Fizika | Csillagászat, űrkutatás » Vigh Zsolt - A Hold kutatásának története

A Hold kutatásának története Készítette: Vigh Zsolt 4.c A Földhöz legközelebb eső bolygó a Hold, az emberek érdeklődését már a korai évszázadokban felkeltette. A Földön élő népek elhelyezkedésüktől függően mást-mást véltek benne felfedezni Az embereket a Hold felszínén lévő árnyékok izgatták a legjobban, a távol keleti népek szerint egy rizs sütő nyúl van a árnyékokban, európai népek szerint egy tarisznyát láttak, a Vatikán szerint pedig Szűz Mária arcképe. Kutatások folytak évszázadon keresztül, de ezek csak a felénk eső területeket tudták megvizsgálni. A távcsövek fejlődése, és a rádió távcsövek megjelenése óriási ugrást jelentett a kutatásban. Ezeknek a kutatásoknak az eredményeként derültek ki, hogy az árnyékok hegyvonulatok, a fehér foltok pedig síkságok. A síkságokat méretük szerint nevezték el tengereknek (mare, oceanus), tóknak (lacus), öblöknek (sinus), és mocsaraknak (palus). A

hegyeket a földi hegységek nevét adták pl.: Alpok, Appeninek, magasságukra az árnyékok hosszából következtettek Az idő múlásával rájöttek, hogy a Hold felszínén nincs víz, de a neveken meg nem akartak már változtatni így maradtak az elnevezések. A legnagyobb ugrást viszont a az űrkutatás elindulása jelentette. 1954-ben elindult a Szputnyik-1 a világűrbe és ezzel elindult a v ersengés a k ét világhatalom között. A kutatásokat megpecsételték a politikai inditatások Kezdetben a Szovjetunió vette kezébe az irányító szerepet, és az amerikai önérzetett nagyon bántotta. Így a versengés egyre erősebbé vált, amely az amerikaiak részéről behozhatatlannak látszott. A két ország mellé egyetlen állam sem tudott beszállni, mert nem rendelkezett akkora anyagi háttérrel. A Szovjetunió holdkutatása A Szputnyik, és a Vosztok program sikerei után, a DUMA egyik fő kitűzése az l ett, hogy orosz legyen az első ember aki a Holdra lép.

Ennek előkészítéseként elindították Hold kutató programjukat, a LUNA-t. LUNA program: Jelentése oroszul: Hold. Az 1959-ben indult program 1977-ig tartott Ez alatt 24 holdszonda indult a Hold felé. 3 főcsoportba lehet őket sorolni: 1. A Hold túlsó felé induló műholdak (LUNA 1-3) 2. Holdautomaták (LUNA 9 -14) 3. Holdrobotok (LUNA 9-24) I. Az első generációs szondák feladatta az volt hogy a hold túlsó oldalára jussanak, és onnan fényképeket közvetítsenek. Luna-1: az első hold felé indított űrrakéta. Feladata a hold megközelítése, a kozmikus sugárzás, a napszél tevékenység és a H old mágneses terének vizsgálata. A Luna-1 1362 kg tömegű hermetikusan zárt gömbtartály volt. A belsejében helyezték el a z elektronikus eszközöket, a mérőberendezéseket. A felületéből 6db rádióantenna állt ki, tehát elég kezdetleges volt 1959 január 2.-án indult Bajkonurrol A Hold túlsó oldaláról készített néhány képet még

elsugározta(ezek alig voltak használhatóak), de 597000 km magasságban nyomát vesztették a Moszkvai irányítóban. Luna-2: 1959 szept. 12-én indult Hasonló volt a Luna1-hez, de feladatta elég kamikáze volt ugyanis, be kellett csapódnia a hold felszínébe. A becsapódást a földről távcsövekkel és a szondáról közvetített képekből figyelték meg. Luna-3: 1959 ok. 2 -án indult a Hold felé A Hold körül 311 fordulatot tett meg, eközben jó minőségű képeket és folyamatos TV-képet közvetített a föld felé. Az űrszondával november elején megszakadt a kapcsolat. Luna-4.5678: 1963-1965 között indították őket A viharok-óceánjában landolt mindegyikőjük, de csak a Luna-8 tudta kutatási tevékenységét elindítani. Néhány képet sikerült a földre lesugározni, de két nap után megszűnt az összekötetést. Luna- 9: Az első olyan szonda amely sima leszállást hajtott végre. A földre jó minőségű képeket közvetített. A kezdetleges

