Moduł księżycowy Apollo

Moduł księżycowy programu Apollo

Rekord tożsamości

Budowniczy	Grumman
Wyrzutnia	Saturn IB / Saturn V
Pierwszy lot	3 marca 1969
Liczba lotów	10
Status	Usunięto z usługi

Charakterystyka

Wysokość	7  mln
Średnica	4,27  m²
Sucha masa	2033  kg / 2792  kg
Masa całkowita	15 094  kg / 16 437  kg
Ergol	Nadtlenek azotu / Aerozine 50 7899 kg /  8355  kg
Źródło energii	Baterie

Przedstawienia

Miejsce docelowe	Powierzchnia księżyca
Załoga	2
Przestrzeń życiowa	6,65  m 3
Delta-V	• Zejście: 2470  m/s • Wzniesienie: 2220  m/s
Autonomia	35  godz. / 67  godz
Energia elektryczna	2280 Ah / 2667 Ah (592 Ah w fazie podnoszenia)
Typ włazu	System lek i sonda
Spotkanie	Orbita księżycowa

Księżycowy moduł lub LEM (dla Lunar Excursion Module ) lub LM (dla Lunar Module ) jest statek kosmiczny używany jako część amerykańskiego programu kosmicznego Apollo (1961/72) do mężczyzn ziemi na Księżycu . Jego rolą jest wylądowanie na Księżycu dwóch z trzech członków załogi statku kosmicznego Apollo ze sprzętem naukowym, aby umożliwić im pozostanie tam przez dwa do czterech dni przed startem, aby dołączyć do modułu dowodzenia i obsługi (CSM), pozostali na księżycu orbitę i miał za zadanie sprowadzić załogę z powrotem na Ziemię.

Kiedy w 1961 roku The Prezydent Stanów Zjednoczonych , John Fitzgerald Kennedy ustawić celem amerykańskiej Agencji Kosmicznej, aby wysłać ludzi na Księżyc przed końcem dekady, amerykański program kosmiczny był jeszcze w powijakach. Po przestudiowaniu kilku konfiguracji statku kosmicznego, w 1962 r. NASA zdecydowała się na użycie LEM, modułu przeznaczonego do lądowania na Księżycu, pomimo pytań podnoszonych w tym czasie przez użycie księżycowego spotkania orbitalnego (LOR), które stanowiło podstawę tego wyboru. Dopiero takie rozwiązanie umożliwiło dotrzymanie ustalonego terminu, poprzez zmniejszenie masy do umieszczenia na orbicie oraz ograniczenie kosztów i ryzyka technicznego.

MEL składa się z dwóch etapów: etapu opadania, którego rolą jest pionowe lądowanie Modułu Księżycowego ze zmiennym silnikiem do ciągu oraz etapu wyprowadzania z własnym silnikiem, w którym znajduje się kabina pod ciśnieniem, w której przebywają astronauci. Pomimo złożoności misji i bardzo silnej masy ograniczającej ( maksymalnie 15  ton ), LEM był w stanie sprowadzić sześć razy bez poważnej awarii i zatrzymać dwóch ludzi w szczególnie nieprzyjaznym środowisku księżycowym i znanych złych czasach.

Projekt i budowa modułu księżycowego przeprowadzono pod nadzorem tego kosmicznego firmy Grumman między 1962 a 1969 r . Piętnaście moduły księżycowe zostały zbudowane, z których dziesięć zostało skradzione i sześć wylądował na powierzchni Księżyca w okresie 1969- 1972 . Moduł księżycowy Apollo 13 uratował załogę, wymieniając wadliwy moduł dowodzenia i obsługi. Program Constellation , który miał umożliwić lądowanie ludzi na Księżycu do 2020 roku, przejął też dużą część rozwiązań opracowanych dla LEM.

