Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Relpol przekaźniki
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

misja Apollo 11 a czas lotu na Księżyc

kosmonauta80 02 Lip 2018 13:38 12192 317
  • #1
    kosmonauta80
    Poziom 7  
    W tym miesiącu będziemy mieli 49 rocznicę lądowania na Księżycu (misja Apollo 11). Czytałem "trochę" na ten temat i naszła mnie pewna wątpliwość. Chodzi o czas lotu na Księżyc.
    Aby "wyrwać" się z oddziaływania grawitacyjnego Ziemi, muszę rozpędzić się do II prędkości kosmicznej. Dla Ziemi wynosi ona około 40 000 km/h. Średnia odległość Ziemi od Księżyca to około 380 000 km. Czyli lecąc z prędkością 40 000 km/h, na Księżyc "zajadę" po około [380 000 km] / [40 000 km/h] 9,5 godzinach. Tymczasem statek Apollo (moduł serwisowy i reszta) leciał tam około 3 dni. Czyli coś tutaj nie pasuje.
    Oczywiście zdaję sobie sprawę z tego, że statek nie leciał po linii prostej oraz, że trzeba jeszcze było wyhamować. Ale nie sądzicie, że coś tutaj nie pasuje?
  • Relpol przekaźniki
  • #2
    koczis_ws
    Poziom 26  
    Tak by było gdyby Księżyc był w stałej odległości i się nie ruszał. Ale niestety on krąży wokół Ziemi i trzeba uwzględnić to, że statek musiał gonić Księżyc czyli rzeczywista droga była większa. Nie da się dolecieć do Księżyca po promieniu orbity, tylko orbitą eliptyczną wokół Ziemi.
  • #3
    kosmonauta80
    Poziom 7  
    Pytanie więc dlaczego nie można tak dobrać momentu nadania II prędkości kosmicznej, by "wycelować" w miejsce, w którym Księżyc dopiero się pojawi.
  • Relpol przekaźniki
  • #4
    Bieda z nędzą
    Poziom 32  
    Może wtedy nie było jeszcze takiej technologii?
  • #5
    retrofood
    Moderator
    kosmonauta80 napisał:
    Pytanie więc dlaczego nie można tak dobrać momentu nadania II prędkości kosmicznej, by "wycelować" w miejsce, w którym Księżyc dopiero się pojawi.

    A co, wtedy by się zatrzymał? Przecież jeszcze trzeba by wrócić, nieprawdaż? Poza tym statek nie dążył do księżyca lecz do jego orbity. I musiał wejść na orbitę tak, aby na niej pozostać. I się na niej bujać przez cały czas. A do księżyca dotarł jedynie lądownik
  • #6
    freebsd
    Poziom 35  
    Nie osiągnął II prędkości. Maksymalnie około 28 000 km/h.
  • #7
    koczis_ws
    Poziom 26  
    Nie lecieli ze stałą prędkością. W miarę oddalania się od Ziemi malała siła przyciągania grawitacyjnego i prędkość spadała. Potem przejęło ich przyciąganie Księżyca. Dlatego nie można zastosować prostego wzoru, że czas=odległość / prędkość.
  • #8
    Taenia_Saginata
    Poziom 31  
    kosmonauta80 napisał:
    Aby "wyrwać" się z oddziaływania grawitacyjnego Ziemi muszę rozpędzić się do II prędkości kosmicznej.


    Nie musisz. Prędkości kosmiczne tak nie działają. Można z oddziaływania grawitacyjnego ziemi wylecieć z prędkością 20km/h.

    Po drugie: nigdy się nie wyrwali z tego oddziaływania grawitacyjnego. Okolice księżyca to jest dalej zwykła, tylko dość spora orbita Ziemi.

    kosmonauta80 napisał:
    Oczywiście zdaje sobie sprawę, że statek nie leciał po linii prostej

    No to czemu uważasz, że obliczenia dla lotu w linii prostej powinny pasować?

    https://en.wikipedia.org/wiki/Hohmann_transfer_orbit

    Nawet jakby z ziemi wylecieli 40000km/h, to lecąc wyżej zamieniają prędkość na wysokość.
  • #9
    atom1477
    Poziom 43  
    kosmonauta80 napisał:
    Aby "wyrwać" się z oddziaływania grawitacyjnego Ziemi muszę rozpędzić się do II prędkości kosmicznej. Dla Ziemi wynosi ona około 40 000 km/h.

