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Lua de pouso

Disciplinas relacionadas: Transportes espaciais

Informações de fundo

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Apollo 11
Imagemap clicável dos locais de todos os desembarques suaves bem sucedidos na Lua até à data. As datas são desembarque em datas UTC.
Ainda assim enquadrar a partir de uma transmissão de vídeo, momentos antes de tomadas Neil Armstrong tornou-se o primeiro ser humano a pisar na superfície da Lua, em 02:56 UTC em 21 de julho de 1969. Estima-se que 500 milhões de pessoas em todo o mundo assistiram a este evento, a maior audiência de televisão para uma transmissão ao vivo nesse momento.
Luna 2, o primeiro objecto fabricado em terra para atingir a superfície da Lua.

Um pouso na Lua é a chegada de um nave espacial na superfície da Lua . Isto inclui ambas as missões tripuladas e não tripuladas (robóticos). O primeiro objeto feito pelo homem para alcançar a superfície da Lua foi a União Soviética 's Luna 2 missão, em 13 de Setembro de 1959.

Os Estados Unidos ' Apollo 11 foi a primeira missão tripulada a pousar na Lua, em 20 de Julho de 1969. Não foram seis pousos tripulados norte-americanos (entre 1969 e 1972) e numerosos desembarques não tripulados, embora nenhum soft desembarques ocorreram desde 1976.

Aterragens não tripulados

Várias nações enviou numerosos espaçonave à superfície da Lua. A União Soviética realizou o primeiro pouso na Lua em 1959 por bater o Luna 2 espaçonave em alta velocidade sobre a superfície lunar, um feito repetido em 1962 pelos americanos com Ranger 4.

Mais recentemente outras nações caíram nave espacial na superfície da Lua a uma velocidade de cerca de 5.000 milhas por hora (8.000 km / h), muitas vezes em locais precisos, planejadas. Estes têm geralmente sido de fim de vida que orbitas lunar que por causa do sistema de degradações já não podia superar perturbações de lunar mascons para manter a sua órbita. Orbitador lunar do Japão Hiten acidente impactado a superfície da Lua em 10 de Abril de 1993. A Agência Espacial Europeia realizou um impacto acidente controlada com sua orbita SMART-1 em 3 de Setembro de 2006.

?ndia 's Agência Espacial ISRO realizado um impacto acidente controlada com os seus Lua Impacto Probe (MIP), em 14 de Novembro de 2008. O MIP foi notável por ser uma sonda ejetado do indiano Chandrayaan-1 que orbita lunar e para a realização de remotas experimentos de detecção durante a sua descida à superfície lunar. Contato por rádio com a Chandrayaan-1 tem sido perdida e que também irá falhar na superfície lunar no final de 2011 ou início de 2012. Mais recentemente, o orbitador lunar chinês Chang'e 1 executado um acidente controlado sobre a superfície da Lua em 1 de Março de 2009.

Apenas dezoito naves espaciais usaram foguetes de frenagem para sobreviver seus pousos na Lua e realizar operações científicas sobre a superfície lunar tripulada - seis, uma dúzia não tripulado, todos lançados por qualquer dos soviéticos ou os norte-americanos entre 1966 e 1976. A URSS realizou os primeiros pousos suaves e tomou as primeiras fotos da superfície lunar com pacotes de câmera robustos na sua Luna 9 e Luna 13 missões. Os norte-americanos seguiram com cinco não tripulado Surveyor soft desembarques e seis missões Apollo tripuladas.

Depois das aterrissagens da Apollo tripuladas americanas, a União Soviética conseguiu mais tarde retornos de amostras de solo lunar através da não-tripulado Luna 16, Luna 20 e Luna 24 pousos na Lua; seu Luna 17 e Luna 21 eram missões rover não tripulados bem sucedidos. Não estão incluídos nesta contabilidade é a Soviética Luna 23 de missão, que aterrou com sucesso, mas cujo equipamento científico, em seguida, falhou, ou o americano Surveyor 4, com os quais todo o contato de rádio foi perdido apenas momentos antes de uma aterragem suave automatizada.

Pousos tripulados

Um total de doze homens desembarcaram na Lua. Isto foi conseguido com dois pilotos astronautas norte-americanos que voa um Módulo Lunar em cada um dos seis NASA missões através de um intervalo de tempo de 41 meses com início em 20 de julho de 1969 UTC, com Neil Armstrong e Buzz Aldrin na Apollo 11 , e termina em 14 de dezembro de 1972 com UTC Gene Cernan e Jack Schmitt em Apollo 17. Cernan foi o último a sair da superfície lunar.

Todas as missões lunares Apollo teve um terceiro membro da tripulação que permaneceram a bordo do Módulo de Comando. As últimas três missões teve um rover para o aumento da mobilidade.

Formação científica

A fim de ir à Lua, uma espaçonave deve primeiro deixar a poço gravitacional da Terra. A única maneira prática de fazer isso atualmente é com um foguete. Ao contrário de outros veículos transportados pelo ar, tais como ou balões jatos, um foguete é a única forma conhecida de propulsão que pode continuar a aumentar a sua velocidade em altas altitudes no vácuo fora da Terra atmosfera.

Na proximidade da lua alvo, uma nave espacial será atraída cada vez mais à sua superfície em velocidades crescentes devido à gravidade. A fim de pousar intacta, uma nave espacial ou deve ser robustecidos para resistir a uma "aterragem dura" impacto de menos de cerca de 100 milhas por hora (160 km / h) (não é possível com os ocupantes humanos), ou deve desacelerar o suficiente para um " aterragem suave "com velocidade insignificante em contato. As três primeiras tentativas dos americanos para realizar um pouso na Lua disco de sucesso com um robusto pacote sismógrafo em 1962 todos falharam.

Os soviéticos primeiro alcançou o marco de uma aterragem dura lunar com uma câmera robusto em 1966, seguido apenas meses depois de o primeiro não-tripulado aterragem suave lunar pelos americanos. O velocidade de escape da Lua alvo é aproximadamente equivalente à velocidade de um pouso forçado em sua superfície e, portanto, é a velocidade total que deve ser derramado da atração gravitacional da lua alvo para um pouso suave para ocorrer. Para a Lua da Terra, este valor é 2,38 quilômetros por segundo (1.48 mi / s).

Uma tal mudança na velocidade (referido como um delta-v) é normalmente fornecido por um foguete de pouso, que deve ser realizado no espaço do original lançar veículo como parte da nave espacial global. Uma exceção é a lua aterragem suave em Titan realizada pela Huygens sonda em 2005. Como a única lua com uma atmosfera, desembarques em Titã pode ser feito usando técnicas de entrada atmosféricos que são geralmente mais leve do que um foguete com capacidade equivalente.

Os soviéticos conseguiram fazer o primeiro pouso na Lua em 1959. desembarques falha pode ocorrer por causa de avarias em uma nave espacial, ou podem ser deliberadamente organizadas para os veículos que não tenham um foguete na placa de pouso. Houveram muitos desses acidentes lua, muitas vezes com a sua trajectória de voo controlado a impactar em locais precisos sobre a superfície lunar. Por exemplo, durante o programa Apollo a S-IVB terceira fase do V Saturn foguete da lua, bem como a fase de subida do gasto módulo lunar foram deliberadamente caiu na lua várias vezes para proporcionar impactos registrar como um moonquake em sismógrafos que haviam sido deixados na superfície lunar. Essas falhas foram determinantes para o mapeamento da estrutura interna da Lua.

Para retornar à Terra, a velocidade de escape da Lua deve ser superado para a nave espacial para escapar da poço gravitacional da lua. Rockets deve ser usada para sair da Lua e retornar ao espaço. Ao atingir a Terra, técnicas de entrada atmosféricas são usados para absorver a energia cinética de uma nave espacial voltar e reduzir sua velocidade para aterrissagem segura. Estas funções complicar muito uma missão pouso na Lua e levar a muitas considerações operacionais adicionais. Qualquer foguete partida lua deve primeiro ser levado para a superfície da Lua por um foguete aterragem de lua, o aumento do tamanho exigido deste último. O foguete partida lua, maior foguete pouso na Lua e qualquer entrada equipamento atmosfera da Terra como escudos de calor e pára-quedas deve por sua vez ser levantada pelo veículo de lançamento original, aumentando seu tamanho em um grau significativo e quase proibitivo. Isto obriga a optimizar o dimensionamento de fases do veículo de lançamento, bem como a consideração de usar encontro entre espaço nave espacial múltipla.

