Ракеты способные долететь до луны

Ракеты способные долететь до луны

• Главная
• Новости
• Фото/Видео
  • Фото
  • Видео
• BLOG
  • Авиация и кино
  • Военная авиация
  • Авиация и музыка
  • Авиация и литература
  • Авторские статьи
  • Стюардессы
  • Полезная информация
  • Авиа юмор
  • Статьи
  • Календарь
  • Обзоры полетов
  • Вероятность катастрофы
  • Онлайн табло
  • Расчет расстояния
  • Биржа акций
  • Сравнение авиатехники
  • Разговоры в кабине пилотов
  • Узнать самолет по номеру рейса
• Энциклопедия
  • Авиация и кино
  • Военная авиация
  • Гражданская авиация
  • Авиация и литература
  • Полезная информация
  • Вертолеты
  • Летчики
  • Заводы
  • Учебные заведения
  • Униформа
  • Авиа игры
  • Агрегаты и узлы авиа техники
  • Авиакатастрофы
  • Арсенал
  • Боевые самолеты
  • Беспилотные л.а.
• Статьи
• Самолёты
• Аэропорты
• Вертолеты
• Авиакомпании
• Авиабилеты

Вы здесь

Космос с давних времен интересовал человечество. Таинственный, неизведанный и далекий: возможности космических путешествий, а также открытие новых далеких миров всегда волновали человека. Ближайшим небесным телом к Земле является Луна, поэтому нет ничего удивительного в том, что еще на начальном этапе освоения космоса человек пытался попасть именно на это небесное тело. Ниже мы расскажем вам, сколько времени лететь до Луны и затронем такую интересную тему, как ее основание.

История освоения космоса

Первым отправить человека в космос смог Советский Союз, обогнав в этом плане США. В ответ штаты стали работать над развитием собственной лунной программы, которая подразумевает изначально орбитальные облеты спутника и в дальнейшем и высадку людей на Луну.

Сколько денег ушло на эту программу рассчитать невозможно. Эксперты отмечают, что в реализация этой программы в сопоставимых ценах оценивается в 500 млрд $. НАСА специально для этих полетов разработало ракету Сатурн 5, которая могла добраться до Луны за три-четыре дня. На те времена это была самая мощная ракета, которая способна покорять большие расстояние в несколько сотен тысяч километров от Земли до нашего спутника в максимально сжатый срок.

Первый человек, который ступил на поверхность Луны – американец Нил Армстронг. В 1969 году в составе миссии Аполлон 11 сумел посадить лунный модуль недалеко от моря Спокойствия. В дальнейшем было выполнено несколько американских пилотируемых миссий. Около десятка космонавтов побывали на Луне, которые провели многие исследования и смогли привести на Земле больше 20 кг лунного грунта.

Через несколько лет интерес к Луне пропал, и было решено свернуть дорогую программу полетов. Подобное объясняется дороговизной пилотируемых самолетов, поэтому в Советском Союзе и США решили сконцентрировать свое внимание на строительстве орбитальных станций на орбите земли и околоземном исследовании космоса. Летать на орбиту Земли было дешевле и проще, а создание орбитальной станции позволило сделать серьезный толчок в освоении космоса.

Однако интерес к далеким полетам пропал практически на 30 лет. Только сегодня, когда человечество задумалось о колонизации и исследовании Марса, к нашему спутнику вновь появился интерес. Луну использовали в качестве перевалочной базы для межпланетных перелетах на дальних расстояниях. Человечество сделало серьезный шаг вперед в сфере ракетостроения, что позволило не просто удешевить такие полеты, но и сделать их безопаснее и быстрее.

История покорения:

• Советский исследовательский аппарат первый раз достиг Луны – 1959 год.
• Первая успешная посадка на Луне – 1966 год.
• Высадка экспедиции Нила Армстронга – 1969 год.
• Последний на сегодня полет человека на Луну – 1972 год.

Расстояние до Луны

Луна вращается вокруг Земли по немного приплюснутой эллиптической орбите. По этой причине расстояние от Земли до спутника может варьироваться от 355 до 404 тыс. км. Многим из нас тяжело представить такие расстояние. Сколько понадобится времени, чтобы преодолеть этот путь?

