпка на Нийл Армстронг на Луната.

Причините за това променливо време за пътуване до Луната зависят от много фактори, но една от най-важните причини е количеството използвано гориво. Инженерите са установили, че използването на по-малко гориво при лунната мисия може да отнеме повече време, но все пак ще свърши работа. Това може да се постигне, като се използват естествените гравитационни сили на небесните тела, като Земята и Луната, за да се помогне на космическия кораб да се насочи по по-дълъг маршрут.

Например през 2019 г. Израел изпрати космически апарат без екипаж на име „Берешит“, който да кацне на Луната. След изстрелването Beresheet обикаляше около Земята в продължение на около шест седмици в постоянно разширяващи се орбити, преди да набере достатъчно инерция, за да се отправи към Луната. Той стигна там, но не по начина, по който израелската организация SpaceIL искаше: Екипът изгуби контакт и 48 дни след изстрелването „Берешийт“ се разби в лунната повърхност, като при това разпръсна хиляди микроскопични тардигради на Луната.

Космическият апарат, който държи рекорда за най-продължително пътуване до Луната, е сондата CAPSTONE на НАСА - 55-килограмов кубичен сателит, който напусна Земята за 4,5 месеца, обиколи я няколко пъти и накрая влезе в орбитата на Луната през 2022 г. CAPSTONE (Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment) беше изпратена на Луната, за да изпробва орбитата, която НАСА планира да използва за планирания си космически аванпост Gateway.

Без значение кой маршрут ще избере космическият кораб, всяка лунна мисия преминава през няколко основни етапа. Между 60 и 90% от стартовото тегло на всяка космическа мисия е горивото, което ѝ позволява да се освободи от земната гравитация и да навлезе в Космоса. След като космическият кораб пристигне в орбита, той трябва да използва възможно най-малко гориво, за да постигне оптимална траектория към целта си, тъй като включването на повече гориво прави космическия кораб по-тежък и по-скъп.

Накрая апаратът трябва да извърши допълнително изгаряне на гориво, за да напусне земната орбита и да продължи пътя си. Скоростите на космическите апарати по време на транзит обикновено са сходни, но когато „Луна 1“ е имала директна траектория, „Аполо 11“ се е нуждаел от по-прецизна траектория на лунната орбита, което е причина за по-дългото време за пътуване. Това означаваше корабът да се насочи не към Луната, а точно до нея, така че да влезе в орбита, и то с достатъчно безопасна скорост, за да изстреля спускаем апарат и да го приеме отново.

На „Аполо 11“ му отнема около 4,5 дни да достигне Луната и по други причини. Например, преди да напусне земната гравитация, той трябваше да извърши редица маневри и проверки на системите за насочване и навигация.

„След като се окаже извън основното влияние на земната гравитация, са необходими само незначителни корекции на орбитата, така че е необходимо по-малко гориво. Гравитацията върши цялата работа - гравитацията на Луната ще привлече каквато и да е изстреляна маса“, казва пред Live Science Гретхен Бенедикс, член-основател и професор в Центъра за космически науки и технологии в университета Къртин в Австралия. 

Но времето за пътуване зависи и от други фактори. Един от най-големите, според Марк Блантън, който ръководи анализа и интегрираните оценки на мисиите от Луната до Марс на НАСА, е целта на мисията.

„Мисиите или агенциите ще преценят вида на наличните ракети и техните възможности за пренасяне на космически апарати“, казва той пред Live Science. „Възможностите на ракетите и целите на мисията ще определят размера на космическия кораб - например дали става дума за научен инструмент или за мисия с екипаж.

„Когато съберете всички тези ограничения, това ще ви позволи да проектирате оптимална траектория и това ще даде информация за броя на обиколките на Земята, за да се създаде определена геометрия или траектория“, каза Блантън.

Това означава, че както при всичко, свързано с космическите кораби и космическите полети, прецизните изчисления за размера на кораба, екипажа, разпределението на горивото и всички други възможни подробности могат да окажат влияние върху общото време за пътуване до Луната.

Не пропускайте най-важните новини - последвайте ни в Google News Showcase