Como Viajar para a Lua: 14 Passos (com Fotos)

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Degraus
Pontas
Avisos

A Lua é o corpo celeste mais próximo da Terra, com uma distância média de 384.403 km. A primeira sonda a circunavegar a lua foi a russa Luna 1, lançada em 2 de janeiro de 1959. Dez anos e seis meses depois, em 20 de julho de 1969, a missão Apollo 11 com Neil Armstrong e Edwin `Buzz` Aldrin pousou no `Mar da Tranquilidade`. Ir à lua é uma tarefa que, para John F. Kennedy, exige o máximo de energia e habilidades.

Degraus

Parte 1 de 3: Planejando a viagem

1. Planeje ir em etapas. Apesar dos foguetes espaciais all-in-one que são populares nas histórias de ficção científica, ir à lua é uma missão melhor dividida em partes separadas: alcançar a órbita baixa da Terra, sobrepor a distância da Terra à lua, pousar na lua e invertendo os passos para retornar à Terra.

Em algumas histórias de ficção científica que retratavam uma abordagem mais realista de ir à lua, os astronautas foram para uma estação espacial em órbita, onde foram ancorados foguetes menores que os levariam à lua e de volta à estação espacial. Como os Estados Unidos competiam com a União Soviética, essa abordagem não foi adotada; as estações espaciais Skylab, Salyut e a Estação Espacial Internacional foram todas instaladas após o término do Projeto Apollo.
O projeto Apollo usou o foguete Saturn V de três estágios. O primeiro estágio inferior levantou toda a plataforma de lançamento a uma altura de 68 km, o segundo estágio impulsionou o foguete quase para a órbita baixa da Terra e o terceiro estágio o empurrou para a órbita e depois para a lua.
O projeto Constellation de retorno à Lua de 2018 da NASA consiste em dois foguetes de dois estágios diferentes. Existem dois projetos diferentes de foguetes de primeiro estágio: um projeto de tripulação apenas com um único foguete de cinco segmentos, o Ares I, e um projeto de tripulação e carga útil consistindo de cinco motores de foguete sob um tanque de combustível externo suplementado por dois impulsionadores de foguete de cinco segmentos fixos, o Ares V. O segundo estágio para ambas as versões usa um único motor de combustível líquido. O foguete pesado levaria a cápsula lunar e o módulo lunar, para onde os astronautas serão transferidos quando os dois sistemas de foguetes se acoplarem.

2. Faça as malas para a viagem. Como a lua não tem atmosfera, você precisará trazer seu próprio oxigênio para ter algo para respirar enquanto estiver lá e, quando estiver andando pela superfície da lua, precisará se mover em um traje espacial para proteger do calor escaldante do dia de lua de duas semanas, ou do frio incompreensível da noite igualmente longa da lua - sem mencionar a radiação e os micrometeoróides que a falta de atmosfera expõe a superfície a.

Você também terá que comer alguma coisa. A maioria dos alimentos usados pelos astronautas em missões espaciais devem ser liofilizados e concentrados para reduzir seu peso e depois tornados comestíveis pela adição de água. Eles também devem ser alimentos ricos em proteínas para limitar a quantidade de resíduos corporais gerados após a ingestão (que você pode pelo menos lavar com Tang).

Tudo o que você leva para o espaço adiciona peso, o que aumenta a quantidade de combustível necessária para levantá-los e o foguete que os transporta para o espaço, para que você não possa levar muitos pertences pessoais para o espaço - e essas rochas lunares pesarão seis vezes mais tanto na terra quanto na lua.

3. Determinar a janela de lançamento. Uma janela de lançamento é o intervalo de tempo para lançar o foguete da Terra para pousar na área desejada da lua durante um período em que há luz suficiente para explorar a área de pouso. A janela de lançamento é definida de duas maneiras, como uma janela mensal e uma janela diária.

