Apollo Mondmodul

Apollo Mondmodul
Apollo16LM.jpg
Apollo 16 Lm Orion auf der Mondoberfläche, 1972
Hersteller Grumman
Designer Thomas J. Kelly
Herkunftsland Vereinigte Staaten
Operator NASA
Anwendungen Besatzung Mondlandung
Spezifikationen
Startmasse
  • 33.500 lb (15.200 kg) std
  • 46.200 lb (16.400 kg) verlängert
Trockenmasse
  • 9.430 lb (4,280 kg) std
  • 10.850 lb (4.920 kg) verlängert
Besatzungskapazität 2
Volumen 235 cu ft (6,7 m)3)
Leistung 28 V DC, 115 V 400 Hz AC
Batterien zwei 28–32 Volt, 296 Stunde Ampere Silberzinc
Regime Mond
Designleben 75 Stunden (verlängert)
Maße
Länge 23 ft 1 in (7,04 m)
Durchmesser 13 ft 10 in (4,22 m) ohne Fahrwerk
Breite 9,4 m (31 ft), Fahrwerk eingesetzt
Produktion
Status Im Ruhestand
Gebaut 15
Gestartet 10
Operativ 10
Gescheitert 0
Verirrt 0
Maiden -Start 22. Januar 1968
Letzter Start 14. Dezember 1972
Letzte Ruhestand 15. Dezember 1972
Verwandte Raumschiffe
Geflogen mit Apollo -Befehls- und Dienstmodul
Apollo program.svg
Aufbau
LEM-linedrawing.png
Apollo LM -Diagramm

Das Apollo Mondmodul, oder einfach Mondfähre (Lm /ˈlɛm/), ursprünglich bezeichnet das Mondausflugsmodul (Lem), war das Mondlander Raumfahrzeug das wurde dazwischen geflogen Mondumlaufbahn und die Mondoberfläche während der Vereinigte Staaten' Apollo -Programm. Es war das erste Besatzungsraumfahrzeug, das ausschließlich im luftlosen Vakuum des Weltraums operierte, und bleibt das einzige Besatzungsfahrzeug, das überall jenseits der Erde landet.

Strukturell und aerodynamisch unfähig, durch die Erdatmosphäre zu fliegen, wurde das zweistufige Mondmodul an die an der befestigte Mondumlaufbahn gefasst Apollo -Befehls- und Dienstmodul (CSM), ungefähr doppelt so groß wie seine Masse. Die zwei zwei zwei Crews flog das komplette Mondmodul vom Mondumlaufbahn bis zur Mondoberfläche. Während des Starts wurde die verbrauchte Abstammungsstufe als Startpad für die Aufstiegsstufe verwendet, die damals flog zurück zum Befehlsmoduldanach wurde es auch verworfen.

Überwacht von GrummanDie Entwicklung des LM war mit Problemen geplagt, die seinen ersten, ungeschriebenen Flug um etwa zehn Monate und den ersten Besatzungsflug um etwa drei Monate verzögerten. Trotzdem wurde die LM die zuverlässigste Komponente des Apollo -Saturn Raumfahrzeug.[1] Die Gesamtkosten der LM für die Entwicklung und die produzierten Einheiten betrugen in den US -Dollar 21,3 Milliarden US[2] Verwenden der NASA New Start -Inflationsindizes.[3][Fehlgeschlagene Überprüfung]

Zehn Mondmodule wurden in den Weltraum gestartet. Von diesen wurden sechs von 1969 bis 1972 von Menschen auf dem Mond gelandet. Die ersten beiden wurden Testflüge in waren Niedrige Erdumlaufbahn- die erste ohne Crew, der zweite mit einem. Ein anderer wurde von benutzt von Apollo 10 Für einen Drehprobenflug in einer niedrigen Mondumlaufbahn ohne Landung. Ein Mondmodul fungierte als Rettungsboot für die Crew von Apollo 13und liefern und motivieren, wenn ihr CSM durch eine Sauerstofftankexplosion auf dem Weg zum Mond deaktiviert wurde, was die Besatzung zwang, Pläne für eine Mondlandung aufzugeben.

Die sechs Landabfälle bleiben an ihren Landeplätzen; Ihre entsprechenden Aufstiegsstadien stürzten nach Verwendung in den Mond. Eine Aufstiegsstufe (Apollo 10 Snoopy) wurde in a verworfen Heliozentrische Umlaufbahn Nach seiner Abstiegsstufe wurde im Mondumlaufbahn verworfen. Die anderen drei LMs wurden in der Erdatmosphäre verbrannt: die vier Phasen von Apollo 5 und Apollo 9 Jeder trat getrennt wieder ein, während Apollo 13er Wassermann wieder eingegeben, komplett, nach Notmanövern.

Betriebsprofil

Beim Start befand sich das Mondmodul direkt unter dem Befehls- und Servicemodul (CSM) mit gefalteten Beinen im Inneren der Raumschiff-zu-LM-Adapter (SLA) anhängend an S-IVB dritte Stufe der Saturn v Rakete. Dort blieb es durch die Erdumlaufbahn und die durch die Erde und die Trans-Lunar-Injektion (TLI) Rakete brennen, um das Handwerk in Richtung Mond zu schicken.

Bald nach TLI öffnete sich die SLA; Das CSM führte ein Manöver durch wobei es sich trennte, drehte sich um, kam mit dem Mondmodul zurück, um es aus dem S-IVB zu extrahieren. Während des Fluges zum Mond wurden die Docking -Luken geöffnet und der Pilotmodul -Pilot in die LM eingab, um vorübergehend zu senken und alle Systeme mit Ausnahme des Antriebs zu testen. Der Pilot des Mondmoduls spielte die Rolle eines Ingenieurbeauftragten und überwachte die Systeme beider Raumfahrzeuge.