Kontekst: wybór księżycowego spotkania orbitalnego (1961-1962)

W 1959 roku amerykańska agencja kosmiczna rozpoczęła badania w perspektywie długoterminowej mające na celu określenie technik pozwalających na wysyłanie ludzi na Księżyc. Pojawiają się trzy główne scenariusze:

• Bezpośrednie wysłanie statku na Księżyc ( Direct Ascent ); rakieta dużej mocy typu Nova napędza cały statek (pojazd księżycowy i statek służący do powrotu na Ziemię ) w kierunku Księżyca; całość ląduje na Księżycu, a następnie ponownie startuje przed powrotem na Ziemię.
• Spotkanie orbitalny wokół Ziemi (EOR, ziemskiej orbicie Rendez-vous ): aby ograniczyć ryzyko i koszty rozwoju gigantycznego wymagane w pierwszym scenariuszu rakietę, elementy statku kosmicznego są wysyłane do Ziemi na orbicie w parach mniej potężne rakiety. (albo więcej). Te różne elementy są montowane na orbicie przez astronautów, którzy ostatecznie wykorzystują stację kosmiczną jako bazę logistyczną. Następnie przebieg lotu statku jest podobny do pierwszego scenariusza.
• Spotkanie na orbicie księżycowej (LOR od Lunar Orbital Rendezvous ): potrzebna jest jedna rakieta, ale statek kosmiczny wysłany na Księżyc ma dwa podzbiory, które rozdzielają się po osiągnięciu orbity księżycowej: moduł, który powiedział „księżycowy”, ląduje z częścią załogi na Księżyca i ponownie startuje, aby sprowadzić astronautów z powrotem do tzw. modułu „dowodzenia”, który pozostaje na orbicie wokół Księżyca, który dba o powrót astronautów na Ziemię. Takie rozwiązanie pozwala zaoszczędzić masę w porównaniu z dwoma pozostałymi scenariuszami (do lądowania i startu potrzeba znacznie mniej paliwa) oraz pozwala zaprojektować statek kosmiczny zoptymalizowany pod kątem lądowania i pobytu na Księżycu. Rakieta, która ma zostać opracowana, jest słabsza niż ta wymagana w pierwszym scenariuszu.

Kiedy prezydent USA John Kennedy daje NASA25 maja 1961Mając na celu lądowanie ludzi na Księżycu przed końcem dekady, ocena tych trzech metod jest wciąż mało zaawansowana. NASA jeszcze nie wykonano jeden prawdziwy załogowy lot kosmiczny (pierwszy lot orbitalny z kapsuły Merkury odbywa się tylkoLuty 1962z lotem Johna Glenna ). Agencja kosmiczna ma trudności z oceną zakresu trudności stwarzanych przez spotkania między statkami kosmicznymi i nie opanowała zdolności astronautów do wytrzymania długich pobytów w kosmosie i pracy tam; jego wyrzutnie poniosły szereg awarii, co zachęca go do ostrożności w swoich wyborach technicznych. NASA zdaje sobie sprawę, że wybór metody warunkuje charakterystykę pojazdów kosmicznych i wyrzutni, które mają zostać opracowane, i że wszelkie opóźnienia w tej decyzji to bardzo krótki czas, biorąc pod uwagę wyzwania techniczne, którym należy sprostać. Ale urzędnicy NASA potrzebują ponad roku, spędzonego na badaniach i debatach, zanim wybiorą jeden z trzech scenariuszy.

LOR jest początkowo rozwiązaniem, które ma najmniej zwolenników, pomimo szczegółowych argumentów wysuwanych przez jego najbardziej zagorzałego obrońcę Johna C. Houbolta z Langley Research Center . W oczach wielu specjalistów i urzędników NASA spotkanie wokół Księżyca między modułem księżycowym a modułem dowodzenia wydaje się instynktownie zbyt ryzykowne: jeśli spotkanie się nie powiedzie, astronauci zajmujący moduł księżycowy nie mają do tego prawa. spowolnić swoją maszynę, aby pozwolić sobie zejść na Ziemię: są skazani na krążenie wokół Księżyca w nieskończoność. Zalety tego scenariusza, w szczególności zysk na masie, która ma zostać umieszczona na orbicie (45 ton z LOR w porównaniu z 70 ton w locie bezpośrednim), są odrzucane bez poważnych badań. Zrozpaczony Houbolt dwukrotnie wysyła list do Roberta Seamana , numer dwa w NASA, prosząc go o interwencję, aby metoda, którą zaleca, została zbadana pod kątem merytorycznym i nie została odrzucona na podstawie z góry przyjętych pomysłów. W ten sposób omijał kilka poziomów hierarchii i narażał swoją przyszłość w NASA na wielkie niebezpieczeństwo. Jednak wraz z pogłębianiem się innych scenariuszy LOR zyskuje na wiarygodności: zwolennicy bezpośredniego lotu – Maxime Faget i jego ludzie z Centrum Lotów  Załogowych – zdają sobie sprawę z trudności lądowania ciężkiego statku na nierównym terenie i niepewnej charakterystyki Księżyca . Wernher von Braun i kierowany przez niego zespół w Marshall Space Flight Center , opowiadając się za ziemskim spotkaniem na orbicie, sam jest przekonany, że wybór LOR jest jedynym, który pozwoli dotrzymać terminu. Kennedy

