Лунный модуль Аполлона -Apollo Lunar Module

Лунный модуль Аполлона
Фотография лунного модуля Аполлона-16 на Луне.
Аполлон-16 LM Orion на поверхности Луны, 1972 г.
Производитель Грумман
Дизайнер Томас Дж. Келли
Страна происхождения Соединенные Штаты
Оператор НАСА
Приложения Посадка на Луну с экипажем
Технические характеристики
Тип космического корабля Лунный посадочный модуль
Стартовая масса
Сухая масса
Вместимость экипажа 2
Объем 235 куб. футов (6,7 м 3 )
Власть 28 В постоянного тока, 115 В, 400 Гц переменного тока
Батареи Шесть или семь 28–32 вольт, 296 ампер-час серебро-цинк
Режим
Расчетный срок службы 75 часов (расширенный)
Размеры
Длина 23 фута 1 дюйм (7,04 м)
Диаметр 13 футов 10 дюймов (4,22 м) без шасси
Ширина 31 фут (9,4 м), шасси выпущено
Производство
Положение дел Ушедший на пенсию
Построен 15
Запущен 10
Оперативный 10
Ушедший на пенсию 1972 г.
Неуспешный 0
Потерянный 0
Первый запуск 22 января 1968 г.
Последний запуск 7 декабря 1972 г.
Последний выход на пенсию 14 декабря 1972 г.
Связанный космический корабль
Летал с Командно-служебный модуль Аполлона
Конфигурация
ЛЕМ-linedrawing.png

Лунный модуль « Аполлон» ( LM / ˈlɛ m / ), первоначально обозначавшийся как « лунный экскурсионный модуль» ( LEM ), представлял собой лунный посадочный модуль , который совершал полеты между лунной орбитой и поверхностью Луны во время американской программы «Аполлон » . Это был первый космический корабль с экипажем, который работал исключительно в безвоздушном космическом вакууме, и остается единственным кораблем с экипажем, приземлившимся где-либо за пределами Земли.

Конструктивно и аэродинамически неспособный к полету через атмосферу Земли, двухступенчатый лунный модуль был доставлен на лунную орбиту вместе с командно-служебным модулем (CSM) Аполлона, масса которого примерно вдвое превышала его массу. Его экипаж из двух человек доставил полный лунный модуль с лунной орбиты на поверхность Луны. При взлете отработавшая ступень спуска использовалась как стартовая площадка для взлетной ступени, которая затем летела обратно в командный модуль , после чего также сбрасывалась.

Под руководством Груммана разработка LM столкнулась с проблемами, которые задержали его первый полет без экипажа примерно на десять месяцев, а первый полет с экипажем - примерно на три месяца. Тем не менее, ЛМ стал самым надежным компонентом космического корабля «Аполлон-Сатурн» . Общая стоимость LM для разработки и произведенных единиц составила 21,3 миллиарда долларов в долларах 2016 года с поправкой на номинальную сумму в 2,2 миллиарда долларов с использованием индексов инфляции NASA New Start.

В космос было запущено десять лунных модулей. Из них шесть были высажены людьми на Луну с 1969 по 1972 год. Первые два полета были испытательными на низкой околоземной орбите : «Аполлон-5 » без экипажа; и Аполлон 9 с экипажем. Третьим испытательным полетом на низкой лунной орбите стал Аполлон-10 , генеральная репетиция первой посадки, проведенной на Аполлоне-11 . Лунный модуль Аполлона -13 функционировал как спасательная шлюпка, чтобы обеспечить жизнеобеспечение и двигательную установку, чтобы сохранить жизнь экипажу для поездки домой, когда их CSM был выведен из строя взрывом кислородного баллона на пути к Луне.

Шесть посадочных ступеней остаются на своих посадочных площадках; их соответствующие этапы восхождения врезались в Луну после использования. Одна ступень подъема («Снупи» Аполлона-10 ) была сброшена на гелиоцентрическую орбиту после того, как ее ступень спуска была сброшена на лунную орбиту. Остальные три LM сгорели в атмосфере Земли: четыре ступени Аполлона 5 и Аполлона 9 вошли каждый по отдельности, а Водолей Аполлона 13 снова вошел как единое целое.

Операционный профиль

При запуске лунный модуль находился непосредственно под командно-служебным модулем (CSM) со сложенными ногами внутри адаптера космического корабля-LM (SLA), прикрепленного к третьей ступени S-IVB ракеты Saturn V. Там он остался на парковочной орбите Земли и загорелся ракетой с транслунной инжекцией (TLI), чтобы отправить корабль к Луне.

Вскоре после TLI открылся SLA; CSM выполнил маневр , в результате которого он отделился, развернулся, вернулся для стыковки с лунным модулем и извлек его из S-IVB. Во время полета к Луне стыковочные люки были открыты, и пилот лунного модуля вошел в LM, чтобы временно включить питание и проверить все системы, кроме двигательной установки. Пилот лунного модуля выполнял роль инженера, следящего за системами обоих кораблей.