Nachdem der Kommandant und der LM -Pilot eine Mondparkbahn erreicht hatten, betraten sie die LM und ersetzten die Luken und Docking -Geräte, entfalteten und schlossen ihre Landebeine ab und trennten sich von der CSM und flogen unabhängig. Der Kommandant betrieb die Flugsteuerungen und die Motordrosss, während der Pilotmodul im Mondmodul andere Raumfahrzeugsysteme betrieb und den Kommandant über den Systemstatus und die Navigationsinformationen auf dem Laufenden hielt. Nach dem Befehlsmodulpiloten pilot pilot visuell die visuell inspiziert Fahrwerk, der LM wurde in eine sichere Entfernung zurückgezogen und dann bis zur Abstiegsmotor wurde in die Richtung der Reise nach vorne gerichtet. Es wurde eine 30-Sekunden-Abstiegsbannungsverbrennung durchgeführt, um die Geschwindigkeit zu reduzieren und die LMs zu fallen Gefahr bis innerhalb von 15 km von der Oberfläche, etwa 50.000 Fuß, die Oberfläche,[4] ungefähr 260 Seemeilen (480 km) über die Lande.

Mondfähre Adlerdas Mondmodul -Aufstieg der Stufe von Apollo 11im Umlaufbahn über dem Mond. Die Erde ist in der Ferne sichtbar. Foto von Michael Collins.

Als sich das Handwerk an Perilune näherte, die Abstiegsmotor Wurde erneut begonnen, um mit einem Motor zu beginnen. Während dieser Zeit flog die Besatzung auf dem Rücken, abhängig vom Computer, um die Vorwärts- und vertikale Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf nahe Null zu verlangsamen. Die Kontrolle wurde mit einer Kombination aus Motor -Drossel und Einstellungsströmen ausgeübt, die vom Computer mit Hilfe des Landes Radar geleitet wurden. Während des Brems stieg der LM auf etwa 3,0 km (etwa 30 km) ab, in der endgültigen Annäherungsphase bis zu 210 m bis auf etwa 700 Fuß. Während des letzten Ansatzes stellte sich das Fahrzeug in eine nahezu vertikale Position ein und ermöglichte es der Besatzung, nach vorne zu schauen und die Mondoberfläche zum ersten Mal zu sehen.[5]

Astronauten flogen nur während des Mondansatzes manuell das Apollo -Raumschiff.[6] Die endgültige Landungsphase begann etwa 0,61 km über die Erregung des gezielten Landeplatzes. Zu diesem Zeitpunkt wurde die manuelle Kontrolle für den Kommandanten aktiviert, der genug hatte Treibmittel bis zu zwei Minuten lang zu schweben, um zu überassen, wo der Computer das Handwerk einnahm und die erforderlichen Korrekturen vornimmt. Bei Bedarf hätte die Landung fast zu jeder Zeit durch Abtropfen der Abstiegsstufe und abgefeuert worden sein und den Aufstiegsmotor abfeuern, um für eine Notfallrückkehr in die CSM zurück in die Umlaufbahn zu klettern. Schließlich wurden eine oder mehrere von drei 67,2 Zoll (1,71 m) Sonden, die sich von Fußpads an den Beinen des Landers erstrecken die Oberfläche. Beim Touchdown wären die Sonden bis zu 180 Grad oder sogar ab. Das ursprüngliche Design verwendete die Sonden an allen vier Beinen, aber beginnend mit der ersten Landung (LM-5 auf Apollo 11) wurde der an der Leiter ausgestattet, dass die Bogensonde nach der Landung einen Astronautenanzug durchstechen könnte, als er abstieg oder von der Leiter getreten.

Das Original Außenbordeinsatz Der Plan, bis mindestens 1966, war nur ein Astronaut, der die LM verlässt, während der andere im Inneren blieb, um die Kommunikation aufrechtzuerhalten.[7] Die Kommunikation wurde schließlich als zuverlässig genug angesehen, damit beide Besatzungsmitglieder auf der Oberfläche laufen können, sodass das Raumschiff nur von der Missionskontrolle entfernt wird.

Mit ... anfangen Apollo 14Es wurde ein zusätzliches LM-Treibmittel für die angetriebene Abstammung und Landung zur Verfügung gestellt, indem der CSM-Motor verwendet wurde, um die 15 km lange Perilune zu erreichen. Nachdem das Raumschiff abgeschockt war, hob der CSM für den Rest der Mission seine Umlaufbahn auf und zirkulierte.

Als bereit, den Mond zu verlassen, feuerte der Aufstieg des LM -Aufstiegs und ließ die Abstiegsphase auf der Oberfläche des Mondes. Nach ein paar Kurskorrekturen brannte der LM -Rendezvouse mit dem CSM und dockte die Crew- und Gesteinsproben an. Nachdem die Aufgabe abgeschlossen war, wurde die Aufstiegsstufe getrennt. Der Apollo 10 Ascent Stage Motor wurde abgefeuert, bis sein Kraftstoff aufgebraucht war, und schickte ihn an dem Mond vorbei in a Heliozentrische Umlaufbahn.[8][9] Das Apollo 11 Die Aufstiegsstufe blieb im Mondumlaufbahn zurück, um schließlich zu stürzen; Alle nachfolgenden Aufstiegsstadien (mit Ausnahme von Apollo 13) wurden absichtlich in den Mond gelenkt, um Messwerte von Seismometern auf der Oberfläche zu erhalten.

Geschichte

Ein Modell des ersten LEM -Designs von 1962, das an das Befehls- und Service -Modul angedockt wurde. Das Modell wird von gehalten Joseph Shea, der Schlüsselingenieur hinter der Einführung von Mondumlaufbahn Rendezvous Missionslogistik.

