Продолжительность полета до Луны: что нужно знать

Время полета с Земли на Луну варьируется в зависимости от множества факторов, включая запасы топлива, особенности лунной орбиты и цели конкретной миссии.

Космический корабль может достичь Луны за период от 8 часов до 4,5 месяцев в зависимости от выбранной траектории и технических характеристик.

История полетов к Луне

Полет на естественный спутник Земли представляет собой сложную задачу. Луна вращается вокруг нашей планеты на среднем расстоянии 384 400 км. Основываясь на лунных миссиях последних десятилетий, время в пути значительно различается. Самым быстрым искусственным объектом, пролетевшим около Луны, был зонд «Новый горизонт», запущенный НАСА в 2006 году для изучения Плутона. По данным научных источников, аппарат миновал Луну примерно через 8 часов 35 минут после старта.

Для миссий, целью которых является непосредственно Луна, путешествие занимает больше времени. В 1959 году, во время первой человеческой миссии к Луне, советскому космическому аппарату «Луна-1» потребовалось 34 часа для достижения цели. Беспилотная миссия должна была совершить контролируемое столкновение с лунной поверхностью, однако аппарат отклонился от курса, пролетев на расстоянии 5995 км от Луны. После разрядки батарей связь с космическим кораблем была потеряна, и он до сих пор находится в космическом пространстве.

В 1969 году, когда состоялась историческая высадка астронавтов на Луну, экипажу «Аполлона-11» понадобилось 109 часов и 42 минуты с момента старта до того момента, когда Нил Армстронг сделал свой знаменитый первый шаг по лунной поверхности.

Факторы, влияющие на время полета

Продолжительность полета к Луне существенно зависит от многих факторов, среди которых один из важнейших – количество используемого топлива. Инженеры космической отрасли обнаружили интересную закономерность: использование меньшего количества топлива приводит к увеличению времени полета, однако делает миссию экономически более эффективной. При этом появляется возможность использовать естественную гравитацию небесных тел, в первую очередь Земли, для проведения космического корабля по более длинному, но энергетически выгодному пути.

Например, в 2019 году Израиль отправил к Луне беспилотный аппарат «Берешит». После запуска космический корабль около шести недель вращался вокруг Земли по постепенно расширяющейся орбите, прежде чем набрал достаточную скорость для перехода на лунную орбиту. Хотя миссия завершилась не так, как планировало Израильское космическое агентство (связь с аппаратом была потеряна, и «Берешит» разбился о поверхность Луны через 48 дней после запуска), она продемонстрировала альтернативный подход к межпланетным полетам.

Рекорд по самому длительному полету к Луне принадлежит зонду NASA CAPSTONE. Этому 25-килограммовому кубсату потребовалось 4,5 месяца, чтобы достичь Луны. За это время он совершил несколько оборотов вокруг Земли, прежде чем окончательно вышел на лунную орбиту в 2022 году. CAPSTONE (Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment) был отправлен для тестирования орбиты, которую NASA планирует использовать для будущей космической станции Gateway.

Этапы лунной миссии

Независимо от выбранного маршрута, каждая миссия к Луне проходит несколько важных этапов. Примечательно, что 60–90% стартовой массы любой космической миссии составляет топливо, необходимое для преодоления земной гравитации и выхода в космос.

Достигнув орбиты, космический корабль должен использовать минимальное количество топлива для выхода на оптимальную траекторию полета к месту назначения. Чем больше топлива несет космический аппарат, тем тяжелее и дороже становится вся миссия. На заключительном этапе кораблю необходимо затратить дополнительное топливо, чтобы покинуть орбиту Земли и перейти на лунную орбиту.

По словам Марка Блэнтона, руководителя отдела анализа и оценки миссии NASA «Луна-Марс», одним из основных факторов, определяющих время полета, является цель миссии. «Космическое агентство оценивает типы доступных ракет и их способность приводить в движение космический корабль. Возможности ракеты-носителя и задачи миссии определяют размеры и характеристики космического аппарата. После определения всех требований эксперты разрабатывают оптимальный маршрут», - поясняет специалист.

Таким образом, все параметры космического корабля и полета — точный размер аппарата, численность экипажа, распределение топлива и множество других технических деталей — могут существенно влиять на общую продолжительность полета к Луне.