• На автомобиле со средней скоростью около 100 км в час, можно было бы добраться до спутника Земли за 160 дней.
• Если идти пешком, то понадобилось бы девять лет непрерывной ходьбы.
• На самолете, который может разогнаться до 800 километров в час, лететь пришлось бы около двадцати дней.
• На космическом корабле Аполлон, скорость которого в несколько тысяч километров в час, можно было добраться до Луны за 72 часа.
• Современный космический аппарат может долететь до луны за 9 часов.

Полет на Луну на современных ракетах, теоретически не представляет особой сложности, несмотря на большое расстояние в 380-400 тыс. км. Не нужно подбирать время для старта ракетоносителя, так как максимальное и минимальное расстояние до Луны не столь велико. Продолжительность таких перелетов – всего лишь несколько дней, что позволяет разрешить проблемы радиации в космосе, которая при вспышках на Солнце только увеличивается.

Тяжелые современные ракетоносители, которые создавались специально для полета на Марс, также могли бы использоваться для перелетов до Луны и в обратную сторону. В этом случае полет на расстоянии в 400 тыс. км занял бы примерно 15-17 часов только в одну сторону. Единственная тонкость подобных полетов заключалась в том, что нужно изначально обустроить лунную базу, где бы приземлялись спускаемые модули, что и позволило бы осуществлять исследование Луны и даже жить на базе на протяжении определенного времени.

Перспективы исследовательских миссий и дальних полетов

Споры о целесообразности исследования спутника Земли и полетов на него не утихают и по сегодняшний день. Если изначально на первых этапах освоения и покорения космоса к таким полетам был серьезный интерес, даже несмотря на большое расстояние, то со временем, стало понятно, что обустройство базы на Луне – бесперспективно. Спутник не имел каких-то полезных ископаемых, что и делало дорогие полеты на Луну бессмысленными.

Но сегодня, когда человечество задумалось о полетах на Марс и колонизации Красной планеты, на некоторое время Луна смогла бы стать перевалочной базой, что существенно упростило бы дальние межпланетные перелеты. Фактически наш спутник может стать испытательным полигоном, что и позволит в будущем заселять Марс и прочие пригодные для жизни планеты.

Параллельно с развитием технологий полеты к естественному спутнику Земли существенно упростились, а обустройство на нем орбитальной базы уже не кажется чем-то нереальным. Лететь до Луны стало намного безопаснее и проще. Подобные перелеты в ближайшие 10 лет, несмотря на расстояние до Луны практически в 400 тыс. километров, станут обыденным делом, а человек вновь вернутся к исследованию дальнего радиуса Земли.

Источник

До луны и обратно. Самая большая ракета в мире, способная выводить до 45 тонн на Луну

“Богатыри — не вы!” Так словами классика могли бы сказать конструкторы прошлого о конструкторах нынешних. Настоящая битва гигантов шла в 60-70 года прошлого века. Сегодня мы наблюдаем лишь жалкие попытки сравниться с ними.

Судите сами, самая большой ракета в мире сегодня — Falcon Heavy от Илона Маска. Ее рост — 70 метров, а “тяговые” возможности — 64 тонны для околоземной орбиты и 16 — в случае полета на Марс. А все российские тяжелые ракеты, т.е способные выводить на орбиту грузы свыше 50 тонн, типа “Енисей” и “Дон” пока еще находятся в стадии разработки.

Советская Н-1 , которую еще называли Царь-ракета, возвышалась над стартовым столом на целых 105 метров. Она была способна доставить на орбиту до 95 тонн груза, 34 — на Луну. Планировались также полеты на Марс. Но первой миссией Царь-ракеты должен был стать облет Луны.

Однако, испытательный пуск в 1969 году окончился неудачей. Ракета упала на 69 секунде полета. Три последующих также закончились неудачей. Пятый старт, намеченный на конец 1974 года, отменили, хотя все причастные к проекту были уверены в его успехе. Причины отмены так неясны до сих пор. Говорят, что в дело вмешалась политика.

В итоге лидером остался американский “Сатурн-5” , который все-таки полетел и полетел успешно. В его послужном списке программа “Аполлон” с ее полетами к Луне, а также транспортировка орбитальной станции “Небесная лаборатория” (Skylab)

Возможности этого ракетоносителя впечатляют до сих пор. При росте в 110 метров, этот гигант был способен выводить на околоземную орбиту до 140 тонн полезного груза и до 45 на Луну. Кстати, к нашему спутнику “Сатурн” наведывался 9 раз из всех своих 13 полетов. Несмотря на “несчастливое” число все они были успешными.

