Почему на Луну не ступала нога человека?

Это не вопрос людской веры, – он чисто технический.

Для того, чтобы разобраться, необходимо знать о Луне немножко больше, чем нам вещают с экранов и пишут уважаемые мной публицисты, фантасты и учёные.

Придётся окунуться в предысторию полётов в космос вообще и, в частности, понять, что необходимо человечеству для полёта на природный спутник Земли. Должен также отметить, это только моя точка зрения, никому не навязываемая. И если кто-то верит, что американские астронавты побывали на Луне в период с 1969 по 1972 год 6 раз, я их не собираюсь переубеждать, – пускай верят.

К тому же, данный рассказ никак не влияет на возросшие потребности побывать не только на ближайшем от Земли космическом объекте, но и удовлетворить свои неуёмные амбиции и отправиться к Марсу, и ещё куда подальше.

Действительно, кто-нибудь задумывался о том, что, свернув «лунную программу» в начале 80-х прошлого столетия, не нашлось желающих проложить научные и туристические маршруты до Луны и обратно, – можно просто с облётом спутника, без высадки на поверхность? Лёту к Луне, по элементарным подсчётам, всего ничего: 384 000 км / 11,2 км/сек ~ 34285,7 сек или ~ 9,5 часов.
(Здесь 384 000 км – среднее расстояние от Земли до Луны; 11,2 км/сек – вторая космическая скорость, нужная для полёта на Луну).

Сегодня авиарейсы между континентами, совершаемые на высотах до 10 000 метров, достигают больших временных промежутков. По информации на 2025 год, самый длинный беспосадочный авиарейс в мире – рейс Singapore Airlines SQ23 из Нью-Йорка в Сингапур. Расстояние – 15349 км, время в пути – около 18 часов. Однако есть планы на запуск нового маршрута, который, по задумке авиакомпании China Eastern Airlines, станет самым продолжительным прямым рейсом в мире. Маршрут (Boeing-777) – Шанхай – Буэнос-Айрес, первый рейс планируется 4 декабря 2025 года. Полёт до столицы Аргентины займёт 25,5 часов, обратный – 29 часов. Маршрут считается прямым, но не беспосадочным: будет двухчасовая остановка в Новой Зеландии (по данным интернет от Алисы).

Не стану приводить слишком далёкие исторические справки, когда фантазировали свободные перелёты в космическом пространстве, не учитывая безвоздушность среды, сложность создания «звездолёта», запасы еды для жизнеобеспечения путешественников. Но люди до такой степени мечтали «покорить» космос, что создавали фильмы, приближённые к осуществлению своих фантазий. Благодаря стараниям режиссёров-постановщиков впервые в 1935 году был создан советский научно-фантастический фильм «Космический рейс», – научная сторона фильма почти безупречна. В 1950 на экраны вышел легендарный фильм «Полёт на Луну, засекреченная миссия» (кстати, на Марс успели «слетать» намного раньше – ещё в 1924 году – в картине Аэлита…, – выписки из интернет).

Надо отдать должное сталинской эпохе: полёты в стратосферу осуществлялись регулярно на протяжении десятилетий, начиная с начала 1930-х. Поскольку в данной публикации рассматривается иная тема, нет необходимости описывать об освоении верхних слоёв атмосферы. Кому интересно, найдите самостоятельно обширную информацию, посвящённую изучению стратосферы.

* * *
Для того, чтобы прозаикам было легче воспринимать чисто технические вопросы, буду сравнивать с известными фактами, с которыми каждый не раз сталкивался, усаживаясь за руль автомобиля или в пассажирское кресло. Нет ничего проще для понимания движения любого вида транспортного средства: нужна энергия перемещения, посредством которой осуществляется движение. Автомобиль для езды требует заправки топлива в бак, либо установки аккумуляторных батарей, если это электромобиль. К примеру, бак вместимостью 40 литров бензина при среднем расходе 8 литров на 100 км, может обеспечить перемещение транспорта на расстояние в 500 км – не далее! Более эффективный двигатель внутреннего сгорания, потребляющий вдвое меньше топлива, способен преодолеть 1000 км. Если к тому же переоборудовать систему авто для езды на водороде, используя более энергоёмкий вид топлива, автомобиль переместится на том же объёме в 40 литров на более дальнее расстояние. Можно установить зависимость от исходных параметров двигательной установки и применяемого энергетического источника движения, рассчитать максимально возможное расстояние движения и скорость перемещения, что имеет огромное практическое значение.