После выхода на окололунную парковочную орбиту командир и пилот LM вошли и включили LM, заменили люки и стыковочное оборудование, разложили и заблокировали его посадочные опоры и отделились от CSM, летя самостоятельно. Командир управлял органами управления полетом и дросселем двигателя, в то время как пилот лунного модуля управлял другими системами космического корабля и информировал командира о состоянии систем и навигационной информации. После того, как пилот командного модуля визуально осмотрел шасси , ЛМ отвели на безопасное расстояние, затем развернули до направления спускаемого двигателя вперед по ходу движения. Было выполнено 30-секундное выведение на орбиту спуска, чтобы снизить скорость и опустить перилюн LM примерно до 50 000 футов (15 км) от поверхности, примерно в 260 морских миль (480 км) вверх от места посадки.

Лунный модуль « Орел» — этап подъема лунного модуля «Аполлона-11» на орбите над Луной. Земля видна вдалеке. Фотография Майкла Коллинза .

Когда корабль приблизился к перилуне, двигатель спуска снова запустили, чтобы начать спуск с двигателем. В это время экипаж летал на спине, полагаясь на то, что компьютер замедлит скорость корабля вперед и вертикальную скорость почти до нуля. Управление осуществлялось комбинацией дроссельной заслонки двигателя и подруливающих устройств, управляемых компьютером с помощью посадочного радара. Во время торможения LM снизился примерно до 10 000 футов (3,0 км), а затем, на финальном этапе захода на посадку, снизился примерно до 700 футов (210 м). Во время последнего захода на посадку аппарат накренился в почти вертикальное положение, что позволило экипажу посмотреть вперед и вниз, чтобы впервые увидеть лунную поверхность.

Астронавты управляли космическим кораблем «Аполлон» вручную только во время сближения с Луной. Заключительная фаза приземления началась на расстоянии около 2000 футов (0,61 км) от целевой площадки приземления. В этот момент для командира было включено ручное управление, у которого было достаточно топлива , чтобы зависнуть в течение двух минут, чтобы узнать, куда компьютер ведет корабль, и внести необходимые исправления. При необходимости посадку можно было прервать почти в любой момент, сбросив ступень спуска и запустив двигатель подъема, чтобы вернуться на орбиту для аварийного возвращения на CSM. Наконец, один или несколько из трех 67,2-дюймовых (1,71 м) зондов, выходящих из подножек на ногах посадочного модуля, коснулись поверхности, активировав световой индикатор контакта, который сигнализировал командиру выключить двигатель спуска, позволяя LM сесть на поверхность. При приземлении зонды изгибались на 180 градусов или даже ломались. Первоначальная конструкция использовала зонды на всех четырех опорах, но, начиная с первой посадки (LM-5 на Аполлоне-11), зонд у трапа был удален из-за опасений, что изогнутый зонд после приземления может проколоть скафандр астронавта при его спуске. или сойти с лестницы.

Первоначальный план выхода в открытый космос , по крайней мере, до 1966 года, заключался в том, чтобы только один астронавт покидал LM, а другой оставался внутри «для поддержания связи». В конечном итоге связь была сочтена достаточно надежной, чтобы позволить обоим членам экипажа ходить по поверхности, оставив космический корабль только удаленно обслуживаемым Центром управления полетами.

Начиная с Apollo 14 , дополнительное топливо LM было доступно для спуска и посадки с двигателем с использованием двигателя CSM для достижения перилуны 50 000 футов (15 км). После того, как космический корабль отстыковался, CSM поднялся и вышел на круговую орбиту до конца миссии.

Когда он был готов покинуть Луну, взлетный двигатель LM заработал, оставив ступень спуска на поверхности Луны. После нескольких корректировок курса LM встретился с CSM и состыковался, чтобы передать экипаж и образцы горных пород. Выполнив свою работу, ступень подъема отделилась. Двигатель ступени подъема Аполлона-10 работал до тех пор, пока не израсходовалось топливо, отправляя его мимо Луны на гелиоцентрическую орбиту . Ступень подъема Аполлона-11 осталась на лунной орбите, чтобы в конечном итоге разбиться; все последующие этапы восхождения (кроме Аполлона-13) были намеренно направлены на Луну для получения показаний сейсмометров, размещенных на поверхности.

История

Модель 1962 года первой конструкции LEM, состыкованная с командно-служебным модулем. Модель принадлежит Джозефу Ши , ключевому инженеру, стоящему за внедрением логистики миссии рандеву на лунной орбите .

Лунный модуль (первоначально обозначавшийся как Лунный экскурсионный модуль, известный под аббревиатурой LEM ) был разработан после того, как НАСА решило достичь Луны с помощью методов рандеву на лунной орбите (LOR) вместо прямого восхождения или методов рандеву на околоземной орбите (EOR). И прямое восхождение, и EOR потребовали бы посадки на Луну гораздо более тяжелого и укомплектованного космического корабля «Аполлон». После того, как было принято решение использовать ЛОР, возникла необходимость в создании отдельного корабля, способного достичь лунной поверхности и подняться обратно на лунную орбиту.

