238, 857 मील (384, 400 किमी) की औसत दूरी के साथ चंद्रमा अंतरिक्ष में पृथ्वी के सबसे निकट का पिंड है। चंद्रमा द्वारा उड़ान भरने वाली पहली जांच रूसी लूना 1 थी, जिसे 2 जनवरी, 1959 को लॉन्च किया गया था। दस साल और छह महीने बाद, अपोलो 11 मिशन ने नील आर्मस्ट्रांग और एडविन "बज़" एल्ड्रिन को 20 जुलाई, 1969 को ट्रैंक्विलिटी के सागर पर उतारा। चांद पर जाना एक ऐसा कार्य है, जिसे जॉन एफ कैनेडी की व्याख्या करने के लिए सबसे अच्छी ऊर्जा और कौशल की आवश्यकता होती है।
कदम
3 का भाग 1: यात्रा की योजना बनाना
चरण 1. चरणों में जाने की योजना बनाएं।
विज्ञान कथा कहानियों में लोकप्रिय ऑल-इन-वन रॉकेट जहाजों के बावजूद, चंद्रमा पर जाना एक मिशन है जिसे अलग-अलग हिस्सों में सबसे अच्छा तोड़ा जाता है: निम्न-पृथ्वी की कक्षा को प्राप्त करना, पृथ्वी से चंद्र कक्षा में स्थानांतरित करना, चंद्रमा पर उतरना और चरणों को उलटना पृथ्वी पर लौटने के लिए।
- कुछ विज्ञान कथा कहानियों में चंद्रमा पर जाने के लिए एक अधिक यथार्थवादी दृष्टिकोण का चित्रण किया गया था, जिसमें अंतरिक्ष यात्री एक परिक्रमा करने वाले अंतरिक्ष स्टेशन पर जा रहे थे, जहां छोटे रॉकेट डॉक किए गए थे जो उन्हें चंद्रमा और वापस स्टेशन पर ले जाएंगे। क्योंकि संयुक्त राज्य अमेरिका सोवियत संघ के साथ प्रतिस्पर्धा में था, इस दृष्टिकोण को नहीं अपनाया गया था; प्रोजेक्ट अपोलो के समाप्त होने के बाद स्पेस स्टेशन स्काईलैब, सैल्यूट और इंटरनेशनल स्पेस स्टेशन सभी को स्थापित किया गया था।
- अपोलो परियोजना में तीन चरणों वाले सैटर्न वी रॉकेट का इस्तेमाल किया गया था। नीचे-सबसे पहले चरण ने असेंबली को लॉन्चिंग पैड से 42 मील (68 किमी) की ऊंचाई तक उठा लिया, दूसरे चरण ने इसे लगभग कम पृथ्वी की कक्षा में बढ़ा दिया, और तीसरे चरण ने इसे कक्षा में और फिर चंद्रमा की ओर धकेल दिया।
- 2018 में चंद्रमा पर लौटने के लिए नासा द्वारा प्रस्तावित नक्षत्र परियोजना में दो अलग-अलग दो-चरण वाले रॉकेट शामिल हैं। दो अलग-अलग प्रथम चरण रॉकेट डिज़ाइन हैं: एक चालक दल-केवल उठाने वाला चरण जिसमें एक पांच-खंड रॉकेट बूस्टर, एरेस I, और एक चालक दल और कार्गो उठाने वाला चरण होता है जिसमें बाहरी ईंधन टैंक के नीचे पांच रॉकेट इंजन होते हैं। दो पांच-खंड ठोस रॉकेट बूस्टर, एरेस वी। दोनों संस्करणों के लिए दूसरा चरण एकल-तरल ईंधन इंजन का उपयोग करता है। भारी भारोत्तोलन असेंबली चंद्र कक्षीय कैप्सूल और लैंडर ले जाएगी, जिसे अंतरिक्ष यात्री दो रॉकेट सिस्टम डॉक करते समय स्थानांतरित करेंगे।
चरण 2. यात्रा के लिए पैक करें।
चूंकि चंद्रमा का कोई वायुमंडल नहीं है, इसलिए आपको अपनी ऑक्सीजन खुद लानी होगी ताकि आपके पास वहां रहने के दौरान सांस लेने के लिए कुछ हो, और जब आप चंद्र सतह पर टहलें तो आपको अपने आप को तेज गर्मी से बचाने के लिए एक स्पेससूट में होना चाहिए। दो सप्ताह तक चलने वाले चंद्र दिवस या समान रूप से लंबी चंद्र रात की मन-सुन्न ठंड - विकिरण और सूक्ष्म उल्कापिंडों का उल्लेख नहीं करने के लिए वातावरण की कमी सतह को उजागर करती है।
