Можно ли улететь с Луны в космос, если сильно подпрыгнуть

На Луне сила тяжести в шесть раз слабее земной. Астронавты в программе «Аполлон» передвигались неловкими прыжками из-за тяжелых скафандров, и это было видно даже на фотографиях первого полета на Луну. Но что, если бы на Луне оказался человек без снаряжения и прыгнул изо всех сил? Хватило бы лунного притяжения, чтобы вернуть его обратно, или он улетел бы навсегда? Ответ зависит от одного числа.

Прыжком улететь с Луны можно, но только при одном фантастическом условии

На Луне можно прыгнуть на 3 метра

Ускорение свободного падения на Земле составляет примерно 9,8 м/с², а на Луне — всего около 1,62 м/с². Это значит, что лунная гравитация примерно в шесть раз слабее земной. При этом масса человека остается неизменной, то есть если вы весите 80 килограммов, ваше тело по-прежнему тяжело разогнать, но сила, тянущая вас вниз, кардинально уменьшается.

Если на Земле вы способны подпрыгнуть на 50 сантиметров, скорость отрыва ваших ног от поверхности составляет около 3,1 м/с. Если сохранить такую же силу толчка на Луне, вы взлетите почти на 3 метра вверх и проведете в невесомом полете около четырех секунд. Для земных условий это уровень супергероя, но для выхода в космос этого катастрофически мало.

Будь в курсе новых событий по максимуму — подписывайся на наш канал в Max!

Прыжок из Луны в космос возможен при одном условии

Чтобы объект улетел от небесного тела и больше никогда не упал обратно, ему необходимо достичь второй космической скорости (скорости убегания). На Луне практически нет атмосферы, поэтому нет и аэродинамического сопротивления, то есть вы уже находитесь в открытом космосе, стоя на грунте. Главный враг здесь только гравитация.

Для Луны вторая космическая скорость составляет 2,38 километра в секунду (около 8570 км/ч). Это примерно в 760 раз быстрее, чем может подпрыгнуть обычный человек на Земле.

Если рассчитать кинетическую энергию, необходимую для разгона 80-килограммового человека до такой скорости, получится около 227 мегаджоулей. По энергетическому эквиваленту это равноценно взрыву 54 килограммов тротила. Такую энергию нужно было бы передать телу за те доли секунды, пока ноги разгибаются для прыжка.

Ускорение при этом составило бы миллионы метров в секунду в квадрате. Тело человека просто не выдержало бы таких перегрузок.

Читайте также: Почему на Луне иногда появляются буквы X и V, которые видно в бинокль?

Чтобы улететь от Луны, нужно прыгнуть на 2380 метров

Если абстрагироваться от хрупкости человеческого тела и представить, что мы можем задавать любую стартовую скорость вертикально вверх, результаты будут выглядеть так:

• 3 м/с — обычный прыжок, высота около 3 метров и мягкое падение обратно;
• 10 м/с — подъем на высоту 10-этажного дома (около 31 метра);
• 100 м/с — вы взлетите на 3 километра вверх, но гравитация все равно вернет вас на грунт;
• 1000 м/с — высота составит внушительные 370 километров, однако объект все еще остается в плену лунного притяжения;
• 2000 м/с — сумасшедшая скорость забросит вас на 4000 километров от Луны (это больше ее собственного радиуса). Вы проведете в космосе несколько часов, но в итоге начнете долгое падение назад;
• 2380 м/с — критическая граница преодолена, вы больше никогда не упадете на Луну.

Даже улетев на тысячи километров от Луны, вы все еще можете упасть обратно

Человек может превратиться в спутник Луны

Помимо скорости убегания, в физике есть понятие первой космической скорости — той, что нужна для выхода на орбиту. Для поверхности нашего естественного спутника она составляет 1,68 км/с.

Если бы Луна была идеально гладким шаром, а человек смог бы разбежаться и оттолкнуться горизонтально с такой скоростью, произошло бы удивительное. Он начал бы непрерывно падать на Луну, но из-за кривизны ее поверхности грунт постоянно «уходил» бы из-под ног. Человек буквально превратился бы в искусственный спутник. В реальности такой полет на сверхнизкой высоте быстро закончился бы столкновением с кратером или горой.

Откуда реально улететь от одного толчка ногами

Идея случайно улететь в пустоту кажется невозможной для Луны, но она абсолютно реальна для других объектов Солнечной системы. Скорость убегания напрямую зависит от массы и размера небесного тела.

Как отмечается в образовательных материалах портала «Интернетурок», на крошечных астероидах или малых спутниках планет (например, на спутнике Юпитера Метиде) космические скорости падают до значений порядка нескольких метров или даже десятков сантиметров в секунду.

На таком астероиде астронавту пришлось бы передвигаться крайне осторожно и использовать страховку. Обычный сильный прыжок навсегда оторвал бы его от поверхности. Он начал бы медленно, но бесконечно удаляться в темноту. Кстати, ранее мы писали, может ли человек выжить в открытом космосе хотя бы 10 секунд.

Побег с Луны не означает уход от земной гравитации

Даже если бы вам удалось преодолеть заветную отметку в 2,38 км/с и вырваться из лунных объятий, ваше космическое путешествие не стало бы абсолютно свободным.

Покинуть Луну это не значит покинуть систему Земля-Луна. Сама Луна вращается вокруг нашей планеты со скоростью около 1 км/с. Как подчеркивают авторы научно-популярного проекта «Элементы», гравитация нигде не заканчивается полностью, просто влияние одних объектов сменяется другими. Вырвавшись с Луны, вы окажетесь на новой орбите вокруг Земли. Чтобы навсегда улететь и от нее, стартовая скорость с лунной поверхности должна была бы составить примерно 2,4 км/с при условии идеально выбранного направления.

Хотите обсудить эту тему? Присоединяйтесь к нашему Telegram-чату!

Луна только кажется легкой. Ее масса составляет колоссальные 73 квинтиллиона тонн. Этого вполне достаточно, чтобы намертво привязать к себе скалы, космическую пыль и любых смельчаков, пытающихся улететь в космос без помощи мощной ракеты. Так что просто прыгнуть и улететь недостаточно, для этого нужна очень большая сила.