Wczesnym latem 1962 roku , kiedy wszyscy główni urzędnicy NASA przeszli na scenariusz spotkania z orbitą księżycową, ich wybór spotkał się z wetem Jerome'a ​​B. Wiesnera, naukowego doradcy prezydenta Kennedy'ego. Ostatecznie rozwiązanie LOR zostało mimo wszystko ratyfikowane w dniu7 listopada 1962. Ponieważ25 lipcao budowę modułu księżycowego, na podstawie specyfikacji ustalonych przez NASA, proszono jedenaście amerykańskich firm lotniczych . Zawiera on charakterystykę produkowanego modułu księżycowego – rodzaj paliwa , czas trwania misji (2 dni), wielkość załogi (2 osoby), liczbę włazów , obecność systemu sterowania , nawigacji i pilotażu – a także jako przebieg typowej misji. Część zapasów jest nadzorowana bezpośrednio przez NASA (komputer nawigacyjny, skafandry kosmiczne , eksperymenty naukowe). Bezpieczeństwo załogi musi być zapewnione na poziomie 99,9%, natomiast wskaźnik niezawodności LEM jest ustalony na 99,5%.

Żmudna faza projektowania (1963-1964)

7 listopada 1962Przetarg wygrywa firma Grumman . Ten amerykański producent słynnego myśliwca pokładowego ( Hellcat, a później F-14 ) bezskutecznie brał udział w kilku przetargach NASA. Grumman jest chętny do wejścia na rynek lotniczy i zmobilizował duży zespół inżynierów do pracy nad projektem przyszłego modułu księżycowego, jeszcze przed ogłoszeniem przetargu.

Rozmówcą Grummana w NASA będzie Manned Spacecraft Center (MSC), które właśnie przeniosło się do Houston Space Center (obecnie Lyndon B. Johnson Space Center lub JSC). Ten ostatni musi asystować Grummanowi w fazie specyfikacji i jest odpowiedzialny za kwalifikację modułu księżycowego. Po rundzie z negocjacji , przeznaczone do zamrożenia podział zadań i procedur , kompensacja Grumman została ustalona na poziomie $ 385 mln w tym zysk $ 25 milionów USD na Grumann, choć wykonawcy mieli w chwili, tylko „pomysł nieprecyzyjne od maszyna do zbudowania.

Projekt rozpoczyna się z jednoroczną przeszkodą w porównaniu z innymi komponentami programu Apollo, w szczególności CSM. Począwszy od 1963 roku inżynierowie Grummana z Bethpage na Long Island ( NY ) rozpoczęli pracę nad ogólną architekturą modułu księżycowego. Podczas pierwszych rozmów z NASA mówimy o statku kosmicznym o średnicy 3 metrów i wysokości 4,5 metra, ważącym około 11 ton, z częścią mieszkalną wielkości i kształtu kabiny helikoptera .

Gruntownie przeprojektowana podłoga windy

W miarę postępu badań wiele z tych cech będzie kwestionowanych.

W iluminatorach, które w propozycji wyjściowej przywrócono wypukły układ kabiny helikoptera, aby zapewnić pilotowi jak najpełniejsze widzenie – co było uważane za niezbędne do delikatnego lądowania i manewrów spotkania – ich rozmiar został zmniejszony ze względu na sztywność konstrukcji i kontroli termicznej, do dwóch małych trójkątów szklanych nachylonych w dół, stanowiących tylko 10% początkowej powierzchni.

Przewidziano dwie możliwości zabezpieczenia modułu dowodzenia i obsługi Apollo : właz umieszczony na szczycie stopnia wynurzania miał być używany przed zejściem na Księżyc, natomiast właz znajdujący się na froncie służył na powrocie podczas orbity księżycowej spotkanie, aby pilot mógł wizualnie kontrolować jego podejście przez okna: wreszcie, aby przybrać na wadze (jeśli jest sztauowanie , tunel i wzmocnienia konstrukcyjne), dodaje się małe okienko w górnej części stopnia windy, dzięki czemu użycie górnej klapy również na powrocie.