В вышеприведенном примере не указывались условия перемещения авто в среде: встречный или боковой ветер, оживлённая трасса, затяжные подъёмы и спуски, осадки, бездорожье, некачественное дорожное покрытие, – эти и другие факторы обуславливают перемещение транспортного средства в реальных условиях. 

Космический корабль является по сути таким же транспортным средством, как и любое другое, но в отличие, например, от автомобиля, расчётные параметры для старта ракеты с космодрома учитывают дополнительно подъёмную силу, которой необходимо обеспечить для вывода космического груза, аппарата или станции на околоземную орбиту. Самым энергетически эффективным топливом в Природе является ВОДОРОД, поэтому ракетные двигатели на водороде преодолевают большее расстояние за меньший промежуток времени, либо способны вывести на орбиту больший по объёму/массе груз. Специфика расчётов ракетной техники во все времена упирается именно в определение максимальной полезной нагрузки, которую необходимо доставить с поверхности Земли к космическому объекту.

Как для условий воздухоплавания, когда подъёмную силу обеспечивают разницей давления в оболочке аэростата (дирижабля, воздушного шара) и атмосферного давления, которое уменьшается с подъёмом на высоту, ракетный двигатель рассчитывается так же, исходя из условий окружающей среды. Для сравнения, энергетическим источником воздушного шара является нагретый воздух, а для дирижабля – газ, накачиваемый внутрь непроницаемой оболочки. Это может быть водород, более безопасный гелий или любой другой газ, который легче воздуха. Понятно, что от параметров газа зависит дальность полёта и максимально достижимая высота. В воздушный шар иногда помещают дополнительно груз (мешки с песком) для того, чтобы при снижении шара можно было сбросить частично и продлить подъём.

Отдельной строкой нужно рассматривать современные средства перемещения с вертикальным взлётом – вертолёты, коптеры (дроны) и другие. В частности, уже применяется вертикальная реактивная тяга для подъёма самолёта в воздух.

Ракетоноситель обладает такими же преимуществами, что и мощные реактивные тяговые двигатели, управляемые автоматикой с программным обеспечением. Но есть очень важная особенность, которую необходимо учитывать.

Для подъёма полезной нагрузки на расчётную орбиту пустые топливные баки при разгоне ракетоносителя сбрасываются, как ненужные конструктивные элементы. Современные технические решения позволяют (в США) возвращать наиболее дорогую первую ступень – с посадкой на специальную земную платформу.
 
Нужно отчётливо понимать, что разгонные блоки первой ступени могут принять ограниченное количество топлива, которого не достаточно для вывода спутника на околоземную орбиту, не говоря уже о космическом аппарате с человеком или транспортном корабле, доставляющем грузы к международной космической станции (МКС), в том числе запасы топлива, необходимые для корректировки орбиты и управления движением станции. Трёхступенчатая ракета обеспечивает разгон до первой космической скорости (около 8 км/сек), которая может снижаться в процессе полёта до ~ 7,6 км/сек. Таким образом, на околоземной орбите полёт МКС происходит на высотах в пределах 415–430 км, станция совершает полный оборот вокруг Земли за ~ 1.5 часа. (6,5 оборотов МКС вокруг Земли с первой космической скоростью эквивалентны полёту беспилотного космического аппарата к Луне со второй космической скоростью).

Первое требование для полёта на Луну
Чтоб разогнать космический аппарат, направленный в сторону Луны, необходима вторая космическая скорость ~ 11,2 км/сек. Теперь ясно, что трёхступенчатая конструкция ракетоносителя неспособна развить такую скорость. Четвёртая – лишь частично решает задачу, поскольку необходимо учитывать маневрирование на окололунной орбите, чтобы обеспечить разворот и обратный путь для экспедиции к Земле.

На заре развития космонавтики такими расчётами владели, даже планировали построить и строили ракетоносители для полёта космических аппаратов к другим планетам и небесным телам. Этот факт никто не отрицает. Беспилотные полёты в дальний космос осуществляются начиная с 4 октября 1957 года, когда впервые в мире в СССР был выведен на околоземную орбиту искусственный спутник Земли.

Первые разочарования в реализации «лунной программы»
Более 3,5 лет – таков промежуток понадобился с момента запуска искусственного спутника Земли до первого запуска в космос ракеты с человеком на борту, Юрием Алексеевичем Гагариным, – один виток вокруг Земли осуществлён 12 апреля 1961 года.