A janela de lançamento mensal depende de onde o local de pouso planejado está em relação à terra e ao sol. Como a gravidade da Terra força a Lua a manter o mesmo lado voltado para a Terra, as missões de reconhecimento foram escolhidas em áreas do lado voltado para a Terra para permitir a comunicação de rádio entre a Terra e a Lua. A hora também teve que ser escolhida em um momento em que o sol estivesse brilhando no local de pouso.

A janela de lançamento diário usa as condições de lançamento, como o ângulo em que a espaçonave seria lançada, o desempenho dos foguetes de reforço e a presença de uma nave descendo do lançamento para monitorar o progresso do voo do foguete. No início, as condições de iluminação para o lançamento eram importantes, pois a luz do dia tornava mais fácil supervisionar o lançamento na plataforma de lançamento ou atingir a órbita da Terra e documentar o lançamento com fotos. À medida que a NASA começou a praticar mais missões de monitoramento, os lançamentos à luz do dia tornaram-se menos necessários - a Apollo 17 foi lançada à noite.

Parte 2 de 3: A caminho da lua

1. lançar-se. Idealmente, um foguete apontado para a lua deve ser lançado verticalmente para aproveitar a rotação da Terra para atingir mais facilmente a velocidade orbital. Durante o projeto Apollo, a NASA permitiu um alcance possível de 18 graus em qualquer direção, sem comprometer significativamente o lançamento.

2. Alcance a órbita baixa da Terra. Ao escapar da atração da gravidade da Terra, há duas velocidades a serem consideradas: a velocidade de escape e a velocidade orbital. A velocidade de escape é a velocidade necessária para escapar completamente da gravidade de um planeta, enquanto a velocidade orbital é a velocidade necessária para entrar em órbita ao redor de um planeta. A velocidade de escape da superfície da Terra é de cerca de 40.248 km/h ou 11,2 km/s). A velocidade orbital ou orbital da superfície da Terra é apenas cerca de 7,9 km/s - é preciso menos energia para atingir a velocidade orbital do que a velocidade de escape.

Além disso, os valores de velocidade orbital e de escape diminuem à medida que você se afasta da superfície da Terra, com a velocidade de escape sempre sendo cerca de 1,414 (a raiz quadrada de 2) vezes a velocidade orbital.

3. Transição para uma órbita translunar. Depois de atingir a órbita baixa da Terra e verificar se todos os sistemas da nave estão funcionando, é hora de acender os propulsores e ir para a lua.

Com o Projeto Apollo, isso foi feito disparando os propulsores do terceiro estágio uma última vez, para empurrar a espaçonave para a lua. No caminho, o módulo de comando/serviço (CSM) foi separado do terceiro estágio, virado e acoplado ao módulo de excursão lunar (LEM) transportado na parte superior do terceiro estágio.

Dentro do projeto Constellation, o plano é lançar o foguete com a tripulação e a cápsula de comando em órbita baixa da Terra, com o estágio de partida e o módulo lunar sendo apanhados pelo foguete de carga. O estágio de partida então dispararia seus propulsores e enviaria a espaçonave para a lua.

4. Alcance a órbita da lua. À medida que a nave se move para a gravidade da lua, acione os propulsores para desacelerá-la e colocá-la em órbita ao redor da lua.

5. Mover para o módulo lunar. Tanto o projeto Apollo quanto o projeto Constellation têm módulos orbitais e de pouso separados. O módulo de comando da Apollo exige que um dos três astronautas fique para trás para pilotá-lo, enquanto os outros dois embarcam no módulo lunar. A cápsula orbital do projeto Constellation foi projetada para funcionar automaticamente para que todos os quatro astronautas para os quais ela foi projetada possam embarcar no módulo lunar, se desejado.