W miotające wykorzystywane przez silniki Ascent mają różną masę . Każdy rodzaj paliwa jest rozmieszczony w dwóch zbiornikach, aby umożliwić symetryczny rozkład masy. Ten schemat zachowany na etapie schodzenia zostaje porzucony na etapie wynurzania: każdy rodzaj paliwa będzie przechowywany w jednym zbiorniku. Odległość między każdym zbiornikiem a osią ciągu będzie inna, aby nie wyważać statku. Taki układ nadaje wyraźnie asymetryczny wygląd sylwetce sceny dźwigowej.

Aby zaoszczędzić masę i objętość kabiny, fotele astronautów zostały zastąpione prostymi uprzężami, które utrzymują astronautów w fazach nieważkości lub silnego przyspieszenia  : to rozwiązanie, opłacalne w kontekście generalnie zerowej lub niskiej grawitacji misji, jest akceptowane przez astronauci; pozwala pilotowi, bliżej okna ("w pozycji motorniczego", mówi astronauta Conrad ), mieć lepszą widoczność na zewnątrz.

Testy w środowisku symulującym księżycową grawitację kwestionują konstrukcję przedniego włazu, a także proponowaną metodę zejścia na księżycowy grunt (lina). Właz ma wtedy kwadratowy kształt (pierwotnie był okrągły) i jest znacznie powiększony, aby astronauci mogli przejść bez przeszkód; przed włazem dodana jest platforma, a także prosta drabina podtrzymywana przez jedną z nóg podwozia .

Badane są dwa rozwiązania dotyczące rozmieszczenia sprzętu: wewnątrz kabiny ciśnieniowej, w zasięgu astronautów lub na zewnątrz. Przyjęte rozwiązanie jest kompromisem: część wyposażenia znajduje się na zewnątrz kabiny ciśnieniowej (głównie na tylnej ścianie). Statek kosmiczny powinien latać tylko w próżni kosmicznej  : inżynierowie wyciągają konsekwencje i eliminują w zewnętrznej formie wszystko, co pochodzi z poszukiwania aerodynamiki i zwiększania objętości pod ciśnieniem. Powstały kształt, nieatrakcyjny, moduł księżycowy jest „błędem” pseudonimów ( pluskwa ) i „pająkiem” ( pająk ).

Te modyfikacje, wraz z innymi nie cytowanymi, nadają kabinie tak udręczone kształty, że w niektórych przypadkach inżynierowie Grummana decydują się na montaż elementów konstrukcyjnych LEM przez nitowanie (zamiast spawania ), ku wielkiemu niezadowoleniu przedstawicieli NASA, którzy będą wątpliwości co do szczelności kabiny ciśnieniowej.

Początek maj 1963, kilka ważnych cech wciąż nie zostało zdefiniowanych, a masa modułu księżycowego nadal rośnie. Jednak przewidywalna ewolucja mocy rakiety Saturn V daje pewną swobodę, ponieważ może ona teraz przenosić moduł księżycowy o masie 13 ton w porównaniu z 9 tonami przewidzianymi w momencie ogłoszenia przetargu.

Ziemia księżycowa, ten nieznajomy

Konfiguracja podwozia jest przedmiotem wielu debat, ponieważ do 1966 r. inżynierowie nie mieli dokładnych danych o konsystencji gleby księżycowej. W razie wątpliwości NASA zmienia oryginalne specyfikacje, prosząc Grummana o zwiększenie rozmiaru podeszew znajdujących się na końcach nóg podwozia z 22 do 91  cm średnicy. Ale w tej nowej konfiguracji LEM nie pasuje już do owiewki, która musi pomieścić go na szczycie rakiety Saturn V  : dlatego konieczne jest zapewnienie przegubowego podwozia, które zostanie rozłożone dopiero po wyjęciu modułu księżycowego jego owiewki. Również ze względu na miejsce liczba nóg zmniejsza się z pięciu do czterech, po rozważeniu zmniejszenia jej do trzech. To ostatnie rozwiązanie jest wykluczone, ponieważ skazałoby astronautów na śmierć w przypadku złamania nogi podczas lądowania.

