Илюзията за нулевата скорост и капана на ниската лунна орбита
В архивите на НАСА и протоколите от мисиите "Аполо" съществува един факт, който за непредубедения наблюдател звучи парадоксално. Космическият кораб, намиращ се в ниска лунна орбита на около 100 километра над повърхността, не "виси" в пространството. Той се носи с чудовищна за земните понятия скорост от приблизително 1600 метра в секунда – над 5700 километра в час. Луната наистина е с шест пъти по-слаба гравитация от Земята и няма никаква атмосфера, която да оказва аеродинамично съпротивление, но точно това отсъствие на газове е първата голяма пробойна в популярните теории за лесното спускане. На Земята или дори на Марс спускаемият апарат ползва плътността на въздуха като безплатна спирачка; топлинният щит поема кинетичната енергия, а парашутите вършат останалото. На Луната няма за какво да се хванеш. Няма въздушна възглавница. Спирането там е изцяло и единствено въпрос на сурова реактивна тяга.
Смисълът на всеки опит за кацане не е просто да слезеш "надолу". В орбиталната механика "надолу" всъщност означава бързо падане, ако първо не нулираш страничното си движение. За да може един астронавт просто да "скочи" от орбиталния модул и да се спусне на повърхността, той трябва да неутрализира почти целия си хоризонтален импулс от 1.6 км/сек. Ако човек разкопчае осигурителното си въже и просто "скочи" от люка в посока към Луната, той не започва да пада вертикално. Той просто влиза в малко по-елиптична орбита със същата огромна скорост, която след половин обиколка отново го връща на същата височина. За да се превърне орбитата в траектория на падане, е нужно драстично намаляване на скоростта – маневра, изискваща енергия, която никоя лична раница не може да осигури.
Суровият тонаж: Защо "малкият" скафандър бързо става тежък колкото танк
Когато разгледаме наличните технологии – например системата за аварийно спасяване на астронавти SAFER (Simplified Aid for EVA Rescue), използвана от НАСА при излизане извън Международната космическа станция – цифрите веднага убиват всякаква романтика. Тази раница е проектирана с единствената цел да спаси астронавт, който случайно е изгубил контакт със станцията, осигурявайки му общ капацитет на скоростна промяна (т.нар. делта-V) от едва 3 метра в секунда. Това е достатъчно да компенсира малко побутване, но е над 500 пъти по-малко от това, което е физически необходимо за напускане на лунната орбита и меко кацане.
Нека направим проста операция по изчисляване на масите, каквато инженерите от "Груман" (Grumman Aircraft Engineering Corporation) са правили през 60-те години при проектирането на лунния модул (LM-1). Един астронавт в пълен лунен скафандър тежи около 160-180 килограма. Според известната ракета формула на Циолковски, за да ускори или забави тази маса с 1600 м/с, напрежението върху горивната маса нараства експоненциално. За да получиш нужната делта-V, горивото трябва да представлява над 70-80% от общата маса на цялата система.
Това означава, че астронавтът не може да носи просто "раница". Той трябва да бъде застегнат върху масивна метална конструкция, състояща се основно от резервоари под високо налягане, съдържащи високотоксични хиперголични горива – азотен тетроксид и аерозин-50, които се възпламеняват при контакт. Добавете към това ракетен двигател с възможност за регулиране на тягата, системи за ориентация (RCS), радар за измерване на разстоянието до повърхността и захранващи батерии. В този момент концепцията за "индивидуален скок" престава да съществува. Вие отново сте построили лунен модул – просто сте премахнали кабината и сте изложили пилота на вакуума и космическата радиация.
