Koliko puta ste noću dok je vedro nebo posmatrali Mesec i koliko puta vam se učinilo da je on blizu, gotovo na dohvat ruke, kao i da bismo do njega stigli, potrebno je samo dovoljno snažno ubrzanje i pravolinijska putanja.
Na žalost, ta predstava potiče iz našeg svakodnevnog iskustva kretanja po Zemlji, gde je pravac, odnosno prava najkraća linija, najčešća putanja. Međutim, čim napustimo površinu Zemlje i uđemo u domen kosmosa, intuicija nas izdaje. Svemir ne funkcioniše po pravilima takvog puta i cilja, već po pravilima kretanja, gravitacije i ravnoteže. I upravo tu, na tom sudaru ljudske intuicije i neumitnih zakona fizike, počinje prava priča o putu ka Mesecu.
Jedna od najčešćih zabluda o svemirskim letovima glasi otprilike ovako: ako bismo dostigli dovoljno veliku brzinu i usmerili letelicu pravo ka Mesecu, pre ili kasnije bismo stigli do njega. Ova ideja zaista deluje intuitivno, gotovo zdravorazumski, ali je, u fizici i orbitalnoj mehanici, potpuno pogrešna. Put do Meseca nije pitanje „pravca i snage, već orbite, vremena i precizne matematike.
Na prvi pogled, druga kosmička brzina deluje kao magični prag. Sada ćemo napraviti kratku digresiju, da vidimo šta je to druga kosmička brzina. Dakle, druga kosmicka brzina predstavlja minimalnu brzinu kojom neko telo treba izbaciti sa površine Zemlje kako bi ono napustilo Zemljino gravitaciono polje i odletelo u svemir. Ova brzina iznosi 11,2 km/s, odnosno 40.320 km/h, i dovoljna je da telo može da pobegne iz Zemljinog gravitacionog polja i da se više nikada ne vrati.
Međutim, druga kosmička brzina samo garantuje bekstvo sa Zemlje u otvoreni kosmos, ali ne dolazak na određeno odredište. Ako bismo nekakvu letelicu „ispalili“ tom brzinom pravo ka Mesecu, rezultat bi sigurno bio potpuni promašaj. Zašto? Prvo zato što Mesec nije nepomična meta u prostoru. On se neprestano kreće oko Zemlje brzinom od oko 1 km/s, odnosno 3.670 km/h, dok se i sama Zemlja, zajedno s nama kreće oko Sunca.
U svemiru ne postoji apsolutno mirovanje. Kada raketa poleće sa Zemlje, ona već ima brzinu rotacije planete, istovremeno je telo koje učuestvuje u Zemljinoj orbiti oko Sunca i deo je veoma komplikovanog gravitacionog plesa. Zbog toga se u oblasti svemirskih letova nikada ne govori o „pravolinijskom putovanju“, već isključivo o ulasku u novu orbitu.
Jedini realan i fizički moguć način da se stigne do Meseca jeste zakrivljena, orbitalna putanja, najčešće eliptična. U praksi, letelica se najpre dovodi u nisku Zemljinu orbitu, gde se proveravaju sistemi i precizno podešavaju parametri leta. Zatim se kratkim, ali veoma preciznim ubrzanjem ubacuje u eliptičnu orbitu čiji je najudaljeniji deo (apogej) približno na visini Mesečeve orbite. Ta putanja, naravno, nije nasumična. Ona je izračunata tako da se Mesec i letelica nađu na istom mestu u isto vreme.
Ovakav manevar poznat je kao translunarni transfer, a njegova najefikasnija forma naziva se Hohmanov transfer. On ne štedi vreme, već energiju. Stvar je u tome što postoje i neke brže putanje, ali one zahtevaju znatno više goriva i složenije korekcije kretanja. Na primer, program Apolo je koristio i takozvane "free-return” putanje, koje su omogućavale da se letelica, u slučaju kvara, prirodno vrati ka Zemlji bez dodatnog pogona, što je još jedan dokaz da se sve zasniva na orbitalnoj dinamici, a ne na „pravcu“.
Važno je da ovde naglasim i nešto što često izmiče popularnim objašnjenjima. U svemiru se ne putuje direktno ka nekoj tački, već ka orbiti. Cilj nije direktno pogoditi Mesec, već ući u putanju koja seče njegovu orbitu pod pravim uslovima. Ako je brzina prevelika, letelica će samo proći pored Meseca i nastaviti dalje u duboki svemir. Ako je pak premala, pašće nazad ka Zemlji.
Jednu dobru analogiju možemo pronaći u svakodnevnom iskustvu. Zamislite lovca koji pokušava da pogodi pticu u letu. Ako cilja tamo gde je vidi, odnosno direktno u nju - promašiće. Zato lovac mora da preračuna i nacilja tamo gde će ptica biti!
U našem slučaju, mala razlika je samo u tome što su u svemiru „ptica“ Mesec, „metak“ letelica, a umesto lovačkog instinkta koristimo Njutnove zakone i Keplerovu geometriju.
Zato je, na kraju, odgovor na pitanje kojom putanjom je moguće stići do Meseca zapravo vrlo jasan, ali i pomalo kontraintuitivan - samo orbitalnom, zakrivljenom putanjom, nikada pravolinijski, bez obzira na brzinu.
Kao što smo videli. druga kosmička brzina nije karta za Mesec, ona je samo izlazna dozvola sa Zemlje. Pravi put počinje tek kada prihvatimo da se u svemiru ne pobeđuje sirovom silom ili brzinom, već razumevanjem kretanja. Tako nam Mesec, iako nam je ubedljivo najbliži kosmički sused, ostaje kao dokaz da čak i najbliže destinacije zahtevaju ozbiljnu nauku da bi nam bile dostižne i dostupne,
