Статья посвящена высадкам астронавтов на Луну в рамках миссии "Аполлон", которых по данным Nasa было шесть.

1. Аполлон-11 (20 июля 1969): Нил Армстронг, Эдвин «Базз» Олдрин. Первые люди на Луне.
2. Аполлон-12 (ноябрь 1969): Чарльз «Пит» Конрад, Алан Бин. Точная посадка рядом с аппаратом «Сервейер-3».
3. Аполлон-14 (февраль 1971): Алан Шепард, Эдгар Митчелл. Посадка в кратере Фра Мауро.
4. Аполлон-15 (июль/август 1971): Дэвид Скотт, Джеймс Ирвин. Первое использование луномобиля (LRV).
5. Аполлон-16 (апрель 1972): Джон Янг, Чарльз Дьюк. Исследование района плато Декарт.
6. Аполлон-17 (декабрь 1972): Юджин Сернан, Харрисон Шмитт. Последняя на данный момент высадка, самый длительный выход.

У некоторых людей возникают сомнения на предмет того, происходили ли эти высадки на самом деле и возможны ли они в приципе.

Обсудим эти сомнения и начнем , пожалуй с самого главного.

Как это вообще возможно, чтобы корабль, для которого требовался на Земле носитель и горы топлива, смог самостоятельно высадиться на Луне , а потом взлететь с нее и вернуться на Землю?

Дело в том, что сам корабль как бы и не высаживался. Но давайте по порядку.

Из чего состоял космический корабль на примере миссии Аполлон-11?

Большую часть корабля составлял земной стартовый модуль, поскольку отрыв от Земли - это наиболее энергозатратная часть проекта.
Для этих целей была использована ракета-носитель Сатурн-5.

Носитель состоял из трех ступеней с топливом, маленького приборного отсека и полезной нагрузки в виде, собственно, Апполона. По сути это были просто огромные контейнеры с топливом, предназначенным оторвать Аполлон от Земли и выстрелить его в сторону Луны.

Первые две ступени позволяли оторваться от Земли и преодолеть большую часть атмосферы. Третья требовалась для выхода на околоземную орбиту и придачи необходимого импульса космическому модулю для полета к Луне.

Почему так много усилий?

Дело в том, что у Земли много отличий от Луны, но два из них критически важны в космических полетах.

1. Большая масса, а как следствие мощное гравитационное притяжение.

2. Плотная атмосфера, которой на Луне вовсе нет.

Гравитация.
Масса Луны составляет всего лишь 1,2% от массы Земли. Правда и диаметр Луны меньше земного. Соответственно сила гравитационного притяжения на поверхности Земли (с учетом разницы масс и диаметров) примерно в 6 раз больше, чем на Луне. То, что на Луне будет весить 100 кг., на Земле будет весить 600 кг.

Атмосфера.
Плотность атмосферы при взлете космического корабля оказывает двойственное влияние: с одной стороны создает аэродинамическую подъемную силу, с другой стороны оказывает мощное сопротивление на низких высотах. На Луне этих сложностей нет по причине отсутствия атмосферы.

Космические скорости.
В космотавтике есть понятия космических скоростей - минимальных скоростей для преодоления тех или иных гравитационных порогов небесных тел.

Первая космическая - это скорость , необходимая для выхода на круговую орбиту небесного тела.
Вторая космическая - это скорость необходимая для отрыва и удаления от небесного тела.
Третья космическая - это скорость необходимая для выхода за пределы звездной системы, в состав которого входит небесное тело.

Так вот, для Земли вторая космическая составляет 11,2 км/сек., а для Луны всего лишь 2,4 км/сек.

Очень уж любит нас Земля-матушка. Настолько сильно, что для преодоления этой любви пришлось посадить астронавтов на огромную бочку с топливом под названием Сириус-5.
Первая ступень должна была поднять конструкцию на высоту 68км. и разогнать до 2,5 км/сек.
Вторая - поднять до 180 км., разогнав почти до 1й космической скорости.
Третья включалась дважды: для вывода на околоземную орбиту и для постановки на траекторию к Луне и придания необходимого импульса.

В конце каждого процесса каждая отработанная ступень отсоединяется и к Луне отправляется только корабль Аполлон, состоящий из четырех основных модулей: двигательного отсека, отсека для экипажа, взлетного модуля и посадочного модуля.

Ниже приведенамю общая траектория этого полета.

