Cómo viajar a la luna: 14 pasos (con fotos)

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Pasos
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La Luna es el cuerpo celeste más cercano a la Tierra, con una distancia media de 384.403 km. La primera sonda en circunnavegar la luna fue la rusa Luna 1, lanzada el 2 de enero de 1959. Diez años y seis meses después, el 20 de julio de 1969, la misión Apolo 11 con Neil Armstrong y Edwin `Buzz` Aldrin aterrizaba en el `Mar de la Tranquilidad`. Ir a la luna es una tarea que, para John F. Kennedy, exige el máximo de la energía y las habilidades.

Pasos

Parte 1 de 3: Planificación del viaje

1. Planea ir por etapas. A pesar de los cohetes espaciales todo en uno que son populares en las historias de ciencia ficción, ir a la Luna es una misión que es mejor dividirla en partes separadas: llegar a la órbita terrestre baja, superponer la distancia de la Tierra a la Luna, aterrizar en la Luna y invirtiendo los pasos para volver a la Tierra.

En algunas historias de ciencia ficción que mostraban un enfoque más realista de ir a la luna, los astronautas iban a una estación espacial en órbita, donde se acoplaban cohetes más pequeños que los llevarían a la luna y de regreso a la estación espacial. Debido a que Estados Unidos compitió con la Unión Soviética, no se adoptó este enfoque; las estaciones espaciales Skylab, Salyut y la Estación Espacial Internacional se instalaron después de que terminó el Proyecto Apolo.
El proyecto Apolo utilizó el cohete Saturno V de tres etapas. La primera etapa inferior elevó toda la plataforma de lanzamiento a una altura de 68 km, la segunda etapa impulsó el cohete casi hasta la órbita terrestre baja, y la tercera etapa lo empujó a la órbita y luego a la luna.
El proyecto de regreso a la Luna Constellation 2018 de la NASA consta de dos cohetes diferentes de dos etapas. Hay dos diseños de cohetes de primera etapa diferentes: un diseño solo para la tripulación con un solo propulsor de cohete de cinco segmentos, el Ares I, y un diseño de tripulación y carga útil que consta de cinco motores de cohete debajo de un tanque de combustible externo complementado por dos propulsores de cohete fijos de cinco segmentos, el ares v. La segunda etapa para ambas versiones utiliza un solo motor de combustible líquido. El cohete pesado transportaría la cápsula lunar y el módulo de aterrizaje lunar, donde los astronautas serán trasladados cuando los dos sistemas de cohetes se unan.

2. Empaca tus maletas para el viaje. Dado que la luna no tiene atmósfera, deberá traer su propio oxígeno para tener algo con lo que respirar mientras esté allí, y cuando camine por la superficie de la luna deberá moverse con un traje espacial para protegerse. protegerse del calor abrasador del día lunar de dos semanas de duración, o del frío alucinante de la noche igualmente larga de la luna, sin mencionar la radiación y los micro-meteoroides a los que la falta de atmósfera expone la superficie.

también tendrás que comer algo. La mayoría de los alimentos utilizados por los astronautas en las misiones espaciales deben liofilizarse y concentrarse para reducir su peso y luego volverse comestibles al agregarles agua. También deben ser alimentos ricos en proteínas para limitar la cantidad de desechos corporales generados después de comer (que al menos puedes eliminar con Tang).

Todo lo que llevas al espacio agrega peso, lo que aumenta la cantidad de combustible que se necesita para levantarlos y el cohete que los lleva al espacio, por lo que no puedes llevar demasiadas pertenencias personales al espacio, y esas rocas lunares pesarán seis veces más que tanto en la tierra como lo hacen en la luna.

3. Determinar la ventana de lanzamiento. Una ventana de lanzamiento es el rango de tiempo para lanzar el cohete desde la Tierra para aterrizar en el área deseada de la luna durante un período en el que hay suficiente luz para explorar el área de aterrizaje. La ventana de lanzamiento en realidad se define de dos maneras, como una ventana mensual y una ventana diaria.