Более того в 1962 году в США разрабатывался еще один проект. Многоразовая ракета, запускаемая из океана, что должно было значительно удешевить пуск. Если бы проект был бы реализован, то мир увидел бы действительно ракету-гиганта. При росте в 150 метров, он был бы способен выводить на орбиту груз до 500 тонн. Проект получил название Sea Dragon (Морской дракон). Но из-за нехватки финансирования, он был закрыт.

Источник

Ядерный буксир — разбираем вопросы и заблуждения.

Тема ядерного буксира часто вызывает одни и те же вопросы в комментариях к статьям — приходится повторяться в обсуждениях.
Поэтому, на некоторые из них попробую ответить так, как сам понимаю.
Если что — поправьте.

Космический ядерный буксир — это российский проект многоразовой двигательной установки для транспортировки грузов. Он постоянно находится в космосе, не садится на поверхность планет.
При полётах на очень большие расстояния оказывается быстрее, чем «обычные» ракетные двигатели.

Зачем нужен буксир, если он будет лететь до Луны 200 дней?

200 дней — это время полёта ядерного буксира к Луне при доставке груза до 10 тонн.

Вообще, ядерный буксир проектировался прежде всего для Дальнего космоса. Но, «вдруг», для исследования Луны России потребовалась мощная электростанция .

А, раз такая электростанция уже будет в составе буксира, который может летать сам, то разумно сэкономить на ракете и отправить всю установку к Луне своим ходом.
Да, медленно. А куда торопиться? Людей-то на борту нет.
Поэтому, 200 дней полёта не представляют особой проблемы.

То есть, к пилотируемым полётам на Луну буксир не имеет прямого отношения. Это грузовой транспортник + самоходная электростанция.

Так говорили же, что буксир быстрее?

И это правда, но относительная 🙂
У ядерного буксира очень малая тяга. Однако, топливо в нём расходуется с более высоким КПД, а двигатели могут работать на протяжении всего полёта (условно). То есть, он способен разгоняться длительное время и в итоге достичь более высоких скоростей на больших расстояниях.

Поэтому, при полётах на расстояния примерно до Марса, буксир сравним с ракетами по итоговому времени полёта.
Но, начиная уже с Главного пояса астероидов и дальше, — однозначно придёт к цели раньше аппаратов с ракетными двигателями.

А вот Луна находится слишком близко — буксир просто не успевает набрать скорость. Поэтому космонавты будут летать туда на обычных ракетах, а буксир будет использоваться как беспилотный грузовик.

А куда крепится полезная нагрузка?

Это частный вопрос. Действительно, если посмотреть на изображение стыковочного узла (круг на изображении), то кажется, что там очень мало места между двигателями:

Во-первых, это беспилотный корабль. А значит, нагрузка может быть более компактной — там не нужен большой диаметр для жизненного пространства экипажа.

Во-вторых, никто не мешает вернуться к схеме, когда двигатели разносились на крестовине по сторонам. Просто, сейчас видимо не планируется крупногабаритная нагрузка.

Ядерному буксиру не нужно топливо!

Увы, нужно. Поэтому выше в скобках и было написано «условно» насчёт постоянного разгона во время полёта.

Да, сама ядерная установка заряжается один раз и дозаправки не требует. НО, она вырабатывает электричество, которое питает ионные (плазменные) двигатели, которые выбрасывают из себя разогнанный до высоких скоростей ксенон. И вот эти запасы ксенона — конечны.

Кстати, поэтому буксир видимо придётся иногда заправлять, ведь он делается как многоразовый грузовик для многолетней работы. Использование обычных ракет в качестве буксиров невыгодно.

Так что, с этой точки зрения, ядерный буксир — это всё та же ракета с горючим, только гораздо более выгодная.

Ядерный буксир долетит до звёзд?

(за разумное время. )
Из предыдущего ответа понятно: всё упирается в мощность двигателей и запасы топлива.