Das Mondmodul (ursprünglich als Mondausflugsmodul bezeichnet, das durch die bekannt ist Akronym Lem) wurde nach der NASA entworfen beschloss, den Mond zu erreichen über Mondumlaufbahn Rendezvous (Lor) anstelle der direkter Aufstieg oder Erdumlaufbahn Rendezvous (EOR) Methoden. Sowohl Direktaufstände als auch EOR hätten darin bestehen, ein viel schwereres, vollständiges Apollo -Raumschiff auf dem Mond zu landen. Sobald die Entscheidung getroffen worden war, mit LOR fortzufahren, wurde es notwendig, ein separates Handwerk zu erstellen, das die Mondoberfläche erreichen und zurück zum Mondumlaufbahn aufsteigt.

Vertrags Vermietung

Im Juli 1962 wurden elf Firmen eingeladen, Vorschläge für den LEM einzureichen. Neun Unternehmen antworteten im September und beantworteten 20 Fragen der NASA RFP in einem 60-seitigen technischen Vorschlag. Grumman wurde am 7. November 1962 offiziell mit dem Auftrag ausgezeichnet.[10] Grumman hatte in den späten 1950er Jahren und erneut 1961 mit dem Mondumlaufbahn -Rendezvous -Studien begonnen. Die Vertragskosten wurden voraussichtlich rund 350 Millionen US -Dollar betragen.[11] Es gab zunächst vier große Subunternehmer: Bell Aerosystems (Aufstiegsmotor), Hamilton Standard (Umweltkontrollsysteme), Marquardt (Reaktionskontrollsystem) und Rocketdyne (Abstiegsmotor).[12]

Das Hauptanleitung, Navigation und Steuerungssystem (PGNCS) wurde von der entwickelt MIT Instrumentation Laboratory; das Apollo Guidance Computer wurde von Raytheon (Ein ähnliches Leitsystem wurde in der verwendet Befehlsmodul). Ein Backup -Navigationstool, das Anleitungssystem abbrechen (AGS), wurde von TRW entwickelt.

Design-Phase

Dieses Modell von 1963 zeigt das zweite LEM -Design, das zu informellen Referenzen als "Fehler" führte.

Das Apollo -Mondmodul wurde hauptsächlich vom Grumman Aerospace Engineer entworfen Thomas J. Kelly.[13] Das erste LEM-Design sah aus wie eine kleinere Version des Apollo-Befehls- und Servicemoduls (eine kegelförmige Kabine auf einem zylindrischen Antriebsabschnitt) mit klappbaren Beinen. Das zweite Design berief sich auf die Idee eines Hubschrauber -Cockpits mit großen geschwungenen Fenstern und Sitzen, um die Sichtbarkeit der Astronauten für Schwebeplätze und Landung zu verbessern. Dies beinhaltete auch einen zweiten Vorwärtsdock -Port, der es der LEM -Crew ermöglichte, eine aktive Rolle beim Docking mit dem CSM zu übernehmen.

Während des Programms gab es zahlreiche Neugestaltungen, um Gewicht zu sparen, die Sicherheit zu verbessern und Probleme zu beheben. Zuerst waren die schweren Cockpit -Fenster und die Sitze; Die Astronauten würden beim Fliegen des LEM stehen, der von einem Kabel- und Riemenscheibe -System unterstützt wurde, wobei kleinere dreieckige Fenster ihnen die Landesstelle ausreichend Sichtbarkeit verleihen. Später wurde der redundante Forward -Docking -Port entfernt, was bedeutete, dass der Befehlspilot die aktive Kontrolle über das Docking an den Befehlsmodulpiloten aufgab. Er konnte immer noch den sich nähernden CSM durch ein kleines Überkopffenster sehen. Der Ausgang beim Tragen sperriger extra-vehikulärer Aktivitäts-Raumanzüge wurde durch eine einfachere Vorwärtsluke (32 in × 32 in oder 810 mm × 810 mm) gelöst.

Die Konfiguration wurde im April 1963 eingefroren, als die Entwürfe des Aufstiegs und des Abstiegsmotors entschieden wurden. Neben Rocketdyne, einem parallele Programm für den Abstiegsmotor[14] wurde bestellt von Space Technology Laboratories (TRW) Im Juli 1963 und im Januar 1965 wurde der Rocketdyne -Vertrag storniert.

Die Macht sollte anfangs von produziert werden von Brennstoffzellen gebaut von Pratt und Whitney Ähnlich wie die CSM, aber im März 1965 wurden diese zugunsten eines All-Battery-Designs verworfen.[15]

Das anfängliche Design hatte drei Landebeine, die leichteste Konfiguration. Aber da jedes Bein das Gewicht des Fahrzeugs tragen müsste, wenn es in einem erheblichen Winkel landete, war dies auch die am wenigsten stabile Konfiguration, wenn eine der Beine während der Landung beschädigt wurde. Die nächste Iteration mit dem Fahrwerk Design hatte fünf Beine und war die stabilste Konfiguration für die Landung auf einem unbekannten Gelände. Diese Konfiguration war jedoch zu schwer und die Designer kompromittierte auf vier Landebeinen.[16]

Im Juni 1966 wurde der Name in das Mondmodul (LM) geändert, wodurch das Wort beseitigt wurde Ausflug.[17][18] Entsprechend George Low, Manager des Apollo Spacecraft Program Office, lag daran, dass die NASA befürchtete, dass das Wort Ausflug Könnte Apollo eine leichtfertige Notiz angeben.[19] Trotz der Namensänderung von "Lem" zu "LM", die Aussprache der Abkürzung (/lɛm/) hat sich nicht verändert.

