Four Variants of a Trip to the Moon
Wytwórnia Filmów Oświatowych presents a fascinating analysis of lunar missions, stemming from the creative dreams of space exploration. Initially, the groundbreaking Apollo program is discussed, which laid the foundation for the first missions to the Silver Globe. The author emphasizes that while the direct variant was successful, there are other concepts gaining significance in space exploration. For instance, detailed stages of a journey are explored, from launching from Earth using a powerful rocket, through the intricate maneuvering around the Moon, to the safe landing on its surface. Highlighting key speeds and altitudes at which these operations took place allows readers to better understand the complexity of such endeavors.
Toggle timeline summary
-
Discussion about fantastic dreams of conquering space through human creative thought.
-
Recollection of the successful missions to the Moon conducted under the Apollo program.
-
Overview of the key stages of a journey to the Moon.
-
Launch from Earth using a multi-stage rocket.
-
The spacecraft enters a near-Earth satellite orbit.
-
The rocket's final stage is ignited to increase speed towards the Moon.
-
Engagement of the rocket engine at 100 km altitude to reduce speed.
-
Descend to a height of 15 km with the brake engine activated.
-
Launch from the Moon with a propulsion rocket.
-
Spacecraft increases speed to 2.5 km per second to depart towards Earth.
-
The cabin enters the Earth's atmosphere at a speed of 11 km per second.
-
Successful landing on Earth by parachute.
-
Practical experiences highlight the mass requirements for missions to the Moon.
-
Exploration of alternative solutions due to the difficulties of building large rockets.
-
The second variant involves assembling the spacecraft during a near-Earth satellite flight.
-
Advantages of the second variant allow for the construction of larger spacecraft with smaller rockets.
-
Introduction of a new concept for assembling the spacecraft on the Moon.
-
Use of previously delivered fuel for the return flight to Earth.
-
The expedition capsule separates from the Apollo spacecraft after completing its mission.
-
Return of the Apollo spacecraft to Earth after the mission.
-
Anticipation of future advancements in lunar expedition technologies.
Transcription
Fantastyczne marzenia o podboju kosmosu dzięki twórczej myśli ludzkiej zostały urzeczywistnione. Pierwsze wyprawy na Księżyc mamy już za sobą. Zrealizowano je według wariantu techniczno-nawigacyjnego o nazwie Apollo. Istnieją jednak inne jeszcze sposoby dokonywania podobnych wypraw. Rozpatrzmy zasadnicze etapy podróży na Księżyc. Oto start z powierzchni Ziemi przy pomocy wieloczłonowej rakiety. Na rysunkach mocniej zaznaczono fragmenty trasy, na której następują zmiany prędkości. Statek zostaje wprawiony w bliskoziemski ruch satelitarny. Po ponownym uruchomieniu ostatniego członu rakiety nośnej statek zwiększa prędkość i odlatuje ku Księżycowi, po czym odłącza się od rakiety. Statek zbliża się do Księżyca z prędkością około 2,5 km na sekundę. Włączony na wysokości 100 km silnik rakietowy zmniejsza prędkość statku do 1,6 km na sekundę, w wyniku czego statek staje się sztucznym satelitą Księżyca. Po pewnym czasie raz jeszcze uruchomiony silnik hamujący zmniejsza prędkość statku o dalsze 20 m na sekundę. Na antypodach miejsca przyhamowania statek obniża się na wysokość 15 km. Silnik hamujący zostaje ponownie włączony i statek łagodnie ląduje na Księżycu. Statek startuje z Księżyca przy pomocy rakiety napędowej i rozpoczyna wokółksiężycowy lot satelitarny. Włączone ponownie silniki rakietowe zwiększają prędkość statku jeszcze 0,9 km na sekundę, czyli do 2,5 km na sekundę, w wyniku czego następuje odlot ku Ziemi. W