    Takie twierdzenie to podstawowy błąd powielany nawet przez ogarnięte osoby które teoretycznie powinny znać się na rzeczy (mój ostatni przypadek: licencjonowany pilot samolotu).
    Taką prędkość należy nadać ciału na powierzchni Ziemi, i dotyczy to lotu swobodnego.
    Czyli na Ziemi trzeba nadać 40 000km/h, i puścić. Czyli dotyczy to np. pocisku wystrzelonego z pistoletu (ale ciągle to nie wszystko, bo pomija się tutaj opór powietrza).
    Lot w kosmos ani nie odbywa się wyłącznie na powierzchni Ziemi ani nie jest swobodny.
    Leci się stale z napędem, i oddalamy się od Ziemi więc prędkość ucieczki z pola grawitacyjnego Ziemi spada (być może ma to jakąś nazwę, nie wiem, powiedzmy że jest to II prędkość kosmiczna dla innej wysokości niż standardowa przyjęta dla 0m).
    Stąd można lecieć dowolnie powoli i dolecieć gdzie się chce. Warunek to stale posiadanie napędu.
    Ewentualnie można lecieć bez napędu, ale można lecieć wolniej (jeżeli napęd się wyłączy dopiero w kosmosie daleko od Ziemi).
  • #11
    vodiczka
    Poziom 43  
    kosmonauta80 napisał:
    Czyli coś tutaj nie pasuje.
    Wszystko pasuje, koledzy wyjaśnili powyżej a ja dodam, że lot planowano tak by zużyć jak najmniej paliwa, które było potrzebne na powrót. Nośność rakiety wynoszącej statek na orbitę determinowała całkowitą masę statku.
    Samochodem też można jechać albo szybko albo oszczędnie :)
  • #12
    zbich70
    Specjalista elektryk
    kosmonauta80 napisał:
    Aby "wyrwać" się z oddziaływania grawitacyjnego Ziemi muszę rozpędzić się do II prędkości kosmicznej.

    Ale po co II prędkość i jakieś "wyrywanie"?
    II prędkość jest potrzebna aby opuścić orbitę Ziemii. A przecież Księżyc jest właśnie na tejże orbicie... tak samo jak ISS, teleskop Hubbla i reszta satelitów okołoziemskich, tylko nieco wyższej...
  • #13
    vodiczka
    Poziom 43  
    zbich70 napisał:
    II prędkość jest potrzebna aby opuścić orbitę Ziemii. A przecież Księżyc jest właśnie na tejże orbicie...
    ... i wystarczy I prędkość kosmiczna, przy III wylecimy poza Układ Słoneczny :)
  • #14
    JacekCz
    Poziom 37  
    Nie tylko w 1968 było mało paliwa.
    Sondy do dalekich planet układu słonecznego czy komet z lat 80-2000 wykonywały kilka elips również zbliżając się do Ziemi (czyli niby "tracąc wysokość") aby po ponad roku skierować się mniej więcej na ostateczny kierunek.

