Kann eine Kugel auf den Mond abgefeuert und in die Umlaufbahn geschickt werden?

Fast. ( EDIT: Eigentlich ja, siehe unten)

Die Geschwindigkeit eines Objekts im Orbit hängt vom Radius des Orbits und der Masse des umkreisten Körpers ab.

Die niedrigste mögliche Umlaufbahn ist dort, wo die Kugel nur die Oberfläche streift, also r = der Radius des Mondes. M ist die Masse des Mondes und G ist die Gravitationskonstante. Rechnen wir mal:

Wolfram-Alpha-Berechnung

Das Ergebnis ist ca. 1,7 km/s.

Ein .50 BMG Saboted Light Armor Penetrator (SLAP) erreicht eine Mündungsgeschwindigkeit von 1,2 km/s. Daher bewegt sich selbst eine sehr starke Patrone wie diese etwas zu langsam.

Es ist denkbar, dass eine ausgetrickste .50-Patrone mit einer zusätzlichen Ladung Pulver und möglicherweise aus einem speziell vorbereiteten Gewehr geschossen wird, die erforderliche Geschwindigkeit von 1,7 km / s erreichen könnte; das wäre eine Geschwindigkeitssteigerung von 40 % gegenüber der SLAP-Runde.

BEARBEITEN: Laut diesem Artikel können sabotierte Kugeln des Kalibers .224, die in .300 RUM (.300 Remington Ultra Magnum)-Fälle geladen werden, eine Geschwindigkeit von 1,7 km/s erreichen (der Durchschnitt, den sie über den gesamten Test gemessen haben, war etwas geringer, aber die höchsten Werte überstiegen 1,7).

In diesem Fall würde es, wenn es auf den Horizont abgefeuert wird, eine kreisförmige Umlaufbahn machen, den Mond umrunden und den Schützen 1 Stunde und 47 Minuten später in den Rücken treffen, vorausgesetzt, es trifft unterwegs keinen Berg oder etwas Ähnliches, und vorausgesetzt, die Umlaufbahn verläuft entlang des Äquators.

Wenn Sie nicht entlang des Äquators schießen, wird es immer noch eine Umlaufbahn machen, aber seine Bewegung relativ zur Oberfläche des Mondes wird eine seltsame Spirale sein und es wird nicht zum Ausgangspunkt zurückkehren (die Umlaufbahn selbst wird immer noch geschlossen sein Schleife, ein Kreis, aber der Mond dreht sich darunter, sodass er vom Mond aus gesehen wie eine Spirale erscheint).

Die kreisförmige Umlaufbahn (auf einem Hügel stehen, auf den Horizont schießen) erfordert die kleinste Mündungsgeschwindigkeit, um die Schleife zu absolvieren. Jede andere Umlaufbahn würde eine größere Mündungsgeschwindigkeit des Gewehrs erfordern. Je länger die Umlaufbahn, desto höher die Geschwindigkeit.

Wenn Sie höher als den Horizont schießen, würde die Kugel den Boden treffen, bevor sie Sie erreicht. Sie müssen auf einem erhöhten Punkt (einem Hügel) stehen und sicherstellen, dass das Gewehr weder nach vorne noch nach hinten auf den Boden zeigt. Dies liegt daran, dass die Rückflugbahn der Kugel nach Abschluss einer Schleife mit dem Gewehr ausgerichtet ist (der Lauf des Gewehrs ist tangential zur Flugbahn), und wenn der Kolben Ihres Gewehrs auf den Boden zeigt, müsste die Kugel auf der Rückflugbahn dies tun aus dem Boden kommen, was unmöglich ist.

Ein am Gewehr montierter Laser darf nicht auf den Boden zeigen, egal ob der Laser nach vorne oder nach hinten zeigt, da sonst die Umlaufbahn vom Boden abgeschnitten wird.

TLDR: Stellen Sie sich auf einen hohen Hügel oder Berg und schießen Sie, während das Gewehr genau horizontal steht. Verwenden Sie ein erstklassiges Hochgeschwindigkeitsgeschoss, das speziell mit zusätzlichem Pulver geladen ist, mit einem großkalibrigen Scharfschützengewehr. Weniger würde nicht funktionieren.

Ich weiß, dass Sie Sauerstoff für die Zündung brauchen

Du nicht. Schießpulver enthält seinen eigenen Sauerstoff. Sie können Waffen im Vakuum gut abfeuern. Primer gehen auch im Vakuum gut ab.

Es sollte beachtet werden, dass die wichtige Zahl hier, 1,7 km/s, die Umlaufgeschwindigkeit in Bodennähe auf dem Mond ist. Es darf nicht mit der Fluchtgeschwindigkeit des Mondes verwechselt werden (die Geschwindigkeit, mit der sich ein Objekt aus der Umlaufbahn löst und für immer in den Weltraum verschwindet, um niemals zurückzukehren), die höher ist.

Die Antwort von Florin ist in Bezug auf die Waffe sehr hilfreich, was das OP wahrscheinlich wirklich wissen wollte. Ich möchte die Herausforderungen ansprechen, die es mit sich bringt, tatsächlich einen Orbit zu machen, wenn man einen geeigneten Anfangsimpuls von der Oberfläche bekommt.

Aufgrund der Massenkonzentrationen auf dem Mond sind Umlaufbahnen in der Nähe des Mondes sehr schwierig. Sehen Sie sich Frozen Orbit an . Es scheint mir klar, dass Sie, wenn Sie eine stabile Umlaufbahn wollen, dies wahrscheinlich nicht über einen einzigen Impuls vom Boden erreichen können.

Es ist möglich, dass Sie, wenn Sie von einer sehr sorgfältig ausgewählten Stelle in genau die richtige Richtung schießen, mit etwas zusätzlicher Geschwindigkeit, um einen Großteil des Pfades höher zu machen, Sie es vielleicht mindestens einmal ganz herum schaffen, aber ich habe Zweifel. Ich würde mich über eine fachkundigere Meinung freuen.