NASA fastsætter lanceringstider med videnskab og præcision

Det er svært at tro, at der er gået næsten et halvt århundrede siden Neil Armstrong, Edwin "Buzz" Aldrin og Michael Collins sprængte ud af Kennedy Space Center i Cape Canaveral, Florida med et præsidentløfte om at indfri. Men her er vi.

Apollo 11 -missionen blev lanceret den 16. juli, 1969 kl. 9:32 (Eastern Standard Time). NASA valgte ikke det starttidspunkt tilfældigt. Det blev valgt, fordi det markerede de rigtige felter på en lang liste med krav. Du ser, udarbejdelse af lanceringsplaner har altid været en streng videnskab.

Land som en ørn

Hver mission har sine mål. I Apollo 11's tilfælde, hovedformålet var at sætte en amerikansk astronaut på månen, vinde rumløbet for gamle onkel Sam. Til det formål, NASA valgte fem potentielle landingssteder lige over månens ækvator. Da ingen kan lide en ujævn landingszone, kandidatstederne var geografisk flade.

Men rummændene kunne ikke bare begive sig ud hurtigst muligt. En månedag varer i 29,5 jorddage. Så hvis du skulle stå på et givet tidspunkt på månens overflade i så lang tid, du ville opleve omkring 14 lige dage med nonstop sollys - efterfulgt af cirka 14 uafbrudte dage med mørke. For Apollo 11, NASA gik fuld Goldilocks. Agenturet besluttede, at besætningens nu berømte "Eagle" -modul skulle lande ved månens daggry, når solen er lav, men stadig er synlig.

Skygger blev et diskussionsemne. Hvis skyggerne på jorden var for lange eller for korte, da Armstrong og selskab først ankom, de ville forårsage problemer med synligheden. Derfor, ørnen skulle røre ned, mens solen var mellem 15 og 45 grader over månens horisont.

Rejseplaner

Disse faktorer hjalp med at give NASA et sæt lanceringsvinduer. I bund og grund, et lanceringsvindue er den tidsramme, inden for hvilken et rumfartøj kan forlade jorden. De er ofte ret smalle - især når kompleks manøvrering er involveret.

Lad os besøge Apollo 11. Besætningen måtte sprænge af sted; placere sig over et bestemt hjørne af jorden; skyde mod månen; og land derefter Ørnen på et på forhånd godkendt sted under månens daggry, mens solen var 15 til 45 grader over hovedet. Tal om en streng rejseplan.

Af de fem mulige landingsområder, NASA valgte i sidste ende Sea of ​​Tranquility. De ville sætte Armstrong og Aldrin deroppe sent på sommeren '69. Månens bane betød, at NASA kun ville få to chancer for at ramme et bevægeligt mål. For at nå Roens Hav under de perfekte betingelser, Apollo 11 skulle starte enten 16. juli eller 14. august.

NASA valgte den tidligere dato. Lanceringsvinduet 16. juli var åbent fra 9:32 til 13:54 For at købe besætningen lidt ekstra tid, hvis de havde brug for det senere, Apollo 11 blev sendt til himlen ved den tidligst mulige lejlighed - det vil sige, lige da vinduet åbnede.

Fire dage senere, Armstrong og Aldrin lavede månevandringen. Astronauterne vendte tilbage til Jorden den 24. juli.

Tråd i nålen

Halvtreds år senere, lanceringsplaner er stadig notorisk svære at planlægge. Som NASAs officielle websted tørt bemærker, "Dette er ikke et job for en person, der sov igennem fysik."

Lanceringsvinduer er uundgåeligt formet af missionsmål. Vil du sende en rover op til Mars? Dit bedste bud kan være at vente, indtil Mars og Jorden befinder sig i "opposition" - et punkt, hvor kløften mellem de to planeter er temmelig kort, og de begge er på samme side af solen. Denne mulighed kommer kun hver 26. måned.

Hvis et rumfartøj skal besøge et andet himmellegeme (som Mars eller månen), dens rejseplaner vil blive dikteret af den anden verdens kredsløb og Jordens egen bane. Og det er ikke alt; gravitationsindflydelsen fra andre organer - såsom solen - skal også overvejes.

Plus, menneskeskabte enheder støder altid på friktion og vind, når de passerer gennem Jordens atmosfære. Denne interferens vil med garanti påvirke affyringsbaner - og i forlængelse heraf starte vinduer.

Space Labs og Stormy Skies

Så atmosfærisk pushback er ikke kun et problem for deep-space-missioner. Selv håndværk, der blev bygget for at kredser om Jorden og ikke længere behøver at beskæftige sig med dette problem.

Et sådant formål er Den Internationale Rumstation (ISS). Et besat laboratorium, ISS kredser cirka 350 kilometer over Jorden, hver dag gennemfører omkring 16 revolutioner rundt om på planeten.

NASA plejede at sende astronauter op til ISS i genanvendelige rumfærger. Hver dag, ISS ville passere (eller nær) lanceringsstedet ved Cape Canaveral. For at et vellykket stævne kan finde sted, NASAs shuttles skulle starte inden for fem minutter efter den passage. Og for at undgå at dumpe brændstoftanke på befolkede områder, skibene skulle følge en syd-mod-nord bane over Atlanterhavet.

Du vil ikke se nogen af ​​disse lanceringer på NASA's plan for 2019. Det amerikanske rumfærge -program blev pensioneret i 2011, og NASA færger ikke længere astronauter til ISS. (I øjeblikket, det er Ruslands opgave.)

Uanset, Kennedy Space Center oplever masser af andre missioner hvert år. I øvrigt, NASA har masser af andre lanceringssteder til rådighed, herunder Vandenberg Air Force Base i det sydlige Californien.

Uanset hvor en lancering er planlagt til at begynde, du kan satse på, at NASA -meteorologer er meget opmærksomme på vejret. Tidligt i 2019, den meget ventede afbrydelse af en SpaceX Falcon Heavy Rocket ved Cape Canaveral blev forsinket på grund af kraftig vind. Tilbage i 1971, "vejrbegrænsninger" tvang NASA til at udsætte lanceringen af ​​Apollo 14 med 40 minutter.

Regn, lyn og vind er ikke de eneste ting, der potentielt kan forstyrre en lancering. For at undgå at bringe passerende fly i fare, NASA samarbejder med US Air Force og Federal Aviation Administration om at lukke store skår af kommercielt luftrum under lanceringsvinduer.

Apollo 12 -mandskabet blev lanceret den grumsede morgen den 14. november, 1969 fra Kennedy Space Center i Cape Canaveral, Florida kl. 11:22 Bare 36,5 sekunder senere, mens besætningen var omkring 2,4 kilometer over jorden, den første af to lyn ramte fartøjet. Ingen gik i panik. Astronauter Charles "Pete" Conrad, Alan Bean og Richard Gordon fulgte missionskontrollens instruktioner omhyggeligt, og inden for en uge, Apollo 12 nåede månen. Begivenheden er det, der fik NASA til at indføre strenge lanceringsstandarder, der forhindrede dette i nogensinde at ske igen.