Основной импульс кораблю придала третья супень Сатурна-5. Космос пуст, так что в пути кораблю уже не требовалась постоянная работа двигателя чтобы добраться до Луны (вспоминаем первый закон Ньютона из школьной программы - закон инерции: тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока воздействие других тел не заставит его изменить это состояние).

Маршевый двигатель включался несколько раз только с целью коррекции курса для точного подлета к Луне.

Сам полет миссии Аполон-11 до Луны длился чуть более 3х суток. Луна находится очень близко к Земле в маштабах Солнечной системы.

Ниже предлагаю вам посмотреть небольшой, но занятный ролик о создании макета Солнечной системы с соблюдением истинных маштабов.

Если лень смотреть видео, то вот вам картинка Солнечной системы с соблюдением маштабов. Из нее вам станет понятно, почему в 99% изображений маштабы не соблюдаются. Потому что там ничего не разглядеть.

А вот другое представление расстояния от Земли до Луны (исходя из маштабов самих планет)

Но вернемся к миссии Аполон-11.

После прибытия на орбиту Луны корабль не садился, конечно же, целиком. От корабля отстыковались два сцепленных модуля: посадочный (для обеспечения приземления) и сверху, закрепленный на нем, взлетный модуль (для последующего взлета с поверхности).

Сам командный модуль с маршевым двигателем продолжал кружить на орбите. Не было никакой необходимости бросать эту массу в гравитационную ловушку Луны, пусть и слабую.

Некоторые люди задаются вопросом: "Как же можно на той конструкции, что села на Луну долететь до Земли?". Ответ простой: "Никак".

Посадочный и взлетный модули для этого и не предназначались. Ресурс одного был предназначен для посадки. Ресурс второго - для обратного взлета и доставки астронавтов на командный модуль с маршевым двигателем для обратного полета.
Более того, для облегчения процедуры обратного взлета посадочный модуль также отстыковывался и был брошен на поверхности Луны, где пребывает и поныне.

После пристыковки взлетного модуля к командному на орбите Луны, он также был отстыкован и сброшен на поверхность, дабы не тащить с собой лишнюю массу. Так что, обратно полетел по сути только двигатель и отсек для экипажа.

Надеюсь описанные детали особенностей атмосферы Земли, а также конструкции и технологии посадки-взлета смогли прояснить для вас почему с Земли улетала такая бандура, а на Луну сел такой огрызок и как он потом добрался обратно. Бандура лишь вывела корабль в космос с Земли. Огрызок лишь послужил лифтом с корабля на Луну и обратно и был брошен на Луне. А сам корабль осуществил только корректировку курса по пути и импульсный толчек с орбиты Луны к Земле. Он никогда не был на поверхности Луны.

Правда факт того, что сам полет возможен не является доказательством того, что он был совершен.
Рассмотрим иные аргументы "за и против" по поводу факта высадки на Луне.

Вопрос: почему мы не видим в телескопы следы астронавтов на Луне?
Угловое разрешение наземных телескопов составляет 0,5-1" (угловую секунду).
Угловое разрешение - это минимальный угол между двумя удаленными точками (объектами), при котором оптическая система (телескоп, микроскоп, глаз) способны различить их раздельно, а не как одно целое. Чем меньше этот угол, тем выше качество системы и лучше детализация.
Так вот, 1" угловая секунда на Земле -это примерно 1,8-1,9 км на Луне. Объекты меньше не различимы. С таким разрешением невозможно различить не только следы ног, но даже брошенные посадочные модули.
К сожалению, такие ограничения на Земле вносит сама наша атмосфера.

Физический прелел углового разрешения (в физике он называется дифракционный предел) без помех может быть гораздо ниже, чем указанный мной выше предел в 0,5" с учетом атомосферных помех.
Дифракционный предел ограничен только самой волновой природой света и расчитывается по формуле Релэя. Если кратко, то он пропорционален длине световой волны и обратно пропорционален диаметру телескопа.

Самый большой оптический телескоп на Земле, насколько мне известно, - это Большой Канарский телескоп диаметром 10,4м.

Его теоретическое разрешение без атмосферных помех для Луны составляет прим. 0,02" угловые секунды (это 40м на Луне). Диаметр посадочного модуля Аполлон-11 составляет 9,4м.
Как видите, разглядеть следы, флаг или даже сам посадочный модуль с Земли невозможно даже в самый большой наземный оптический телескоп, даже если мы откачаем с Земли всю атмосферу.

