прошлые выпуски:
1 - управление
2 - курс на орбиту
3 - энергия для орбиты
4 - маневры на орбите
5 - к иным мирам
6 - межпланетный перелет
7 - посадка на безатмосферную планету
Взлет с Луны и выход на окололунную орбиту отличается только тем, что нам нет необходимости как-то учитывать наличие атмосферы и пользоваться обтекателями. Так что, не вдаваясь в детали, просто рассчитаем, хватит ли нам характеристической скорости.
История Х
Но что если все противники теории заговора просто не учили арифметику в школе? Может они не понимают какое количество топлива нужно, чтобы подняться с поверхности Луны и добраться до Земли?
Специально для них сообщаю, что нужна ракета не уступающая размером той, на которой они стартовали с Земли.
Alisa Dmitriewa С толкача они завелись, Лунтики их разогнали и сбросили с луны на землю родную, что тут не ясного
Начальная масса взлетной ступени лунного модуля 4670 кг, конечная (без топлива) 2317 кг, скорость истечения 3050 м/с. Получаем 2,14 км/с. Тоже достаточно, тем более, что нам не нужно учитывать наличие атмосферы, так что маршрут выхода на орбиту близок к "диагональному". А ведь есть еще и запасы топлива для двигателей ориентации. Именно на них будет делаться окончательное сближение и причаливание. Запасы немаленькие - на момент отстыковки от "Аполлона" перед посадкой 287 кг. Ведь немыслимо, когда вам до стыковочного узла остались считанные метры, снова разворачивать аппарат соплом вперед, чтобы уменьшить скорость касания.
Отметим также еще одну деталь. Подсчитаем ускорения посадочной и взлетной ступеней, учитывая, что тяга их двигателей составляет 45 и 15,6 кН соответственно. Получается, что начальное ускорение посадочной ступени 3 м/с2, конечное 6,6 м/с2, а для взлетной они составляют 3,3 и 6,7 м/с2. Как видите, величины очень близкие, так что при переходе с управления всем лунным модулем ко взлетной ступени астронавтам не придется приспосабливаться к слишком разным летным характеристикам.
А дальше следует стыковка с кораблем "Аполлон". Одна из самых простых операций во всей экспедиции. Расходы характеристической скорости при орбитальных маневрах, как мы уже знаем, невелики. На окололунной орбите - тем более. Наконец, лунный модуль находится на орбите, так что нет жесткого лимита по времени. Можно не спеша разобраться в ситуации. Но по каким-то непостижимым причинам именно обратная стыковка с "Аполлоном" считается у "нелетальщиков" чем-то сверхсложным и немыслимым для технологий 1969 года.
Александр Дружинин
До сих пор даже простая стыковка очень сложная операция. А в то время это было только мечтой.
Американские конструкторы здорово облегчили себе работу тем, что даже не пытались полностью автоматизировать стыковку. Автоматическим системам требуются качественные, чистые сигналы об окружающей обстановке. Обычный шоферюга на "Додже" 50-х годов легко объедет сбоку ремонтируемый участок дороги, избегая кустов и больших ухабов. Но я сомневаюсь, чтобы на это был способен автопилот даже нынешней "Теслы". Превосходство человеческого разума над автоматикой (по крайней мере, в таких неспешных операциях) было продемонстрировано еще при полете корабля "Джемини-12", когда при сближении с ракетой "Аджена" вышел из строя радар. Ситуация, абсолютно исключающая стыковку в автоматическом режиме. Базз Олдрин сумел успешно завершить стыковку импровизированным способом, ставшим темой его докторской диссертации в Массачусетском Технологическом институте. Возможно, для многих читателей окажется сюрпризом, что эта стыковка, уже 4-я успешная в американской космической программе, произошла более, чем на 2 года раньше знаменитой стыковки "Союзов"-4 и 5.
Любой штурман, отправляющийся из Гавра или Плимута в трансатлантический переход, большую часть плавания не видит ни входа в Нью-Йоркскую гавань, ни даже верхушки статуи Свободы для ориентира. Но это и ему и не надо, если он знает, где они находятся.
