На Луну со скоростью «Москвича»

Можно ли достичь Луны в ракете, удаляющейся от Земли со скоростью автомашины?

 Из каждых десяти опрошенных двое-трое считают это невозможным. Для полета на Луну нужна вторая космическая скорость – и баста!

Космический век уже создал свои, космические, предрассудки. Надо от них освобождаться. Предыдущая задача показала, что законы небесной механики и законы космонавтики – не одно и то же. Попробуйте преодолеть гипноз космических скоростей: опишите полет к Луне с постоянной умеренной скоростью и ваши впечатления о нем. Вам поможет аналогия: чтобы перебросить камень через 10-метровое дерево, надо придать камню вертикальную скорость порядка 15 м/с; в то же время комар достигает его вершины, двигаясь со скоростью 0,1 м/с.

 Вы уже знаете, что совершить круговой полет вокруг Земли можно в принципе с любой скоростью – и больше, и меньше первой космической. Но при этом понадобится держать двигатели все время включенными. Первая космическая скорость нужна для кругового полета с выключенными двигателями.

Это же верно и для полета к Луне. С выключенными двигателями можно достичь Луны только при условии, что у Земли корабль приобрел вторую космическую скорость*. А полет с постоянно включенными двигателями позволяет добраться до Луны при любой скорости.

* Точнее, несколько меньшую. Вторая космическая скорость нужна для параболической орбиты, по которой корабль может уйти от Земли бесконечно далеко. Для полета же к Луне достаточно эллиптической орбиты, апогей которой будет в сфере действия Луны, т.е. там, где тяготение Луны больше тяготения Земли. Массы Земли и Луны относятся как 81 : 1; поэтому точка, где силы тяготения Земли и Луны равны, делит прямую Земля – Луна в отношении √[81] : √[1] = 9 : 1.

Теперь о впечатлениях. Ракета летит равномерно и прямолинейно. Следовательно, в ней нет ни перегрузок, ни невесомости. Состояние такое же, как если бы она была неподвижна в той же точке. Существует естественная весомость в соответствии с законом всемирного тяготения. По мере удаления от Земли сила тяготения убывает обратно пропорционально квадрату расстояния. Именно так нужно регулировать и силу тяги двигателей: сумма сил тяготения и тяги должна равняться нулю, иначе полет перестанет быть равномерным и прямолинейным.

Когда до Луны останется одна десятая часть пути, сила тяги должна обратиться в нуль, так как в этой точке земная сила тяготения уравновешивается лунной и не нуждается в уравновешивании силой тяги. Ракета движется равномерно по инерции. Наступила невесомость. После этого лунное тяготение начинает преобладать над земным. Чтобы поддержать равномерность движения, разверните двигатель соплом к Луне и тормозите. Сила тяги должна быть равна силе тяготения Луны (за вычетом остатков земного тяготения). По мере сближения с Луной сила тяготения возрастает обратно пропорционально квадрату расстояния до Луны. И если так же растет и сила тяги (торможения) двигателей, то движение остается равномерным, а невесомость в корабле постепенно превращается в лунную весомость – около одной шестой от земной.

Стало традицией упрекать Жюля Верна за то, что при описании полета из пушки на Луну он допустил ошибку. Да, он упустил из виду, что в его снаряде невесомость будет на протяжении всего полета. Но зато если бы на место его снаряда поставить ракету из нашей задачи, то жюльверновское описание ощущений космонавтов оказалось бы идеально точным (если не считать непрерывной вибрации от двигателей).

Итак, полет к Луне можно осуществить с комфортом: без перегрузок и почти без невесомости. Такие условия может перенести любой нетренированный человек. Почему же современные корабли летают иначе: с сильной перегрузкой на активном участке полета и с полной невесомостью на орбите? Только из-за необходимости экономить топливо. Для непрерывной работы двигателя при равномерном движении к Луне топлива не хватит. В этом смысле вариант хуже, чем движение с малой постоянной скоростью, придумать нельзя. Впрочем, можно: пусть ракета зависнет неподвижно над Землей. Для поддержания ее в неподвижности потребуется непрерывная работа двигателя. При этом топливо может расходоваться сколь угодно долго, а продвижения вперед не будет.

Всех читателей сайта очень прошу делиться статьями сайта в соц.сетях.Заранее благодарю. Admin.

Эта запись опубликована в рубрике Освоение Луны с метками .

5 комментариев на «На Луну со скоростью «Москвича»»

  1. Defis говорит:

    Статеечка то, что надо и главное в ней всё рассказано своим языком. Я и раньше знал, что выйти в космос можно и на малой скорости, но чтобы так подробно и понятно, читаю впервые

    • Игорь13 говорит:

      Да статья хорошая. Она описывает движение тела направленное к Луне. Об этом спорили все теоретики- и даже был конкурс- м.Браун предложил великую веса корабля-1м.кг-это ест. ни кого не уст. Пишу коротко. На схеме сайта . Что бы понять, ЛМ должен заходить с правой стороны ,по направлению к движению Луны, скорость Луны тоже не малая -1 км. с. Схема ам. кажется тоже логична, если модуль имеет 2 кс. Но логичней по мягкой траектории- догонять Луну и не боятся с ней столкнутся фейс об фейс. Точку траектории сближения тоже можно рассчитать, они же расчитывали. Да а почему не с слева сам Баз говорил-мы боялись -а вдруг столкнемся с Луной.

      • Илья говорит:

        Игорь13. Пишите нормально, чтобы потом не расшифровывать ваши записи. Больше половины не разобрал.

        • Игорь13 говорит:

          Для Ильи. Представьте вы мчитесь по трассе на автомобиле со второй космической скоростью. Впереди идет другое авто, который идет с Лунной скоростью-1 км/с. Но это авто обладает уникальным свойством, оно притягивает вас своим магнитным полем, а вы и сами желаете этого. Как вы будете строить маневр по сближению и захвата. Логично вы будите тормозить, догонять и аккуратно ждать захвата, где-то с левой стороны, условно. Надеюсь вы не будите его обгонять и заходить спереди , пересекая маршрут его движения, это опасно и не логично. Но НАСА предложило опасный вариант сближения, причем ни как не мотивируя. Сам астр. Баз говорил, мы боялись, а вдруг столкнемся с Луной

  2. Семен говорит:

    Об этом говорил еще Артур Кларк, он еще говорил, что можно в космос выходить не на ракетах, а на “космическом” лифте с малой скоростью и добавил, что построят его через 50 лет, когда перестанут смеяться над этой идеей.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Нажимая кнопку "Отправить комментарий", Вы даете сайту "Почти всё про Луну" согласие на обработку ваших персональных данных в соответствии с федеральным законом от 27.07.2006 года 152-Ф3 "О персональных данных".