Детальные снимки Луны можно получить лишь с орбитальных спутников , вращающихся вокруг неё. Например спутник LRO, вращающийся вокруг Луны на высоте 40км. уже 20 лет.

Место высадки Аполлон-11 (съемка LRO)

На сайте спутника вы можете найти и други фотографии: место падения служебного модуля Аполлона-13, места падения сброшенных взлетных модулей, пейзажи лунной поверхности. Кому интересно , вам сюда.

Проблема со снимками в том, что с Земли не снять, а спутниковые снимки или снимки астронавтов - это правительственные проекты и обвиняются сторонниками лунного заговора в фальсификации. Где правда, решать Вам.

Вопрос: почему высадившиеся астронавты сделали такие качественные фото?
Астронавты снимали на камеры Hasselblad 500EL - очень качественные и дорогие аппараты. Они производят фотоаппараты и по сей день. Например среднеформатная камера Hasselblad X1D II 50C стоит в РФ на сегодняшний день примерно 500 тысяч рублей. Это профессиональная техника. Она снимает отлично сейчас, снимала отлично и тогда.

Сейчас все снимают на смартфоны, но качественная фотооптика , делающая снимки гораздо более качественные , чем смартфоновские, появилась очень давно, задолго до полетов на Луну.

Вот кадры астронавтов.

Вопрос: почему на небе фото с Луны не видно звезд?
На этот вопрос вам ответит любой фотограф. По той же причине, почему днем на Земле не видно звезд. Из-за Солнца. На Луне небо черное, а не голубое по причине отсутствия атмосферы, рассеивающей световые волны. Но Солнце там светит столь же ярко и тусклые звезды не видны при таком ярком освещении. Кому интересны детали, посмотрите обучающие материалы по технике фотосъемки (разделы о диафрагмах и экспозициях).

Вопрос: почему флаг на фото развивается будто от ветра?
Флаг не развивается. Как раз по причине отсутствия атмосферы и ветра лунный флаг закреплен не на простом флагштоке, а на Г- образном. Иначе он просто провис бы под действием гравитации Луны и собственного веса. Форма у флага такая, какая получилась при его разглаживании. Астронавты не стадали перфекционизмом, как развернули флаг, чтоб было видно, так и развернули. В таком положении ткань и осталась, поскольку лунная гравитация слишком слаба для быстрого преодоления жесткости нейлона, а никаких других сил подобно ветру на Луне нет. Только гравитация и вибрационые колебания флагштока.

Вопрос: почему тени на фото не параллельны, будто от нескольких источников света?
И вот ниже пример со стрелочками от одного из сторонников теории лунного заговора.

На этот вопрос вы легко найдете ответы в любом пособии по искусству фотографии в разделе про широкоугольную съемку и законы перспективы. Я же просто приложу фото параллельных железнодорожных путей.

Вопрос: почему на фото видно светотехническое оборудование?
Вот пример.

Потому что это не фото с Луны, а фото тренировочных ангаров , где астронавты отрабатывают предстоящие на Луне операции.

Есть еще длинный список претензий к фотографиям: отражения в шлемах, позы как у манекенов, блокноты на рукавах и т.д. подробно останавливаться на них уже не буду. Каждый может это все найти в сети и сам сделать свои выводы в пользу той или иной позиции.

Также не стану останавливаться на аргументах, что люди на Луне не были , потому что не могли преодолеть радиационные пояса Земли или потому что им некуда было ходить в туалет по пути. Потому что тут в общем-то нечего обсуждать. Радиационные пояса как протонные так и электронные , конечно же вредны, но степень вреда определяется длительностью нахождения, которая не критична при сквозном полете. Ходить по большому в пакет, конечно, неудобно, но не невозможно. Эти аргументы лишь сообщают о том, что полет к Луне не полезен для здоровья и не комфортен.

Остановимся на другом, более интересном вопросе. Почему перестали летать?

Период полетов на Луну именуется периодом холодной войны между США и СССР. Шла гонка вооружений, гонка экономических показателей и гонка достижений как спортивных, так и технологических.
Полет на Луну лишь одно из очков этой многонаправленной гонки - и это очко забрали США с проектом миссий Аполлон. Смысла дальше вкладываться в подобные чудовищно дорогие проекты не было. Первенство уже было достигнуто. Наши свернули лунную программу высадки людей так ее и не запустив. Америкинцы реализовали свою за 3 с лишним года и тоже свернули.