Contexto político

O esforço intenso e caro dedicou na década de 1960 para a realização de um primeiro não-tripulado e, em seguida, em última análise, uma aterragem de lua equipada pode ser difícil de entender em situações normais, mas torna-se mais fácil de compreender no contexto político de sua época histórica. Segunda Guerra Mundial com o seu 60 milhão de soviéticos mortos, meia, estava fresco na memória de todos os adultos. Na década de 1940, a guerra tinha introduziu muitas inovações novas e mortais, incluindo blitzkrieg ataques de surpresa -estilo utilizados na invasão da Polónia e no ataque a Pearl Harbour ; o Foguete V-2, um míssil balístico que matou milhares de pessoas em ataques a Londres e Antuérpia ; ea bomba atômica , que matou centenas de milhares de pessoas no bombardeios atômicos de Hiroshima e Nagasaki. Na década de 1950, as tensões montado entre as duas superpotências ideologicamente opostos dos Estados Unidos e da União Soviética que emergiram como vencedores no conflito, particularmente após o desenvolvimento de ambos os países do bomba de hidrogênio.

Em 4 de Outubro de 1957, a União Soviética lançou Sputnik 1 como o primeiro satélite artificial a orbitar a Terra e assim iniciou a corrida espacial . Este evento inesperado foi uma fonte de orgulho para os soviéticos e choque para os americanos, que agora poderiam ser surpresa atacados por foguetes soviéticos nucleares de ponta em menos de 30 minutos. Além disso, o sinal sonoro constante do farol de rádio a bordo de Sputnik 1, uma vez que passou em cima cada 96 minutos foram amplamente visto em ambos os lados como propaganda eficaz para Países do Terceiro Mundo que demonstram a superioridade tecnológica do Soviete sistema político em relação ao americano. Essa percepção foi reforçada por uma série de rápido-fogo conquistas espaciais soviéticas subsequentes. Em 1959, o foguete R-7 foi usado para lançar a primeira fuga da gravidade da Terra em um órbita solar, o primeiro impacto acidente na superfície da Lua ea primeira fotografia do nunca antes visto lado mais distante da Lua. Estes foram o Luna 1, 2 e Luna Luna 3 naves espaciais.

Um modelo de 1963 Apollo Lunar Excursion Module

A resposta americana para essas conquistas soviéticas era acelerar muito espaço e de mísseis projetos militares anteriormente existentes e criar uma agência espacial civil, NASA . Esforços militares foram iniciadas para desenvolver e produzir grandes quantidades de mísseis balísticos intercontinentais ( ICMBs) que preencher a chamada lacuna de mísseis e permitir uma política de dissuasão para guerra nuclear com os soviéticos conhecido como Destruição Mútua Assegurada ou MAD. Estes recém-desenvolvido mísseis foram disponibilizados para os civis da NASA para vários projetos (o que teria a vantagem de demonstrar a capacidade de carga, precisão e confiabilidade orientação de ICBMs americanos aos soviéticos).

Enquanto NASA salientou usos pacíficos e científicos para estes foguetes, a sua utilização em vários esforços de exploração lunar também teve objetivo secundário de, testes orientada a meta realista dos próprios e desenvolvimento de infra-estrutura associada, mísseis, assim como os soviéticos estavam fazendo com o seu R-7 . Os horários apertados e metas grandiosas selecionadas pela NASA para a exploração lunar também tinha um elemento inegável de geração de contra-propaganda para mostrar a outros países que proeza tecnológica americana era igual e até mesmo superior ao dos soviéticos.

Primeiras missões soviéticas não tripulados lunares (1958-1966)

Luna 3 - transmitida primeiras fotos do lado mais distante da Lua

Após queda da União Soviética, em 1991 registros históricos foram liberados para permitir a verdadeira contabilidade dos esforços soviéticos lunares. Ao contrário da tradição americana de atribuir um nome de missão especial antes do lançamento, os soviéticos atribuído um público " Luna "número missão apenas se um lançamento resultou em uma nave espacial vai além da órbita da Terra. A política teve o efeito de esconder falhas de imagens Lua Soviética da vista do público. Se a tentativa falhou na órbita da Terra antes de partir para a Lua, era frequentemente (mas nem sempre) dado um " Sputnik "ou" Cosmos "número missão Terra-órbita para ocultar seu propósito. Lançar explosões não foram reconhecidos em tudo.

Missão URSS Massa (kg) Veículo de lançamento Lançada Objetivo Missão Resultado Missão
Semyorka - 8K72 23 de setembro de 1958 Impacto Lunar Falha - avaria de reforço em t + 93 s
Semyorka - 8K72 12 de outubro de 1958 Impacto Lunar Falha - avaria de reforço em t + 104 s
Semyorka - 8K72 04 de dezembro de 1958 Impacto Lunar Falha - avaria de reforço em t + 254 s
Luna-1 361 Semyorka - 8K72 02 de janeiro de 1959 Impacto Lunar O sucesso parcial - primeira nave espacial a atingir a velocidade de escape, voo lunar, órbita solar; Missed the Moon
Semyorka - 8K72 18 de junho de 1959 Impacto Lunar Falha - avaria de reforço em t + 153 s
Luna-2 390 Semyorka - 8K72 12 de setembro de 1959 Impacto Lunar Sucesso - primeiro impacto lunar
Luna 3- 270 Semyorka - 8K72 04 de outubro de 1959 Lunar Flyby Sucesso - primeiras fotos do lado lunar
Semyorka - 8K72 15 de abril de 1960 Lunar Flyby Falha - booster mau funcionamento, não conseguiu atingir a órbita da Terra
Semyorka - 8K72 16 de abril de 1960 Lunar Flyby Falha - avaria de reforço aos t + 1 s
Sputnik -25 Semyorka - 8K78 04 de janeiro de 1963 Lua de pouso Falha - encalhado em órbita baixa da Terra
Semyorka - 8K78 03 de fevereiro de 1963 Lua de pouso Falha - avaria de reforço em t + 105 s
Luna 4- 1422 Semyorka - 8K78 02 de abril de 1963 Lua de pouso Falha - voo lunar a 5.000 milhas (8,000 km)
Semyorka - 8K78 21 de março de 1964 Lua de pouso Falha - booster mau funcionamento, não conseguiu atingir a órbita da Terra
Semyorka - 8K78 20 de abril de 1964 Lua de pouso Falha - booster mau funcionamento, não conseguiu atingir a órbita da Terra
Cosmos-60 Semyorka - 8K78 12 de março de 1965 Lua de pouso Falha - encalhado em órbita baixa da Terra
Semyorka - 8K78 10 de abril de 1965 Lua de pouso Falha - booster mau funcionamento, não conseguiu atingir a órbita da Terra
Luna-5 1475 Semyorka - 8K78 09 de maio de 1965 Lua de pouso Falha - impacto lunar
Luna-6 1440 Semyorka - 8K78 08 de junho de 1965 Lua de pouso Falha - voo lunar em 100.000 milhas (160,000 km)
Luna-7 1504 Semyorka - 8K78 04 de outubro de 1965 Lua de pouso Falha - impacto lunar
Luna-8 1550 Semyorka - 8K78 03 de dezembro de 1965 Lua de pouso Falha - impacto lunar durante a tentativa de pouso

Primeiras missões lunares não tripuladas americanas (1958-1965)

Retrato do artista de uma nave espacial ranger direita antes do impacto
Uma das últimas fotos da Lua transmitidos por Ranger-8 para a direita antes do impacto

Em contraste com os triunfos de exploração lunar soviético, em 1959, o sucesso iludiu os esforços americanos iniciais para alcançar a Lua com o Pioneer e Programas Ranger. Quinze consecutivos dos EUA não tripulados missões lunares ao longo de um período de seis anos 1958-1964 todos falharam as suas missões fotográficas primárias; no entanto, Rangers 4 e 6 repetida com sucesso os impactos lunares soviéticos como parte de suas missões secundárias.

Falhas incluiu três tentativas americanas em 1962 para terrenos pequenos pacotes seismometer rígidos divulgados pelo principal nave espacial Ranger. Estes pacotes superfície fosse usar retrofoguetes para sobreviver o desembarque, ao contrário do veículo precursor, que foi projetado para bater de propósito para a superfície. Os três testes finais da guarda florestal realizada sucesso lunar alta altitude missões de fotografia de reconhecimento durante impactos de colisão intencionais entre 2,62 e 2,68 quilômetros por segundo (9400 e 9600 kmh)