Całkowicie nowe silniki

Moduł księżycowy musi mieć dwa nowo zaprojektowane silniki rakietowe (jeden na stopień) i szesnaście małych silników sterujących orientacją , zgrupowanych po cztery i umieszczonych na stopniu wznoszenia.

Silnik stopnia opadania ma cechy, które czynią go prawdopodobnie największą innowacją techniczną całego projektu Apollo w dziedzinie silników: aby móc wylądować LEM na Księżycu, ciąg silnika musi być możliwy do orientacji ( maksymalnie 6 ° w stosunku do osi pionowej), a przede wszystkim regulowana w zakresie od 4,7 do 43,9  kN . Aby ograniczyć ryzyko, Grumman prosi dwóch producentów o zbudowanie prototypu , proponując wybór najbardziej udanego projektu na koniec dnia: firma Rocketdyne proponuje modulowanie ciągu poprzez wstrzyknięcie przepływu helu , podczas gdy Space Technology Laboratories (STL) decyduje się na zmianę przepływu paliwa przez zawory i wtryskiwacz o zmiennej powierzchni. Na początku 1965 r. obaj producenci uzyskali zasadniczo identyczne wyniki: Grumman wybrał Rocketdyne, ale NASA interweniowała i narzuciła wybór STL, aby Rocketdyne mógł skoncentrować się na rozwoju, który ten przemysłowiec przeprowadzał w ramach programu Gemini .

Złożona elektronika

Kiedy startuje projekt Apollo, NASA uważa za konieczne, aby załoga mogła obliczać złożone parametry lotu bez uzależnienia od środków obliczeniowych znajdujących się na Ziemi: na orbicie wokół Księżyca rzeczywiście konieczne jest radzenie sobie z opóźnienie między dwiema wymianami Ziemia-Księżyc (3 sekundy na podróż w obie strony), konieczność szybkiej reakcji w fazie schodzenia w kierunku ziemi księżycowej, mogące pojawić się problemy z komunikacją itp.

Aby sprostać tym potrzebom, moduł księżycowy powinien mieć złożony system nawigacji i pilotażu ( Główny System Naprowadzania, Nawigacji i Kontroli lub PGNCS) zbudowany wokół jednostki inercyjnej i komputera ( LGC , LEM Guidance Computer ). Ta ostatnia wspomaga, dzięki rozbudowanym programom nawigacyjnym, jednocześnie wyznaczanie położenia LEM w przestrzeni, obliczanie trajektorii lotu oraz automatyczne pilotowanie (siła i kierunek ciągu silników).

NASA, która bezpośrednio podąża za tą dostawą, wymaga, aby system dostarczony przez Massachusetts Institute of Technology (MIT) i zainstalowany w module dowodzenia został odesłany do LEM pomimo negatywnej recenzji Grummana. MIT miał doświadczenie z komputerami pokładowymi na pokładzie sond kosmicznych, a ostatnio z pociskiem Polaris . Pierwsza wersja LGC, wyprodukowana w 1963 roku , jest ponadto ekstrapolacją tej stosowanej w pociskach Polaris. Aby zmniejszyć ciężar i przyspieszyć czas przetwarzania, wybiera MIT zastąpić tranzystory z układów scalonych . Produkcja układów scalonych w tym czasie dopiero się rozpoczęła ( 1961 ), a ich niezawodność nie została jeszcze udowodniona. W tym czasie MIT kupił 60% światowej produkcji na potrzeby komputerów statku kosmicznego Apollo. Rozwój systemu nawigacji i pilotażu, silnie połączonym z innymi podsystemami LEM, jest długa i trudna: to będzie konieczne, że NASA jest silnie zaangażowany w relacjach producenta LEM i jego podsystemu czynienia. MIT aby główne problemy zostały rozwiązane na czas.

Teoretyczna autonomia zapewniana przez system nawigacji i pilotażu zostanie znacznie zmniejszona, gdy zostaną opracowane misje Apollo: to sterowanie naziemne w Houston faktycznie zapewni główne parametry, takie jak pozycja LEM, a także wektor ciągu przed każdym zapłonem silników. Houston dysponuje potężniejszymi zasobami obliczeniowymi w momencie pierwszych lotów na Księżyc i dzięki telemetrii doskonale zna położenie statków i ich trajektorię. Jednak po rozpoczęciu fazy lotu do komputera pokładowego należy wprowadzenie niezbędnych poprawek, opartych na jego czujnikach i możliwościach obliczeniowych. Ponadto komputer pełni istotną rolę w sterowaniu silnikiem (funkcja autopilota) i zarządza wieloma podsystemami, dzięki czemu zyskał przydomek czwartego członka załogi. Bez komputera astronauci nie byliby w stanie wylądować LEM na Księżycu, ponieważ tylko on mógłby zoptymalizować zużycie paliwa na tyle, aby zadowolić się dostępnymi niskimi marżami.