Поэтому-то именно сейчас мы разберем, как отслеживаются положения космических аппаратов, чтобы выдать астронавтам верные данные для их сближения.
Еще не зная природы сил, управляющих движением небесных тел, люди подметили некоторые закономерности в их движении. Жреческие касты античности уже владели технологиями предсказания солнечных и лунных затмений, укрепляя свой авторитет среди невежественного народа и почти столь же невежественных правителей. Высшими достижениями небесной механики этого периода стали работы Кеплера и Галилея.
С созданием Ньютоном основ классической механики дело пошло куда веселее. История полна примеров высококлассной работы небесных механиков прошедших веков. Так для мореходов большую трудность представляло определение географической долготы. До появления точных хронометров, способных месяцами и годами хранить время пункта с известной долготой, несмотря на корабельную качку и перепады температур, Петр I, например, считал точное определение долготы таким же невозможным делом, как создание вечного двигателя. Возникла мысль использовать в качестве таких часов движения галилеевых спутников Юпитера. Надо было только научиться рассчитывать их движения на месяцы и годы вперед. Не снабженного радиопередатчиками "Аполлона" в жалких 380 тысячах километров, а молчаливых природных тел в 588 миллионах километров, как минимум. Такая теория была создана, и в ходе этих работ были получены даже первые оценки скорости света!
Всем известна и история, когда по отклонению движения Урана от предвычисленного, был сделан вывод о существовании планеты Нептун и о ее местоположении.
В конце 19-го века астрономы выявили несомненные, но необъяснимые отличия вычисленного движения Меркурия от реального. Только создание теории относительности смогло объяснить это явление - методы астрономических наблюдений и расчетов стали столь точными и чувствительными, что обнаружили релятивистские эффекты в его движении.
В 1911 году А.Н. Крылов - дедушка известного ученого и телеведущего Капицы, выпустил научную работу "Беседы о способах определения орбит комет и планет по малому числу наблюдений". Вообще-то его основные интересы лежали в кораблестроении, но столь блестящему математику нетрудно было разобраться в этой области механики, когда очередное появление кометы Галлея вызвало всеобщий интерес.
И вот наступил век космонавтики и электроники...
Скилеф
ну-ну, не балуй. Идиотизм позволяет верить, что стыковка на орбите Луны - плевое дело, хотя на самом деле это самый сложный этап всей миссии. Расскажи, как они так ловко обнаруживали друг друга на орбите Луны и стыковались?
константин фёдоров
Ну а в конце 60-х вообще компьютеры ещё только начинали появляться и были они допотопные. Рассчитать взлётную орбиту, не имея данных в 380 тысячах километров от Земли без постоянной связи с центром и корректировкой - ну как сказать, просто бредовая идея! Эти астронавты, полети они реально к Луне, должны были погибнуть без вариантов!
Астрономы прошлых веков в завитых париках и расшитых камзолах немало удивились бы возможностям компьютеров 60-х годов. Они-то в свое время так радовались всего лишь изобретению логарифмов, что «сократив труд астронома, удвоило его жизнь».
Их восхитила бы мощь телескопов середины XX века и удобство их автоматизированных электроприводов. Но по-настоящему они ухохотались бы со стенаний "немогликов" о невозможности окололунной навигации, ознакомившись с возможностями радиотехники.
- Милостивые государи! А не изволили ли вы предаться сверх всякой меры грехам лени, уныния и невежества? Ведь вам словно бы сама вестница богов Ирида доставляет на своих крыльях все необходимые цифры.
О чем это они? Более-менее понятно, как просчитывается траектория космического аппарата. На момент включения двигателя в такой-то точке у нас были такие-то вертикальные и горизонтальные скорости. Двигатель проработал столько-то секунд с такой-то тягой и под таким-то углом, значит, эти скорости изменились на столько-то, и мы уже можем рассчитать дальнейший курс корабля. По этим расчетам получается, что для них Солнце должно скрыться за лунным горизонтом в 17 ч. 03 мин. 10 сек. Это то, что должно быть. А что имеется фактически - запросим у них по радио. Если позже - значит, они идут выше и медленнее.
