Инин Владимир. Астронавты на Луне — 3. Топливо
Простые расчеты. Допустим, мы летим на Луну на двигателе внутреннего сгорания. Это одни из самых экономных по расходу топлива в отличие от реактивных и турбореактивных двигателей. Сжигание топлива переходит в кинетическую энергию: движение поршня. Топливо выбрасывается после полного сгорания. КПД 15-30% в зависимости от модели. У реактивных двигателей гораздо меньше, так как происходит просто выброс горящей струи в окружающую среду с давлением на сопло. Чем больше сжигается топлива, тем больше разность температур и больше тяга двигателя. Сопоставимо с паровым двигателем, у которого принцип действия такой же, а КПД 2-4%.
Итак, расход топлива двигателя внутреннего сгорания 10 литров на 100 км. Таким образом, до Луны по прямой будет затрачено 384 000 км/ 100км * 10 литров = 38 400 литров. То есть более 38 тонн топлива. Также нам известно, что в открытом космосе кислорода нет. Значит, к этому топливу необходимо добавить еще столько же кислорода (окислителя). Итого до Луны по прямой в один конец необходимо 76 800 килограмм топлива. Так как нам еще придется возвращаться – умножаем объем топлива на 2 («туда и обратно»). Получаем 153 600 килограмм. (Не считая топлива для маневрирования, торможения, обогрева, для спускаемого лунного модуля и так далее.) Итого одного только топлива в ракете для полета на Луну должно быть по скромным подсчетам – более 150 тонн. ПО ПРЯМОЙ! А по прямой — никто не летает!
По опубликованным данным сверхтяжелая ракета-носитель Сатурн-5 программы «Аполлон» выводит на околоземную орбиту 141 тонну, а на траекторию к Луне – 47 тонн полезного груза. Околоземная орбита — от 160 до 1400 км от поверхности Земли, то есть около 0,25% от всего пути.
Это мы считали для двигателя внутреннего сгорания. Реактивные двигатели гораздо менее экономичные. Использовался не керосин (гептил), а сжиженный водород во 2-й и 3-й ступенях, который вообще-то сверхтекучий (требуются специальные условия хранения и эксплуатации). Что не умаляет расходов, поскольку, в конечном счете, всё равно топливо выбрасывается в трубу.
Нам говорят, что при движении к Луне ракету разогнали, а затем она двигалась по инерции. Поэтому не требовалось так много топлива. Прекрасно. Но в обратную сторону ракету всё-таки пришлось разгонять заново (!), а 1-й .. 3-ей ступеней ракетоносителя уже не было. Таким образом, как ни крути – выньте и положите не менее 76 тонн топлива. В этот момент заявляется: «к Луне полетело от 47 до 65 тонн груза». Как удобно! Это по заявлениям НАСА, потому что реально взвесить ракетоноситель мало кто может. На видеокадрах хроники ракета такая маленькая, как игрушечная. Это к тому, что вблизи ракету никто не видел. Размеры – неизвестны! Ничего нельзя сказать про объем загрузки, рассчитать реальные затраты топлива. Характеристики – заявленные. Фактических данных нет. Возможно, использовались муляжи.
И ещё. Создаётся стойкое ощущение, что весь полёт был рассчитан теоретически. Всё получается так складно, прямо скажем – расписано по минутам КАК ЭТО МОГЛО БЫ БЫТЬ, если бы всё прошло в идеальном варианте. Не вру, почитайте в Википедии про миссию «Аполлон-13». До минуты!
Летали красиво. Без столкновений в космосе. И топливо у них ни разу не замерзло, все 76 тонн. Точные полёты как в сказке: от космодрома на Земле до расчетной точки на Луне. Без проблем с торможением, с навигацией. И опустились прекрасно. И погуляли. Фотографировали, снимали домашнее видео, чуть ли не в Одноклассники выкладывали. На весь мир, в прямом эфире. Даже с обратной стороны Луны. Потом взлетели – и домой. Вернулись. Даже краска на спускаемом аппарате не обгорела в плотных слоях атмосферы. Астронавты вышли бодрые, весёлые. Отдохнули, как на курорте. И так прошло… 13 раз! По сценарию.