Договор аренды и место строительства

В июле 1962 года одиннадцати фирмам было предложено представить предложения для LEM. В сентябре откликнулись девять компаний, ответив на 20 вопросов, поставленных НАСА RFP в 60-страничном ограниченном техническом предложении. Грумман официально получил контракт 7 ноября 1962 года. Грумман начал исследования сближения на лунной орбите в конце 1950-х и снова в 1961 году. Предполагаемая стоимость контракта составит около 350 миллионов долларов. Первоначально было четыре крупных субподрядчика: Bell Aerosystems ( двигатель для подъема ), Hamilton Standard (системы экологического контроля), Marquardt (система управления реакцией) и Rocketdyne ( двигатель для спуска ).

Первичная система наведения, навигации и управления (PGNCS) была разработана Лабораторией приборостроения Массачусетского технологического института ; Компьютер наведения Аполлон производился фирмой Raytheon (аналогичная система наведения использовалась в командном модуле ). Резервный навигационный инструмент, система управления прерыванием (AGS), был разработан TRW.

Лунный модуль «Аполлон» был собран на заводе Grumman в Бетпейдже, штат Нью-Йорк .

Этап проектирования

На этой модели 1963 года изображена вторая конструкция LEM, которую неофициально называют «ошибкой».

Лунный модуль Аполлона был главным образом разработан аэрокосмическим инженером Груммана Томасом Дж. Келли . Первая конструкция LEM выглядела как уменьшенная версия командно-служебного модуля Apollo (конусообразная кабина на цилиндрической двигательной секции) со складывающимися опорами. Второй проект основывался на идее кабины вертолета с большими изогнутыми окнами и сиденьями, чтобы улучшить видимость для астронавтов при зависании и посадке. Это также включало второй передний стыковочный порт, позволяющий экипажу LEM играть активную роль в стыковке с CSM.

По мере продолжения программы было внесено множество изменений в конструкцию для снижения веса, повышения безопасности и устранения проблем. Первыми вылетели тяжелые окна кабины и сиденья; астронавты будут стоять во время полета на LEM, поддерживаемом системой тросов и шкивов, с меньшими треугольными окнами, дающими им достаточную видимость места приземления. Позже избыточный передний стыковочный порт был удален, что означало, что командный пилот передал активное управление стыковкой пилоту командного модуля; он все еще мог видеть приближающийся Курильщик через маленькое верхнее окно. Выход в громоздких скафандрах для работы в открытом космосе облегчался за счет более простого переднего люка (32 дюйма × 32 дюйма или 810 мм × 810 мм).

Конфигурация была заморожена в апреле 1963 года, когда были определены конструкции двигателей для подъема и спуска. Помимо Rocketdyne, в июле 1963 года у Лаборатории космических технологий (TRW) была заказана параллельная программа для спускаемого двигателя , а к январю 1965 года контракт с Rocketdyne был расторгнут.

Первоначально энергия должна была производиться топливными элементами , построенными Праттом и Уитни, аналогичными CSM, но в марте 1965 года от них отказались в пользу полностью аккумуляторной конструкции.

Первоначальная конструкция имела три посадочные опоры, максимально легкую конфигурацию. Но поскольку любая конкретная опора должна была бы нести вес транспортного средства, если бы она приземлилась под значительным углом, это также была наименее устойчивая конфигурация, если бы одна из опор была повреждена во время приземления. Следующая итерация конструкции шасси имела пять опор и была наиболее устойчивой конфигурацией для посадки на незнакомой местности. Однако эта конфигурация была слишком тяжелой, и конструкторы пошли на компромисс с четырьмя посадочными опорами.

В июне 1966 года название было изменено на «Лунный модуль» (LM), убрав слово « экскурсия» . По словам Джорджа Лоу , менеджера отдела программы космических кораблей «Аполлон», это произошло потому, что НАСА боялось, что слово « экскурсия» может придать Аполлону легкомысленный оттенок. Несмотря на изменение имени, астронавты и другой персонал НАСА и Grumman продолжали произносить аббревиатуру как ( / l ɛ m / ) вместо букв «LM».

Подготовка космонавтов

Lunar Landing Research Vehicle (LLRV) во время испытательного полета

Сравнивая высадку на Луну с «операцией в режиме зависания», Гас Гриссом сказал в 1963 году, что, хотя большинство первых астронавтов были летчиками-истребителями, «теперь мы задаемся вопросом, не должен ли пилот, совершивший эту первую посадку на Луну, быть очень опытным пилотом вертолета ". . Чтобы дать астронавтам возможность изучить методы посадки на Луну, НАСА заключило контракт с Bell Aerosystems в 1964 году на создание исследовательского корабля для посадки на Луну (LLRV), который использовал установленный на карданном подвесе вертикальный реактивный двигатель для противодействия пяти шестым своего веса для имитации гравитации Луны. в дополнение к собственным двигателям на перекиси водорода для имитации спускаемого двигателя LM и управления ориентацией. Успешные испытания двух прототипов LLRV в Центре летных исследований Драйдена привели в 1966 году к производству трех учебных транспортных средств для посадки на Луну (LLTV), которые вместе с LLRV использовались для обучения астронавтов в Хьюстонском центре пилотируемых космических аппаратов. Этот самолет оказался довольно опасным в полете, так как три из пяти были уничтожены в результате аварий. Он был оборудован катапультируемым креслом с реактивным двигателем, поэтому в каждом случае пилот выживал, включая первого человека, ступившего на Луну, Нила Армстронга .