Missão dos EUA Massa (kg) Veículo de lançamento Lançada Objetivo Missão Resultado Missão
Pioneer 0 38 Thor-Able 17 de agosto de 1958 Órbita lunar Falha - primeira explosão fase; destruído
Pioneer 1 34 Thor-Able 11 de outubro de 1958 Órbita lunar Falha - erro de software; reentrada
Pioneer 2 39 Thor-Able 08 de novembro de 1958 Órbita lunar Falha - terceira etapa falha de ignição; reentrada
Pioneer 3 6 Juno 06 de dezembro de 1958 Voo lunar Falha - primeira fase de falha de ignição, reentrada
Pioneer 4 6 Juno 03 de março de 1959 Voo lunar O sucesso parcial - primeira nave dos EUA para alcançar a velocidade de escape, voo lunar muito zoom para tirar fotos, devido à segmentação de erro; órbita solar
Pioneer P-1 168 Atlas-poder 24 de setembro de 1959 Órbita lunar Falha - explosão pad; destruído
Pioneer P-3 168 Atlas-poder 29 de novembro de 1959 Órbita lunar Falha - payload mortalha; destruído
Pioneer P-30 175 Atlas-poder 25 de setembro de 1960 Órbita lunar Falha - segunda anomalia fase; reentrada
Pioneer P-31 175 Atlas-poder 15 de dezembro de 1960 Órbita lunar Falha - primeira explosão fase; destruído
Ranger 1 306 Atlas - Agena 23 de agosto de 1961 Teste de protótipo Falha - anomalia estágio superior; reentrada
Ranger 2 304 Atlas - Agena 18 de novembro de 1961 Teste de protótipo Falha - anomalia estágio superior; reentrada
Ranger 3 330 Atlas - Agena 26 de janeiro de 1962 Aterragem de lua Falha - orientação de reforço; órbita solar
Ranger 4 331 Atlas - Agena 23 de abril de 1962 Aterragem de lua O sucesso parcial - primeira nave espacial dos EUA para chegar a outro corpo celeste; impacto acidente - não há fotos devolvido
Ranger 5 342 Atlas - Agena 18 de outubro de 1962 Aterragem de lua Falha - alimentação nave espacial; órbita solar
Ranger 6 367 Atlas - Agena 30 de janeiro de 1964 Impacto Lunar Falha - câmara da sonda; impacto acidente
Ranger 7 367 Atlas - Agena 28 de julho de 1964 Impacto Lunar Sucesso - voltou 4.308 fotos, impacto acidente
Ranger 8 367 Atlas - Agena 17 de fevereiro de 1965 Impacto Lunar Sucesso - voltou 7.137 fotos, impacto acidente
Ranger 9 367 Atlas - Agena 21 de março de 1965 Impacto Lunar Sucesso - voltou 5.814 fotos, impacto acidente

Missões Pioneer

Três modelos diferentes de sondas Pioneer lunares foram levados em três ICBMs modificados diferentes. Aqueles voado na Thor reforço modificado com um estágio superior Capaz realizada uma sistema de televisão de digitalização de imagem de infravermelhos com uma resolução de 1 miliradiano para estudar a superfície da Lua, um câmara de ionização para medir radiação no espaço, uma montagem de diafragma / microfone para detectar micrometeoritos, uma magnetômetro, e resistores de temperatura variável para monitorar veículos espaciais condições térmicas internas. A primeira, uma missão gerido pela Estados Unidos da Força Aérea, explodiu durante o lançamento; todos os voos lunares Pioneer subsequentes teve NASA como a organização de gestão de chumbo. Os próximos dois retornaram à Terra e queimou-se em cima da reentrada na atmosfera após altitudes máximas alcançadas de cerca de 70.000 e 900 milhas (1.400 km), muito aquém dos cerca de 250.000 milhas (400.000 km) necessários para alcançar a vizinhança da lua.

NASA então colaborou com o Exército de Estados Unidos Agência de Mísseis Balísticos para voar duas extremamente pequenas sondas em forma de cone na Juno ICBM, levando apenas fotocélulas que seriam desencadeadas pela luz da Lua e um experimento de ambiente de radiação lunar usando um Detector tubo Geiger-Müller. A primeira delas atingiu uma altitude de apenas cerca de 64.000 milhas (103.000 quilômetros), reunindo serendipitously dados que constataram a presença do Cinturões de radiação de Van Allen antes de reentrar na atmosfera da Terra. A segunda passou pela Lua a uma distância de mais de 37.000 milhas (60.000 quilômetros), duas vezes tão distante como planejado e muito longe para desencadear qualquer um dos instrumentos científicos a bordo, mas ainda tornar-se a primeira nave espacial americana para chegar a um órbita solar.

O projeto sonda lunar última Pioneer consistiu de quatro " paddlewheel " painéis solares que se estendem a partir de um diâmetro esférico de um metro corpo espaçonave estabilizou-spin que foi equipado para captar imagens da superfície lunar com um sistema de televisão, como, estimar a massa da Lua e topografia da pólos, gravar a distribuição e velocidade de micrometeoritos, estudar a radiação, medida campos magnéticos, detectar ondas eletromagnéticas de baixa freqüência no espaço e usar um integrado sofisticado propulsão sistema de manobra e inserção em órbita também. Nenhum dos quatro espaçonave construída nesta série de sondas sobreviveram lançamento de sua Atlas ICBM equipado com um estágio superior Capaz.

Seguindo as mal sucedidas sondas Pioneer Atlas-Able, NASA Jet Propulsion Laboratory embarcou em um programa de desenvolvimento de nave espacial não tripulada cujo design modular pode ser usado para apoiar as missões de exploração lunar e interplanetárias. As versões interplanetárias eram conhecidos como Mariners; lunares eram versões Rangers. JPL imaginou três versões das sondas lunares Ranger: protótipos bloco I, que levaria vários detectores de radiação em voos de teste para uma órbita muito alta Terra que veio nenhum perto da Lua; Bloco II, que iria tentar conseguir o primeiro pouso na Lua, enviando um pacote duro sismógrafo; e Bloco III, que deixaria de funcionar sobre a superfície lunar sem quaisquer foguetes de frenagem, tendo muito de alta resolução fotografias da lua de área ampla durante a sua descida.

Missões da guarda florestal

O arqueiro 1 e 2 missões Bloco I foram praticamente idênticos. Nave espacial experimentos incluiu uma Telescópio Lyman-alfa, um rubídio-vapor magnetômetro, analisadores eletrostáticos, de gama média-energia detectores de partículas, dois telescópios coincidência triplos, um de raios cósmicos que integrem câmara de ionização, Detectores de poeira cósmica, e contadores de cintilação. O objetivo era colocar estes Bloco I nave espacial em uma órbita muito alta Terra com um apogeu de 110.000 quilômetros (68.000 mi) e um perigeu de 60.000 quilômetros (37.000 milhas).

A partir desse ponto de vista, os cientistas poderiam fazer medições diretas do Magnetosphere ao longo de um período de muitos meses, enquanto engenheiros aperfeiçoado novos métodos para controlar de forma rotineira e comunicar com sonda sobre tais grandes distâncias. Tal prática foi considerada vital para ter certeza de capturar transmissões de televisão de alta largura de banda da Lua durante um one-shot janela de tempo de quinze minutos em descidas lunares subseqüentes Bloco II e III do bloco. Ambas as missões Bloco I sofreu falhas do novo estágio superior Agena e nunca mais saiu de baixo da terra estacionamento órbita após o lançamento; tanto queimado em cima da reentrada depois de apenas alguns dias.

As primeiras tentativas de realizar um pouso na Lua ocorreu em 1962 durante os Rangers 3, 4 e 5 missões voadas pelos Estados Unidos. Todos os três missões Bloco II veículos básicos foram de 3,1 m de altura e consistiu de uma cápsula lunar coberto com um impacto limitador de madeira balsa, a 650 mm de diâmetro, um motor de curso de meados mono-propulsor, um retrorocket com um impulso de £ 5.080-força (22,6 kN), e uma base hexagonal ouro e cromada 1,5 m de diâmetro. Este lander (Tonto o nome de código) foi projetado para fornecer amortecimento de impacto usando um cobertor exterior de madeira crushable balsa e um interior cheio de líquido incompressível freon. A 42 kg (56 libras) de 30 centímetros de diâmetro (0,98 pés) esfera de metal de carga útil flutuou e foi livre para rodar em um reservatório freon líquido contido na esfera de pouso.

Esta esfera de carga útil continha seis em prata cádmio baterias para alimentar um transmissor cinqüenta e miliwatt rádio, um oscilador de tensão sensível à temperatura controlada para medir as temperaturas da superfície lunar, e um sismógrafo que foi projetado com alta sensibilidade suficiente para detectar o impacto de um meteorito £ 5 em do lado oposto da Lua. O peso foi distribuído na esfera de carga útil para que ele iria rodar no seu cobertor líquido para colocar o sismógrafo na posição vertical e operacional não importa o que a orientação de descanso final da esfera pouso externo. Depois de plugues de pouso eram para ser aberto permitindo que o freon para evaporar ea esfera de carga útil para resolver em contato vertical com a esfera de destino. As baterias foram dimensionados para permitir até três meses de operação para a esfera de carga útil. Vários constrangimentos missão limitada do local de pouso para Oceanus Procellarum no equador lunar, que o lander idealmente chegaria a 66 horas após o lançamento.

Não câmeras foram realizadas pelas sondas Ranger, e não há fotos eram para ser capturado a partir da superfície lunar durante a missão. Em vez disso, os 3,1 metros (10 pés) de nave-mãe da guarda florestal Block II carregava uma câmera de televisão 200-scan-line que foi para capturar imagens durante a descida em queda livre para a superfície lunar. A câmara foi concebido para transmitir uma imagem a cada 10 segundos. Segundos antes do impacto, aos 5 e 0,6 km (3,1 e 0,37 mi) acima da superfície lunar, as naves-mãe da guarda florestal tomou imagem (que pode ser visto Aqui).