Astronautentraining

Lunar Landing Research Vehicle (LLRV) während eines Testfluges

Vergleich der Landung auf dem Mond mit "einer schwebenden Operation", Gus Grissom Sagte 1963, dass die meisten frühen Astronauten, obwohl wir Kampfflugzeuge waren, "jetzt fragen, ob der Pilot, der diese erste Mondlandung macht, kein erfahrener Hubschrauberpilot sein sollte".[20] Um Astronauten zu ermöglichen, Mondlandungstechniken zu lernen Bell Aerosystems im Jahr 1964, um das zu bauen Lunar Landing Research Vehicle (LLRV), das einen kardisch montierten vertikalen Strahlmotor verwendete, um fünf Sechstel seines Gewichts zu entgegenzuwirken, um die Schwerkraft des Mondes zu simulieren, zusätzlich zu seinen eigenen Wasserstoffperoxidströmen, um den Abstiegsmotor und die Einstellungsregelung des LM zu simulieren. Erfolgreiche Prüfung von zwei LLRV -Prototypen an der Dryden Flight Research Center führte 1966 zu drei Produktionslander -Landtrainingsfahrzeugen (LLTV), die zusammen mit den LLRVs zum Aus Trainieren der Astronauten im in Houston bemannten Raumschiff -Zentrum verwendet wurden. Dieses Flugzeug erwies sich als ziemlich gefährlich, da drei der fünf bei Unfällen zerstört wurden. Es war mit einem raketenbetriebenen Auslastungssitz ausgestattet, sodass der Pilot jeweils überlebte, einschließlich des ersten Mannes, der auf dem Mond ging. Neil Armstrong.[21]

Entwicklungsflüge

Das Apollo 6 Lunar-Modul-Testartikel (LTA-2R) kurz bevor sie mit der SLA kombiniert werden

LM-1 wurde gebaut, um den ersten unblätteren Flug für Propulsionssysteme zu testen, das in a auf a Saturn ib. Dies war ursprünglich für April 1967 geplant, gefolgt vom ersten Besatzungsflug später in diesem Jahr. Die Entwicklungsprobleme der LM waren jedoch unterschätzt worden, und der Flug von LM-1 wurde bis zum 22. Januar 1968 verspätet, als Apollo 5. Zu diesem Zeitpunkt wurde LM-2 in Reserve gehalten, falls der LM-1-Flug fehlschlug, was nicht geschah.

LM-3 wurde nun die erste Besatzungslm, die wiederum in einer niedrigen Erdumlaufbahn geflogen wurde, um alle Systeme zu testen und die Trennung, Rendezvous und das Docking für Apollo 8 im Dezember 1968 zu üben. Aber wiederum verzögerten Probleme in letzter Minute seine Probleme. Flug bis Apollo 9 Am 3. März 1969 war ein zweiter, höherer Eartborbit-Crewed-Praxis-Flug geplant, der LM-3 folgt, aber dies wurde abgesagt, um die Programmzeitleiste auf dem richtigen Weg zu halten.

Apollo 10 Startet am 18. Mai 1969 mit LM-4 für eine "Drehprobe" für die Mondlandung und übte alle Phasen der Mission, mit Ausnahme der Initiierung des Abstiegs durch den Start. Die LM stieg auf 47.400 Fuß (9,0 mi; 14,4 km) über der Mondoberfläche ab, scherzte dann die Abstiegsstufe und verwendete seinen Aufstiegsmotor, um zum CSM zurückzukehren.[22]

Produktionsflüge

Der Apollo 11 Mondfähre Adler in der Mondumlaufbahn

Die erste Lunar -Landung der Besatzung ereignete sich am 20. Juli 1969 in der Apollo 11 LM-5 Adler. Vier Tage später die Apollo 11 -Crew in der Befehlsmodul Columbia im Pazifik heruntergespritzt und abgeschlossen Das Ziel von Präsident John F. Kennedy: "... bevor dieses Jahrzehnt herauskommt, einen Mann auf dem Mond zu landen und ihn sicher zur Erde zurückzugeben."

Es folgten Landungen von Apollo 12 (LM-6 Unerschrocken) und Apollo 14 (LM-8 Antares). Im April 1970 die Apollo 13 LM-7 Wassermann spielte eine unerwartete Rolle bei der Rettung des Lebens der drei Astronauten nach einem Sauerstofftank in der Servicemodul gebrochen und die CSM deaktivieren. Wassermann diente als "Rettungsboot" für die Astronauten während ihrer Rückkehr zur Erde. Es ist Abstiegsbühnenmotor[14] wurde verwendet, um die verkrüppelte CSM Service Propulsion System -Motor zu ersetzen, und die Batterien lieferten Strom für die Reise nach Hause und lädten die für den Wiedereintritt kritischen Batterien des Befehlsmoduls auf. Die Astronauten spritzten am 17. April 1970 sicher. und Verlust der Sauerstoffversorgung).

Die Umlaufzeiten wurden bei den letzten vier Landungsmissionen maximiert, indem die Servicemodulmotor verwendet wurde, um die anfängliche Abstammungsorbit -Insertion 22 Stunden vor der Trennung der LM von der CSM zu verbringen. Eine Praxis, die auf Apollo 14 begann. CSM, um den Mond mit einer 16,9 km langen Perilune mit einer 17,1-nautischen Meile um, sodass der LM seinen angetriebenen Abstieg von dieser Höhe mit einer vollen Ladung des Treibmittels der Abstiegsstufe beginnen kann, wodurch mehr Reserve-Treibmittel für den endgültigen Ansatz zurückgelassen werden. Das CSM würde dann seine Perilune wieder auf die normalen 60 Seemeilen (110 km) erhöhen.[23]

Erweiterte J-Klasse-Missionen

Eine verminderte Freigabe führte zu Knicken der ausgedehnten Abstiegsmotorendüse bei der Landung von Apollo 15

Das in den letzten drei verwendete erweiterte Mondmodul (ELM) "J-Klasse Missionen"Apollo 15, 16, und 17 - Wurde auf die Lunar -Oberfläche auf der Mondoberfläche aufgerüstet. Der Abstiegsmotorschub wurde durch die Zugabe einer 10-Zoll-Verlängerung der Motorglocke erhöht, und die Treibmittelabsteigtanks wurden vergrößert. In der Abstiegsstufe wurde ein Abfall -Lagertank mit der Sanitärstufe aus der Aufstiegsstufe hinzugefügt. Diese Upgrades erlaubten Aufenthalte von bis zu 75 Stunden auf dem Mond.