Отладочные полеты

Изделие для испытаний лунного модуля Аполлона -6 (LTA-2R) незадолго до соединения с SLA

LM-1 был построен, чтобы совершить первый беспилотный полет для испытаний двигательных установок, выведенный на низкую околоземную орбиту на вершине Saturn IB . Первоначально это было запланировано на апрель 1967 года, после чего в том же году последует первый полет с экипажем. Но проблемы разработки LM были недооценены, и полет LM-1 был отложен до 22 января 1968 года как Аполлон-5 . В то время LM-2 держали в резерве на случай отказа полета LM-1, чего не произошло.

Теперь LM-3 стал первым LM с экипажем, который снова должен был подняться на низкую околоземную орбиту для проверки всех систем и отработки разделения, сближения и стыковки, запланированных для Аполлона-8 в декабре 1968 года. полет до Аполлона 9 3 марта 1969 года. Второй тренировочный полет с экипажем на более высокой околоземной орбите планировался вслед за LM-3, но он был отменен, чтобы сохранить график программы.

«Аполлон-10» был запущен 18 мая 1969 года с использованием LM-4 для «генеральной репетиции» высадки на Луну, отрабатывая все этапы миссии, кроме инициации спуска с двигателя при взлете. LM спустился на высоту 47 400 футов (9,0 миль; 14,4 км) над поверхностью Луны, затем сбросил ступень спуска и использовал свой подъемный двигатель, чтобы вернуться на CSM.

Производственные полеты

Орел лунного модуля Аполлона-11 на лунной орбите

Первая посадка на Луну с экипажем произошла 20 июля 1969 года на Аполлоне-11 LM-5 Eagle . Четыре дня спустя экипаж «Аполлона-11» в командном модуле «Колумбия» приводнился в Тихом океане, выполнив цель, поставленную президентом Джоном Ф. Кеннеди : «…до того, как закончится это десятилетие, высадить человека на Луну и благополучно вернуть его на Луну». Земля".

Затем последовали посадки Аполлона-12 (LM-6 Intrepid ) и Аполлона-14 (LM-8 Antares ). В апреле 1970 года Аполлон-13 LM-7 Водолей сыграл неожиданную роль в спасении жизней трех астронавтов после того, как кислородный баллон в служебном модуле разорвался, что вывело из строя CSM. Водолей служил «спасательной шлюпкой» для космонавтов во время их возвращения на Землю. Его двигатель ступени спуска использовался для замены выведенного из строя двигателя служебной двигательной установки CSM, а его батареи обеспечивали питание для поездки домой и перезаряжали батареи командного модуля, необходимые для входа в атмосферу. Астронавты благополучно приводнились 17 апреля 1970 года. Системы LM, рассчитанные на поддержку двух астронавтов в течение 45 часов (включая двукратную разгерметизацию и повторную герметизацию, вызывающую потерю подачи кислорода), фактически были рассчитаны на поддержку трех астронавтов в течение 90 часов (без разгерметизации и повторной герметизации). и потеря снабжения кислородом).

Время висения было максимальным в последних четырех посадочных миссиях за счет использования двигателя служебного модуля для выполнения начального вывода на орбиту спуска за 22 часа до отделения LM от CSM, практика, начатая на Аполлоне-14. Это означало, что весь космический корабль, включая CSM облетел Луну с перилуной 9,1 морской мили (16,9 км), что позволило LM начать спуск с этой высоты с полной загрузкой топлива ступени спуска, оставив больше резервного топлива для последнего захода на посадку. Затем CSM повысит свою перилюцию до нормальных 60 морских миль (110 км).

Расширенные миссии J-класса

Уменьшенный клиренс привел к короблению сопла двигателя удлиненного спуска при посадке Аполлона-15.

Расширенный лунный модуль (ELM), использовавшийся в последних трех «миссиях J-класса»«Аполлон-15» , «16 » и «17» , был модернизирован, чтобы высаживать более крупные полезные грузы и дольше оставаться на поверхности Луны. Тяга двигателя спуска была увеличена за счет добавления 10-дюймового (250 мм) удлинителя к раструбу двигателя, а также увеличены топливные баки спуска. К ступени спуска был добавлен резервуар для хранения отходов с водопроводом от ступени подъема. Эти обновления позволили находиться на Луне до 75 часов.