Oczekuje się, że LEM będzie miał dwa radary  : jeden używany do lądowania, drugi do spotkania z CSM. NASA będzie się długo wahać ze względu na wagę i osiągi między instalacją radaru spotkania a systemem czysto optycznym.

Niezawodność

NASA jest, od momentu uruchomienia programu Apollo, bardzo wyczulona na problemy z niezawodnością. Wysyłanie astronautów na Księżyc jest o wiele bardziej ryzykownym zajęciem niż lot kosmiczny wokół Ziemi. W przypadku misji na orbicie okołoziemskiej, w przypadku poważnego incydentu, powrót jest zapewniony stosunkowo łatwo dzięki krótkiemu odrzutowi retrorakiet . Powrót astronautów na Ziemię na orbicie księżycowej lub, co jeszcze trudniejsze, na księżycowej ziemi wymaga, aby główne podsystemy modułu księżycowego nie uległy awarii. Cele te sprawiają, że moduł księżycowy jest złożonym systemem, dlatego prawdopodobnie będzie miał wysoki wskaźnik awaryjności.

Podobnie jak w module serwisowym, płynne paliwo stosowane w silnikach jest hipergoliczne , to znaczy zapalają się samoistnie po zetknięciu się z nimi i nie są na łasce wadliwego układu zapłonowego . Są one konwencjonalnie sprężane za pomocą helu , co eliminuje potrzebę stosowania delikatnej turbopompy . W tamtym czasie w ogóle nie przewidywano stosowania paliw kriogenicznych ( tlen / wodór ), które są wydajniejsze, ale których przechowywanie i wdrażanie byłoby znacznie trudniejsze.

Aby osiągnąć docelowy wskaźnik niezawodności , NASA najpierw rozważa umożliwienie astronautom naprawy uszkodzonych komponentów. Jednak ten wybór oznacza przeszkolenie ich w zakresie licznych i złożonych systemów, noszenie narzędzi i części zamiennych oraz udostępnianie części do naprawy, co czyni je podatnymi na wilgoć i zanieczyszczenia. NASA zrezygnowała z tego rozwiązania w 1964 roku i zdecydowała się zintegrować obejścia z projektem statku kosmicznego, zapewniając alternatywę dla każdej możliwej anomalii. W przypadku awarii kompletnych podsystemów uznanych za niezbędne, systemy zapasowe muszą być w stanie przejąć kontrolę w mniej lub bardziej zdegradowanym trybie. W ten sposób system nawigacji (komputer + system inercyjny ) posiada system zapasowy opracowany przez innego producenta, aby ta sama wada oprogramowania nie zepsuła obu systemów. Cztery grupy silników kontrolujących położenie są pogrupowane w niezależne pary, z których każda jest w stanie zaspokoić potrzeby w trybie awaryjnym. System regulacji termicznej jest podwojony. Obwody zasilające również są zdublowane. W przypadku awarii antenę telekomunikacyjną na pasmo S można zastąpić dwiema mniejszymi antenami. Jednak nie ma lekarstwa na awarię silnika: tylko obszerne testy z maksymalnym realizmem mogą osiągnąć oczekiwany poziom niezawodności. Zachowano konserwatywne, ale sprawdzone rozwiązania techniczne: dotyczy to energii elektrycznej (wybór akumulatorów), systemów pirotechnicznych (wybór istniejących znormalizowanych i sprawdzonych systemów), a także elektroniki pokładowej ( układy scalone , choć zaakceptowane). w komputerach nie są zachowywane dla reszty elektroniki).

Według Neila Armstronga osoby odpowiedzialne za projekt obliczyły, że w każdej misji Apollo będzie około 1000 anomalii (rakieta, CSM i LEM), liczba ekstrapolowana na podstawie liczby komponentów i wskaźnika niezawodności wymaganego od producentów. W rzeczywistości będzie ich średnio 150, co Armstrong przypisuje wyjątkowo silnemu zaangażowaniu osób, które pracowały nad projektem. Żadna z awarii LEM nie przeszkodziła załogom Apollo w osiągnięciu ich głównych celów.