Вопрос. И почему США сегодня не изготавливает ракетные двигатели, а закупают в России? Они же «летали в космос» в 60-х. А теперь что же, разучились? А может, что вероятнее, и не летали никогда?
Повторюсь: до Луны летели в 1970-м году 3-е суток со скоростью 5400 км/ч. (О чём говорилось в статье «Астронавты на Луне 2») Словом, как обычно, без перегрузок. Как гиперракета, которую презентовали в России 2018-м году. А в США затем заявили, что тоже надо такие сделать.
Допустим, для Луны Вы всё рассчитали, всё сошлось. Но расскажите, как Вы к Марсу летаете за 55 миллионов километров как минимум, более чем в 100 раз дальше! То есть топлива нужно около 7500 тонн. Чтобы долететь по прямой. Где топливо берёте? Как марсоход находит Землю для связи, передачи данных? Сегодня! Ведь Марс вращается. Видеозаписи приходят в прямом эфире, в цвете, как обычно. Даже – из-за Солнца! Сказка продолжается?
Источник
skeptimist
skeptimist skeptimist (Блог Андрея В. Ставицкого)
Соотноси всё с вечностью
Американцы на Луне: арифметика против Голливуда
Евгений Гилбо попробовал порассуждать на тему, почему американцы ну никак не могли летать на Луну, применив простую арифметику и даже не коснувшись радиационных поясов Ван Аллена.
Но сначала вопрос:
Вы многократно опровергали высадку американцев на Луне. Это можно было бы представить, если бы была всего одна высадка.
Но!, было же целых 7 полетов с целью высадки астронавтов на луне, 6 из закончились удачными высадками, в том числе три раза с покатушками на лунных автомобилях, от чего накопилось огромное количество фактажа с задокументированием чуть ли ни каждого шаг, в том числе возможность наблюдать следы этой деятельности в телескопы..
Если уж предположить, что абсолютно ВСЁ это подстава, то я тогда вообще не представляю, чему можно верить. Тогда может всю внешнюю теле-реальность нам в компьютере рисуют, как у Пелевина в «Поколение П», а реально существует только мой городок, как в «Шоу Трумена» ?)
PS. Ваш довод, что астронавты не могут ходить, после приземления, малоубедителен.
Ибо одно дело месяцами летать на околоземной орбите, как современные космонавты, а другое дело на пару дней катнуться погулять на луне, у которой тоже есть сила притяжения.
Алех, Полтава
Ответ:
Учили ли Вы в школе арифметику? Если да, то посчитайте, сколько надобно топлива, чтобы улететь с Луны и долететь до Земли. На этой основе можете вычислить вес возвращаемого аппарата. Теперь посчитайте, какая нужна ракета, чтобы эти килотонны туда доставить. Нет-нет, вы не ошиблись на пару лишних нулей – так и есть 🙂
Если бы в эпоху многотонных компьютеров кто-то мог летать на Луну, то спустя полвека сегодня туда бы рейсовые ракеты летали. А в реальности самый мощный сегодня двигатель – это челомеевская ракета, которая максимум что может, это доставить на орбиту 600 км от Земли груз в 0,1% веса возвращаемого лунного модуля.
Дальше обсуждать шизу насчёт прогулок по Луне можно только среди людей, не имеющих технического образования. То есть гуманитариев, как сейчас политкорректно именуют тех, кого в СССР называли умственно отсталыми.
Источник
Как долго добираться до Луны?
Ричард Бренсон в 2008 году рассказал о своем видении будущего компании Virgin Galactic. Он собирался не только вывести туристов на земную орбиту, но и построить космические отели и создавать короткие путешествия на спутник. Но поездка должна занимать мало времени. Так как долго добираться до Луны?
На Луне побывали не только космические аппараты, но и астронавты. У некоторых ушло много времени, а вот другие сделали все быстро. Давайте детальнее взглянем на миссии, полет к Луне и причины их задержки или скорости.
Как долго добираться до Луны
Наиболее медленной стала передовая технология. Это был зонд ЕКА SMART-1, отправленный в 2003 году. Он использовал революционный ионный двигатель. Поездка заняла год, месяц и две недели!