Лунный вездеход был сложен и перенесен в квадрант 1 ступени спуска. Он был развернут астронавтами после приземления, что позволило им исследовать большие территории и вернуть большее количество лунных образцов.

Технические характеристики

Схема лунного модуля
Кабина экипажа лунного модуля
Комната для отдыха (сна) космонавта
Иллюстрация лунного модуля в разрезе

Приведенный здесь вес является средним для оригинальных автомобилей со спецификацией до ELM. Конкретные веса для каждой миссии см. в статьях об отдельных миссиях.

Этап восхождения

Взлетная ступень содержала кабину экипажа с приборными панелями и органами управления полетом. Он содержал свой собственный двигатель Ascent Propulsion System (APS) и два гиперголических топливных бака для возвращения на лунную орбиту и встречи с командно-служебным модулем Apollo . Он также содержал систему управления реакцией (RCS) для управления ориентацией и переводом , которая состояла из шестнадцати гиперголических двигателей, подобных тем, которые используются на служебном модуле, установленных на четырех квадроциклах с собственным запасом топлива. Передний люк для выхода в открытый космос обеспечивал доступ к поверхности Луны и с нее, а верхний люк и стыковочный порт обеспечивали доступ к командному модулю и обратно.

Внутреннее оборудование включало систему экологического контроля (жизнеобеспечения); система связи УКВ с двумя антеннами для связи с командным модулем; унифицированная система S-диапазона и управляемая параболическая параболическая антенна для связи с Землей; антенна для внекорабельной деятельности, напоминающая миниатюрный зонтик, которая передала сообщения с антенн портативных систем жизнеобеспечения астронавтов через LM; основная (PGNCS) и резервная (AGS) системы наведения и навигации; юстировочный оптический телескоп для визуального определения ориентации космического корабля; радар сближения с собственной управляемой параболической антенной; и система активного терморегулирования. Электрические аккумуляторные батареи, охлаждающая вода и кислород для дыхания хранились в количествах, достаточных для первоначального пребывания на поверхности Луны в течение 48 часов, а для более поздних миссий - до 75 часов.

В периоды отдыха во время стоянки на Луне экипаж спал на гамаках, подвешенных крест-накрест в кабине.

Возвращаемая полезная нагрузка включала образцы лунной породы и грунта, собранные экипажем (до 238 фунтов (108 кг) на Аполлоне-17), а также выставленную фотопленку .

  • Экипаж: 2
  • Объем кабины экипажа: 235 куб. футов (6,7 м 3 )
  • Жилой объем: 160 куб. футов (4,5 м 3 )
  • Высота боевого отделения: 7 футов 8 дюймов (2,34 м)
  • Глубина боевого отделения: 3 фута 6 дюймов (1,07 м)
  • Высота: 9 футов 3,5 дюйма (2,832 м)
  • Ширина: 14 футов 1 дюйм (4,29 м)
  • Глубина: 13 футов 3 дюйма (4,04 м)
  • Масса, сухая: 4740 фунтов (2150 кг)
  • Масса брутто: 10 300 фунтов (4700 кг)
  • Атмосфера: 100% кислород при 4,8 фунта на кв. дюйм (33 кПа)
  • Вода: два резервуара для хранения по 42,5 фунта (19,3 кг)
  • Охлаждающая жидкость: 25 фунтов (11 кг) раствора этиленгликоля /воды
  • Thermal Control: один активный сублиматор водяного льда
  • Масса топлива RCS: 633 фунта (287 кг)
  • Подруливающие устройства RCS: шестнадцать x 100 фунтов силы (440 Н) в четырех квадроциклах
  • Топливо RCS: топливо Aerozine 50 / окислитель четырехокись азота (N 2 O 4 )
  • Удельный импульс ЭПР : 290 с (2,8 км/с)
  • Масса топлива APS: 5 187 фунтов (2 353 кг) хранится в двух топливных баках объемом 36 кубических футов (1,02 м 3 ).
  • Двигатель APS: Bell Aerospace LM Ascent Engine (LMAE) и форсунки Rocketdyne LMAE
  • Тяга APS: 3500 фунтов силы (16000 Н)
  • Топливо APS: топливо Aerozine 50 / окислитель Dinitrogen Tetroxide
  • Герметик APS: два гелиевых баллона по 6,4 фунта (2,9 кг) при давлении 3000 фунтов на квадратный дюйм (21 МПа)
  • Удельный импульс АПС : 311 с (3,05 км/с)
  • APS delta-V : 7280 футов/с (2220 м/с)
  • Тяговооружённость при старте: 2,124 (в лунной гравитации)
  • Батареи: две серебряно-цинковые батареи 28–32 вольт, 296 ампер-час ; 125 фунтов (57 кг) каждый
  • Питание: 28 В постоянного тока, 115 В, 400 Гц переменного тока

Этап спуска

Масштабная модель лунного модуля Аполлона в Еврокосмическом центре в Бельгии.