6. Desça até a superfície da lua. Como a lua não tem atmosfera, é necessário usar foguetes para desacelerar o módulo lunar para cerca de 160 km/h para garantir um pouso suave e ainda mais lento para garantir um pouso suave para os passageiros. Idealmente, a área de pouso planejada deve estar livre de grandes pedregulhos - é por isso que o Mar da Tranquilidade foi escolhido como local de pouso da Apollo 11.

Imagem intitulada Vá para a Lua Passo 10

7. Explorar a área. Depois de pousar na lua, é hora de dar aquele pequeno passo e explorar a superfície da lua. Lá você pode coletar rochas lunares e poeira para análise na Terra, e se você trouxer um rover lunar dobrável como as missões Apollo 15, 16 e 17, você pode até dirigir pela superfície lunar a uma velocidade de 18 km/h. (Não se preocupe em ligar o motor - a unidade funciona com baterias e não há ar para transportar o som de um motor em funcionamento de qualquer maneira.)

Parte 3 de 3: Retornando à Terra

Imagem intitulada Vá para a Lua Passo 11

1. Faça as malas e vá para casa. Depois de fazer negócios na lua, embale seus monstros e ferramentas e embarque em seu módulo lunar para a viagem de volta.

O módulo mestre Apollo foi projetado em duas fases: um estágio de descida para levá-lo à lua e um estágio de lançamento para trazer os astronautas de volta à órbita ao redor da lua. A escada de descida foi deixada na lua (e, portanto, também o rover lunar).

Imagem intitulada Vá para a Lua Passo 12

2. Emparelhar com a nave orbital. O módulo de comando Apollo e a cápsula orbital Constellation foram projetados para trazer os astronautas de volta à Terra da lua. O conteúdo das sondas lunares é transferido para os orbitadores, e as sondas lunares são então desconectadas, eventualmente colidindo com a lua.

Imagem intitulada Vá para a Lua Passo 13

3. Retorno à Terra. O propulsor principal dos módulos Apollo e Constellation é acionado para escapar da gravidade da lua, e a espaçonave é enviada de volta à Terra. Ao entrar na gravidade da Terra, um propulsor é apontado para a Terra e disparado novamente para desacelerar a cápsula de comando antes de lançá-la.

Imagem intitulada Vá para a Lua Passo 14

4. Prossiga para um pouso. O escudo térmico do módulo de comando (cápsula) é implantado para proteger os astronautas do calor da descida para a atmosfera. À medida que a nave entra na parte mais espessa da atmosfera da Terra, pára-quedas são implantados para retardar ainda mais a cápsula.

No projeto Apollo, o módulo de comando caiu no oceano, como haviam feito as missões da NASA anteriormente tripuladas, e mais tarde foi recuperado por uma embarcação naval. Os módulos de comando não foram reutilizados.

Para o projeto Constellation, o plano é pousar em terra firme, como as missões espaciais tripuladas soviéticas fizeram antes, pousando no oceano, se necessário. O pod de comando foi projetado para ser reutilizado, substituindo o escudo térmico por um novo.

Pontas

Empresas privadas estão gradualmente entrando no negócio de viagens espaciais. Além da Virgin Galactic de Richard Branson, que planeja oferecer voos suborbitais para o espaço, uma empresa chamada Space Adventures planeja contratar com a Rússia para transportar duas pessoas ao redor da lua em uma espaçonave Soyuz operada por um cosmonauta treinado, a um custo de US $ 100. milhões por bilhete.

Avisos

Saiba que a maioria das missões lunares requer testes completos de equipamentos antes do lançamento. A missão Apollo 11 que pousou Armstrong e Aldrin foi precedida por quatro missões tripuladas que testaram o módulo de comando (Apollo 7) e o módulo lunar (Apollo 9 e 10), bem como a capacidade de ir da Terra para orbitar ao redor da lua e de volta (Apolo 8 e 10). Os astronautas também tiveram que passar por testes regulares de condicionamento físico e treinamento no uso de seus equipamentos. Três astronautas também morreram em um incêndio durante a Apollo 1.