- आपको खाने के लिए भी कुछ चाहिए होगा। अंतरिक्ष मिशनों में अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा उपयोग किए जाने वाले अधिकांश खाद्य पदार्थों को अपने वजन को कम करने के लिए फ्रीज-ड्राय और केंद्रित करना पड़ता है और फिर खाने के दौरान पानी डालकर पुनर्गठित किया जाता है। खाने के बाद उत्पन्न होने वाले शरीर के कचरे की मात्रा को कम करने के लिए उन्हें उच्च प्रोटीन वाले खाद्य पदार्थ भी होने चाहिए। (कम से कम आप उन्हें टैंग से धो सकते हैं।)
- आप अपने साथ अंतरिक्ष में जो कुछ भी ले जाते हैं वह वजन जोड़ता है, जो इसे उठाने के लिए आवश्यक ईंधन की मात्रा और इसे अंतरिक्ष में ले जाने वाले रॉकेट को बढ़ाता है, इसलिए आप अंतरिक्ष में बहुत अधिक व्यक्तिगत प्रभाव नहीं ले पाएंगे - और उन चंद्र चट्टानों का वजन होगा पृथ्वी पर जितना वे चंद्रमा पर करते हैं उससे 6 गुना अधिक।
चरण 3. लॉन्च विंडो का निर्धारण करें।
एक लॉन्च विंडो पृथ्वी से रॉकेट को लॉन्च करने की समय सीमा है, जो उस समय चंद्रमा के वांछित क्षेत्र में उतरने में सक्षम है जब लैंडिंग क्षेत्र की खोज के लिए पर्याप्त प्रकाश होगा। लॉन्च विंडो को वास्तव में मासिक विंडो और दैनिक विंडो के रूप में दो तरीकों से परिभाषित किया गया था।
- मासिक लॉन्च विंडो इसका लाभ उठाती है जहां नियोजित लैंडिंग क्षेत्र पृथ्वी और सूर्य के संबंध में है। चूंकि पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण चंद्रमा को पृथ्वी के समान पक्ष रखने के लिए मजबूर करता है, इसलिए पृथ्वी और चंद्रमा के बीच रेडियो संचार को संभव बनाने के लिए पृथ्वी के सामने वाले क्षेत्रों में अन्वेषण मिशन चुने गए थे। समय का चुनाव भी ऐसे समय में करना पड़ा जब लैंडिंग क्षेत्र पर सूरज चमक रहा था।
- दैनिक लॉन्च विंडो लॉन्च की स्थितियों का लाभ उठाती है, जैसे कि जिस कोण पर अंतरिक्ष यान लॉन्च किया जाएगा, बूस्टर रॉकेट का प्रदर्शन, और रॉकेट की उड़ान प्रगति को ट्रैक करने के लिए लॉन्च से एक जहाज की उपस्थिति। प्रारंभ में, प्रक्षेपण के लिए प्रकाश की स्थिति महत्वपूर्ण थी, क्योंकि दिन के उजाले ने लॉन्च पैड पर या कक्षा को प्राप्त करने से पहले गर्भपात की निगरानी करना आसान बना दिया था, साथ ही साथ तस्वीरों के साथ गर्भपात का दस्तावेजीकरण करने में सक्षम था। जैसा कि नासा ने मिशनों की देखरेख में अधिक अभ्यास प्राप्त किया, दिन के उजाले की शुरूआत कम आवश्यक थी; अपोलो 17 को रात में लॉन्च किया गया था।
भाग २ का ३: चंद्रमा या बस्ट के लिए
चरण 1. लिफ्ट ऑफ।
आदर्श रूप से, चंद्रमा के लिए बाध्य एक रॉकेट को पृथ्वी के घूर्णन का लाभ उठाने के लिए कक्षीय वेग प्राप्त करने में मदद करने के लिए लंबवत रूप से लॉन्च किया जाना चाहिए। हालांकि, प्रोजेक्ट अपोलो में, नासा ने लॉन्च से समझौता किए बिना ऊर्ध्वाधर से दिशा में 18 डिग्री की संभावित सीमा की अनुमति दी।
चरण 2. निम्न पृथ्वी की कक्षा प्राप्त करें।
पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण के खिंचाव से बचने के लिए, विचार करने के लिए दो वेग हैं: पलायन वेग और कक्षीय वेग। पलायन वेग वह वेग है जो किसी ग्रह के गुरुत्वाकर्षण से पूरी तरह बचने के लिए आवश्यक है, जबकि कक्षीय वेग वह वेग है जो किसी ग्रह के चारों ओर कक्षा में जाने के लिए आवश्यक है। पृथ्वी की सतह के लिए पलायन वेग लगभग २५,००० मील प्रति घंटे या ७ मील प्रति सेकंड (४०, २४८ किमी/घंटा या ११.२ किमी/सेकंड) है, जबकि सतह पर कक्षीय वेग है । पृथ्वी की सतह के लिए कक्षीय वेग केवल लगभग १८,००० मील प्रति घंटे (७.९ किमी/सेकंड) है; यह पलायन वेग की तुलना में कक्षीय वेग प्राप्त करने में कम ऊर्जा लेता है।
इसके अलावा, कक्षीय और पलायन वेग के मान आपके द्वारा जाने वाली पृथ्वी की सतह से और दूर गिर जाते हैं, पलायन वेग हमेशा लगभग 1.414 (2 का वर्गमूल) कक्षीय वेग से गुणा होता है।
चरण 3. एक ट्रांस-चंद्र प्रक्षेपवक्र में संक्रमण।
कम पृथ्वी की कक्षा प्राप्त करने और यह सत्यापित करने के बाद कि जहाज के सभी सिस्टम काम कर रहे हैं, यह थ्रस्टर्स को फायर करने और चंद्रमा पर जाने का समय है।
- प्रोजेक्ट अपोलो के साथ, यह अंतरिक्ष यान को चंद्रमा की ओर ले जाने के लिए आखिरी बार तीसरे चरण के थ्रस्टर्स को फायर करके किया गया था। रास्ते में, कमांड/सर्विस मॉड्यूल (सीएसएम) तीसरे चरण से अलग हो गया, घूम गया, और तीसरे चरण के ऊपरी भाग में ले जाने वाले चंद्र भ्रमण मॉड्यूल (एलईएम) के साथ डॉक किया गया।
- प्रोजेक्ट नक्षत्र के साथ, योजना है कि रॉकेट चालक दल और उसके कमांड कैप्सूल डॉक को पृथ्वी की निचली कक्षा में प्रस्थान चरण और कार्गो रॉकेट द्वारा लाया गया चंद्र लैंडर के साथ ले जाए। प्रस्थान चरण तब अपने थ्रस्टर्स को फायर करेगा और अंतरिक्ष यान को चंद्रमा पर भेजेगा।
चरण 4. चंद्र कक्षा प्राप्त करें।
एक बार जब अंतरिक्ष यान चंद्रमा के गुरुत्वाकर्षण में प्रवेश कर जाता है, तो इसे धीमा करने के लिए थ्रस्टर्स को फायर करें और इसे चंद्रमा के चारों ओर कक्षा में स्थापित करें।
चरण 5. चंद्र लैंडर में स्थानांतरण।
प्रोजेक्ट अपोलो और प्रोजेक्ट नक्षत्र दोनों में अलग-अलग कक्षीय और लैंडिंग मॉड्यूल हैं। अपोलो कमांड मॉड्यूल के लिए आवश्यक था कि तीन अंतरिक्ष यात्रियों में से एक इसे पायलट करने के लिए पीछे रहे, जबकि अन्य दो चंद्र मॉड्यूल में सवार हो गए। प्रोजेक्ट कांस्टेलेशन के कक्षीय कैप्सूल को स्वचालित रूप से चलाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, ताकि सभी चार अंतरिक्ष यात्री इसे ले जाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, यदि वांछित हो तो अपने चंद्र लैंडर पर चढ़ सकते हैं।
चरण 6. चंद्रमा की सतह पर उतरें।
चूंकि चंद्रमा का कोई वायुमंडल नहीं है, इसलिए चंद्र लैंडर के अवतरण को लगभग 100 मील प्रति घंटे (160 किमी / घंटा) तक धीमा करने के लिए रॉकेट का उपयोग करना आवश्यक है ताकि एक अक्षुण्ण लैंडिंग सुनिश्चित हो सके और अपने यात्रियों को नरम लैंडिंग की गारंटी देने के लिए धीमी गति से चल सके। आदर्श रूप से, नियोजित लैंडिंग सतह बड़े आकार के बोल्डर से मुक्त होनी चाहिए; यही कारण है कि अपोलो 11 के लिए सी ऑफ ट्रैंक्विलिटी को लैंडिंग साइट के रूप में चुना गया था।