Outros instrumentos de coleta de dados antes que a nave-mãe caiu sobre a lua era um espectrômetro de raios gama para medir a composição química lunar global e um altímetro radar. O altímetro radar era dar um sinal de ejetar a cápsula de pouso e seu contínuo-foguete alimentado travagem ao mar do navio-mãe Block II. O foguete de travagem foi a abrandar ea esfera de desembarque para um ponto morto em 330 metros (1.080 pés) acima da superfície e separados, permitindo que a esfera de destino para libertar cair mais uma vez e atingiu a superfície.

No Rangers 3, a falha do sistema de orientação Atlas e um erro de software a bordo do estágio superior Agena combinados para colocar a nave espacial em um curso que iria perder a Lua. As tentativas de salvar a fotografia lunar durante um sobrevôo da Lua foram frustrados pelo fracasso em voo do computador de vôo a bordo. Esta foi provavelmente devido a prévia esterilização por calor da nave espacial, mantendo-o acima do ponto de água a ferver durante 24 horas no terreno, para proteger a Lua seja contaminada por organismos terrestres. Esterilização por calor também foi responsabilizado por falhas subsequentes em voo da nave espacial no computador Ranger 4 eo subsistema de energia no Rangers 5. Apenas Ranger 4 chegou à Lua em um impacto acidente descontrolado no lado mais distante da Lua.

Esterilização por calor foi interrompido para as quatro sondas finais Bloco III da guarda florestal. Estes substituiu o Bloco II desembarque cápsula e seu retrorocket com um sistema de televisão mais pesado, mais capaz de apoiar a selecção do local de pouso para futuras missões tripuladas Apollo pouso Lua. Seis câmeras foram concebidos para ter milhares de fotos de alta altitude no período final de vinte minutos antes de cair sobre a superfície lunar. Resolução da câmera era 1.132 linhas de varredura, muito maior do que as 525 linhas encontradas em um americano de 1964 televisão casa típica. Enquanto Ranger 6 sofreu uma falha deste sistema de câmera e nao fotografias apesar de um voo de outra forma bem-sucedida, a subsequente Ranger 7 missão para Mare Cognitum foi um sucesso completo.

Quebrar a série de fracassos nas tentativas americanas de seis anos para fotografar a Lua de perto, o Ranger 7 missão era visto como um ponto de viragem nacional e instrumental em permitir que a chave de apropriação 1.965 orçamento da NASA para passar pelo Congresso dos Estados Unidos intacta, sem uma redução dos fundos para o programa de pouso na Lua Apollo tripuladas. Sucessos subsequentes com Ranger 8 e Ranger 9 impulsionado ainda mais esperanças americanas.

Soft desembarques não tripulados soviéticas (1966-1976)

Modelo de Luna 16 Lua solo retorno amostra lander
Modelo de Lunokhod Soviética rover lua automática
Missão URSS Massa (kg) Intensificador Lançada Objetivo Missão Resultado Missão Zona de aterragem Lat / Lon
Luna-9 1580 Semyorka - 8K78 31 de janeiro de 1966 Lua de pouso Sucesso - primeiro poiso suave, inúmeras fotos Oceanus Procellarum 7.13 ° N 64.37 ° W
Luna-13 1580 Semyorka - 8K78 21 de dezembro de 1966 Lua de pouso Sucesso - segundo lunar aterragem suave, inúmeras fotos Oceanus Procellarum 18 ° 52'N 62 ° 3'W
Próton 19 de fevereiro de 1969 Rover lunar Falha - booster mau funcionamento, não conseguiu atingir a órbita da Terra
Próton 14 de junho de 1969 Retorno Amostra Falha - booster mau funcionamento, não conseguiu atingir a órbita da Terra
Luna-15 5700 Próton 13 de julho de 1969 Retorno Amostra Falha - impacto acidente lunar Mare Crisium desconhecido
Cosmos-300 Próton 23 de setembro de 1969 Retorno Amostra Falha - encalhado em órbita baixa da Terra
Cosmos-305 Próton 22 de outubro de 1969 Retorno Amostra Falha - encalhado em órbita baixa da Terra
Próton 06 de fevereiro de 1970 Retorno Amostra Falha - booster mau funcionamento, não conseguiu atingir a órbita da Terra
Luna-16 5600 Próton 12 de setembro de 1970 Retorno Amostra Sucesso - voltou 0,10 kg de solo da Lua para a Terra Mare Fecunditatis 000.68S 056.30E
Luna-17 5700 Próton 10 de novembro de 1970 Rover lunar Sucesso - Lunokhod-1 rover viajou 10,5 quilômetros em toda a superfície lunar Mare Imbrium 038.28N 325.00E
Luna-18 5750 Próton 02 de setembro de 1971 Retorno Amostra Falha - impacto acidente lunar Mare Fecunditatis 003.57N 056.50E
Luna-20 5727 Próton 14 de fevereiro de 1972 Retorno Amostra Sucesso - voltou 0,05 kg de solo da Lua para a Terra Mare Fecunditatis 003.57N 056.50E
Luna-21 5950 Próton 08 de janeiro de 1973 Rover lunar Sucesso - Lunokhod-2 rover viajou 37,0 quilômetros em toda a superfície lunar LeMonnier Crater 025.85N 030.45E
Luna-23 5800 Próton 28 de outubro de 1974 Retorno Amostra Falha - Lua desembarque alcançado, mas mau funcionamento impedido de recolha de amostras Mare Crisium 012.00N 062.00E
Próton 16 de outubro de 1975 Retorno Amostra Falha - booster mau funcionamento, não conseguiu atingir a órbita da Terra
Luna-24 5800 Próton 09 de agosto de 1976 Retorno Amostra Sucesso - voltou 0,17 kg de solo da Lua para a Terra Mare Crisium 012.25N 062.20E

O Luna 9 nave espacial, lançado pela União Soviética , realizou o primeiro pouso bem-sucedido Lua macia no dia 3 de fevereiro. Airbags protegido seu 99 kg (220 lb) cápsula ejectable que sobreviveu a uma velocidade de impacto de mais de 15 metros por segundo (54 km / h). Luna 13 duplicada esta façanha com um pouso na Lua semelhante em 24 de dezembro de 1966. Ambos retornaram fotografias panorâmicas que foram as primeiras vistas a partir da superfície lunar.

Luna 16 foi o primeiro sonda robótica para pousar na Lua e retornar com segurança uma amostra de volta lunar para a Terra. Ele representou a primeira lunar missão de retorno de amostras pela União Soviética , e foi o terceiro lunar missão de recolha de amostras em geral, na sequência da Apollo 11 e Apollo 12 missões. Esta missão foi depois repetida com sucesso por Luna 20 (1972) e Luna 24 (1976).

Em 1970 e 1973 dois Lunokhod ("Moonwalker") robóticas rovers lunares foram entregues para a Lua, onde eles operado com sucesso por 10 e 4 meses, respectivamente, cobrindo 10,5 km ( Lunokhod 1) e 37 km ( Lunokhod 2). Estas missões rover estavam em operação simultaneamente com a série de missões Lua demonstração aérea, que orbita e aterragem Zond e Luna.

Soft desembarques não tripulados americanos (1966-1968)

Lançamento da Surveyor 1.
Pete Conrad, comandante da Apollo 12, está ao lado de Surveyor 3 lander. No fundo é a Apollo 12 lander, Intrepid.

A American robótico Programa Surveyor foi parte de um esforço para localizar um site seguro na Lua para uma aterragem humana e teste em condições lunares os radares de sistemas e aterragem necessárias para fazer um verdadeiro aterrissagem controlada. Cinco das sete missões do topógrafo fez sucesso pousos na Lua não tripulados. Surveyor 3 foi visitou dois anos após a sua chegada à Lua pela tripulação da Apollo 12. Eles removeram partes dele para exame de volta à Terra para determinar os efeitos da exposição a longo prazo para o ambiente lunar.