Walidacja projektu

Nie mniej niż pięć mniej lub bardziej kompletne modele zostały wyprodukowane przez Grumman między 1963 i 1964 (ostatni w M5Październik 1964), aby opracować i zlecić NASA walidację specyfikacji modułu księżycowego.

Produkcja i testowanie (1965-1967)

Produkcja modułów księżycowych rozpoczęła się w 1965 roku . Obejmuje zarówno moduły operacyjne, jak i wersje używane do testów naziemnych i w locie. Budowa modułu księżycowego boryka się z poważnymi opóźnieniami, nadwagą i problemami z jakością, które zagrażają całemu programowi Apollo. Niektóre testy w locie będą musiały zostać przełożone, ale pożar w kapsule modułu dowodzenia Apollo 1 , przesuwając termin, pozwoli LEM być gotowym na czas.

Wytworzone księżycowe mody

Zbudowanych zostanie piętnaście modułów księżycowych. Z tej liczby dwa z nich nie polecą ( LM-2 i LM-9 ), ostatnie trzy pozostaną niedokończone po przerwaniu programu Apollo ( LM-13 , LM-14 i LM-15 ), trzy zostaną użyte do testów w locie ( LM-1 , LM-3 i LM-4 ), wreszcie LM-7 nigdy nie wylądował na Księżycu po przerwaniu misji Apollo 13 . Ponadto zostanie zbudowanych sześć LEM do testów naziemnych (LTA: Lunar Module Article ): LTA-2 do testów wibracyjnych, LTA-10 do testów kompatybilności z rakietą Saturn , LTA-1 do użytku wewnętrznego, LTA -8 do badań ekspozycji termicznej i próżniowej i wreszcie LTA-3 i LTA-5 , na których przeprowadzane są połączone badania strukturalne drgań, przyspieszenia i badania silnika. Dwa symulatory statyczne są również produkowane przez firmę Grumman.

Moduły księżycowe używane przez misje załogowe

Kodowane	Nazwisko	Misja Apollo	Data uruchomienia	Aktualna lokalizacja
LM-1		Apollo 5	22 czerwca 1968	Rozpadł się po ponownym wejściu w atmosferę Ziemi.
LM-2				Miał być używany do lotu, znajduje się w National Air and Space Museum w Waszyngtonie .
LM-3	Pająk	Apollo 9	3 marca 1969	Rozpadł się po ponownym wejściu w atmosferę Ziemi.
LM-4	wścibski	Apollo 10	18 maja 1969	Zejście zderzyło się z księżycem; etap wznoszenia znajduje się na orbicie wokół Słońca.
LM-5	Orzeł	Apollo 11	16 lipca 1969	Etap zejścia znajduje się na Księżycu; etap wznoszenia, pozostawiony na orbicie wokół Księżyca, w końcu w nią uderzył.
LM-6	Nieustraszony	Apollo 12	14 listopada 1969	Etap zejścia znajduje się na Księżycu; etap wznoszenia celowo uderzył w księżyc.
LM-7	Wodnik	Apollo 13	11 kwietnia 1970	Rozpadł się po ponownym wejściu w atmosferę Ziemi.
LM-8	Antares	Apollo 14	31 stycznia 1971	Etap zejścia znajduje się na Księżycu; etap wznoszenia celowo uderzył w księżyc.
LM-9				Musiał lecieć z Apollo 15 , misja została zmodyfikowana, na wystawie w Kennedy Space Center .
LM-10	Sokół	Apollo 15	26 lipca 1971	Etap zejścia znajduje się na Księżycu; etap wznoszenia celowo uderzył w księżyc.
LM-11	Orion	Apollo 16	16 kwietnia 1972	Etap zejścia znajduje się na Księżycu; etap wznoszenia, pozostawiony na orbicie wokół Księżyca, w końcu w nią uderzył.
LM-12	Pretendenta	Apollo 17	7 grudnia 1972	Etap zejścia znajduje się na Księżycu; etap wznoszenia celowo uderzył w księżyc.

Przekroczenia budżetu

Na początku 1965 roku pojawiły się główne pytania projektowe. Rozpoczęcie produkcji podzespołów LEM i testów. Jednak projekt napotyka na problemy związane z przekroczeniem budżetu, zarządzaniem i metodologią testów.