Поскольку топливо для ионных двигателей рано или поздно израсходуется, то буксир не сможет разгоняться всю первую половину пути, достигая сверхвысоких скоростей и потом тормозить всю вторую половину полёта.
Ему нужно израсходовать половину топлива на разгон. Затем сколько-то времени лететь с набранной скоростью. А в конце тормозить примерно столько же, сколько длился разгон.

То есть, увы, — максимальная скорость у буксира ограничена. Поэтому неправильно мечтать, что при постоянном ускорении буксир разгонится до скоростей, сравнимых со скоростью света и быстро долетит до ближайших звёзд.

До какой скорости разгонится «Нуклон»?

Поскольку топливо расходуется, то корабль становится легче. А значит, он движется с нарастающим ускорением. Конечная скорость в этом случае расчитывается по формуле Циолковского для ракет:

V = I * ln( M1 / M2 ) , где:

V — конечная скорость;
I — удельный импульс;
M1 — начальная масса ракеты с топливом;
M2 — массы ракеты за вычетом израсходованного топлива.
(ln — натуральный логарифм)

Для «Нуклона» известно: масса 55 тонн, включая 10 тонн топлива и 10 тонн условно полезной нагрузки.
В качестве двигателей примем ИД-500 с удельным импульсом 70000 м/с.

Посчитаем предельную скорость разгона при расходовании всего топлива: 14 047 м/c (сейчас примем, что срок работы двигателя не ограничен.)

То есть, предельная скорость разгона «Нуклона» с полезной нагрузкой 10 тонн — 14 км/c. А, если при подлёте к цели нужно будет затормозить, то максимальная скорость перелёта вдвое ниже — 7 км/c.
Далее, учтём начальную скорость, до которой его разгонит ракета-носитель при старте с Земли (почти 8 км/с на орбите 900 км). И тогда уж прибавим скорость Земли вокруг Солнца — 30 км/с, раз речь о межзвёздных полётах.
Получим 45 км/с относительно Солнца. Примерно с такой скоростью летел к Плутону аппарат «New Horizons», некоторое время удерживавший пальму первенства по скорости. Но, он и весит неполные полтонны.

ПС: удельный импульс у обычных ракетных двигателей на порядок ниже:
твердотопливные — примерно до 2600 м/с
керосиновые — около 3000 м/с
водородные — около 4200 м/с
разницу в максимальной скорости можете посчитать сами. но, не забудем, что время набора скорости у них несравнимо меньше.

За сколько буксир долетит до ближайшей звезды?

Расстояние до Альфы Центавра — 41 248 784 860 452 км. (и пусть это будет прямая. )
Скорость полёта «Нуклона» относительно Солнца мы только что посчитали — 45 км/с.

Получается, что время полёта именно этого ядерного буксира до ближайшей звезды с торможением около неё — примерно 29 000 лет .

Или в два раза быстрее, если не тормозить в конечной точке. можно и ещё быстрее, если урезать полезную нагрузку и/или добавить топлива 🙂
Увы, чем больше я наращивал массу топлива в расчётах, тем слабее был эффект — корабль получается слишком тяжёлым на старте и медленно разгоняется.

В общем, мощность сегодняшних двигателей надо поднять на целых два порядка, чтобы начать задумываться о звёздах.

Поправьте, если я неверно посчитал — пишу в канун Нового года 😉

ПС: здесь не учтены гравитационные манёвры вокруг Солнца и планет. Они могут довольно сильно увеличить скорость. Однако, этот прирост придётся учесть при расчёте топлива для торможения.
Но, как правильно мне заметили в комментариях, через десятки тысяч лет реактор может просто перестать работать. впрочем, при наличии турбины в электро-генераторе, это произойдёт гораздо быстрее.

ПС2: влияние гравитации Солнца и планет тоже опущено. Во-первых это сложно, а во-вторых для оценочного расчёта излишне — всё равно львиная доля пути приходится на межзвёздное пространство.

ПС3: ещё раз поясняю: это просто пример возможностей ядерного буксира при полёте на сверхбольшие расстояния (все же помнят известную цифру 80 000 лет полёта на «обычной» ракете к ближайшей звезде. ). На самом деле, есть множество других факторов, и нормальный расчёт межзвёздного полёта требует отдельной статьи.

А зачем там солнечные батареи?

Действительно, раз на борту есть электростанция, то солнечные батареи смотрятся странно.

Источник