Chaosyciencia - Note de divulgare; n cient; fica - Jocuri gravitaționale de la Pământ la Lună ...
Cum să nu-l cităm pe Jules Verne atunci când discutăm despre excursii pe Lună. Autorul francez și-a reflectat ideile în această privință în două romane consecutive, De la pământ la lună (1865) și În jurul lunii (1870). Acum, când călătoriile către satelitul nostru sunt deja o realitate, este ușor să recitești lucrările lui Verne și să îi critici greșelile, deși este adevărat că multe dintre aspectele la care a avut dreptate sunt surprinzătoare. După cum s-a explicat deja într-un articol despre chaosyciencia în urmă cu câțiva ani (a se vedea articolele conexe), multe dintre propunerile romancierului francez nu pot fi realizate din cauza limitărilor de natură fizică sau practică.
Călătoriile efective pe Lună cu sonde automate sau nave spațiale pilotate începând cu 1959 s-au bazat și se bazează pe principii foarte diferite de cele considerate de futuristul francez. Cea mai clară diferență dintre aventura ficționalizată a secolului al XIX-lea și realitatea actuală se află în metoda de propulsie. În timp ce Verne a imaginat un tun uriaș care să ofere un proiectil, într-o singură lovitură, cu toată energia necesară pentru a ajunge pe Lună, vehiculele de astăzi ajung la satelitul nostru alimentat de rachete care asigură viteză sondelor sau navelor spațiale într-un mod treptat. Există un contrast brutal între cele două metode. Imaginea fictivă ar fi distrus proiectilul la fața locului, doar prin fricțiunea cu aerul la viteza foarte mare cu care dispozitivul ar părăsi botul tunului. Rachetele, pe de altă parte, împing navele încetul cu încetul, astfel încât acestea să traverseze cele mai dense straturi ale atmosferei cu o viteză moderată: marile viteze necesare saltului pe Lună sunt atinse numai după ce nava spațială a intrat în vid., la mai mult de 200 km deasupra suprafeței terestre.
Diferența dintre rachetă și tun, care depășește cu mult efectul menționat anterior din cauza fricțiunii cu aerul, este adesea ușor de înțeles atunci când este explicată publicului larg. Dar majoritatea oamenilor au o idee despre cum se desfășoară restul călătoriei reale pe Lună, care este foarte asemănătoare cu ceea ce și-a imaginat Verne. Luați în considerare, de exemplu, traiectoria navei spațiale de la Pământ la Lună. Verne nu a intrat în prea multe detalii despre aceasta, ci din povestea sa și din gravurile care însoțesc de obicei edițiile antice și moderne ale acestor romane, rezultă că și-a asumat implicit o traiectorie mai mult sau mai puțin rectilinie. În ilustrațiile care înfățișează momentul împușcării, apropo, Luna însăși apare adesea în câmpul vizual, ca și cum lansarea aventurilor îndrăznețe în spațiu seamănă cu actul de a arăta o pușcă și de a trage trăgaciul. La fel ca în tirul cu ținte sportive practicat pe Pământ, tunul uriaș numit Columbiad este îndreptat către țintă, se trage singur, iar proiectilul este lansat într-o linie mai mult sau mai puțin dreaptă până când atinge ținta.
Mulți oameni au o vedere intuitivă a călătoriei efective pe Lună similară cu cea descrisă. Deși este evident că, în realitate, nu se trage niciun tun, imaginația populară tinde să presupună (fără a face acest lucru explicit sau gândindu-se mult mai mult la asta) că racheta urcă cu nava spațială la bord și că este îndreptată spre Lună și în o cale rectilinie. Nimic nu este mai departe de adevăr.
Mișcarea unei rachete în spațiu depinde, desigur, de propriile sale sisteme de propulsie. Dar dispozitivul evoluează supus câmpurilor gravitaționale ale Lunii și, mai presus de toate, ale Pământului din apropiere și enorm. Influența atracției gravitaționale a pământului nu poate fi ignorată, ceea ce impune restricții inevitabile asupra formei traiectoriilor permise, precum și vitezei cu care acestea pot fi parcurse.
Legile naturale nu interzic, în principiu, ascensiunea către Lună în linie dreaptă și cu o viteză arbitrară, dar de îndată ce fizica problemei este analizată este evident că atacarea călătoriei în acest mod este total și absolut irealizabilă pentru motive practice. Ar fi necesare cantități colosale de energie, care ar implica construirea de nave și rachete de proporții ciclopice. Mai mult, din motive de siguranță, precizie în navigație și pentru extinderea intervalelor în care sunt posibile lansări, se evită ascensiunea directă de pe Pământ către Lună. Calea este întotdeauna parcursă în cel puțin doi pași. Nava spațială este ridicată mai întâi pe orbită în jurul Pământului la o altitudine nu foarte mare, la aproximativ 200 km deasupra solului. Vehiculul rămâne pe această orbită de parcare pentru câteva ore, ceea ce permite verificarea funcționării sistemelor și, de asemenea, așteptarea până când nava spațială se află în poziția ideală în jurul Pământului, astfel încât o nouă aprindere a motoarelor rachete să o plaseze în traiectoria translunară optimă.