Многие вспомнят также о возможности использования радиоответчиков, по запаздыванию сигналов от которых можно точно определить расстояние. Но есть еще способы определять скорость аппарата, причем доступные не только академиям, космическим агентствам и военным (они же "все в заговоре"), но и простым радиолюбителям, купившим или спаявшим самостоятельно приемник на нужный диапазон.
Мне как-то довелось слышать на своей радиостанции любителя, работающего через радиолюбительский спутник. Это характерное изменение частоты сигнала из-за допплеровского сдвига ни с чем не спутаешь. Людям, слушавшим только вещательные станции с амплитудной и частотной модуляцией этого не понять. Но у радиолюбителей, как и у профессиональных связистов, используются другие виды модуляции, вынуждающие применять намного более стабильные гетеродины и детекторы смесительного типа. Даже не модифицируя специально эту аппаратуру, исключительно на слух, радиолюбитель может засечь отклонения частоты на десятки герц. А при соответствующем дооборудовании - и того меньше. Тогда как даже на относительно низкочастотном радиолюбительском диапазоне 28 МГц сдвиг частоты аппарата, идущего по околоземной орбите с первой космической скоростью достигает нескольких килогерц - если не подстраивать приемник он может просто уйти за пределы полосы пропускания. На диапазонах космической связи в сотни и тысячи мегагерц зависимость частоты приема от движения передатчика относительно приемника, понятное дело, пропорционально больше. Еще более полные данные о движении и положении космического аппарата могут получить два разделенных тысячами километров радиолюбителя, принимающие его сигнал одновременно, а потом связавшиеся друг с другом.
Кроме того, радиолюбитель может получить и данные о месте аппарата. Например, по прекращению сигнала, когда аппарат скрывается за Луной. И еще более точные данные, если это время замеряется несколькими радиолюбителями в разных местах. К тому же, на этих диапазонах используются направленные антенны, что также указывает на район положения аппарата и характер его движения.
Непрерывно собирая и сверяя друг с другом все эти сведения, ЦУП постоянно имеет актуальную математическую модель движения космических аппаратов. Знает, где они находятся сейчас, и как будут двигаться дальше. За много дней до того, как астронавты выйдут в открытый космос, они уже знают, через сколько минут после начала выхода корабль войдет в тень Земли и где на его поверхности они будут пережидать это время. Широта просчета следствий из текущего положения и движения космического аппарата такова, что как писал работавший в ЦУПе космонавт Рюмин, постоянно известен даже район приземления в случае, если немедленно поступит команда на экстренную посадку.
Oleg Rogoz
Ну и если бы даже курятник и взлетел - то в абсолютную неизвестность.
Поскольку у него не было никаких средств наведения, и поиска для стыковки с орбитальным модулем. Соответственно вероятность стыковки - равна нулю.
Но рано или поздно придет момент, когда удобнее полагаться на собственное обнаружение корабля-цели, а не на подсказки ЦУПа. Еще в начальной школе мне как-то подарили набор "Космический конструктор" с бумажными моделями "Лунохода-2", "Венеры-7" и "Союза-4". Так что я еще с тех пор знаю, что на этом корабле есть радар для стыковки. Очевидно, что нечто подобное должно быть и на лунном модуле. Так, смотрим схему его частей... PROPULSION (двигательная установка) -не то, ELECTRICAL POWER (электроснабжение) - тоже не оно, а, вот - GUIDANCE NAVIGATION AND KONTROL. И там первыми же пунктами антенна этого радара и его электронные блоки. Всё нашлось за считанные секунды.
А затем уже наступает черед визуального контакта. На "Союзах" всё управление сосредоточено в спускаемом аппарате. А между ним и стыковочным узлом - большой шар бытового отсека, закрывающий обзор на станцию и ее стыковочную мишень. Советским космонавтам из-за этого приходилось пользоваться сложным оптико-механическим устройством типа перископа. Но на лунном модуле такой проблемы нет.
Вот мы и опять на борту "Аполлона", где нам предстоит готовиться к возвращению на Землю.
Следующие выпуски:
9 - перед посадкой на планету с атмосферой
10 - посадка
11 - радиация