    Loty kosmiczne nie wyglądają jak na filmach, że pedał gazu, płomień zawsze z tyłu.
    To subtelne tory ruchu w ogromnej większości beznapędowego, na szczęście od 300 lat dające się obliczać i planować.
    Jedna z awarii Apollo została uratowana bardzo krótkimi impulsami silników pomocniczych, tyle że BARDZO precyzyjnie obliczonych. Ale tylko dlatego, że wariant "optymistyczny" nie zakładał spalania paliwa "gaz do dechy"
  • #15
    zbich70
    Specjalista elektryk
    JacekCz napisał:
    Sondy do dalekich planet układu słonecznego czy komet z lat 80-2000 wykonywały kilka elips również zbliżając się do Ziemi (czyli niby "tracąc wysokość") aby po ponad roku skierowac się mniej więcej ostateczny kierunek.
    A zwie się to asystą grawitacyjną.
  • #16
    JacekCz
    Poziom 37  
    vodiczka napisał:
    Samochodem też można jechać albo szybko albo oszczędnie :)


    Można też bliżej zainteresować sie trawą w rowie, niedobrym drzewem na poboczu albo przystankiem.

    Dodano po 48 [sekundy]:

    zbich70 napisał:
    JacekCz napisał:
    Sondy do dalekich planet układu słonecznego czy komet z lat 80-2000 wykonywały kilka elips również zbliżając się do Ziemi (czyli niby "tracąc wysokość") aby po ponad roku skierowac się mniej więcej ostateczny kierunek.
    A zwie się to asystą grawitacyjną.


    Masz piwo (ale w stanie nieważkości ciężko wypić)
  • #17
    vodiczka
    Poziom 43  
    JacekCz napisał:
    Sondy do dalekich planet układu słonecznego czy komet z lat 80-2000 wykonywały kilka elips również zbliżając się do Ziemi (czyli niby "tracąc wysokość") aby po ponad roku skierowac się mniej więcej ostateczny kierunek.
    To jest specyficzny "napęd grawitacyjny" :)
    Wykorzystuje się siłę przyciągania planet układu słonecznego w pobliżu których przelatuje sonda, tak aby zwiększyć jej prędkość a jednocześnie by nie stała się satelitą planety.
  • #18
    zbich70
    Specjalista elektryk
    JacekCz napisał:
    Masz piwo (ale w stanie nieważkości cięzko wypić)

    Można pić wodę z woreczka przez ustnik, to i piwo też by się dało.
    Ale ten napój raczej nie jest ujęty w jadłospisie pokładowym... :D
  • #19
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #20
    kosmonauta80
    Poziom 7  
    Dziękuję za odpowiedzi. Zdecydowanie poprawiło to mój poziom zrozumienia tego tematu ;)

    No to teraz podywagujmy. Załóżmy, że odpalam silniczki na ISS przez co zwiększa się jej prędkość (obecnie ~27 600 km/h). Im większa prędkość, tym dalej od Ziemi. Pomijamy oddziaływanie grawitacyjne innych planet/Księżyca. Przy pewnej prędkości odległość od Ziemi będzie na tyle duża, że grawitacja już nie utrzyma ISS i poleci ona w kosmos... Jaka to prędkość?
    Myślę, że warto tutaj będzie się pobawić wzorem na Prawo powszechnego ciążenia i siłę dośrodkową :D
  • #21
    sanfran
    Poziom 38  
    W kosmosie nic nie jest proste.
    Kiedy na szkoleniu z satelit, orbit etc wykadowca opowiedział ciekawą rzecz.
    Dwa obiekty znajdują się na takiej samej orbicie, ale oddalone od siebie.
    Jak wiadomo, owe obiekty krążą do okoła ziemi; kierunek w którym się poruszają nazwijmy "przód". Obiekt A leci pierwszy, obiekt B drugi. Obiekt B chce dogonić obiekt A.
    Intuicja podpowiada B ma przyśpieszyć, czyli skierować odrzut w kierunku przeciwnym do A.
    Wtedy A wejdzie na wyższą orbitę i chociaż jego szybkość orbitalna wzrośnie, to jednak szybkość kątowa (względem ziemi) spadnie i optycznie "zwolni" bo każdej orbicie odpowiada określona szybkość poruszania się obiektu.