gömbtartályt, fékező és lassitó berendezésekkel egészítették ki Luna 10-11-12: Kettős működésű szonda volt. A berendezés Hold körüli pályára állt, és ketté vált egy Luna 3-hoz hasonló, és egy Luna-9-hez hasonló szondákra. Luna-13: Első szonda amely panoráma képet sugárzott a földre, és a hold sűrűségét tudták mérni vele. Luna 14-15: teljesen sikertelen vállalkozás volt. Mindkettő a holdba csapódott Luna-16: Feladata a Hold felszínére juttatni egy speciális mintavevő fúrót amely a holdmintát, egy zárt tartályba helyezi és azt a Földre szállítja. Két részből tevődött össze az oda- és a visszairányt biztosító berendezésből. 1970 szept 12-én indult, 5 nap múlva leszállt a Holdra és mintátvéve 21én vissza indult a földre A földre hozott minta súlya mindössze 105g volt amely eltörpül az Apollo 11 által hozott mennyiség mellett. Luna-17: Olyan holdszonda amely a Hold felszínére önjáró berendezést

jutatott, a LUNAHOD-1-et . Feladata a Hold felületére , sima leszállással eljutatni, egy mozgó holdlaboratóriumot A berendezés két részből állt, egy univerzális szállító berendezésből, és a tetején elhelyezett Földről távirányítható robotból. A szállító egység két oldalán szétnyíható és lehajtható vezető sínpárokat helyeztek el, amelyen a L unahod -1 leereszkedhetett. A robot széles panoráma képek készített, mérte a talaj fizikai, kémia mechanikai tulajdonságait, röntgentávcsöves és kozmikus sugárzási vizsgálatot tudott végrehajtani. 1970 nov17-én indult és 11 hónapig működött a hold felszínén Luna 18: Hasonló felépítésű robotot szállított a a Holdra, mint a Lunahod-1 csak az nem indult el így a program sikertelennek bizonyult. Luna-19: Holdszonda amely mintegy 2 évig folytatta a Hold felszín és a környező kozmikus térség kutatását. Feladata a h old-talaj felderítése, képek készítése, gravitációs

tér tanulmányozása, kozmikus sugárzás mérése. Felépítése hasonló a Lunahod-1-hez csak nem szereltek alá kerekeket 1971 szeptember 8.-án indult a Hold felé kb 2 évig működött Ez alat kb 1000 fényképet , és több száz adatot küldött a Földre. Sokáig átjátszó állomást töltött be a Lunahod-2 és a Föld között Luna-20: Holdszonda amely talajmintát jutatott a Földre a Hold hegyvidéki területéről. Felépítése Luna 18 -hoz hasonló, csak kiegészítették vissza térő egységgel. 1972 feb 14-én indult, és febr 25.-én 50 kg kőzettel tért vissza Luna-21: Feladata a Holdra jutatni a Lunahod-1 ikertestvérét, a Lunahod-2-t. 1973 jan 8-án indult Bajkonurrol , é s a La Monnier kráterben landolt. 5 na pig üzemelt , és ez alatt kb40 km utatt tett meg. Luna 22: Feladata a Luna-19-cel megegyező. Luna-23: Holdszonda amely a leszálláskor megsérült. Luna-24: A sorozat utolsó tagja. Amely holdmintát hozott a földre 1976 aug9-én indították A

