Meddig maradtak a holdutazók súlytalanok a Holdra szállás közben?

Mindig akkor vagy súlytalan, ha nem ér erőhatás (vagy azok eredője 0). Erőhatás akkor ér, ha nyomsz egy alátámasztást vagy húzol egy felfüggesztést, ill. a mozgásállapotod változás alatt van. Tehát ha ilyeneket nem tapasztalsz, akkor súlytalanságban vagy.

Amikor a holdkompban ügyörögtek az űrhajósok, akkor érte őket erőhatás, amikor vagy gyorsítottak, vagy a gravitációs gyorsulásnak (szabadesésnek) ellenálltak a hajtóművel. Ugye ez is gyorsulás, csak ellenkező irányú, előjelű. (A kanyarodás is gyorsulásnak számít, csak van neki egy folyamatos, mozgásirányra merőleges, sugárirányú komponense is, de végeredményben ugyanúgy fúvókák vagy rakéták használatával működik.)

Tehát amikor fékeztek, gyorsítottak, esetleg kanyarodtak (manőverezés), illetve amikor a Hold felszínén tartózkodtak, akkor nem voltak a súlytalanság állapotában, egyébként végig igen, a Földről való elindulásuktól kezdve.

[link] --> [link]

Például az Apollo-11-nél:

Az indulástól körülbelül 11 percig tartott, még Föld körüli pályára álltak, kb. ekkor volt a legnagyobb a súlyuk.

2 és fél órával később indultak a Hold felé, ekkor 6 percig volt súlyuk.

24 órával később volt egy 3 másodperces pályakorrekció.

Ez után 49 órával lassítottak, hogy Hold körüli pályára érjenek (szóval 73 óráig lényegében egy huzamban súlytalanok voltak).

4 és fél óra múlva körpályára álltak (az eredeti ellipszisről), ez körülbelül 20 másodpercig tartott.

21 és fél óra múlva lassítottak a leszállóegységgel, hogy ráessenek a Holdra (előtte egy-másfél órával választották le a leszállóegységet az űrhajóról, ekkor is volt meghajtás 9 másodpercig, de gondolom, ez volt a legcsekélyebb).

Egy órával később, a zuhanás utolsó 13 percében újra begyújtottak, hogy puhán érjenek holdat (vagy földet a Holdon, nem tudom – de BringaManót majd megkérdezzük). Szóval innentől kezdve végig volt súlyuk, egészen addig, még 22 órával később vissza nem indultak, ekkor 7 percig mentek a rakéták.

Aztán 50 perc múlva kezdődött egy bonyolult rész, hogy megtalálják az űrhajót, ami vissza viszi őket: volt egy 40-50 másodperces gyújtás, hogy érintő pályára álljanak, egy 50 másodperces, hogy nagyjából jó helyen maradjanak, aztán két apró korrekció, aztán fékezés és lassítás; meg ezzel párhuzamosan az űrben maradt egység is gyújtott legalább kétszer. Szóval ezt a bekezdést (126–128 óra) majd valaki más kibogarássza.

2 és fél órával később volt egy 7 másodperces meghajtás, hogy eltávolodjanak egy leválasztott valamitől.

5 óra múlva, ellökték magukat a Föld felé, ehhez 2 és fél percig kellett a hajtómű (ugye ekkor már nem volt sok extra üzemanyag, és a kis tömeget könnyebb gyorsítani).

15 óra múlva jött egy 10 másodperces korrekció.

59 és fél óra múlva beléptek a légkörbe, és ott már nem rakétákkal, hanem közegellenállással lassítottak a földet (vagy vizet?) érésig a Földön, ami 23 perc múlva történt meg (mármint a csónakot akkor fújták fel).

Összegezve: a 000:11:39,41-ig tartó felszállás végétől a holdra szálláshoz való fékezés megkezdéséig (102:33:05,01) eltelt 102 óra alatt mintegy negyed óráig volt meghajtás, ennyit nyomták az ülésüket az űrhajósok.

A visszaúton a súlytalanság pedig lényegében 124:29:15,67-től 195:03:05.7-ig (69,5 óráig) tartott, összesen mintegy 4-5 perces szünettel.

Érdemes ezt átolvasni.

[link]

Newton számításaiból kitűnik, hogy a gravitációs erő (mert nála ez a kölcsönhatás erőként jelentkezik) a két test távolságának arányában négyzetesen változik.

Az égitestek gravitációja hat egymásra, legerősebb nekünk a Földön a Nap és a Hold hatása, de például a Merkúr tömegvonzása nagyjából annyira jelentkezik, mint amikor két ember egy méter távolságban áll egymástól és hatnak egymásra, de persze ez függ a Merkúr-Föld távolságtól is, amely változó.

A Hold árapálykeltő tömegvonzása mutatja, hogy a Hold vonzereje hat a Földre, így természetesen az űrhajósoknak a tömegvonzása az űrutazás során változott a Föld és a Hold irányában, ahogy közelebb, vagy távolabb kerültek az égitestektől.

Csakhogy a mérleget, amivel a súlyukat meg lehet mérni, csak az űrhajón lehet elhelyezni, ahhoz képest viszont nem volt változás.

Ha az űrhajós helyzetét valamelyik égitesthez hasonlítjuk, akkor a gravitációs vonzás fokozatosan állt át egyik irányból a másikba, a távolság függvényében, de ez mind az űrhajóra, mind az űrhajósra hatott, így semmi változás nem volt észlelhető.

Elméletileg ki lehet számolni, hogy az űrhajó sebessége igen csekély mértékben nőtt meghajtás nélkül is, ahogy az egyik égitest közeléből a másik közelébe érkezett és itt kompenzálódott a tömegvonzás változása.

Addig, amíg el nem indítják a fékezőrakétákat.

Visszafelé pedig akkor, amikor leállnak a gyorsítórakéták.

Ha nincs tolóerő (akármilyen irányba), akkor az űrjármű szabadon esik (repül) és a belsejében súlytalanság van.