Das Mondrovingfahrzeug wurde zusammengeklappt und in Quadrant 1 der Abstiegsstufe getragen. Es wurde von den Astronauten nach der Landung eingesetzt, sodass sie große Gebiete erkunden und eine größere Vielfalt an Mondproben zurückgeben konnten.

Spezifikationen

Mondmoduldiagramm
Mondmodul -Crewkabine
Astronautenruhe (schlafende) Unterkunft
Mondmodul Cutaway Illustration

Die hier angegebenen Gewichte sind ein Durchschnitt für die ursprünglichen Pre-ELM-Spezifikationsfahrzeuge. Für bestimmte Gewichte für jede Mission finden Sie die einzelnen Missionsartikel.

Aufstiegsstufe

Die Aufstiegsstufe enthielt die Crew -Kabine mit Instrumentenpaneele und Flugsteuerungen. Es enthielt seine eigene Aufstiegsantriebssystem (APS) Motor und zwei Hypergolischer Treibmittel Panzer für die Rückkehr zum Mondumlauf Apollo -Befehls- und Dienstmodul. Es enthielt auch ein Reaktionskontrollsystem (RCS) für Attitüde und Übersetzung Die Kontrolle, die aus sechzehn hypergolischen Triebwerken bestand, die denen ähnelten, die auf dem Service -Modul verwendet wurden und in vier Quads montiert sind, mit ihrer eigenen Treibmittelversorgung. Eine vorwärts extravehikuläre Aktivitätsluke ermöglichte den Zugang zur und von der Mondoberfläche, während eine Overhead -Luke und Docking -Anschluss Zugang zum und vom Befehlsmodul ermöglichten.

Die internen Geräte umfassten ein System zur Umweltkontrolle (Lebensunterstützung); ein VHF -Kommunikationssystem mit zwei Antennen zur Kommunikation mit dem Befehlsmodul; a Unified S-Band System und lenkbar Parabolschalenantenne für die Kommunikation mit der Erde; Eine extravehikuläre Aktivitätsantenne, die einem Miniaturparasol ähnelt, das Kommunikation von Antennen an den Astronauten weiterleitete. Tragbare Lebensunterstützungssysteme durch die LM; primär (PGNCS) und Backup (AGS) Anleitung und Navigationssysteme; ein Ausrichtung des optischen Teleskops zur visuellen Bestimmung der Raumfahrzeugorientierung; Rendezvous Radar mit einer eigenen lenkbaren Schalenantenne; und ein System für aktive thermische Kontrolle. Elektrische Speicherbatterien, Kühlwasser und Atemsauerstoff wurden in Mengen gelagert, die für einen Mondoberflächenaufenthalt von 48 Stunden ausreichten und für die späteren Missionen auf 75 Stunden verlängert wurden.

Während der Pause auf dem Mond schlief die Besatzung auf Hängematten, die in der Kabine gekreuzt wurden.

Die Rückzahlung enthielt die von der Besatzung (bis zu 238 Pfund (108 kg) auf Apollo 17) entnommenen Mondgesteins- und Bodenproben, plus deren Exponse fotografischen Film.

  • Crew: 2
  • Crew Cabin Volume: 235 Cu ft (6,7 m)3)
  • Habaes Volumen: 160 Cu Ft (4,5 m)3)
  • Crew -Kompartimenthöhe: 2,34 m 7 ft 8 Zoll ()
  • Crew -Kompartimenttiefe: 3 Zoll (1,07 m)
  • Höhe: 9 ft 3,5 Zoll (2,832 m)
  • Breite: 14 ft 1 in (4,29 m)
  • Tiefe: 13 ft 3 in (4,04 m)
  • Masse, trocken: 4.740 lb (2.150 kg)
  • Masse, Brutto: 10.300 lb (4.700 kg)
  • Atmosphäre: 100% Sauerstoff bei 4,8 psi (33 kPa)
  • Wasser: zwei 42,5 lb (19,3 kg) Lagertanks
  • Kühlmittel: 25 Pfund (11 kg) von Ethylenglykol / Wasserlösung
  • Wärmekontrolle: Ein aktiver Wassereis-Sublimator
  • RCS Treibstoffmasse: 633 lb (287 kg)
  • RCS -Triebwerke: sechzehn x 100 lbf (440 n) in vier Quads
  • RCS -Treibmittel: Aerozine 50 Treibstoff / Dinitrogen -Tetroxid (N2O4) Oxidationsmittel
  • RCS spezifischer Impuls: 290 s (2,8 km/s)
  • APS Treibmittelmasse: 5.187 lb (2,353 kg) in zwei 36-Kubikfuß (1,02 m) gelagert3) Treibpanzer
  • APS -Engine: Bell Aerospace LM Ascent Motor (Lmae) und Rocketdyne LMAE -Injektoren
  • APS -Schub: 3.500 lbf (16.000 n)
  • APS -Treibmittel: Aerozin 50 Kraftstoff / Dinitrogen -Tetroxidoxidator
  • APS -Druck: zwei Heliumtanks von 6,4 lb (2,9 kg) bei 3.000 Pfund pro Quadratzoll (21 MPa)
  • APS spezifischer Impuls: 311 s (3,05 km/s)
  • APS Delta-V: 7,280 ft/s (2.220 m/s)
  • Thrust-zu-Gewicht-Verhältnis Bei Aufzündung: 2.124 (in der Mondgrafkraft)
  • Batterien: zwei 28–32 Volt, 296 Stunde Ampere Silber-Zink-Batterien; Jeweils 57 kg (jeweils 125 lb)
  • Leistung: 28 V DC, 115 V 400 Hz AC