    Zauważcie, że satelity na niskich orbitach mają czas obiegu ziemi krótszy, niż satelita na orbicie geostacjonarnej, gdzie jego czas obiegu wynosi 23 Godziny i 56 minut z sekundami (nie dajcie sobie wmówić, że pełny obrót ziemi to 24 godziny, bo tyle to trwa doba słoneczna, a nie pełny obrót ziemi).
    Z kolei satelita na orbicie ksieżycowej potrzebuje do tego 28 dni.
  • #22
    zbich70
    Specjalista elektryk
    sanfran napisał:
    W kosmosie nic nie jest proste.

    A najbardziej "proste" jest dokowanie do ISS, przy którym parkowanie Smartem pod Biedronką to wyższa szkoła jazdy... ;)


    Link
  • #23
    Madrik
    Moderator Robotyka
    kosmonauta80 napisał:
    Pytanie więc dlaczego nie można tak dobrać momentu nadania II prędkości kosmicznej, by "wycelować" w miejsce, w którym Księżyc dopiero się pojawi.


    Ale dokładnie to zrobiono.
    Tylko, że nie ma potrzeby uzyskiwania II kosmicznej, gdyż późniejsze hamowanie wymagałoby wiele energii. Łatwiej to zrobić, jeżeli zrobi się odpowiednio dużą orbitę eliptyczną, której APO wypadnie możliwie blisko Księżyca.

    Nadal jednak jest to gonienie Księżyca po ruchu kołowym.

    Jak to działa, możesz się przekonać samemu. Na Steam, znajdziesz grę "Kerbal Space Program", gdzie wysyłasz w kosmos małe, zielone ludziki w zbudowanej przez siebie rakiecie.
    Zaimplementowana tam fizyka odpowiada bardzo wiernie zasadom lotów kosmicznych. Do eksploracji masz cały system słoneczny, z różnymi typami planet i ciał kosmicznych. Możesz się przekonać jak to jest lecieć na księżyc, a jak wygląda lot do wielkiego gazowego giganta z całym systemem księżyców, czy polowanie na daleką planetę karłowatą. Dlaczego łatwiej posłać satelitę niż łazika itd.

    Gra niby prosta i zabawna, ale ma potężne walory edukacyjne, jeśli chodzi o mechanikę lotów kosmicznych czy suborbitalnych i atmosferycznych - samoloty też się da tam budować.
  • #24
    Vic384
    Poziom 19  
    Cześć
    Mam pare pytań związanych z filmami z Księżyca:
    1. Dlaczego nie podano nazwiska operatora kamery filmującej wyjście astronauty z ladownika. Dronów wtedy nie bylo, szczególnie takich z napędem grawitacyjnym, których zresztą do dzisiaj nie mamy. Śmigła w próżni nie działaja.
    2. Dlaczego nie podano nazwiska fotografa, który zrobił zdjęcie śladu buta, bo kosmonauta nie mógł go zrobić ze względu na sposób umocowania kamery na piersiach. Nie wspominając operatora oświetlenia.
    3. Dlaczego nie podano nazwiska człowieka, który rozsypał pył wulkaniczny koło nogi lądownika, aby udawał pył ksieżycowy, a który zresztą powinien być "wydmuchany" przez silnik podczas lądowania.
    4. Dlaczego nie podano nazwiska człowieka, który zbudował komorę ciśnieniową z powietrzem koło tejże nogi, aby pył po rozsypaniu był "puszysty". Jeżeli pył byłby rozsypany w próżni, to jego powierzchnia byłaby tak twarda, że ślad buta byłby ledwie widoczny. Można to zresztą sprawdzić doświadczalnie nawet w domu.
    Jak co, to jeszcze parę podobnych pytań by się znalazło, szczególnie związanych z grawitacją.
    Pozdrowienia.
  • #26
    vodiczka
    Poziom 43  
    sanfran napisał:
    Nie podali kto filmował i fotografował, bo to robili Rosjanie.
    Chińczycy byli pierwsi i to oni fotografowali Amerykanów a sposób ich dotarcia na księżyc opisał Andrzej Waligórski:
    Cieszą się wszyscy, nawet starcy na wózkach
    bo nareszcie, wyobraźcie to sobie -
    dwie rakiety: amerykańska i ruska
    wylądowały na Srebrnym Globie.
    W każdej byli czterej kosmonauci
    ubrani w metalowe skafandry i spodnie.
    Nikt nikogo nie bił i nie gwałcił
    a współpraca przebiegała bardzo zgodnie.
    Przylecieli, wysiedli, usiedli, ciut pojedli,
    dwie butelki wstawili do środka.
    Jeden drugiego ściska:
    - Charaszaja u was whiska.
    - Very fine ruska vodka.
    A następnie, jak to było w planie,
    poszli w swoich kosmicznych przyłbicach
    na dokładne zwiedzanie i badanie
    tajemniczej powierzchni Księżyca.
    Idą, idą, każdy z dzidą,
    pochłaniaczem i miotaczem.
    Naraz patrzą: w jednej budzie
    siedzą księżycowi ludzie.
    Piją czaj, fajeczki kurzą,
    Mali są, lecz jest ich dużo.
    Zadrżał kosmonauta Borys,
    choć był we fufajce:
    - Smotri, Johny, eti stwory
    sowsiem kak Kitajce!
    Na to tamci: - Witaj, witaj,
    my Kitajce a tu Kitaj.
    Kosmonauci posmutnieli,
    że ktoś ich ubiegł, niestety.
    - Czymżeście tu - mówią - przylecieli
    i skąd macie tak świetne rakiety?
    Wówczas Chińczyk rzekł: - Kolego,
    rakietami myśmy się nie wieźli.
    -Tylko jak?
    -Ano tak: jeden na drugiego,
    jeden na drugiego,
    jeden na drugiego,
    jeden na drugiego,
    no i jakoś wyleźli
    .
  • #27
    Januszfer
    Poziom 2  
    Tylko ciekawe jak organizmy żywe ( ludzie ) przeżyli przelot przez pas Wan Allena ?
    600km nad powierzchnią ziemi mamy śmiertelne promieniowanie X.
    Teraz wyobraźcie sobie jaką warstwę cieżkiego ołowiu musiałaby mieć kapsuła..