Missão dos EUA Massa (kg) Intensificador Lançada Objetivo Missão Resultado Missão Zona de aterragem Lat / Lon
Surveyor 1 292 Atlas - Centauro 30 de maio de 1966 Lua de pouso Sucesso - 11.000 imagens voltou, primeiro pouso na Lua americana Oceanus Procellarum 002.45S 043.22W
Surveyor 2 292 Atlas - Centaur 20 de setembro de 1966 Lua de pouso Falha - avaria do motor midcourse, colocando veículo em queda irrecuperável; caiu ao sudeste de Copérnico Crater Sinus Medii 004.00S 011.00W
Surveyor 3 302 Atlas - Centaur 20 de abril de 1967 Lua de pouso Sucesso - 6000 imagens devolvido; valeta escavada para 17,5 cm de profundidade, após 18 horas de uso braço robô Oceanus Procellarum 002.94S 336.66E
Surveyor 4 282 Atlas - Centaur 14 de julho de 1967 Lua de pouso Falha - o contato de rádio perdeu 2,5 minutos antes da aterragem; perfeito pouso na Lua automatizado possível, mas resultado desconhecido Sinus Medii desconhecido
Surveyor 5 303 Atlas - Centaur 08 de setembro de 1967 Lua de pouso Sucesso - 19.000 fotos voltou, primeiro uso de alfa dispersão monitor de composição do solo Mare Tranquillitatis 001.41N 023.18E
Surveyor 6 300 Atlas - Centaur 07 de novembro de 1967 Lua de pouso Sucesso - 30.000 fotos devolvido, o braço robótico & alfa ciência dispersão, arranque do motor, segundo patamar de 2,5 m de distância do primeiro Sinus Medii 000.46N 358.63E
Surveyor 7 306 Atlas - Centaur 07 de janeiro de 1968 Lua de pouso Sucesso - 21.000 fotos devolvido; robot braço & alpha dispersão ciência; feixes de laser da Terra detectada Tycho Crater 041.01S 348.59E

Transição de desembarques ascensão direta para operações em órbita lunar

No prazo de quatro meses um do outro no início de 1966, a União Soviética e os Estados Unidos haviam realizado pousos na Lua com sucesso nave espacial não tripulada. Para o público em geral os dois países haviam demonstrado capacidades técnicas mais ou menos iguais, retornando imagens fotográficas a partir da superfície da Lua. Estas imagens proporcionou uma resposta afirmativa chave para a questão crucial da existência ou não do solo lunar iria apoiar futuras sondas tripuladas com o seu peso muito maior.

No entanto, a Luna 9 pouso forçado de uma esfera robusto usando airbags em uma de 30 milhas (48 km) -por-hour velocidade de impacto balístico tinha muito mais em comum com as fracassadas tentativas 1962 Guarda-florestal de desembarque e seu planejado de 100 milhas (160 km ) -por horas impactos do que com o Surveyor 1 pouso suave em três patas usando sua, retrorocket ajustável pelo impulso controlado por radar. Enquanto Luna 9 e Surveyor 1 eram os dois maiores realizações nacionais, única Surveyor 1 tinha chegado ao seu local de pouso empregando tecnologias-chave que seriam necessários para um vôo tripulado. Assim, a partir de meados de 1966, os Estados Unidos haviam começado a puxar à frente da União Soviética na chamada corrida espacial a pousar um homem na Lua.

Uma linha do tempo da corrida espacial entre 1957 e 1975, com as missões dos EUA e da URSS.

Os avanços em outras áreas eram necessárias antes de nave espacial tripulada poderia seguir os não tripulados para a superfície da Lua. De particular importância foi desenvolver a competência para realizar operações de vôo em órbita lunar. Ranger, e Surveyor iniciais tentativas de pouso Luna Lua todos utilizados caminhos de vôo da Terra que viajaram diretamente para a superfície lunar sem primeiro colocar a nave espacial em uma órbita lunar. Tal subidas diretas utilizar uma quantidade mínima de combustível para naves espaciais não tripuladas em uma viagem só de ida.

Em contraste, veículos tripulados precisam de combustível adicional, após um pouso lunar para permitir uma viagem de regresso de volta à Terra para a tripulação. Deixando esta enorme quantidade de combustível necessária Terra-retorno em órbita lunar até que ele seja usado mais tarde na missão é muito mais eficiente do que tomar esse combustível até a superfície lunar em um pouso na Lua e, em seguida, transportar tudo de volta para o espaço novamente, trabalhando contra a gravidade lunar em ambos os sentidos. Tais considerações levam logicamente a um perfil de missão órbita lunar encontro para uma aterragem de lua.

Assim, a partir de meados de 1966, tanto os EUA ea URSS progrediu naturalmente em missões que contou com operações em órbita lunar como um pré-requisito necessário para uma aterragem de lua. Os principais objectivos destas sondas não tripuladas iniciais eram extensas mapeamento fotográfico de toda a superfície lunar para a seleção de locais de desembarque tripulados e, para os soviéticos, o check-out de equipamentos de comunicações de rádio que seria usado em futuras aterragens macias.

Uma grande descoberta inesperada de sondas lunares iniciais eram enormes volumes de materiais densos abaixo da superfície da Lua maria. Tais concentrações em massa (" mascons ") pode enviar uma missão tripulada perigosamente fora do curso nos minutos finais de um pouso na Lua quando se aponta para um relativamente pequeno zona de aterragem que é suave e segura. Mascons também foram encontradas ao longo de um período maior de tempo para perturbar grandemente as órbitas de satélites de baixa altitude ao redor da Lua, tornando suas órbitas instáveis ​​e forçando um acidente inevitável na superfície lunar no período relativamente curto de meses a alguns anos. Assim, todos os satélites Lunar Orbiter, eventualmente, tornar-se não-intencionais "landers lunares" no final de suas missões.

Controlando a localização de impacto para veículos orbitais lunares usados ​​podem ter valor científico. Por exemplo, em 1999, a NASA sonda Lunar Prospector foi deliberadamente orientada para impactar uma área sombreada permanentemente de Shoemaker cratera perto do pólo sul lunar. Esperava-se que a energia do impacto vaporizaria suspeitas de depósitos de gelo sombreadas na cratera e libertar uma pluma de vapor de água que seria detectável a partir da Terra. Nenhum tal pluma foi observada. No entanto, um pequeno frasco de cinzas do corpo do pioneiro cientista lunar Eugene Shoemaker foi entregue pelo Prospector Lunar à cratera nomeado em sua honra - atualmente o único ser humano permanece na Lua hoje.

Satélites de órbita lunar soviético (1966-1974)

Intensificador Lançada Objetivo Missão Resultado Missão
Cosmos - 111Molniya-M01 de março de 1966Orbitador lunar Falha - encalhado em órbita baixa da Terra
Luna-101582Molniya-M31 de março de 1966Orbitador lunarSucesso- 2.738 órbita km x 2,088 km x 72 graus, 178 m período, 60 dias missão científica
Luna-111640Molniya-M24 de agosto de 1966Orbitador lunar Sucesso- 2.931 órbita km x 1,898 km x 27 graus, 178 m período, 38 dias missão científica
Luna-12 1.620 Molniya-M22 de outubro de 1966Orbitador lunar Sucesso- 2.938 órbita km x 1,871 km x 10 graus, 205 m período, 89 dias missão científica
Cosmos-1591700Molniya-M17 de maio de 1967 Teste de protótipo Sucesso- órbita tripulado comunicações desembarque teste de calibragem de rádio de engrenagens de alta Terra
Molniya-M07 de fevereiro de 1968Orbitador lunar Falha- booster mau funcionamento, não conseguiu atingir a órbita terrestre - tentativa de teste de calibragem de rádio?
Luna-141700Molniya-M07 de abril de 1968Orbitador lunar Sucesso- 870 km x 160 km x 42 deg órbita, 160 m período, órbita instável, teste de calibragem de rádio?
Luna-19 5700 Próton 28 de setembro de 1971Orbitador lunar Sucesso- 140 órbita km x 140 km x 41 graus, 121 m período, 388 dias missão científica
Luna-22 5700 Próton 29 de maio de 1974Orbitador lunar Sucesso- 222 x órbita km 219 km x 19 graus, 130 m período, 521 dias missão científica

Luna 10 se tornou a primeira espaçonave a orbitar a Lua em 03 de abril de 1966.

Satélites de órbita lunar americano (1966-1967)

Missão dos EUA Massa (kg) Intensificador Lançada Objetivo Missão Resultado Missão
Lunar Orbiter 1 386 Atlas - Agena 10 de agosto de 1966Orbitador lunar Sucesso- 1.160 km X órbita 189 km x 12 graus, 208 m período, 80 dias missão fotografia
Lunar Orbiter 2 386 Atlas - Agena 06 de novembro de 1966Orbitador lunar Sucesso- 1.860 órbita km X 52 km x 12 graus, 208 m período, 339 dias missão fotografia
Lunar Orbiter 3 386 Atlas - Agena 05 de fevereiro de 1967Orbitador lunar Sucesso- 1.860 órbita km X 52 km x 21 graus, 208 m período, 246 dias missão fotografia
Lunar Orbiter 4 386 Atlas - Agena 04 de maio de 1967Orbitador lunar Sucesso- 6.111 órbita km X 2,706 km x 86 graus, 721 m período, 180 dias missão fotografia
Lunar Orbiter 5 386 Atlas - Agena 01 de agosto de 1967Orbitador lunar Sucesso- 6.023 km X órbita 195 km x 85 graus, 510 m período, 183 dias missão fotografia

Loop Voos circumlunar soviéticas (1967-1970)

Zond montado no palco topo da Proton reforço em hangar de montagem.