Szovjetunió konkrétan a Holdra ezt az egy programot indította, de más programjaiban is részt vettek a Hold kutatását célzó feladatok. Ilyenek pl: Zond, Venyera, Szaljut 1-2-3-4-5-6, Mir Az interkozmosz program keretében a Szaljut 6 fedélzetén Farkas Bertalan magyar űrhajós is készített Hold fényképeket. A Szovjetunió és utód állama Oroszország a mai napig sem indított emberes holdexpedíciót. Az Amerikai Egyesült Államok (USA) holdkutatása Az Usa-nak már kezdetben 3 éves hátránnyal kellett indulnia, mer mikor ők az Expoler-1-es rákétájukat sikerült földkörül pályára állítani, már az oroszok a Hold felé próbálták indítani rakétáikat. 1957-ig csa k a haditengerészet foglalkozott a rakéta technikával, ebben az évben viszont megalakult a NASA az Egyesült Államok űrrepülés irányító központja. 1957 végére megépült Cape Canaver (jelenlegi neve: J.F Kennedy Space Center) Florida partjainál 1958 tavaszán elindult a

holdkutatási program, de nem akkora lendülettel mint az oroszoknál . A programot Pioneernek nevezték. Pioneer Program Jelentése üttörő. Célja különböző fajtájú és típusú űrszondák és műholdak indítása a világűrbe Fűcsoportjai: 1. Holdkutató műholdak 2. Bolygóközi szondák 3. Jupiter megközelítésére, majd a naprendszer elhagyása A holdkutató holdak a Pioneer 1-2-3-4 voltak. Céljuk Hold közelébe berendezések eljutatása tudományos célból. Az akkori időszaknak ez technikailag túlméretezett program volt és célokat nem sikerült vele elérni. Az első három műhold még a Hold felé vezető úton megsemmisült, vagy vissza hullott a Földre. Az 1959-ben indított Piooner 4 jutott Holdközelbe, de fényképezőgépe nem működött. A Holdat 60000 km-re közelítette meg, legnagyobb távolsága 655000 km volt A légkörbe való belépéskor elégett. A Pioneer program többi holdja több kevesebb sikerrel megközelítettek bolygókat, de a

Hold programot a Ranger programban folytatták A Pioneer program sikertelen küldetései idejében került az elnöki székbe Jonh F. Kennedy 1961ben kijelente, hogy az Egyesült Államok embert juttat a Holdra, és ráadásul az oroszok előtt Hatalmas összegeket pumpáltak a Hold programba. 1963 -as merénylet után mindenki azt hitte ,hogy leállítják a Holdprogramot, de ennek ellenére még nagyobb lendülettel vált nemzeti üggyé. Első lépése ennek a Ranger program volt. Jonh F. Kennedy Az Egyesült Államok elnöke Ranger program: Jelentése útkereső: az első amerikai holdrakéta típus amely elérte a Holdat. Összesen ez alatt 9 db rakétát indítottak, de csak az utolsó három tekinthető sikeresnek. Az eredeti elképzelések szerint a Rangerek fékezett leszállást kíséreltek volna meg, mi k özben egy szeizométert tartalmazó tartályt ejtettek volna a Hold felszínére. Ranger 1-2-3-4-5-6: Wallops Islandsrol indították őket 1961-től.

Szerkezetük egy hatszögletű vázra épült amelyre vidikon kamerát. rádióadókat, antennákat, és mérő műszereket telepítettek A Hold felé vezető pályájukon nyitották ki napelem tábláikat. A holdba való becsapódás előtt készített képek azonban egyáltalán nem sikerültek. Ranger -7: A kezdeti sikertelenségek után nagy változtatásokat hajtottak végre a r endszeren. Kivették a fékezőrakétákat amelyek sohasem indultak be, és teljes erővel csapódtak be a Holdba. 1964 júl 30.-án indított szonda a 31-én került hold közelbe és becsapódásáig kb 4000 ké pet sugárzott a földre. Becsapódási helye a Mare Cognitum volt Ranger-8: 1965 febr. 20-án történő becsapódása előtti 10 percben 7000 képet sugárzott a földre Becsapódási helye a Mare Tranqillitatis volt. Ranger-9: 1965 április 24.-én csapódott be az Alphonsus kráterbe belsejébe kb 5000 fényképet készített. Az utolsó három rakéta a Hold felszínéről kb 17000 kép