На протяжении ~ 3,5 лет шла упорная подготовка, в том числе была настоящая «гонка» с американцами за первенство. Многие данные о неудачных полётах в те времена были засекречены (до сих пор не все рассекречены), – как с советской, так и с американской стороны. Достижениями гордились – неудачи скрывали.

В данной «гонке», как известно, победили советские конструкторы, возглавляемые Сергеем Павловичем Королёвым, – благодаря советской системе хозяйствования, быстрого сооружения космодрома и более удачной компоновки ракетоносителей.

Одиозным планам полётов на Луну, Марс и другие планеты не суждено сбыться, поскольку не было защитного скафандра от жёсткой радиации, – начиная с высот 500 км и выше. Этот факт известен сейчас, о нём рассказал космонавт Алексей Леонов, но многие десятилетия от населения планеты информация была сокрыта. До аварии на Чернобыльской АЭС в апреле 1986 года граждане в СССР не понимали, что высокая радиация приводит не только к заражению и отчуждению территорий, но и уносит жизни тех, кто принял на себя «удар» по обезвреживанию энергоблока и сооружению защитного саркофага на АЭС. Или знали только те, кому положено знать, – поэтому из-за радиации в космосе закрыли и «лунную программу».

Защитного скафандра для надёжной защиты от радиации нет и поныне. Почему же тогда американцы якобы 6 раз слетали на Луну, но никто ни разу не слышал или не обращал внимания на то, что астронавты недостаточно были защищены от многочасового жёсткого облучения? Или всё же у американцев был скафандр, о котором спустя десятилетия все просто позабыли?


Технические вопросы старта с Луны
Первую и вторую космические скорости рассчитал русский теоретик К.Э.Циолковский (1857-1935), основываясь, как известно, на «всемирный закон тяготения» Ньютона. На самом деле, меня, как ракетчика, поражает то, что практически подтверждаются данные расчётов, несмотря на то, что ньютоновский «закон» абсурден и не работает.

В предыдущих публикациях приведено достаточно доводов о несостоятельности «закона всемирного тяготения», не стоит повторять. Понятно, что на расстояниях между планетами и их спутниками действуют не магнитные силы, а инерционные, о которых человечеству мало что известно. Уже и астрономию изъяли из всех учебных программ, поскольку она не соответствует Природной действительности.

Однако атмосферное давление вблизи поверхности Земли выше, чем в высоких слоях, разреженных. Что характерно, нарастание атмосферного давления ближе к поверхности Земли происходит с закономерностью, которую в науках обозначили через так называемое «ускорение свободного падения». Именно закономерность, выявленная при изучении верхних слоёв стратосферы позволила исследователям рассчитать пропорциональную зависимость изменения давления по слоям. Тут не может быть никаких недоразумений.   

Параллельно, изучая наличие атмосферы на Луне и планетах Солнечной системы, учёным удалось установить не только наличие или отсутствие, но и примерный состав веществ, из которых они состоят. На Луне, как известно, атмосферы нет.

А как быть с «притяжением» на поверхности Луны? Тут возможны непроверенные (недостоверные) варианты. Рассмотрим два из них: 1) на Луне «притяжение» такое же, как на Земле, но вшестеро меньшее по силе; 2) на Луне отсутствует «притяжение».

Первый вариант прописан в справочниках и считается «общепризнанным». На постановочных кадрах полётов американских астронавтов на Луну в 1969 году, в любом случае, именно такой вариант «притяжения» лунной поверхности принят за основу. Астронавты прыгали большими шагами, имитируя малое «притяжение» и фотографируя «следы присутствия» на Луне. Такие трюки легко повторить, накачав в подложку скафандра немного гелия, – можно было даже полететь. Но до этого американские режиссёры не додумались. Вышел, откровенно, казус…

Если на Луне на самом деле нет атмосферы, но есть «притяжение» (хоть какое-то и пусть в несколько раз меньше, чем на Земле), то возникает логичный вопрос: с какого «космодрома» возвращались астронавты и на каком энергоносителе?

Второй крайний вариант, если на Луне нет «притяжения», – разоблачает полностью «закон о всемирном тяготении» планет к планетам, как и съёмки постановочного научно-фантастического фильма в Голливуде, поэтому, видимо, такой вариант сценаристами даже не рассматривался. Получается, и тут «гонку» в экранизации научной фантастики выиграли советские режиссёры-постановщики.

P.S. Фото перед текстом взято из свободного доступа в интернете.