Abstiegsstufe

Skalenmodell des Apollo -Mondmoduls an der Euro Space Center in Belgien

Die Hauptaufgabe der Abstiegsstufe bestand darin, eine angetriebene Landung und extravehikuläre Aktivität von Oberflächen zu unterstützen. Als der Ausflug vorbei war, diente sie als Startpad für die Aufstiegsbühne. Die achteckige Form wurde durch vier Klappfahrwerk -Beine getragen und enthielt a drosselbar Abstiegsantriebssystem (DPS) Motor mit vier Hypergolischer Treibmittel Panzer. EIN kontinuierliche Welle Doppler Radar Die Antenne wurde vom Motor montiert Hitzeschild Auf der unteren Oberfläche senden Sie die Höhe und Rate von Abstiegsdaten an das Leitsystem und die Pilotanzeige während der Landung. Fast alle äußeren Oberflächen, mit Ausnahme der Oberseite, Plattform, Leiter, Abstammungsmotor und Hitzeschild, waren mit Bernstein, Dunkel (rötlich) Bernstein, Schwarz, Silber und Gelb Aluminisiert bedeckt Kapton Foliendecken für die Wärmeisolierung. Das Lande -Landebein Nummer 1 (vorne) hatte eine angeschlossene Plattform (informell als "Veranda" bezeichnet) vor der extravehikulären Aktivitätsluke der Aufstiegsbühne und einer Leiter, mit der die Astronauten zwischen der Kabine zur Oberfläche hinaufgestiegen sind. Der Fußpolster jedes Landebeins umfasste eine 67-Zoll-Oberflächenkontakt-Sensorsonde (1,7 m), die dem Kommandant signalisierte, den Abstiegsmotor auszuschalten. (Die Sonde wurde aus dem Bein der Nummer 1 jeder Lande-Mission weggelassen, um die Astronauten einer Anzugsgefahr zu vermeiden, da die Sonden dazu neigten, abbricht und von der Oberfläche nach oben herausragten.)

Die Ausrüstung für die Mondforschung wurde in der modularen Geräte -Stauungsbaugruppe (MESA) getragen, eine Schublade, die auf einem Scharnier -Panel montiert war, das aus dem Stürmerabteil lieferte. Neben den Oberflächenausgrabungswerkzeugen und Probensammlungsboxen des Astronauts enthielt die MESA eine Fernsehkamera mit einem Stativ. Als der Kommandant die Mesa öffnete, indem er beim Abstieg der Leiter an einem Lanyard zog, wurde die Kamera automatisch aktiviert, um die ersten Bilder der Astronauten auf der Oberfläche zurück zur Erde zu schicken. EIN Flagge der Vereinigten Staaten Damit die Astronauten auf der Oberfläche aufrichten konnten, wurde in einem Behälter auf der Leiter jeder Landungsmission befördert.

Das frühe Apollo -Oberflächenexperimente -Paket (später die Apollo Mondoberflächenexperimente Paket), wurde im gegenüberliegenden Abteil hinter der LM getragen. Ein externes Fach auf der rechten Frontplatte befand sich eine einsatzbare S-Band-Antenne, die beim Öffnen wie ein umgekehrter Regenschirm auf einem Stativ aussah. Dies wurde bei der ersten Landung aufgrund zeitlicher Einschränkungen nicht verwendet, und die Tatsache, dass akzeptable Kommunikation mit der S-Band-Antenne des LM empfangen wurde, aber auf Apollo 12 und 14 verwendet wurde Modularer Gerätetransporter (MET), ähnlich im Erscheinungsbild eines Golfwagens, wurde auf Apollo 13 und 14 übertragen, um die Werkzeuge und Proben auf ausgedehnten Mondwällen zu tragen. Auf den erweiterten Missionen (Apollo 15 und später) wurden die Antenne und die Fernsehkamera auf dem montiert Mondrovingfahrzeug, der zusammengeklappt und auf einer externen Platte montiert wurde. Fächer enthielten auch Ersatz Tragbares Lebenserhaltungssystem (PLSS) Batterien und zusätzliche Lithiumhydroxidkanister bei den verlängerten Missionen.

  • Höhe: 10 ft 7,2 Zoll (3,231 m) (plus 5 ft 7,2 in (707 m) Landesonden)
  • Breite/Tiefe, minus Fahrwerk: 13 ft 10 Zoll (4,22 m)
  • Breite/Tiefe, Fahrwerk verlängert: 31,0 ft (9,4 m)
  • Masse einschließlich Treibmittel: 22.783 lb (10.334 kg)
  • Wasser: ein 151 kg (333 lb) Lagertank
  • DPS-Treibmittelmasse: 18.000 lb (8.200 kg) in vier 67,3-Cubic-Fuß (1,906 m) gelagert3) Treibpanzer
  • DPS -Motor: TRW LM -Abstiegsmotor (LMDE)[24][14]
  • DPS -Schub: 10.125 lbf (45.040 N), drosselbar zwischen 10% und 60% des Vollschubs
  • DPS -Treibmittel: Aerozin 50 Brennstoff / Stickstoff -Tetroxidoxidator
  • DPS-Druck: ein überkritischer Heliumtank von 49 Pfund (22 kg) bei 1,555 psi (10,72 MPa)
  • DPS spezifischer Impuls: 311 s (3.050 nebook/kg)
  • DPS Delta-V: 8.100 Fuß/s (2.500 m/s)
  • Batterien: vier (Apollo 9-14) oder fünf (Apollo 15-17) 28–32 V, 415 A · H Silber-Zink-Batterien; Jeweils 135 lb (je 61 kg)