készült, a Hold három területéről. A rangerek segítségével fedezték fel a felületi mikrokrátereket. A gyűjtött tapasztalatokat a Surveynor programban használták fel. Surveynor program: Jelentése térképész. Első olyan Amerikai szonda sorozat amely sima leszállást hajtott végre, hasonló az oroszok Luna 9-15 sorozatához. Az USA a surveynorok fedélzetén színes kamerákat, talajmechanikai eszközöket szállított a Holdra. A program már szervesen előkészítette az Apollo programot, és az megelőző Lunar Orbitert. A surveynorokat Wallops Islandról indították A rakéták felépítését a N asa és a Boeing cég fejlesztette ki. A szondák kb 3 m éter magasak voltak, három lábon álltak, és könnyű dúralumminium vázuk volt. A vázra szerelték fel a kommunikációs eszközöket, a színes TV kamerákat (ezek a szondák készítettek először színes felvételeket a Hold felszínéről), a akkumlátorokat, és a talaj mechanikai eszközöket. A

szállításukat 3 fokozatú AtlasCentauri rakétákkal végezték A holdra szállást hideggáz töltésű fékező rakéták segítették, majd a Hold felszín néhány méterrel kikapcsolták a fékező rakétákat és szabadeséssel beleejtették a Holdba őket, és közben mérték az így keltett "Hold"rengéseket. Az ütközés energiáját az egymástól 120°-ra elhelyezet rugalmas láb csökkentette. A leszállás után a kamerák azonnal működni kezdtek A kamerák nem vízszintesen, hanem függőlegesen voltak elhelyezve, és felettük egy forgatható tükör volt. A manipulátor karok voltak a legfőbb újítások a melyek mesterséges rengéseket, ütéseket tudtak a felszínre mérni. A program keretében hét surveynort indítottak, ebből a 2-es és 4-es sikertelen volt. Surveynor-1: 1966 június 28.-án indult és július 2-án szállt le a Holdra 12 napig működött ez alatt kb.:10000 képet készített Surveynor-3: 1697 ápr. 20 -án landolt a Holdon Kb

1 hónapig működött ez alatt több talajmechanikai vizsgálatot végzett manipulátorával, 6300 ké pet sugárzott a földre, és egy Holdfogyatkozás ideje alatt hőmérséklet méréseket végzet. Surveynor-5: 1967 szept. 11-én szállt le a Holdra, a Nyugalom tengerén Kb:19000 képet küldött a földre. Ezek a képek nagyban meghatározták az Apollo-11 leszállási helyét Surveynor-6-7: Feladatuk azonos térségben de két különböző helyzetből képeket készíteni, és geológia méréseket készíteni. A surveynor program által készített majdnem 100000 ké p a hold pontos felületi feltárását, nagy mértékben segítette elő. Lunar-Orbiter program Jelentése: Hold körül keringő. Feladata a Hold egészének feltérképezése A NASA és a Boeing cég közös fejlesztése. A különböző pályákon keringő Lunar-Orbiterek a Hold felszínének 97%-át segítetek megismerni. 1966-1967 -ben ötöt indítottak, és mindegyik sikeres volt A surveynor program

csak kis felületeket vizsgálta, de az L.-O-ek a teljes holdfelszínt A két program alapján választották ki a lehetséges leszáló helyeket az Apolló programhoz. A L-O alakja egy 1,5 átmérőjű henger, amelyhez nagyméretű napelem tábla kapcsolódik. A tartályban helyezték a helyzetstabilizáló egységet a kamerát, és az akkumulátorokat. A Lunar- Orbiter 2 által készített teljes Hold kép Alig 6 évvel Kennedy elnök bejelentése után, a Nasa elíndította a mai napig legtöbb kutatót és céget foglalkoztató programját az Apollo-t. Apollo program Az Apollo program emblémája Apollo egy ókori görög isten neve, de jelenti az USA által tervezett és végrehajtott holdkutási programot is, amelynek célja az 1969-70-es évekre az első úrhajósoknak a Hold felszínére jutatása. Ugyanezt a nevet viseli az űrhajó rendszer is amelynek a kifejlesztését a Holdprogram tette szükségessé. A programra az USA költségvetése 25 milliárd dollárt irányzott