Миссия SMART-1, основанная на ионном двигателе
Да, это долго, но зато аппарат максимально сэкономил на расходе топлива. Для полета использовали всего 82 кг ксенонового топлива. И это крайне странная миссия, ведь обычно на путешествие уходит всего пара дней.
Китайская Ченьэ-1 стартовала в 2007 году и прибыла через 5 дней. Второй их аппарат сократил время полета до 4 дней и 16 часов. В 2013 году стартовал третий – 4 дня, 12 часов и 23 минуты.
Посадочная площадка Чаньэ-3 и лунная поверхность
Первой беспилотной миссией стал советский зонд Луна-1 в 1959 году. Он проехал 36 часов, но пролетел мимо на дистанции в несколько тысяч км. Средняя скорость – 10500 км/ч.
Сколько же лететь до Луны по времени с экипажем? Единственными пилотируемыми миссиями стали участники программы Аполлон. Первой была Аполлон-11 с Нилом Армстронгом и Баззом Олдрином. Они перемещались 51 час и 49 минут. Свои знаменитые слова Нил произнес на 109-м часу миссии. Они пробыли на спутнике 2 дня, 22 часа и 56 минут. Это была сама быстрая поездка на спутник с астронавтами.
Земля, запечатленная экипажем Аполлона-11 на Луне
Конечно, быстрее всех перемещался известный аппарат Новые Горизонты, отправившийся к Плутону. Он ускорился на ракете Атлант V до скорости в 16.26 км/с. До Луны добрался всего за 8 часов и 35 минут. И это удивительно, ведь он не замедлился на орбите, а наоборот ускорялся дальше.
После него испытания проводили с миссиями Ориона и системой SLS.
Художественная интерпретация корабля Новые Горизонты
Ракета Ориона EFT-1 разогналась до 8.9 км/с и могла бы добраться к Луне за 12 часов. Можно еще подкорректировать вес, но это неплохой вариант для туристических перевозок. Если мы все же доживем до такой возможности, то сможем рассмотреть две возможности. Это будут медленные поездки с детальным обзором пространства или же стремительный вылет и доставка к цели. Теперь вы знаете, сколько лететь до Луны.
Источник
Сколько лететь до Луны?
Как известно, все пилотируемые полеты на спутник нашей планеты осуществлялись только на космических кораблях, по времени занимая около 3 дней 3 часов и 49 минут. Для огромного расстояния в 380 000 километров это вполне приемлемое время, но стоит отметить, что ученые из НАСА уже осуществили более быстрые полеты. Так, например, запущенный при скорости 58 000 км/ч спутник, долетел до Луны всего за 8 часов и 35 минут, а благодаря разработке мощных двигателей и различным модификациям космических аппаратов, со временем полет на Луну стал занимать еще меньше времени. Но что будет, если вы вдруг захотите осуществить космическое путешествие не на космическом корабле, а на велосипеде или воздушном шаре? Сколько же времени уйдет у вас на то, чтобы преодолеть несколько сотен тысяч километров, отделяющих нашу планету от ее естественного спутника?
Сколько лететь до Луны?
Полет на Луну
В настоящее время космонавты уже совершили множество экспедиций как к самой Луне, так и к ее орбите. В среднем, космический перелет от нашей планеты к спутнику занимает от 3 до 5 дней, начиная с момента запуска, перелета в среднем 380-и тысяч километров и заканчивая самой посадкой в зависимости от конкретных целей экспедиции. На продолжительность перелета влияет множество факторов, как предвиденных, так и не предвиденных. Немаловажное значение имеет сам космический корабль и его скоростные способности вкупе с экономичностью. Так, например, в 2003 году была начата экспедиция до Луны, которая в общей сложности заняла один год, один месяц и два дня, считаясь вплоть до нашего времени самой экономичной.
Согласно статье, опубликованной на сайте Science101.com, современные специалисты рассчитали примерное количество времени, которое пришлось бы потратить на путешествие к Луне на различных видах транспорта, если бы это было возможным. Так, если представить, что до Луны можно добраться на автомобиле, то сколько времени бы ушло на путешествие?