Mondmodule produziert

Seriennummer Name Verwenden Erscheinungsdatum Ort Bild
LTA-1 Nicht vereisen Wiege des Luftfahrtmuseums (Long Island, NY)[25] LTA-1 at Cradle of Aviation Museum, Garden City, NY.jpg
LTA-2R Apollo 6 4. April 1968 Wieder eingegebene Erdatmosphäre 67-H-1230 Lunar module LTA-2 R.jpg
LTA-3A Nicht vereisen Kansas Cosmosphere und Weltraumzentrum[25] LTA-3A at Kansas Cosmosphere and Space Center, Hutchinson, KS.jpg
LTA-3DR Nicht verstrichene Abstiegsstufe Franklin Institute[25] Apollo lander, Franklin Institute - DSC06612.JPG
LTA-5d Nicht vereisen NASA White Sands Testanlage[25]
LTA-8a[25] Mondmodul -Testartikel Nr. 8 Thermal-Vakuum-Tests Bodentests im Jahr 1968 Space Center Houston[25]

LTA-8A.jpg

LTA-10R Apollo 4 9. November 1967 Wieder eingegebene Erdatmosphäre[25]
MSC-16 Stufe nicht am Flucht Museum für Wissenschaft und Industrie (Chicago)[25] MSC-16 at Museum of Science and Industry, Chicago, IL.jpg
TM-5 Nichtflug Museum für Leben und Wissenschaft (Durham, NC)[25] TM-5 at Museum of Life and Science, Durham, NC.jpg
PA-1 Nicht vereisen Weiße Sandprüfungsanlage[25]
LM-1 Apollo 5 22. Januar 1968 Wieder eingegebene Erdatmosphäre Lunar Module-1 and Spacecraft Lunar Module Adapter (SLA)-7 in the Kennedy Space Center's Manned Spacecraft Operations Building.jpg
LM-2 Für den zweiten, nicht ausgerüsteten Flug vorgesehen, stattdessen für Bodentests verwendet. Fahrwerk für Tropfentests hinzugefügt. Fehlen dem optischen Teleskop und Flugcomputer aus dem Ausrichtung[26]
 
Nationales Luft- und Weltraummuseum (Washington, D.C.) LunarLander.JPG
LM-3 Spinne Apollo 9 3. März 1969 Abstiegs- und Aufstiegsstadien betreten die Erdatmosphäre getrennt wieder Spider Over The Ocean - GPN-2000-001109.jpg
LM-4 Snoopy Apollo 10 18. Mai 1969 Die Abstiegsstufe hat möglicherweise den Mond und die Aufstiegsbühne in der heliozentrischen Umlaufbahn getroffen. Snoopy ist die einzige geflogene LM -Aufstiegsstufe, von der bekannt ist, dass sie intakt überlebt hat (möglicherweise Asteroid 2018 AV2[27]). AS10-34-5087.jpg
LM-5 Adler Apollo 11 16. Juli 1969 Abstiegsstufe auf Mondoberfläche in Meer der Ruhe, Aufstiegsstufe im Mondumlaufbahn (könnte immer noch den Mond umkreisen [28])) Apollo 11 Lunar Lander - 5927 NASA.jpg
LM-6 Unerschrocken Apollo 12 14. November 1969 Abstiegsstufe auf der Mondoberfläche bei Ozean der Stürme, Die Aufstiegsstufe stürzte absichtlich in den Mond ab Bean Descends Intrepid - GPN-2000-001317.jpg
LM-7 Wassermann Apollo 13 11. April 1970 Wieder eingegebene Erdatmosphäre Apollo 13 Lunar Module.jpg
LM-8 Antares Apollo 14 31. Januar 1971 Abstiegsstufe auf der Mondoberfläche bei Fra Mauro, Die Aufstiegsstufe stürzte absichtlich in den Mond ab Antares on the Frau Mauro Highlands - GPN-2000-001144.jpg
LM-9 Nicht geflogen, als Apollo 15, letzte H-Klasse-Mission gedacht
 
Auf dem ausgestellt am Kennedy Raumfahrtszentrum (Apollo/Saturn V Center)
 
LM-9KSC.jpg
LM-10 Falke Apollo 15, First Elm 26. Juli 1971 Abstiegsstufe auf der Mondoberfläche bei Hadley -Apennine, Die Aufstiegsstufe stürzte absichtlich in den Mond ab AS15-88-11866 - Apollo 15 flag, rover, LM, Irwin - restoration1.jpg
LM-11 Orion Apollo 16 16. April 1972 Abstiegsstufe auf der Mondoberfläche bei Descartes Highlands, Aufstiegsstufe im Mondumlaufbahn, stürzte auf dem Mond ab Apollo 16 LM Orion.jpg
LM-12 Herausforderer Apollo 17 7. Dezember 1972 Abstiegsstufe auf der Mondoberfläche bei Taurus-Littrow, Die Aufstiegsstufe stürzte absichtlich in den Mond ab Apollo 17 LM Ascent Stage.jpg
LM-13
 
Nicht geflogen, als gedacht als Apollo 19[29][30]
 
Teilweise abgeschlossen von Grumman, restauriert und ausgestellt bei Wiege des Luftfahrtmuseums (Long Island, NY). Auch 1998 Miniserie verwendet Von der Erde zum Mond. LM-13 at Cradle of Aviation Museum, Garden City, NY.jpg
LM-14
 
Nicht geflogen, als gedacht als Apollo 20[31] Unvollständig, höchstwahrscheinlich verschrottet[32] Apollo lander, Franklin Institute - DSC06612.JPG
LM-15
 
Nicht geflogen, zur Modifikation in bestimmt Apollo Teleskop -Berg[33][34]
 
Unvollständig,[32] verschrottet[35]
 
* Für die Position von LMS auf der Mondoberfläche siehe Liste der künstlichen Objekte auf dem Mond.
Weltkarte mit Standorten von Apollo -Mondmodulen (zusammen mit anderen Hardware).