elő, amelyet jócskán túlléptek. A munkálatokban 25000 kutató intézet, és kb 400000 ember dolgozott a NASA és Boeing irányításával.A program keretében 14 emberes űrrepülés lett volna, de anyagi okoból csak tizenegyett hajtottak végre. Az első próbarepülés 1966-ban minössze ötévnyi munka után hajtották végre. A program keretében összesen négy előkészitő ember nélküli repülést hajtottak végre, két föld körüli, két hold körüli, és hat holra szállást hajtottak végre. Az apollo űrhajókat Cape Cannevarröl(Kennedy Space Center) indították, háromlépcsős Saturn-V. rakétával A megvalósitást elvét W. Hohmann dolgozta ki Az Apollo három főrészből állt. A 110 méter magas Saturn-V. hordozórakéta Az Apollo parancsnoki kabin és a műszaki egység Az Apollo holdkomp Az expedició általános felépitése: 1. Indítás Cape Canaverből 2. Földkörüli pályán az Apollo orára veszi a holdkompot 3. Holdkörüli pályára

állás 4. A holdkomp elválik az anyaűrhajóttól 5. A holdkomp holdat ér 6. Űrséta 7. Visszatérés az anyaűrhajóhoz 8. Fölkörüli pályára állás 9. Visszatérés a földre, landolás a Csendes-óceánban Az Apollo1-6 -ig ember nélküli repülések voltak kisérleti jeleggel. Az első emberes repülés a Apollo- 7 volt fedélzetén W. Schirra, D Eisele és W Cunningham űrhajósok tesztelték az anyaűrhajót Föld körüli pályán. Apollo-8: Az űrhajót Hold körüli pályán próbálták ki, fedélzetén F. Borman, D Lowell és W Anders ausztronauták. Apollo-9: Feladata a t eljes űrhajórendszer kipróbálása. Földkörüli pályán kipróbálták a Holdkomppal való dokkolást. Fedélzetén J McDivitt, DR Scott, R Schweikat űrhajósokkal Apollo-10: Feladatuk a Hold megközelitése a Holdkomppal, és a Holdraszállás főpróbája. A holdkompba T. Stafford és E Cernan tartózkodott, az anyaűrhajó pilótája J Young volt Apollo-11.: Az első emberes

holdexpedició végrehajtása A történelmi jelentőségű utazás parancsnoka Neil Armstrong, a Columbia nevű parancsnoki kabi pilótája M. Colins, az Eagle nevű holdkomp pilótája pedig E. Aldrin Az Apollo 11 legénysége A 44.6t tömegű Saturn-V hordozó rakétát 1969 júl 16-án indult Cape Canevarröl Indul az expedíció .és emelkedik A startot követő 2,5 órában a Föld körüli pályán tartózkodtak, és orára vette holdkompot, majd a hajtóműveket beindították és holdkörüli pályára álltak. Júl 20-án Armstrong és Aldrin átszáltak a holdkompba és elindultak a hold felé. 1969 júl 20-án 21 óra 11 perckor N Armstrong simán lette a holdkompot a nyugalom tengerére. Ezt a képet látták a holdkomp ablakából A holdkomp a holdon 1969 júl. 21-én 3 óra 56 perckor Houston engedélyezte a kiszállást, a séta teljes időtartalma alatt elő közvetítés ment a Föld minden országába . Armstron a holdkomp lérájának utolsó fokán