É possível apontar uma espaçonave da Terra para que ela fará um loop em torno da Lua e retornar à Terra sem entrar em órbita lunar, após o chamado trajetória de retorno livre. Tais missões de loop circumlunar são mais simples do que as missões em órbita lunar, porque os foguetes de travagem órbita lunar e regresso a Terra não são necessários. No entanto, uma viagem de um laço circumlunar tripulada coloca importantes desafios acima e além daqueles encontrados em uma missão tripulada baixa da Terra em órbita, oferecendo lições valiosas em preparação para uma aterragem de lua. O primeiro deles está dominando as demandas de re-entrar na atmosfera da Terra ao voltar da lua.

Veículos tripulada em órbita da Terra, como o retorno do vaivém espacial para a Terra a partir de uma velocidade de cerca de 17.000 milhas por hora (27,400 kmh, 7600 m / s). Devido aos efeitos da gravidade, um veículo de voltar da Lua atinge a atmosfera da Terra a uma velocidade muito mais elevada de cerca de 25.000 milhas por hora (40,200 kmh, 11.200 m / s). O g-loading em astronautas durante o resultante desaceleração pode ser nos limites da resistência humana, mesmo durante uma reentrada nominal. Pequenas variações no trajeto de vôo veículo e ângulo de reentrada durante um retorno da Lua pode facilmente resultar em níveis fatais de força de desaceleração.

Conseguir um vôo tripulado laço circumlunar antes de uma missão de alunissagem tornou-se um objetivo principal dos soviéticos com o seu programa de nave espacial Zond. Os três primeiros foram Zonds sondas planetárias não tripulados; depois disso, o nome Zond foi transferida para um programa tripulado completamente separada. O foco inicial destes Zonds posteriores foi extensa ensaio de técnicas de reentrada de alta velocidade necessárias. Este foco não era compartilhada pelos americanos, que escolheram em vez de contornar o trampolim de uma missão tripulada laço circumlunar e nunca desenvolveram uma nave espacial separada para esse fim.

Voos espaciais tripulados iniciais, no início da década de 1960 colocou uma única pessoa em órbita baixa da Terra durante os soviética Vostok e americanos programas Mercury. A extensão de dois voos do programa Vostok conhecida como Voskhod utilizada de forma eficaz cápsulas Vostok com seus assentos ejetáveis ​​removidos para alcançar estreias espaciais soviéticas de várias equipes de pessoas em 1964 e no início de 1965. caminhadas espaciais Esses recursos foram mais tarde demonstrado pelos americanos em dez Gêmeos baixo missões de órbita da Terra durante todo 1965 e 1966, utilizando um design totalmente novo nave espacial de segunda geração que tinha pouco em comum com a Mercury anterior. Estas missões Gemini passou a provar técnicas críticas para orbital aproximação e acoplagem que foram cruciais para um perfil da missão da aterragem lunar tripulada.

Após o fim do programa Gemini, a União soviéticos começou a voar a sua segunda geração Zond nave espacial tripulada em 1967 com o objetivo final de looping um cosmonauta ao redor da Lua e retorná-lo imediatamente para a Terra. O Zond nave espacial foi lançada com o mais simples e já está operacional Proton lançamento do foguete, ao contrário do tripulada da Lua esforço paralelo Soviética pouso também em curso no tempo com base na terceira geração de naves espaciais Soyuz exigindo o desenvolvimento do avançado N-1 de reforço. Os soviéticos acreditavam assim eles poderiam conseguir um vôo tripulado anos Zond circunlunar antes de um norte-americano tripulado de pouso lunar e assim marcar uma vitória de propaganda. No entanto, os problemas de desenvolvimento significativas atrasou o zond e o sucesso do programa de aterragem lunar americana Apollo levou ao eventual cessação do esforço Zond.

Como Zond, voos Apollo Lua eram geralmente lançados em uma trajetória de retorno gratuito que iria devolvê-los para a Terra através de um circuito circumlunar no caso de um mau funcionamento do módulo de serviço não conseguiram colocá-los em órbita lunar como planejado. Esta opção foi implementada depois de uma explosão a bordo da missão Apollo 13 em 1970, que é a única missão tripulada laço circumlunar voou até agora.

Missão URSS Massa (kg) Intensificador Lançada Objetivo Missão Carga paga Resultado Missão
Cosmos-1465400 Próton 10 de março de 1967Orbit alta Terranão tripulado O sucesso parcial- chegou com sucesso alta órbita da Terra, mas tornou-se encalhado e era incapaz de iniciar reentrada atmosférica teste controlado de alta velocidade
Cosmos-1545400 Próton 08 de abril de 1967Orbit alta Terranão tripulado O sucesso parcial- chegou com sucesso alta órbita da Terra, mas tornou-se encalhado e era incapaz de iniciar reentrada atmosférica teste controlado de alta velocidade
Próton 28 de setembro de 1967Orbit alta Terranão tripulado Falha - booster mau funcionamento, não conseguiu atingir a órbita da Terra
Próton 22 de novembro de 1967Orbit alta Terranão tripulado Falha - booster mau funcionamento, não conseguiu atingir a órbita da Terra
Zond-45140 Próton 02 de março de 1968Orbit alta Terranão tripulado O sucesso parcial- lançado com sucesso a 300,000 km órbita alta Terra, de alta velocidade de reentrada orientação teste de mau funcionamento, auto-destruição intencional para evitar a terra firme fora da União Soviética
Próton 23 de abril de 1968Circunlunar loopcarga biológica não humana Falha - booster mau funcionamento, não conseguiu atingir a órbita terrestre; lançamento explosão preparação tanque mata três em equipe pad
Zond-55375 Próton 15 de setembro de 1968Circunlunar loopcarga biológica não humana Sucesso- enrolada ao redor da Lua, retornou carga biológica viva em segurança à Terra, apesar de desembarque fora do alvo fora da União Soviética no Oceano Índico
Zond-65375 Próton 10 de novembro de 1968Circunlunar loopcarga biológica não humanaO sucesso parcial- enrolada ao redor da Lua, a reentrada bem-sucedida, mas a perda de pressão de ar de cabine causou a morte carga biológica, mau funcionamento do sistema de pára-quedas e danos do veículo grave no desembarque
Próton 20 de janeiro de 1969Circunlunar loopcarga biológica não humana Falha - booster mau funcionamento, não conseguiu atingir a órbita da Terra
Zond-75979 Próton 08 de agosto de 1969Circunlunar loopcarga biológica não humana Sucesso - enrolada ao redor da Lua, retornou carga biológica em segurança à Terra e pousou no alvo dentro da União Soviética. Só missão Zond cuja reentrada forças G teria sido de sobrevivência por tripulação humana tivessem sido bordo.
Zond-85375 Próton 20 de outubro de 1970Circunlunar loopcarga biológica não humana Sucesso- enrolada ao redor da Lua, retornou carga biológica em segurança à Terra, apesar de desembarque fora do alvo fora da União Soviética no Oceano Índico

Zond 5 foi a primeira espaçonave para levar vida da Terra para a vizinhança da Lua e retorno, iniciando a última volta da corrida espacial com a sua carga de tartarugas, insetos, plantas e bactérias. Apesar do fracasso sofrido em seus momentos finais, a missão Zond 6 foi relatado pela mídia soviéticas como sendo um sucesso também. Embora saudado mundialmente como notáveis ​​realizações, ambas as missões Zond voou trajectórias de reentrada off-nominais, resultando em forças de desaceleração que teria sido fatal para tripulantes humanos tivessem sido bordo.

Como resultado, os soviéticos secretamente planejava continuar os testes Zond não tripuladas até a sua fiabilidade para apoiar vôo tripulado tinha sido demonstrada. No entanto, devido a problemas contínuos da NASA com o módulo lunar, e por causa de relatórios da CIA de um potencial voo circumlunar tripulado soviético no final de 1968, a NASA fatalmente mudou o plano de voo da Apollo 8 a partir de um teste do módulo lunar da Terra em órbita de uma missão órbita lunar prevista para final de dezembro 1968.

No início de dezembro 1968, a janela de lançamento para a Lua aberto para o local de lançamento Soviética em Baikonur, dando a URSS a sua chance final para vencer os EUA à Lua. Os cosmonautas entraram em alerta e pediu para voar a nave espacial Zond em seguida, em contagem regressiva final em Baikonur na primeira viagem tripulada à Lua. Em última análise, no entanto, o soviético Politburo decidiu que o risco de morte tripulação era inaceitável dado o fraco desempenho combinado a esse ponto de Zond / Proton e assim esfregou o lançamento de uma missão lunar tripulada soviética. Sua decisão provou ser um sábio, uma vez que esta missão Zond não numerada foi destruída em outro teste não tripulado quando foi finalmente lançado algumas semanas depois.

