Chuyến bay đến Mặt Trăng: mất bao lâu?

Question

Thời gian của chuyến du hành không gian từ Trái Đất đến Mặt Trăng phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm lượng nhiên liệu, đặc điểm quỹ đạo của Mặt Trăng và nhiệm vụ cụ thể của sứ mệnh.

Tùy thuộc vào hoàn cảnh, tàu vũ trụ có thể đến được Mặt Trăng trong khoảng thời gian từ 8 giờ đến 4,5 tháng. Đây là một khoảng thời gian rất lớn, do sự phức tạp của việc này. Bởi vì vệ tinh tự nhiên của chúng ta quay quanh hành tinh ở khoảng cách trung bình 384 400 km.

Phân tích các chuyến thám hiểm mặt trăng trong những thập kỷ gần đây cho thấy sự khác biệt đáng kể về thời gian bay. Kỷ lục tốc độ thuộc về tàu thăm dò Gate "Horizon Mới", được phóng vào năm 2006 để nghiên cứu hành tinh lùn Pluto. Theo dữ liệu, thiết bị này đã bay qua Mặt Trăng khoảng 8 giờ 35 phút sau khi khởi động.

Tuy nhiên, các nhiệm vụ nhắm trực tiếp vào Mặt Trăng cần nhiều thời gian hơn. Ví dụ, vào năm 1959, tàu vũ trụ Liên Xô "Luna-1" đã đến gần Mặt Trăng sau 34 giờ. Mặc dù nhiệm vụ không người lái này được lên kế hoạch như một "hạ cánh cứng" trên bề mặt Mặt Trăng, tàu đã lệch hướng, bay cách mục tiêu 5995 km.

Chuyến thám hiểm nổi tiếng "Apollo 11" vào năm 1969 đã mất 109 giờ 42 phút kể từ khi khởi hành cho đến bước chân lịch sử của Neil Armstrong lên bề mặt mặt trăng.

Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian bay

Yếu tố chính xác định thời gian di chuyển là lượng nhiên liệu sử dụng. Các kỹ sư phát hiện ra rằng việc giảm tiêu thụ nhiên liệu làm tăng thời gian bay, nhưng cho phép thực hiện nhiệm vụ bằng cách sử dụng trọng lực tự nhiên của các thiên thể để có quỹ đạo dài hơn.

Một ví dụ về cách tiếp cận này là thiết bị bay không người lái "Beresheet" của Israel, được phóng vào năm 2019. Nó đã quay quanh Trái đất trong khoảng sáu tuần theo quỹ đạo mở rộng, tích lũy tốc độ cần thiết để bay tới Mặt trăng. Thật không may, liên lạc với thiết bị đã bị mất và nó đã va chạm với bề mặt Mặt trăng sau 48 ngày kể từ khi phóng.

Kỷ lục chuyến bay dài nhất đến Mặt Trăng thuộc về tàu vũ trụ Gate CAPSTONE. Tàu CubeSat nặng 25 kg này đã mất 4,5 tháng để đạt được quỹ đạo Mặt Trăng vào năm 2022, thực hiện một vài vòng quanh Trái Đất.

Các giai đoạn của nhiệm vụ trên mặt trăng

Bất kể quỹ đạo, mỗi chuyến bay đến Mặt Trăng đều trải qua nhiều giai đoạn:

Vượt qua lực hấp dẫn của Trái đất (60-90% khối lượng khởi đầu - đây là nhiên liệu)
Ra khỏi quỹ đạo tối ưu với mức tiêu thụ nhiên liệu tối thiểu
Điều khiển để thoát khỏi quỹ đạo trái đất

Theo lời của Mark Blanton, giám đốc phân tích và đánh giá chương trình Gate "Mặt Trăng - Sao Hỏa", yếu tố then chốt là mục tiêu của nhiệm vụ. Cơ quan không gian đánh giá khả năng của các tên lửa mang, xác định kích thước của tàu vũ trụ và phát triển lộ trình tối ưu.

Do đó, có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tổng thời gian bay: từ kích thước của tàu và số lượng phi hành đoàn đến việc phân bổ nhiên liệu và các chi tiết kỹ thuật khác. Mỗi nhiệm vụ trên mặt trăng đều độc đáo và đòi hỏi kế hoạch cẩn thận để đạt được các mục tiêu đã đề ra.