określonym miejscu i czasie kabina z prędkością 11 km na sekundę wlatuje w atmosferę ziemską, zostaje zahamowana przez jej opór i na spadochronach ląduje na Ziemi. W taki sposób przebiega pierwszy wariant wyprawy na Księżyc, noszący nazwę wariantu bezpośredniego. Doświadczenia praktyczne i obliczenia wykazały, że sumując masy dwuosobowej kabiny, żaroodpornego pancerza, członu napędowego, i członu hamującego, masa statku musi wynosić przy wariancie bezpośrednim co najmniej 64 tony, a to wymaga użycia rakiety nośnej o masie 4000 ton. Trudności zbudowania tak olbrzymiej rakiety skłoniły do szukania innych rozwiązań. Jednym z nich jest montaż statku podczas wybuchu, a podczas wybuchu skłoniły do szukania innych rozwiązań. Jednym z nich jest montaż statku podczas okołoziemskiego lotu satelitarnego. Jest to wariant drugi. Statek oraz ostatni człon jego rakiety nośnej zostają rozłożone na poszczególne elementy. Te elementy przy pomocy stosunkowo małych rakiet, powiedzmy o masie rzędu 600 ton, wyprawiamy w bliskoziemski ruch satelitarny i łączymy ze sobą. W ten sposób zostaje zmontowany statek oraz ostatni człon jego rakiety nośnej. Pomimo poważnych trudności montażowo-nawigacyjnych, wielką zaletą wariantu drugiego jest możliwość konstruowania dowolnie dużych statków kosmicznych przy pomocy małych rakiet nośnych. Po uruchomieniu rakiety napędowej statek odlatuje w kierunku Księżyca. Ten wariant jest bardzo przydatny statek odlatuje w kierunku Księżyca. Ten wariant jest jednak skomplikowany. Wobec tego powstała nowa koncepcja montowania statku na Księżycu. Zrealizowanie tej koncepcji wymaga specjalnej konstrukcji statku. Rakiety o masie zaledwie 1000 ton unoszą na Księżyc zbiorniki z paliwem każde o masie 4 ton oraz ich rakiety hamujące o masie 12 ton każda, które umożliwiają miękkie lądowanie. Księżyc Z kolei zostaje wysłany na Księżyc statek wraz z załogą wyposażony również tylko w rakietę hamującą. Do odlotu na Ziemię selenonauci wykorzystują paliwo jakiego dostarczyły uprzednio statki transportowe. Wielką jednak trudność w realizacji tego trzeciego z kolei wariantu sprawia konieczność precyzyjnego lądowania blisko siebie zbiorników i statku, a także przetankowanie paliwa do opróżnionej podczas lądowania rakiety hamującej obecnie zaś napędowej statku. Toteż mimo istotnej zalety, jaką stanowiłyby małe rozmiary rakiety nośnej tylko 1000 ton masy, a nie 4000 ton realizacji tego niezmiernie skomplikowanego wariantu nie podjęto. Dotychczasowe wyprawy zrealizowano według wariantu czwartego. Statek kosmiczny składał się z dwuosobowego statku wyprawowego i z trzyosobowego Apollo. W wariancie tym wykorzystano manewr spotkania obu statków podczas wokółksiężycowego lotu satelitarnego. Statyk kosmiczny Wyprawowy statek z dwuosobową załogą odłączył się od statku Apollo i po włączeniu rakiet hamujących wylądował na Księżycu. Oto kilka notatek filmowych z pobytu selenonautów na Srebrnym Globie. Księżyc Gdy zaplanowane badania zostały zakończone kabina statku wyprawowego wystartowała do lotu satelitarnego wokół Księżyca. Księżyc Zbędny człon hamujący pozostał na Księżycu a kabina statku wyprawowego połączyła się ze statkiem Apollo. Po przejściu załogi do statku macierzystego Apollo niepotrzebna już kabina wyprawowa została odrzucona. Statek Apollo powrócił na Ziemię. Stosując ten wariant obniżono masę statku do 44 ton a masę rakiety nośnej do 3000 ton, gdyż zrezygnowano z żaroodpornego pancerza zbędnego na Księżycu a potrzebnego podczas lądowania na Ziemi. W porównaniu jednak z wariantem bezpośrednim skomplikowanie techniczne i nawigacyjne wyprawy zmniejszyło znacznie bezpieczeństwo załogi. Możemy się spodziewać, że najbliższe lata przyniosą wiele innych jeszcze rozwiązań w technice organizowania wypraw na Księżyc. © PTA & TVP