Vorgeschlagene Derivate

Apollo Teleskop -Berg

Original vorgeschlagener "Wet Workshop" Skylab mit der Apollo -Teleskop -Halterung

Eine vorgeschlagene Apollo -Anwendung war ein Orbital -Solar -Teleskop, das aus einem überschüssigen LM mit seinem Abstiegsmotor konstruiert wurde, das durch ein Teleskop ersetzt wurde, das aus der Kabine der Aufstiegsstufe kontrolliert wurde, die Landungsbeine entfernt und vier "Windmühlen" -Sonsens, die sich aus den Quadranten der Abfahrtsstufe erstrecken. Dies wäre auf einem ungeschriebenen Saturn 1b gestartet und mit einer Besatzung angedockt worden Befehls- und Servicemodul, benannte die Apollo Telescope Mission (ATM).

Diese Idee wurde später auf das Original übertragen Wet Workshop Design für die Skylab Orbital -Workshop und benannte die umben Apollo Teleskop -Berg an einem Seitenbort des Multiple Docking Adapter (MDA) des Workshops angedockt werden. Als Skylab zu einem auf dem Boden vor Fabrikum vor Fabrik befindlichen "trockenen Workshop" wechselte und auf einem Saturn V startete, wurde das Teleskop auf einem Scharnierarm montiert und aus dem MDA kontrolliert. Nur die achteckige Form des Teleskopbehälters, Sonnenkollektoren und der Name des Apollo -Teleskop -Halterungsnamens wurden aufbewahrt, obwohl es keine Assoziation mehr mit dem LM gab.

LM -LKW

Der Apollo LM-Lkw (auch als Mondnutzlastmodul bekannt) war eine eigenständige LM-Abstiegsstufe, die für eine ungeschriebene Landung bis zu 11.000 Pfund (5,0 t) Nutzlast zum Mond liefern soll. Diese Technik sollte Geräte und Vorräte an eine dauerhafte Besatzung liefern Mondbasis. Wie ursprünglich vorgeschlagen, würde es auf einem Saturn V mit einer vollständigen Apollo -Crew auf den Lunar -Umlauf gebracht und zu einer Landung neben der Basis begleitet. Dann würde die Basisbesatzung den "LKW" entladen, während die umlaufende Besatzung auf die Erde zurückkehrte.[36] In späteren AAP -Plänen wäre die LPM von einem unbeschriebenen Lunar -Ferry -Fahrzeug geliefert worden.

Darstellung in Film und Fernsehen

Der Ron Howard -Film von 1995 Apollo 13, eine Dramatisierung dieser Mission, die auf der Hauptrolle steht Tom Hanks, Kevin bacon, und Bill Paxton, wurde mit realistischen Raumfahrzeugen innenrekonstruktionen der von der gefilmt Wassermann und das Befehlsmodul Odyssee.

Die Entwicklung und Konstruktion des Mondmoduls wird in der Miniserie von 1998 dramatisiert Von der Erde zum Mond Episode mit dem Titel "Spinne". Dies bezieht sich auf LM-3, der auf Apollo 9 verwendet wird, das die Besatzung nannte Spinne Nach seiner Spinnenaussehen. Der nicht verwendete LM-13 stand während des Teleplays, um LM-3 und LM-5 darzustellen, Adler, verwendet von Apollo 11.

Apollo 11 Mondfähre Adler wird im Film 2018 dargestellt Erster Mannein Biopic von Neil Armstrong.

Medien

Siehe auch

Verweise

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    Zitieren:
    "Während ein Astronaut das Gebiet rund um das LEM erforscht, bleibt der zweite im Inneren, um die Kommunikation aufrechtzuerhalten."
  8. ^ Ryba, Jeanne (ed.). "Apollo 10". NASA. Archiviert Aus dem Original am 23. Juli 2013. Abgerufen 26. Juni, 2013.
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Weitere Lektüre

  • Kelly, Thomas J. (2001). Moon Lander: Wie wir das Apollo -Mondmodul entwickelt haben (Smithsonian History of Aviation and SpaceFlight Series). Smithsonian Institution Press. ISBN1-56098-998-x.
  • Baker, David (1981). Die Geschichte des bemannten Raumflugs. Kronverleger. ISBN0-517-54377-x
  • Brooks, Courtney J., Grimwood, James M. und Swenson, Loyd S. Jr (1979) Streitwagen für Apollo: Eine Geschichte des bemannten Mondraumfahrzeugs NASA SP-4205.
  • Haeuplik-Meusburger S. (2011). Architektur für Astronauten. Ein aktivitätsbasierter Ansatz. Springer. [1] ISBN978-3-7091-0666-2
  • Pellegrino, Charles R. und Stoff, Joshua. (1985) Streitwagen für Apollo: Die unerzählte Geschichte hinter dem Rennen zum Mond. Atheneum. ISBN0-689-11559-8 (Dies ist nicht das Buch der NASA History Series mit demselben Basistitel oben, sondern ein völlig unabhängiges Werk.)
  • Sullivan, Scott P. (2004) Virtuelle LM: Ein bildlicher Aufsatz über das Engineering und Konstruktion des Apollo -Mondmoduls. Apogee -Bücher. ISBN1-894959-14-0
  • Stoff, Joshua. (2004) Aufbau von Mondschiffs: Das Grumman Mondmodul. Arcadia Publishing. ISBN0-7385-3586-9

Externe Links

Spiele

  • Gefahr 3D -Verfahrens -Mondlander -Simulation
  • Lander Online 2D Mondmodul Landing Simulationsspiel
  • Einfacher Lander 3D -Mondmodul -Landungs ​​-Simulationsspiel