La ventana de lanzamiento mensual depende de dónde se encuentre el lugar de aterrizaje planificado en relación con la tierra y el sol. Dado que la gravedad de la Tierra obliga a la Luna a mantener el mismo lado mirando hacia la Tierra, se eligieron misiones de reconocimiento en áreas del lado que mira hacia la Tierra para permitir la comunicación por radio entre la Tierra y la Luna. El tiempo también tuvo que ser elegido en un momento en que el sol brillaba en el lugar de aterrizaje.

La ventana de lanzamiento diaria utiliza las condiciones de lanzamiento, como el ángulo en el que se lanzaría la nave espacial, el rendimiento de los cohetes impulsores y la presencia de una nave que desciende desde el lanzamiento para monitorear el progreso del vuelo del cohete. Al principio, las condiciones de iluminación para el lanzamiento fueron importantes, ya que la luz del día hizo que fuera más fácil supervisar el lanzamiento en la plataforma de lanzamiento o alcanzar la órbita terrestre, y documentar el lanzamiento con fotografías. A medida que la NASA obtuvo más práctica en las misiones de monitoreo, los lanzamientos diurnos se volvieron menos necesarios: el Apolo 17 se lanzó de noche.

Parte 2 de 3: De camino a la luna

1. lanzate. Idealmente, un cohete dirigido a la Luna debería lanzarse verticalmente para aprovechar la rotación de la Tierra y alcanzar más fácilmente la velocidad orbital. Durante el proyecto Apolo, la NASA permitió un rango posible de 18 grados en cualquier dirección, sin comprometer significativamente el lanzamiento.

2. Alcanzar la órbita terrestre baja. Al escapar de la atracción de la gravedad de la Tierra, hay que considerar dos velocidades: la velocidad de escape y la velocidad orbital. La velocidad de escape es la velocidad requerida para escapar completamente de la gravedad de un planeta, mientras que la velocidad orbital es la velocidad requerida para entrar en órbita alrededor de un planeta. La velocidad de escape desde la superficie de la Tierra es de aproximadamente 40.248 km/h o 11,2 km/s). La velocidad orbital u orbital desde la superficie de la Tierra es de solo unos 7,9 km/s; se necesita menos energía para alcanzar la velocidad orbital que la velocidad de escape.

Además, los valores de la velocidad orbital y de escape disminuyen a medida que te alejas de la superficie de la Tierra, siendo la velocidad de escape siempre aproximadamente 1,414 (la raíz cuadrada de 2) veces la velocidad orbital.

3. Transición a una órbita translunar. Después de alcanzar la órbita terrestre baja y verificar que todos los sistemas de la nave funcionan, es hora de encender los propulsores e ir a la luna.

Con el Proyecto Apolo, esto se hizo disparando los propulsores de la tercera etapa por última vez, para empujar la nave espacial a la luna. En ruta, el módulo de comando/servicio (CSM) fue separado de la tercera etapa, volcado y acoplado con el módulo de excursión lunar (LEM) llevado en la parte superior de la tercera etapa.

Dentro del proyecto Constellation, el plan es lanzar el cohete con la tripulación y la cápsula de comando a la órbita terrestre baja, con la plataforma de salida y el módulo de aterrizaje lunar recogidos por el cohete de carga. La etapa de salida encendería entonces sus propulsores y enviaría la nave espacial a la luna.

4. Llegar a la órbita de la luna. A medida que la nave espacial se mueve hacia la gravedad de la luna, enciende los propulsores para reducir la velocidad y ponerla en órbita alrededor de la luna.

5. Mover al módulo de aterrizaje lunar. Tanto el proyecto Apollo como el proyecto Constellation tienen módulos orbitales y de aterrizaje separados. El módulo de comando de Apolo requiere que uno de los tres astronautas se quede atrás para pilotarlo, mientras que los otros dos abordan el módulo lunar. La cápsula orbital del proyecto Constellation está diseñada para funcionar automáticamente, de modo que los cuatro astronautas para los que fue diseñada puedan abordar el módulo de aterrizaje lunar, si así lo desean.

