Как мы узнали гравитацию на поверхности Луны, прежде чем приземлиться на нее? Что, если он окажется намного плотнее, чем предполагалось, и у спускаемого аппарата не будет достаточно топлива для достижения скорости на выходе?

606
41
1
Лучший ответ
646

Q: Как мы узнали гравитацию на поверхности Луны, прежде чем приземлиться на нее? Что, если он окажется намного плотнее, чем предполагалось, и у спускаемого аппарата не будет достаточно топлива для достижения скорости на выходе?

A: Вы можете получить приблизительную оценку массы и гравитации Луны, предполагая, что Луна имеет примерно ту же плотность, что и Земля, и с известным размером Луны (измеряя, насколько она велика и как далеко).

Если вы тщательно измеряете Землю и Луну, вы можете выяснить, где находится барицентр системы Земля-Луна. Вы можете вычислить массу Земли, сбросив предметы и измерив их ускорение, а также измерить радиус Земли и Луны. Если вы знаете барицентр, массу Земли и радиус обоих тел, вы можете просто рассчитать гравитацию Луны. Это даст вам более точное число.

Если вы хотите убедиться, вы также можете измерить, как Луна влияет на зонды, которые вы отправляете около Луны. И их было много: первым частичным успехом стал советский облет Luna 1 в 1959 году, за которым последовал облет американского Pioneer 4. Позже в том же году первый ударник, Luna 2, ударил. Первым успешным орбитальным аппаратом была советская Луна-10 в 1966 году. Первым успешным мягким кораблем был Геодезист США 1.

К тому времени, как Аполлон-8 нацелился на Луну в 1968 году, около, около или на Луне было около 26 успешных исследований (не считая неудач). Это дало ученым данные для очень точного расчета массы и гравитации Луны.

ответил(а) 2019-12-12T15:36:32+03:00 1 год, 4 месяца назад
104

Мы знаем скорость, размер и орбиту Луны.

Если бы он был «плотнее», ему пришлось бы быстрее вращаться, чтобы оставаться там, где он есть. Поэтому мы можем довольно точно оценить массу Луны.

Поскольку мы знали массу, мы могли догадаться о гравитации. Единственное, в чем мы не были уверены, это сама поверхность. Там могли быть тонны пыли на поверхности вместо того, чтобы иметь довольно каменистую поверхность.

Кроме того, мы рассчитали гравитацию достаточно точно, поэтому не было никаких неожиданных проблем :)

ответил(а) 2019-12-12T15:36:32+03:00 1 год, 4 месяца назад
96

Масса Луны была точно известна, когда вокруг нее был выведен первый спутник. Это была советская Луна 10 в марте 1966 года. До этого ее массу можно было оценить, наблюдая вклад ее гравитационного поля в приливы, хотя этот расчет был бы довольно неточным из-за сложности динамики, приливов и отливов Солнца. влияние сопоставимой величины, приливы зависят от формы океанических бассейнов и т. д. Также можно предположить его состав (скажем, базальт) и оценить его массу. Я не думаю, что кто-то был удивлен ответом.

ответил(а) 2019-12-12T15:36:32+03:00 1 год, 4 месяца назад
90

Очевидно, одной из серьезных проблем было то, что они не знали, насколько плотным был поверхностный материал Луны или как он будет себя вести. Существовал очень реальный риск того, что спускаемый аппарат приземлится и погрузится в лунный «зыбучий песок» или что первый выходящий человек упадет в провал, или, может быть, ровера будет достаточно, чтобы пробить корку яичной скорлупы в бездонную яму наночастиц. пыль.

У них было довольно хорошее предположение о том, из чего была сделана луна, и об общей плотности, но было также множество образованных догадок и надежд, что они были правы. У них были планы на случай непредвиденных обстоятельств на все, что они могли, но было так много неизвестных и так много рисков, с которыми им просто пришлось бы иметь дело, когда / если они случились.

Это был настоящий прыжок веры, и храбрость вовлеченных людей часто упускается из виду в эти дни симуляций и испытаний до n-й степени. Эти ребята буквально связали людей в металлическую банку, установленную на кончике бомбы, и взорвали их по направлению к луне (метод, широко опровергнутый доктором Уайлом Э. Койотом) и ЗАВЕРШИЛИ ИХ НАЗАД! Вовлеченные люди делали это с помощью штанов, благодаря силе воли, быстрому мышлению и интуиции. Это всегда будет свидетельством человеческого потенциала и нашей способности преуспеть, несмотря на невероятные шансы.

Итак, чтобы ответить на вторую часть вашего вопроса, они бы импровизировали и попытались найти способ вернуть экипаж. Это, вероятно, включало бы зачистку подъемной ступени вниз как можно ближе к голой APS. Мы никогда не узнаем точно, потому что, к счастью, это не было проблемой.

ответил(а) 2019-12-12T15:36:32+03:00 1 год, 4 месяца назад
41

Мы знали силу гравитации достаточно хорошо - проблема заключалась в том, чтобы практиковать протокол снижения в гравитации Земли - были разработаны сложные системы подвески, чтобы моделировать поле приблизительно (1/6) g для дублирования условий посадки на Луну - во время испытаний они имели тенденцию быть Нестабильный - в конце концов, имитация посадки была отменена из-за опасений за безопасность пилота - Нил Армстронг в конце концов нашел идеальное место для проверки процедур.

Основная спецификация системы спуска с регулируемой тягой заключалась в том, что и электроника, и механический привод, управляющий приводом дроссельной заслонки, должны были быть полностью избыточными. Цифровое резервирование уже было широко известным искусством - аналоговое резервирование было неизвестно. Как молодой инженер, назначенный в отдел инерциального наведения в Лаборатории космических технологий (позже отдел TRW), эта задача выпала на меня.

ответил(а) 2019-12-12T15:36:32+03:00 1 год, 4 месяца назад
41

Считается, что Земля и Луна были одним объектом: теория Воздействия Theia предполагает, что Луна образовалась из обломков, оставшихся после столкновения между Землей и астрономическим телом размером с Марс, примерно 4,5 миллиарда лет назад. , Таким образом, Луна и Земля в основном имеют одинаковый состав и, следовательно, одинаковую плотность. С этим вместе с диаметром мы могли бы точно оценить гравитацию луны.

Кроме того, Луна и Земля образуют систему, и мы думаем о том, что Луна вращается вокруг Земли, потому что Земля намного массивнее Луны. но это не правильно. И Земля, и Луна вращаются вокруг точки, которая является центром масс обоих тел. Если бы луна была менее массивной, эта точка двигалась бы к центру Земли. Если бы луна была более массивной, эта точка отодвинулась бы дальше от центра Земли. Мы можем измерить, где находится эта точка, и, следовательно, узнать отношение массы Луны к Земле. Это соотношение вместе будет соотношение диаметров двух тел позволит нам рассчитать относительную массу двух тел.

ответил(а) 2019-12-12T15:36:32+03:00 1 год, 4 месяца назад
Ваш ответ
Введите минимум 50 символов
Чтобы , пожалуйста,
Выберите тему жалобы:

Другая проблема