Por esta altura voos da terceira geração americana Apollo nave espacial havia começado. Muito mais capaz do que a Zond, a espaçonave Apollo tinha o poder de foguetes necessário para deslizar para dentro e para fora da órbita lunar e para fazer ajustes de curso necessários para uma reentrada segura durante o retorno à Terra. A missão Apollo 8 realizou a primeira viagem tripulada à Lua em 24 de dezembro de 1968, certificando o Saturn V impulsionador para o uso e não tripulado que voa um loop circumlunar mas sim uma completa dez órbitas ao redor da Lua antes de retornar com segurança à terra. Apollo 10, em seguida, realizaram um ensaio geral de uma aterragem de lua maio de 1969. Esta missão parou em 10 milhas (16 km) de altitude acima da superfície lunar, realizando necessário mapeamento de baixa altitude de mascons trajetória de alteração usando um protótipo de fábrica do módulo lunar que era muito acima do peso para permitir um pouso bem-sucedido. Com o fracasso da tentativa de retorno de amostras Soviética Lua pouso não tripulado Luna 15 em julho de 1969, o palco estava montado para Apollo 11 .

Aterragens de lua (1969-1972)

Os EUASaturno Veo SoviéticaN1.

Estratégia americana

O programa de exploração US Lua originado durante o Eisenhower administração. Em uma série de meados dos anos 1950 em artigos de Collier revista, Wernher von Braun tinha popularizado a idéia de uma expedição tripulada à Lua para estabelecer uma base lunar. A aterragem de lua posou vários desafios técnicos assustadora para os EUA ea URSS. Além de orientação e gestão de peso, a reentrada na atmosfera sem superaquecimento ablativo foi um grande obstáculo. Após o lançamento da União Soviética Sputnik , von Braun promoveu um plano para o Exército dos Estados Unidos para estabelecer um posto avançado lunar militar em 1965.

Após os sucessos soviéticos adiantados , especialmente Yuri Gagarin voo 's, o presidente dos EUA John F. Kennedy olhou para um projeto americano que captura a imaginação do público. Ele perguntou o vice-presidente Lyndon Johnson para fazer recomendações sobre um esforço científico que provasse US liderança mundial. As propostas incluíam opções não-espaciais, tais como grandes projetos de irrigação para beneficiar os Terceiro Mundo. soviéticos, na época, tinha foguetes mais poderosos do que os Estados Unidos, o que lhes deu uma vantagem em alguns tipos de missão espacial.

Avanços na tecnologia de armas nucleares dos EUA levou a menores ogivas, mais leves e, consequentemente, foguetes com capacidades de carga útil menores. Em comparação, as armas nucleares soviéticas eram muito mais pesado, eo poderoso foguete R-7 foi desenvolvido para carregá-los. Potenciais missões mais modestos, como voando ao redor da Lua, sem aterrar ou o estabelecimento de um laboratório espacial em órbita (ambos foram propostos por Kennedy para von Braun) foram determinados para oferecer muita vantagem para os soviéticos, desde que os EUA teriam que desenvolver um foguete pesado para coincidir com os soviéticos. Um pouso na Lua, no entanto, seria capturar a imaginação do mundo, enquanto funcionando como propaganda.

Locais de pouso da Apollo

Conscientes de que o Programa Apollo iria beneficiar economicamente a maioria dos estados-chave na próxima eleição, particularmente seu estado natal, Texas, porque NASA base 's foi em Houston -Johnson defendeu o programa Apollo. Esta ação superficialmente indicado para aliviar o "fictício lacuna de mísseis "entre os EUA ea URSS, uma promessa de campanha de Kennedy na eleição 1960. O projeto Apollo permitiu o desenvolvimento continuado de tecnologias de dupla utilização.

Johnson também informou que para nada menos do que uma aterragem lunar da URSS teve uma boa chance de bater os EUA Por estas razões, Kennedy aproveitou Apollo como o foco ideal para os esforços americanos no espaço. Ele assegurou continuar o financiamento, protegendo os gastos espaço a partir do corte de impostos de 1963 e desviar dinheiro de outros projetos da NASA. Este consternado líder da NASA, James E. Webb, que pediu apoio para outro trabalho científico.

O impulsionador do Saturn V foi a chave para pousos US Lua. O Saturn tinha um registro perfeito de zero falhas em treze lançamentos.

Tudo o que ele disse em privado, Kennedy precisava de uma mensagem diferente de obter apoio público para defender o que ele estava dizendo e seus pontos de vista. Mais tarde, em 1963, Kennedy perguntou o vice-presidente Johnson para investigar os possíveis benefícios tecnológicos e científicos de uma missão da lua. Johnson concluiu que os benefícios foram limitados, mas, com a ajuda de cientistas da NASA, ele montou um caso poderoso, citando possíveis descobertas médicas e imagens interessantes da Terra a partir do espaço.

Para que o programa tenha êxito, seus proponentes teria que derrotar críticas de políticos de esquerda, que queriam mais dinheiro gasto em programas sociais, e sobre aqueles à direita, que favoreceu um projeto mais militar. Ao enfatizar o retorno científico e jogar com os medos de dominância espacial soviético, Kennedy e Johnson conseguiu balançar a opinião pública: em 1965, 58 por cento dos americanos eram favoráveis ​​Apollo, acima dos 33 por cento dois anos antes. Depois Johnson tornou-se presidente em 1963, a sua defesa permanente do programa permitiu que para ter sucesso em 1969, como Kennedy tinha originalmente esperado.

Estratégia soviética

Líder soviético Nikita Khrushchev não gostava "derrota" por qualquer outro poder, mas igualmente não gostava financiar um projeto tão caro. Em outubro de 1963, ele disse que a URSS não era "atualmente voo planejamento por cosmonautas à Lua", insistindo ao mesmo tempo que os soviéticos não tinha deixado cair fora da corrida. Só depois de mais um ano seria a URSS comprometer-se totalmente a uma tentativa de Lua-de pouso, o que acabou por fracassar.

Ao mesmo tempo, Kennedy havia sugerido vários programas conjuntos, incluindo um possível pouso na Lua pelos astronautas soviéticos e norte-americanos e do desenvolvimento de satélites de monitoramento de tempo melhores. Khrushchev, sentindo uma tentativa por Kennedy para roubar tecnologia espacial russa, rejeitou a idéia:. Se a URSS foi para a Lua, seria ir sozinho Korolev, o designer-chefe da RSA, tinha começado a promover o seu ofício Soyuz eo N-1 lançador de foguetes que teria a capacidade de realizar uma aterragem de lua.

Khrushchev dirigido Design Bureau de Korolev para organizar novas estreias espaço, modificando a tecnologia Vostok existente, enquanto uma segunda equipe começou a construir um completamente novo lançador e artesanato, o reforço Proton ea Zond, para um vôo tripulado cislunar em 1966. Em 1964, a nova Soviética Korolev liderança deu o apoio para um esforço de pouso na Lua e trouxe todos os projetos tripulados sob sua direção.

Com a morte de Korolev eo fracasso do primeiro vôo Soyuz em 1967, a coordenação do programa de pouso na Lua soviético rapidamente desvendado. Os soviéticos construíram um navio de desembarque e cosmonautas selecionados para a missão que teria colocado Aleksei Leonov na superfície da Lua, mas com os sucessivos fracassos lançamento do reforço N1, em 1969, os planos para um pouso tripulado sofreram atraso primeiro e, em seguida cancelamento.

Missões Apollo

No total, vinte e quatro astronautas americanos viajaram para a Lua. Três ter feito a viagem duas vezes, e doze caminharam em sua superfície. Apollo 8 foi uma missão lunar só de órbita, Apollo 10 incluíram o desencaixe e Descida da inserção da órbita (DOI), seguido por LM de preparo para CSM redocking, enquanto Apollo 13, originalmente programado como uma aterragem, acabou como um fly-by lunar, por meio de trajetória retorno livre; assim, nenhuma destas missões efectuadas aterragens. Apollo 7 e Apollo 9 nunca saiu da órbita da Terra. Para além dos perigos inerentes à expedições de lua como visto com Apollo 13, uma das razões para a sua cessação de acordo com o astronauta Alan Bean é o custo que impõe em subsídios governamentais.

Aterragens de lua

Nome da missãoMódulo lunarData da aterragem lunarData blastoff LunarLocal de pouso lunarDuração na superfície lunar Tripulação Número de EVAsTempo total de EVA
Apollo 11 ?guia 20 de julho de 196921 de julho de 1969Sea of Tranquility 21:31 Neil Armstrong,Edwin "Buzz" Aldrin 1 02:31
Apollo 12 Intrépido 19 de novembro de 196921 de novembro de 1969Ocean of Storms1-dia, 7:31Charles "Pete" Conrad,Alan Feijão 2 07:45
Apollo 14 Antares 05 de fevereiro de 197106 de fevereiro de 1971Fra Mauro1-dia, 9:30Alan B. Shepard,Edgar Mitchell 2 09:21
Apollo 15 Falcão 30 de julho de 197103 de agosto de 1971Hadley Rille2 dias, 18:55 David Scott, James Irwin 3 18:33
Apollo 16 Orion 21 de abril de 197224 de abril de 1972Descartes Highlands2 dias, 23:02 John Young, Charles Duke 3 20:14
Apollo 17 Desafiador 11 de dezembro de 197214 de dezembro de 1972Taurus-Littrow3 dias, 02:59Eugene Cernan,Harrison H. "Jack" Schmitt 3 22:04

Outros aspectos da desembarques Apollo Lua

Ao contrário de outras rivalidades internacionais, a corrida espacial manteve-se inalterado de forma direta sobre o desejo de expansão territorial. Depois das aterragens bem sucedidas na Lua, os EUA negou explicitamente o direito de propriedade de qualquer parte da Lua.