Основная задача ступени спуска заключалась в обеспечении посадки с двигателем и выхода в открытый космос. Когда экскурсия закончилась, он послужил стартовой площадкой для этапа восхождения. Его восьмиугольная форма поддерживалась четырьмя складными стойками шасси и содержала двигатель с дроссельной системой спуска (DPS) с четырьмя гиперголическими топливными баками. Рядом с теплозащитным экраном двигателя на нижней поверхности была установлена ​​антенна доплеровского радара непрерывного действия для отправки данных о высоте и скорости снижения в систему наведения и дисплей пилота во время посадки . Почти все внешние поверхности, кроме верха, платформы, трапа, спускаемого аппарата и теплозащитного экрана, для теплоизоляции были покрыты янтарным, темно- (красновато-янтарным), черным, серебристым и желтым алюминизированными пленками из каптона . Посадочная опора № 1 (передняя) имела прикрепленную платформу (неофициально известную как «крыльцо») перед люком выхода в открытый космос взлетной ступени и лестницу, по которой космонавты поднимались и спускались между кабиной на поверхность. Подножка каждой посадочной опоры включала датчик контакта с поверхностью длиной 67 дюймов (1,7 м), который подавал командиру сигнал выключить двигатель спуска. (Зонд не включался в этап номер 1 каждой посадочной миссии, чтобы избежать опасности прокола скафандра для астронавтов, поскольку зонды имели тенденцию ломаться и выступать вверх над поверхностью.)

Оборудование для исследования Луны перевозилось в модульной сборке для хранения оборудования (MESA), ящике, установленном на откидной панели, выпадающей из левого переднего отсека. Помимо инструментов космонавта для раскопок на поверхности и ящиков для сбора образцов, MESA содержала телекамеру со штативом; когда командир открыл MESA, потянув за шнур при спуске по лестнице, камера автоматически активировалась, чтобы отправить первые снимки астронавтов на поверхности обратно на Землю. Флаг Соединенных Штатов , который астронавты должны были установить на поверхности, находился в контейнере, установленном на трапе каждой посадочной миссии.

Ранний пакет экспериментов на поверхности Аполлона (позже Пакет экспериментов на поверхности Луны Аполлона ) находился в противоположном отсеке позади LM. Во внешнем отсеке на правой передней панели находилась выдвижная антенна S-диапазона, которая в открытом состоянии выглядела как перевернутый зонт на треноге. Это не использовалось при первой посадке из-за нехватки времени и того факта, что приемлемая связь принималась с использованием антенны LM S-диапазона, но использовалась на Аполлонах 12 и 14. Транспортер модульного оборудования (MET), вытягиваемый вручную. внешне похожий на тележку для гольфа, использовался на Аполлонах 13 и 14, чтобы облегчить переноску инструментов и образцов во время продолжительных лунных походов. В расширенных миссиях ( Аполлон-15 и более поздние) антенна и телекамера устанавливались на лунном вездеходе , который перевозился в сложенном виде и устанавливался на внешней панели. В отсеках также находились запасные батареи для портативной системы жизнеобеспечения (PLSS) и дополнительные канистры с гидроксидом лития для расширенных миссий.

  • Высота: 10 футов 7,2 дюйма (3,231 м) (плюс 5 футов 7,2 дюйма (1,707 м) посадочных зондов)
  • Ширина / глубина без шасси: 13 футов 10 дюймов (4,22 м)
  • Ширина / глубина с выпущенным шасси: 31,0 фута (9,4 м)
  • Масса, включая топливо: 22 783 фунта (10 334 кг)
  • Вода: один накопительный бак на 151 кг (333 фунта)
  • Масса топлива DPS: 18 000 фунтов (8 200 кг) хранится в четырех топливных баках объемом 67,3 кубических фута (1,906 м 3 ).
  • Двигатель ДПС: спускаемый двигатель TRW LM (LMDE)
  • Тяга DPS: 10 125 фунтов силы (45 040 Н), дроссельная заслонка от 10% до 60% полной тяги
  • Топливо ДПС: топливо Aerozine 50 / окислитель четырехокись азота
  • Давление DPS: один резервуар со сверхкритическим гелием весом 49 фунтов (22 кг) при давлении 1555 фунтов на квадратный дюйм (10,72 МПа)
  • Удельный импульс ДПС : 311 с (3050 Н⋅с/кг)
  • DPS delta-V : 8100 футов/с (2500 м/с)
  • Аккумуляторы: четыре (Apollo 9–14) или пять (Apollo 15–17) серебряно-цинковых аккумуляторов 28–32 В, 415 А⋅ч; 135 фунтов (61 кг) каждый