चरण 7. अन्वेषण करें।
एक बार जब आप चंद्रमा पर उतरते हैं, तो यह एक छोटा कदम उठाने और चंद्र सतह का पता लगाने का समय है। वहां रहते हुए, आप पृथ्वी पर विश्लेषण के लिए चंद्र चट्टानों और धूल को इकट्ठा कर सकते हैं, और यदि आप अपोलो १५, १६, और १७ मिशनों के रूप में एक ढहने योग्य चंद्र रोवर के साथ लाए हैं, तो आप ११.२ तक चंद्र सतह पर हॉट-रॉड भी कर सकते हैं। मील प्रति घंटे (18 किमी / घंटा)। (हालांकि, इंजन को घुमाने के लिए परेशान न हों; यूनिट बैटरी चालित है, और किसी भी तरह से घूमने वाले इंजन की आवाज़ को ले जाने के लिए कोई हवा नहीं है।)
भाग ३ का ३: पृथ्वी पर लौटना
चरण 1. पैक अप करें और घर जाएं।
चंद्रमा पर अपना व्यवसाय करने के बाद, अपने नमूने और उपकरण पैक करें और वापसी यात्रा के लिए अपने चंद्र लैंडर पर सवार हों।
अपोलो चंद्र मॉड्यूल को दो चरणों में डिजाइन किया गया था: इसे चंद्रमा तक ले जाने के लिए एक अवरोही चरण और अंतरिक्ष यात्रियों को चंद्र कक्षा में वापस लाने के लिए एक चढ़ाई चरण। अवरोही चरण को चंद्रमा पर छोड़ दिया गया था (और ऐसा ही चंद्र रोवर भी था)।
चरण 2. परिक्रमा करने वाले पोत के साथ डॉक करें।
अपोलो कमांड मॉड्यूल और नक्षत्र कक्षीय कैप्सूल दोनों को अंतरिक्ष यात्रियों को चंद्रमा से वापस पृथ्वी पर ले जाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। चंद्र लैंडर्स की सामग्री को ऑर्बिटर्स में स्थानांतरित कर दिया जाता है, और चंद्र लैंडर्स को फिर से अनडॉक किया जाता है, अंततः चंद्रमा पर वापस दुर्घटनाग्रस्त हो जाता है।
चरण 3. पृथ्वी पर वापस जाएँ।
अपोलो और नक्षत्र सेवा मॉड्यूल पर मुख्य थ्रस्टर को चंद्रमा के गुरुत्वाकर्षण से बचने के लिए निकाल दिया जाता है, और अंतरिक्ष यान को वापस पृथ्वी पर निर्देशित किया जाता है। पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण में प्रवेश करने पर, सर्विस मॉड्यूल थ्रस्टर को पृथ्वी की ओर इंगित किया जाता है और कमांड कैप्सूल को बंद करने से पहले धीमा करने के लिए फिर से निकाल दिया जाता है।
चरण 4. लैंडिंग के लिए जाएं।
अंतरिक्ष यात्रियों को पुन: प्रवेश की गर्मी से बचाने के लिए कमांड मॉड्यूल/कैप्सूल की हीट शील्ड को उजागर किया जाता है। जैसे ही पोत पृथ्वी के वायुमंडल के मोटे हिस्से में प्रवेश करता है, पैराशूट को कैप्सूल को और धीमा करने के लिए तैनात किया जाता है।
- प्रोजेक्ट अपोलो के लिए, कमांड मॉड्यूल समुद्र में नीचे गिर गया, जैसा कि पिछले मानवयुक्त नासा मिशनों ने किया था, और एक नौसेना पोत द्वारा बरामद किया गया था। कमांड मॉड्यूल का पुन: उपयोग नहीं किया गया था।
- परियोजना नक्षत्र के लिए, योजना भूमि पर स्पर्श करने की है, जैसा कि सोवियत मानवयुक्त अंतरिक्ष मिशनों ने किया था, यदि भूमि पर टचडाउन संभव नहीं है तो समुद्र में स्पलैशडाउन के साथ एक विकल्प है। कमांड कैप्सूल को नए सिरे से तैयार करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, इसकी हीट शील्ड को एक नए के साथ बदल दिया गया है, और पुन: उपयोग किया गया है।