Presidente Richard Nixon teve discursosWilliam Safire preparar um discurso de condolências para entrega no caso de Armstrong e Aldrin ficaram ilhados na superfície da Lua e não pôde ser resgatado.

Em 1940 o escritorArthur C. Clarke previu que o homem chegaria à Lua até 2000.

Em 16 de Agosto de 2006, a Associated Press informou que a NASA está faltando os originais fitas televisão de varredura lenta (que foram feitas antes da conversão de varredura para TV convencional) da Apollo 11 lua caminhada. Algumas agências de notícias erroneamente informou que as fitas SSTV foram encontrados no oeste da Austrália, mas as fitas foram apenas gravações de dados da Apollo 11 Apollo precoce Experimentos de superfície Package.

Pousos forçados não tripulado 20o ao 21o século

Hiten (Japão)

No final da sua missão, o orbitador lunar japonêsHiten foi ordenado a colidir com a superfície lunar e fê-lo em 10 de Abril de 1993, às 18: 03: 25.7 UT (11 de Abril 03: 03: 25.7 JST).

SMART-1 (ESA)

No final da sua missão, a ESA orbitador lunar SMART-1 realizado um acidente controlado na Lua, a cerca de 2 km / s. O momento do acidente foi 03 de setembro de 2006, em 5:42 UT.

Chandrayaan-1 (Índia)

Chandrayaan-1 foi a Índia primeira sonda lunar não tripulada 's. Ele foi lançado pela Organização de Investigação Espacial da Índia (ISRO) em outubro de 2008, e operou até agosto de 2009. A missão, incluindo uma que orbita lunar e um pêndulo, foi lançado por uma versão modificada do PSLV, PSLV C11 em 22 de Outubro de 2008, Centro Espacial Satish Dhawan, Sriharikota, Nelore District, Andhra Pradesh, cerca de 80 km ao norte de Chennai , em 06:22 IST (0:52 UTC). A missão foi um grande impulso para o programa espacial da Índia, como a Índia pesquisou e desenvolveu sua própria tecnologia, a fim para explorar a Lua. O veículo foi inserido com sucesso em órbita lunar em 8 de Novembro de 2008, eo pêndulo, o Impact Probe Lua, impactado perto Shackleton cratera no pólo sul da superfície lunar em 14 de novembro de 2008, 20:31 IST. O custo estimado para o projeto foi de 3,86 bilhões de rúpias indianas (US $ 80 milhões).

Pesando 34 kg (£ 75), a caixa de pêndulo em forma realizadas três instrumentos-um sistema de imagem de vídeo, um espectrômetro de massa e um altímetro radar. O sistema de imagem de vídeo tirou fotos da superfície da Lua a partir de grandes altitudes, transmitindo essas imagens para a Terra durante a descida. O espectrómetro de massa fizeram medições da atmosfera lunar extremamente fina. O altímetro radar mede a velocidade de descida da sonda para a superfície lunar, testando a tecnologia para futuras missões de pouso suave. A sonda não incluem travagem foguetes e foi destruída em cima impactando a superfície lunar em sua velocidade planejada de 5.000 quilômetros por hora (3.100 mph).

O orbitador completou 3.000 órbitas adquirindo 70.000 imagens da superfície lunar. Eles foram transmitidas ao primeiro Deep Space Network indiana no Byalalu perto Bangalore , e depois para o indiano Organização de Investigação Espacial Telemetria, Rastreamento e Comando de Rede em Bangalore. Os locais de pouso das missões Apollo Lua foram mapeados pelo orbitador usando várias cargas úteis. Seis dos locais foram mapeados, incluindo a de Apollo 11 , a primeira missão que levou os seres humanos na Lua.

O Lua Mineralogy Mapper instrumento, fornecido pela NASA , confirmou a presença de água na Lua. Isto também foi confirmado pelo espectrômetro de massa no MIP.

Chang'e 1 (China)

A sonda lunar chinesaChang'e 1 executado um acidente controlado sobre a superfície da Lua em 1 de Março de 2009, 2044 GMT, após uma missão de 16 meses.

Desembarques em luas de outros corpos do Sistema Solar

O progresso na exploração do espaço alargou recentemente a frase lua desembarque para incluir outras luas do sistema solar também. A sonda Huygens da missão Cassini para Saturno realizada uma lua não tripulado bem sucedido pouso em Titã em 2005. Da mesma forma, a sonda soviética Phobos 2 veio dentro de 120 milhas (190 quilômetros) de realizar um pouso lunar não tripulada em Marte 'lua Phobos em 1989 antes de rádio contacto com o lander foi subitamente perdido. Um russo missão de retorno de amostras semelhante chamado Fobos-Grunt ("grunt" significa "solo" em russo), lançado em novembro de 2011, mas estagnou em órbita terrestre baixa. Há grande interesse em realizar um pouso na Lua futuro em Jupiter lua 's Europa para aprofundar e explorar a possível oceano de água líquida abaixo de sua superfície gelada.

Missões futuras propostas

O orbitador lunar mais recentemente lançada é da ChinaChang'e 2, que foi lançado no início de outubro de 2010. A China também está planejando para Land Rovers motorizados e coletar amostras nosChang'e 3 eChang'e 4 missões eretornar amostras de solo lunar por 2018 noChang'e 5 missão.

ISRO, a agência indiana National Space, está planejando uma segunda versão do Chandrayaan chamado Chandrayaan 2. De acordo com o ex-presidente do ISRO G. Madhavan Nair, "A Organização de Pesquisa Espacial da Índia ( ISRO) espera para aterrar dois rovers motorizados - um indiano e outro russo - na Lua em 2014, como parte de seu segundo . missão Chandrayaan O rover será projetado para mover-se sobre rodas em a superfície lunar, pegar amostras de solo ou rochas, fazer análise química no local e enviar os dados para a mãe-sonda Chandrayaan II, que será em órbita acima. Chandrayaan II irá transmitir os dados para a Terra. " As cargas já foram finalizadas. ISRO tem mencionado que, devido a restrições de peso não vai estar carregando quaisquer cargas no exterior nesta missão. O peso lander é projetada para ser 1.250 kg, ea nave espacial será lançada pela Geosynchronous Satellite Launch Vehicle.

Da RússiaLuna-Glob 1 é esperado para ser lançado em 2015. Em 2007, o chefe da Agência Espacial Russa anunciou planos de enviar cosmonautas à Lua até 2025 e estabelecer uma base permanente roboticamente operado lá em 2027-2032.

O Lunar Programa Robotic Precursor (LPRP) é um programa de missões espaciais robóticas que a Nasa vai usar para se preparar para futuros pousos na Lua. Até agora, duas sondas foram lançadas no programa, a Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) eo Lunar Crater Observation e Sensoriamento Satélite (LCROSS), com um terceiro ônibus espacial, a Atmosfera Lunar and Dust Ambiente Explorer (Ladee), programado para lançamento em 2013, mas não há pousos na Lua estão programadas ainda.

O Competição Google Lunar X Prize oferece um prêmio de US $ 20 milhões para a primeira equipe de financiamento privado para aterrar uma sonda robótica no. Lua Como o Prêmio X Ansari, antes disso, a competição tem como objetivo avançar o estado da arte na exploração do espaço privado. Das várias equipes concorrentes, Puli Espaço Technologies planeja lançar em 2014 e Astrobotic Tecnologia planeja lançar em 2014 ou 2015

Acusações Hoax

Astronauta Buzz Aldrin, piloto do módulo lunar da primeira missão de pouso lunar, posa para uma fotografia ao lado da implantadobandeira dos Estados Unidos durante uma atividade extraveicular da Apollo 11 (EVA) na superfície lunar.

Algumas pessoas insistem em que os desembarques Apollo Lua eram uma farsa. No entanto, empírica evidência está prontamente disponível para mostrar que pousos na lua tripulado de fato ocorrer. Qualquer pessoa na Terra com uma apropriada a laser e telescópio sistema pode saltar feixes de laser off três matrizes retrorefletor deixou na Lua pela Apollo 11, 14 e 15, verificando a implantação do Variando Experiment Laser Lunar nos locais de desembarque Apollo Lua historicamente documentados e assim provando equipamentos construídos na Terra foi transportado com sucesso para a superfície da Lua. Além disso, em Agosto de 2009 da NASA Lunar Reconnaissance Orbiter começou a enviar de volta fotos de alta resolução dos locais de pouso da Apollo. Estas fotos mostram não só os grandes estágios de descida das sondas lunares deixados para trás, mas também faixas de trilhas para caminhadas dos astronautas na poeira lunar.

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