Произведено лунных модулей

Серийный номер Имя Использовать Дата запуска Расположение Изображение
ЛТА-1 Неиспользованный Cradle of Aviation Museum (Лонг-Айленд, Нью-Йорк) LTA-1 в музее Cradle of Aviation, Гарден-Сити, Нью-Йорк.jpg
ЛТА-2Р Аполлон 6 4 апреля 1968 г. Снова вошел в атмосферу Земли 67-H-1230 Лунный модуль LTA-2 R.jpg
ЛТА-3А Неиспользованный Канзасский космосферный и космический центр LTA-3A в Канзасском космосферном и космическом центре, Хатчинсон, Канзас.jpg
ЛТА-3ДР Неполетанный этап спуска Институт Франклина Посадочный модуль «Аполлон», Институт Франклина — DSC06612.JPG
ЛТА-5Д Неиспользованный Испытательный комплекс NASA White Sands
ЛТА-8А Испытание лунного модуля Статья №8 Термовакуумные испытания Наземные испытания в 1968 г. Космический центр Хьюстона

LTA-8A.jpg

ЛТА-10Р Аполлон 4 9 ноября 1967 г. Снова вошел в атмосферу Земли
МСЦ-16 Неполетный этап набора высоты Музей науки и промышленности (Чикаго) MSC-16 в Музее науки и промышленности, Чикаго, Иллинойс.jpg
ТМ-5 Нерейс Музей жизни и науки (Дарем, Северная Каролина) TM-5 в Музее жизни и науки, Дарем, Северная Каролина.jpg
ПА-1 Неиспользованный Испытательный центр Белых песков
ЛМ-1 Аполлон 5 22 января 1968 г. Снова вошел в атмосферу Земли Лунный модуль-1 и адаптер лунного модуля космического корабля (SLA)-7 в здании управления пилотируемыми космическими кораблями Космического центра Кеннеди.jpg
ЛМ-2 Предназначен для второго полета без экипажа, вместо этого использовался для наземных испытаний. Добавлено шасси для испытаний на падение. Отсутствует оптический телескоп для юстировки и бортовой компьютер.
 
Национальный музей авиации и космонавтики (Вашингтон, округ Колумбия) ЛунарЛандер.JPG
ЛМ-3 Паук Аполлон 9 3 марта 1969 г. Этапы спуска и подъема повторно вошли в атмосферу Земли по отдельности. Паук над океаном - GPN-2000-001109.jpg
ЛМ-4 Снупи Аполлон 10 18 мая 1969 г. Спускаемый этап мог столкнуться с Луной, подъемный этап на гелиоцентрической орбите. Snoopy - единственная пролетная ступень подъема LM, которая, как известно, уцелела (возможно, астероид 2018 AV2). АС10-34-5087.jpg
ЛМ-5 Орел Аполлон 11 16 июля 1969 г. Этап спуска на лунной поверхности в Море Спокойствия , этап подъема оставлен на лунной орбите (может быть, все еще на орбите Луны) Лунный посадочный модуль Аполлон-11 - 5927 NASA.jpg
ЛМ-6 Бесстрашный Аполлон 12 14 ноября 1969 г. Спускаемый этап на поверхности Луны в Океане Штормов , этап подъема умышленно врезался в Луну Bean Descends Intrepid - GPN-2000-001317.jpg
ЛМ-7 Водолей Аполлон 13 11 апреля 1970 г. Снова вошел в атмосферу Земли Лунный модуль Аполлона-13.jpg
ЛМ-8 Антарес Аполлон 14 31 января 1971 г. Спускаемый этап на поверхности Луны во Фра Мауро , этап подъема умышленно врезался в Луну. Антарес на нагорье Фрау Мауро - GPN-2000-001144.jpg
ЛМ-9 Не летал, задумывался как Аполлон-15, последняя миссия H-класса.
 
На выставке в Космическом центре Кеннеди ( Центр Аполлона / Сатурна V )
 
LM-9KSC.jpg
ЛМ-10 Сокол Аполлон-15 , первый вяз 26 июля 1971 г. Этап спуска на поверхность Луны в районе Хэдли-Апеннины , этап подъема намеренно врезался в Луну. AS15-88-11866 - Флаг Аполлона-15, марсоход, LM, Ирвин - restore1.jpg
ЛМ-11 Орион Аполлон 16 16 апреля 1972 г. Спускаемая ступень на поверхности Луны в Декартовом нагорье , ступень взлета, оставленная на лунной орбите, разбилась на Луне. Аполлон-16 LM Орион.jpg
ЛМ-12 Челленджер Аполлон 17 7 декабря 1972 г. Этап спуска на поверхность Луны в Таурус-Литтроу , этап подъема умышленно врезался в Луну. Apollo 17 LM Ascent Stage.jpg
ЛМ-13
 
Не летал, задуман как Аполлон-19.
 
Частично завершен Грумманом , отреставрирован и выставлен в Cradle of Aviation Museum (Лонг-Айленд, Нью-Йорк). Также использовался в мини-сериале 1998 года «С Земли на Луну» . LM-13 в музее Cradle of Aviation, Гарден-Сити, Нью-Йорк.jpg
ЛМ-14
 
Не летал, задуман как Аполлон 20. Неполный, скорее всего списанный Посадочный модуль «Аполлон», Институт Франклина — DSC06612.JPG
ЛМ-15
 
Не летал, предназначен для модификации в крепление для телескопа Apollo.
 