Ugyanekkor a földön a Houstoni irányitóban "Ami kis lépés az embernek az óriási lépés az emberiségnek" -mondta ebben a pillanatban Neil Armstrong aki elsőként lépet egy idegen égítest felszínére. N. Armstrong lábnyoma a Holdon N Armstrong a Holdon 20 percel később E. Aldrin is követte akit imár színesben örökített meg Armstrong E. Aldrin a holdkomp létráján N. Armstrong és az amerikai zászló 21 óra 36 perces Holdi tartózkodás után az Eagle hajtóműveit beindították, maj dokkoltak az anyaűrhajóval, és júl. 24-én leszálltak épségben a C sendes-Óceánra , majd 18 na pig a Hornet repülőgép anyahajón karanténba voltak. Az Eagle visszatér a Coulumbiából fényképezve A Coulumbia a Hornet repülőgép anyahajó fedélzetén A hozott 22kg holdkőzet Apollo-12: a program keretében a második sikeres holdexpedíció. Ez alkalommal C Conrad volt a parancsnok, A. Bean az interpid nevű holdkomp pilótája, R Gordon a

Yankee Clipper nevű parancsnoki kabin pilótája. Az űrrepülés időtartalma 10 nap volt ebböl 30 órát töltöttek a Holdon A holdkompon kivül 7 órát töltötek. A Viharok óceánján szálltak le 1969 nov 18-án Az Apollo 12 legénysége Apollo-13: Sikertelen válalkozás volt, mert az út felénél felrobbant a műszaki tartály. A parancsnok J Lowell volt , társai J . Swigert és F Haise volt Katasztrófájukat több ember nézte mint Diana temetését, film is készült belőle ugyanilyen néven. A sebesült hajóból a kompba költöztek át az űrhajósok. A sérült műszaki egység Az Apollo 13 legénysége," akiknek nem sikerült" Apollo-14: A sikertelen 13-as megismétlése, a parancsnok A. Shepard, a parancsnoki kabin SA Roosa, a holdkompot E.D Mitchell irányította Holdon 33 órát töltöttek, a holdkopon kivül 9 őrát dolgoztak. 48 kg kőzetett hozott a földre, a Fra Mauro kráterböl Az expedíció 1971 március 31én indult Az Apollo

14 legénysége A Apollo 14 által használ kézi kocsi Apollo-15: Első bővített tudományos programmal felszerelt holdraszállás. Parancsnok DR Scott a parancnoki kabint M Worden irányította, a holdkomp pilótája J . Irwin volt A programban szerepelt még egy holdautó is amely az űrhajósok mozgását segítette. Az expedíció 1971 júl 6-án indult és 67 órát töltött a holdon, a kompon kivül 18 órát. A leszállási hely az esők tengere volt Az Apollo 15 legénysége .és a holdjáró Apollo 16-17: A két expedíció teljesen hasonló volt. Apollo 16 legénysége Apollo-17 legénysége A 16 parancsnoka J. Young, a holdkomp pilótája CH Duke, parancsnoki kabin T Mattingly 1972 április 12.-én indult, és 3 napig voltak a Holdon , a Decartes kráter környékén A 17-t E. Carman vezényelte, parancsnoki kabin vezetője R Evans, a holdkompot H Schmitt irányította. 1972 dec 2-án indulr, és 75 órát töltöttek a holdon, Taurus hegység lábánál Az

apollo programban megmaradt hajók a Skylab űrbázis programban használták fel. A holdra való emberes expedíció versenyét az USA nyerte meg, de 1973 után nem indították újra. Napjainkban pedig vízkutató szondával kezdték újra a holdkutatást, Lehet ,hogy néhány éven belül újra ember jár majd a holdon. A hold utazásnak volt 3 emberi áldozata akikkel egy gyakorlat során felrobbant velük a Saturn-V rakéta, emlékükre a Holdon krátereket neveztek el. Felhasznált irodalom: Műszaki Könyvkiadó: Űrhajózási lexikon Móra Kiadó: Ég és Föld A technika világa sorozata 70-74 Internet: www.kscnasagov www.nasacom