6. Desciende a la superficie de la luna. Dado que la luna no tiene atmósfera, es necesario usar cohetes para reducir la velocidad del módulo de aterrizaje lunar a unos 160 km/h para garantizar un aterrizaje suave e incluso más lento para garantizar un aterrizaje suave para los pasajeros. Idealmente, el área de aterrizaje planificada debería estar libre de grandes rocas, por eso se eligió el Mar de la Tranquilidad como lugar de aterrizaje para el Apolo 11.

7. Explora la zona. Una vez que haya aterrizado en la luna, es hora de dar ese pequeño paso y explorar la superficie de la luna. Allí puede recolectar rocas y polvo lunares para analizarlos en la Tierra, y si lleva consigo un vehículo lunar plegable como lo hicieron las misiones Apolo 15, 16 y 17, puede incluso conducir alrededor de la superficie lunar a una velocidad de 18 km/h. (No se moleste en hacer funcionar el motor: la unidad funciona con baterías y, de todos modos, no hay aire para transportar el sonido de un motor en marcha.)

Parte 3 de 3: Regresando a la Tierra

1. Empaca y vete a casa. Después de hacer negocios en la luna, empaque sus monstruos y herramientas y aborde su módulo de aterrizaje lunar para el viaje de regreso.

El módulo maestro del Apolo está diseñado en dos fases: una etapa de descenso para llevarlo a la luna y una etapa de lanzamiento para que los astronautas vuelvan a orbitar alrededor de la luna. La escalera de descenso se quedó en la luna (y por lo tanto también el vehículo lunar).

2. Emparejar con la nave orbital. El módulo de comando Apolo y la cápsula orbital Constellation están diseñados para traer a los astronautas de regreso a la Tierra desde la luna. El contenido de los módulos de aterrizaje lunares se transfiere a los orbitadores, y los módulos de aterrizaje lunares se desconectan y finalmente se estrellan contra la luna.

3. volver a la tierra. El propulsor principal de los módulos Apollo y Constellation se enciende para escapar de la gravedad de la luna y la nave espacial se envía de regreso a la Tierra. Al entrar en la gravedad de la Tierra, un propulsor apunta a la Tierra y se dispara nuevamente para reducir la velocidad de la cápsula de comando antes de lanzarla.

4. Proceder a un aterrizaje. El escudo térmico del módulo de comando (cápsula) se despliega para proteger a los astronautas del calor del descenso a la atmósfera. A medida que la nave ingresa a la parte más espesa de la atmósfera terrestre, se despliegan paracaídas para reducir aún más la velocidad de la cápsula.

En el proyecto Apolo, el módulo de comando se estrelló contra el océano, como lo habían hecho las misiones tripuladas de la NASA anteriormente, y luego fue recuperado por un buque de guerra. Los módulos de comando no fueron reutilizados.

Para el proyecto Constellation, el plan es aterrizar en tierra firme, como lo han hecho antes las misiones espaciales soviéticas tripuladas, aterrizando en el océano si es necesario. El módulo de comando está diseñado para ser reutilizado, reemplazando el escudo térmico por uno nuevo.

Consejos

Las empresas privadas se están metiendo poco a poco en el negocio de los viajes espaciales. Además de Virgin Galactic de Richard Branson que planea ofrecer vuelos suborbitales al espacio, una compañía llamada Space Adventures planeó contratar a Rusia para transportar a dos personas alrededor de la luna en una nave espacial Soyuz pilotada por un cosmonauta entrenado, a un costo de $100. millones por boleto.

Advertencias

Sepa que la mayoría de las misiones lunares requieren una prueba exhaustiva del equipo antes del lanzamiento. La misión Apolo 11 que aterrizó a Armstrong y Aldrin estuvo precedida por cuatro misiones tripuladas que probaron el módulo de mando (Apolo 7) y el módulo de aterrizaje lunar (Apolo 9 y 10), así como la capacidad de ir desde la Tierra a orbitar alrededor de la luna y de vuelta (Apolo 8 y 10). Los astronautas también tuvieron que someterse a pruebas de aptitud física regulares y entrenamiento en el uso de su equipo. Tres astronautas también murieron en un incendio durante el Apolo 1.