Неполный, списанный
 
* Расположение ЖМ, оставленных на поверхности Луны, см. в списке искусственных объектов на Луне .
Карта мира с указанием местонахождения лунных модулей Аполлона (вместе с другим оборудованием).

Предлагаемые производные

Телескоп Аполлон

Первоначально предложенная «мокрая мастерская» Skylab с креплением для телескопа Apollo

Одним из предложенных приложений Аполлона был орбитальный солнечный телескоп, построенный из излишков LM, с заменой спускаемого двигателя на телескоп, управляемый из кабины подъемной ступени, с удаленными посадочными опорами и четырьмя «ветряными мельницами», выступающими из квадрантов спускаемой ступени. Он должен был быть запущен на Сатурне 1B без экипажа и состыкован с пилотируемым командно-служебным модулем , получившим название Apollo Telescope Mission (ATM).

Позже эта идея была перенесена в первоначальный проект мокрой мастерской для орбитальной мастерской Skylab и переименована в крепление для телескопа Apollo для стыковки с боковым портом адаптера множественной стыковки (MDA) мастерской. Когда Skylab перешел на конструкцию «сухой мастерской», предварительно изготовленную на земле и запущенную на Saturn V, телескоп был установлен на шарнирном кронштейне и управлялся изнутри MDA. Были сохранены только восьмиугольная форма контейнера телескопа, солнечные панели и название телескопа Аполлон, хотя никакой связи с LM больше не было.

ЛМ Грузовик

Грузовик Apollo LM (также известный как Lunar Payload Module) представлял собой автономную ступень спуска LM, предназначенную для доставки до 11 000 фунтов (5,0 т) полезной нагрузки на Луну для посадки без экипажа. Эта техника предназначалась для доставки оборудования и припасов на постоянную пилотируемую лунную базу . Как первоначально предполагалось, он будет запущен на Сатурне V с полным экипажем Аполлона, который будет сопровождать его на лунную орбиту и направлять к посадке рядом с базой; затем экипаж базы разгружал «грузовик», а орбитальный экипаж возвращался на Землю. В более поздних планах AAP LPM должен был быть доставлен на лунном пароме без экипажа.

Изображение в кино и на телевидении

Фильм Рона Ховарда 1995 года «Аполлон-13» , инсценировка этой миссии с участием Тома Хэнкса , Кевина Бэкона и Билла Пакстона в главных ролях , был снят с использованием реалистичных реконструкций интерьера космического корабля « Водолей» и командного модуля «Одиссея» .

Разработка и строительство лунного модуля инсценированы в эпизоде ​​мини-сериала 1998 года « С Земли на Луну » под названием «Паук» . Это отсылка к LM-3, использовавшемуся на Аполлоне-9, который команда назвала Пауком из-за его паучьего вида. Неиспользованный LM-13 использовался во время телеспектакля для изображения LM-3 и LM-5, Eagle , используемых Аполлоном-11.

Орел лунного модуля Аполлона-11 изображен в фильме 2018 года «Первый человек» , биографическом фильме Нила Армстронга .

СМИ

Смотрите также

Рекомендации

дальнейшее чтение

  • Келли, Томас Дж. (2001). Лунный посадочный модуль: как мы разработали лунный модуль «Аполлон» (серия Smithsonian History of Aviation and Spaceflight). Пресса Смитсоновского института. ISBN  1-56098-998-X .
  • Бейкер, Дэвид (1981). История пилотируемых космических полетов . Издательство Корона. ISBN  0-517-54377-X
  • Брукс, Кортни Дж., Гримвуд, Джеймс М. и Свенсон, Лойд С. младший (1979) Колесницы для Аполлона: история пилотируемого лунного космического корабля НАСА SP-4205.
  • Хэуплик-Мейсбургер С. (2011). Архитектура для космонавтов. Подход, основанный на деятельности. Спрингер. [1] ISBN  978-3-7091-0666-2
  • Пеллегрино, Чарльз Р. и Стофф, Джошуа. (1985) Колесницы для Аполлона: невыразимая история гонки на Луну . Атенеум. ISBN  0-689-11559-8 (Это не серия книг по истории НАСА с тем же базовым названием, что и выше, а совершенно не связанная работа.)
  • Салливан, Скотт П. (2004) Виртуальный LM: иллюстрированный очерк проектирования и строительства лунного модуля Аполлона . Книги Апогея . ISBN  1-894959-14-0
  • Стофф, Джошуа. (2004) Строительство лунных кораблей: Лунный модуль Груммана . Издательство Аркадия. ISBN  0-7385-3586-9

Внешние ссылки

Игры

  • Perilune 3D Процедурное моделирование лунного посадочного модуля
  • Lander On-line 2D-игра-симулятор посадки лунного модуля
  • Игра-симулятор посадки лунного модуля Easy Lander 3D