    Pamiętacie pytanie, jakie były gwiazdy itd... To Amstrong nie wiedział co odpowiedzieć... przecież każdego by to zachwyciło..

    Dalej jak kamera z ksieżyca ( w czasie startu lądownika ) znalazła się z powrotem w kapsule ?

    Zdjęcia w dobrej jakości ? Ta, kilka kiepskich i czarnobiałych ( Hitler już w kolorze był )

    Dużo pytań i jeszcze więcej .. czy oni byli..
  • #28
    Taenia_Saginata
    Poziom 31  
    Januszfer napisał:
    Teraz wyobraźcie sobie jaką warstwę cieżkiego ołowiu musiała by mieć kapsuła..


    To nie jest cos do wyobrazania sobie i zgadywania, tylko cos do policzenia.

    Ile wedlug Ciebie powinno tego olowiu byc, zeby taki przelot ich nie zabil i skad to wiesz?

    Januszfer napisał:
    Dalej jak kamera z ksieżyca ( w czasie startu lądownika ) znalazła się spowrotem w kapsule ?


    A skad wiesz, ze sie znalazla?
  • #29
    zbich70
    Specjalista elektryk
    Januszfer napisał:
    Dużo pytań i jeszcze więcej .. czy oni byli..

    Ale jakie to ma znaczenie?
    Byli albo nie byli, ściema albo nie.
    Ale czy potrafisz odpowiedzieć na pytanie jak to wpłynęło to na Twoje codzienne życie? Oprócz tego, że swój potencjał intelektualny mógłbyś użyć w innym celu?
  • #30
    Bieda z nędzą
    Poziom 32  
    Taenia_Saginata napisał:
    Kiedy przestales bic mame?

    A co to za odzywka jest? Zgłaszałem to buractwo do moderacji, ale zgodnie z elektrodowym zwyczajem olali to.
    Co to ma znaczyć? Jakieś nowe standardy? To ja tez tak chcę, a naprawdę potrafię!