Астрономы считают, что для того, чтобы выйти за пределы атмосферы Земли, автомобилю при скорости в 60 км/ч потребуется около часа. За пределами нашей планеты легковому транспорту потребовалось бы значительно больше времени, поскольку поездка до Луны примерно в 10 раз больше длины окружности нашей планеты. Другими словами, водителю автомобиля пришлось бы совершить кругосветное путешествие 10 раз подряд для того, чтобы проехать эквивалентное расстояние от Земли до ее естественного спутника.
Путешествия по космосу на автомобиле уже известны миру благодаря необычной акции компании Tesla
Сколько времени займет поездка до Луны на велосипеде?
Очевидно, что если вы собираетесь в путешествие на Луну на велосипеде, это займет значительно больше времени, чем на шаттле или автомобиле. Если считать, что в среднем скорость среднестатистического велосипедиста достигает около 16 км/ч, то для выхода из атмосферы Земли путешественнику потребуется около шести часов безостановочно крутить педали, что, соответственно, потребует в шесть раз больше свободного времени по сравнению с автомобилем.
В случае, если у вас имеется в наличии собственный воздушный шар, а вы по каким-то причинам очень хотите попасть на Луну, то вам стоит знать, что в мире уже существует прототип воздушного шара для космического туризма, из-за чего ваше путешествие на спутник Земли может и не стать таким уж уникальным явлением с точки зрения науки.
Для полетов в стратосферу разрабатываются новые виды стратостатов
Если бы мы могли путешествовать между Землей и ее естественным спутником, то на каком транспорте вы бы туда отправились? Давайте попробуем обсудить данный вопрос в нашем Telegram-чате.
Если представить, что воздушный шар может доставить вас в целостности и сохранности до самой Луны, то лететь вам придется практически столько же времени, сколько потребовалось бы среднестатистическому велосипедисту на аналогичное путешествие. Помимо скорости в 8 км/ч, осуществить амбициозную задумку вам могут помешать погодные условия в виде сильных порывов ветра, а также все меньшее количество кислорода по мере удаления от поверхности нашей планеты.
Источник
Задача: сколько нужно ракетного топлива, чтобы долететь до луны?
Лишь ЧУТЬ больше, чем для того, чтобы просто вывести спутник на орбиту. Пиндосы брали намного больше, т. к. нужно было еще и посадку на Луне обеспечить, и взлет с нее.
Не знаю, как ты рассчитываешь. Но если у тебя есть ракета, которой хватает сил подняться, скажем, на 10 км., то неужели ты реально думаешь, что захватив еще один литр топлива, ты не получишь прироста высоты СОВСЕМ? Если бы все так обстояло, то и УМЕНЬШЕНИЕ запаса тоже не играло бы роли, и на 10 км. можно было бы подняться на одном стакане керосина. ЕСТЬ зависимость, разумеется. Чем больше топлива берешь, тем выше заберешься. Поэтому решение у задачи — тоже ЕСТЬ.
Многоступенчатой ракетой воспользоваться надо, тогда и до Луны долетишь, и сядешь на Луну, и обратно вернешься.
Сколько нужно ракетного топлива, чтобы долететь до Луны?
Сатурн-5 на старте, поехали.
Первая ступень, 2000 тонн топлива, кислород + керосин.
Вторая ступень, 400 тонн топлива кислород + водород.
Вторая ступень немного не дотянула до орбиты, включаем третью ступень, сжигаем 10 тонн топлива кислород + водород.
Вышли на орбиту, повторно включаем третью ступень, сжигаем 80 тонн топлива кислород + водород, летим к Луне.
Долетели, включаем двигатель основного блока Аполлон, сжигаем 11 тонн топлива гептил + амил (назовем так), тормозим, переходим на окололунную орбиту.
Переходим в лунный модуль массой 15 тонн, сжигаем 8 тонн топлива гептил + амил, садимся на Луну.
Походили по Луне, надоело, включаем двигатель взлетной ступени (масса ступени 5 тонн), сжигаем 3 тонны топлива гептил + амил, выходим на орбиту.
Пересаживаемся в основной модуль, бросаем взлетную ступень. Включаем двигатель основного модуля, сжигаем 6 тонн топлива гептил + амил, летим домой.
Кстати, двухступенчатый Сатурн-5 вывел на орбиту только 78 тонн (Скайлэб).
700-тонный Протон выводил к Луне станции массой 5 тонн, а к Венере и Марсу — 4 тонны.
Источник