Следующее появление человека на Луне будет связано уже с этапом освоения , а не достижений. И этот этап не за горами. Технологии космонавигации и роботостроения развиваются, а залежи скандия, иттрия и лантаноидов стоимостью в триллионы долларов ни куда не делись и ждут, когда их освоят.

В общем-то так происходило со всеми труднодостижимыми целями. Соревнование за первенство по достижению центра Антарктиды и последующая пауза на 50 лет, после которой началось научное ее освоение. Соревнования за первенство, кто достигнет первым дна марианской впадины и пауза более чем в 50 лет, после которой Джеймс Кэмерон спускался туда уже с утилитарными целями съемок фильма.

Так что все относительно просто. Гонка за первенство, не смотря на расходы, заканчивается после того, как первенство достигнуто и дальнейшее развитие определяется научной, либо экономической целесообразностью. Миссии Аполлон исчерпали научную целесообразность , а экономической не было изначально на том уровне развития технологий.

Вопрос: почему китайцы во время миссии на Луну сообщили в эфир, что не видят Аполлон и луноходы их не сфотографировали?
Тут ситуация просто забавная.
Во-первых, китайцы высаживали свои луноходы с целью сбора грунта, а не поисков посадочных модулей. Во-вторых, они планировали высадку в кратере "Аполлон", названом как раз в честь американской миссии по высадке на Луне. При орбитальном движении над поверхностью Луны оператор сообщил в эфир, что не видит Аполлон, имея в виду зону посадки, а не посадочные модули. Журналисты же сразу раздули из этого шумиху про отсутствие посадочных модулей. И хотя китайское космическое агентство дало опровержение с пояснениями, это уже никого не интересовало.

Вот как-то так обстоят дела с вопросом высадки людей на Луне.

В защиту правдивости факта скажу, что с Луны астронавтами доставлено в общей сложности 400 кг лунного грунта, который исследовался не только американскими учеными, но и учеными других стран, в том числе и СССР.
Да и вообще нет ни одного конспиролога, который бы с таким же упорством и яростью хотел бы доказать фальсификацию миссий Аполлон, как СССР в годы холодной войны с США. И если бы имелись хоть какие-то обоснованные научно аргументированные сомнения, в нашей стране их пустили бы в ход. Но, к сожалению для нас, наша страна была вынуждена признать свое поражение на этом этапе технологической гонки и признать первенство высадки человека на Луне за американцами.

В дополнение предлагаю к просмотру интересный подкаст моих любимчиков, Семихатова и Сурдина, посвященный проекту Аполлон и трудностям, с которыми он сталкивался. Не обращайте внимания на их увесистые научные регалии, они рассказывпют легко, живо и интересно. Приятного просмотра.

Вставка о физике полета (вряд ли это многим будет интересно, поэтому убрал в конец)

Какие физические законы реализуются в таком полете?

Второй закон Ньютона
Сила = масса × ускорение.
Ракета разгоняется за счёт тяги двигателей.

Третий закон Ньютона
«Действие = противодействие»
Газы выбрасываются вниз, ракета летит вверх.

Закон всемирного тяготения .
Земля притягивает ракету, Луна притягивает ракету, Земля и Луна притягивают друг друга. Это все нужно учесть в расчетах.

Закон сохранения импульса.
Ракета движется, потому что выбрасывает массу (топливо).

Законы Кеплера для определения траектории. (подробнее о законах Кеплера можно почитать на этом сайте в статье "Земля и Солнечная система").

Законы аэродинамики и термодинамики.
Поскольку Земля снабжена атмосферой без этих законов также не обойтись.

Ну а основная формула для этого полета (и ракетостроения в целом) это формула Циолковского для расчета скорости, которую развивает ракета под действием тяги двигателя в отсутствие внешних сил (гравитации, сопротивления воздуха), зависящую от скорости истечения газов и отношения начальной массы
к конечной.
Другими словами это формула рассчета количества топлива необходимого для полета.

Применительно к миссии Аполлон-11 на взлет с Земли и стартовый толчек к Луне потребовалось 3 400 тонн топлива (с учетом атмосферного сопротивления), а вот на высадку, обратный взлет с Луны и возвращение на Землю - 29 тонн. Называется, почувствуйте разницу.