W tym roku program Apollo jako całość musi zmierzyć się z planowanym zmniejszeniem budżetu. Jednak koszty różnych modułów gwałtownie rosną. NASA renegocjuje kontrakt z Grummanem z klauzulami zachęcającymi producenta do pozostania w budżecie przyznanym na moduł księżycowy, który obecnie wynosi 1,42 miliarda dolarów łącznie dla wszystkich graczy.

Problem z nadwagą

W 1965 roku konstruktorzy modułu księżycowego mieli jeszcze tylko nieprecyzyjne wyobrażenie o ostatecznej masie maszyny, ale limit 13,3 tony narzucony przez możliwości rakiety Saturn V szybko został przekroczony. Jednorazowe środki, takie jak rezygnacja z radaru spotkań na rzecz systemu optycznego (ale weto ze strony astronautów będzie ostatecznie wymagało zainstalowania radaru), nie były wystarczające. Moduł księżycowy, pomimo wzrostu dopuszczalnej masy do 14,85 ton na początku 1965 roku, ponownie ma nadwagę. Thomas J. Kelly, kierownik projektu w firmie Grumman, mając świadomość, że LEM w swojej ostatecznej wersji może nie sprostać ograniczeniom masy, uruchomił latem 1965 r. specjalny program polowania na nadwagę. Rozjaśnianie konstrukcji pozwoli zaoszczędzić tylko 50  kg  ; masa 1100  kg została osiągnięta, głównie dzięki zastąpieniu sztywnych osłon termicznych umieszczonych w pobliżu silników, millefeuille złożonym z naprzemiennych warstw aluminium i mylaru . Ale te rozjaśnienia, osłabiając konstrukcję, sprawią, że konstrukcja i obsługa LEM będą bardzo delikatne.

Napięty harmonogram

Grumman napotkał wiele problemów produkcyjnych, które wpłynęły na harmonogram dostaw: monitoring wielu podwykonawców nie był wystarczająco dokładny, a przeprowadzone testy okazały się niewystarczające, biorąc pod uwagę złożoność pojazdu. Strojenie silnika zjazdowego napotkało poważne problemy (erozja części rozbieżnej), których producent nie był w stanie naprawić. Pod koniec 1966 roku LM-1 i 2 były testowane przez producenta, podczas gdy LM-3 do LM-7 znajdowały się na różnych etapach produkcji.

W 1967 i do Czerwiec 1968, silnik etapu podnoszenia, zaprojektowany przez Bella, ma problemy ze stabilnością, co skłoniło NASA do stworzenia nowego wtryskiwacza opracowanego przez firmę Rocketdyne .

Problemy z jakością

Pożar kapsuły Apollo 1 (27 stycznia 1967), spowodowane zwarciem w atmosferze czystego tlenu, nie prowadzi do zmiany konstrukcji modułu księżycowego. Z drugiej strony wymagania jakościowe są aktualizowane w górę przez NASA, co wymaga modyfikacji niektórych komponentów. Harmonogram projektu Apollo został przesunięty o 19 miesięcy, dzięki czemu LEM może nadrobić część zaległości.

Począwszy od roku 1968, ślady korozji naprężenia występują w strukturze stopu z aluminium Lem: wzmocnieniami jednorazowych i stopowania zmiany dla pozostałych LEM budynku są ustalane. Również w 1968 roku instalacja elektryczna okazała się zbyt delikatna i podatna na uszkodzenia.

Przygotowanie do lotu księżycowego: programy Ranger, Pegasus, Lunar Orbiter, Gemini i Surveyor

Oprócz programu Apollo, NASA uruchamia kilka programów, które muszą potwierdzić dokonane wybory i pomóc przygotować się do przyszłych misji księżycowych. W 1965 roku trzy satelity Pegasus zostały umieszczone na orbicie przez rakietę Saturn I, aby ocenić niebezpieczeństwo reprezentowane przez mikrometeoryty  ; wyniki zostaną wykorzystane do zwymiarowania ochrony statków Apollo. Sondy Ranger (1961-1965), po długiej serii niepowodzeń, przywiozły z końca 1964 roku serię zdjęć dobrej jakości, które umożliwiły określenie stref lądowania.

Program Lunar Orbiter , składający się z pięciu sond, które zostały umieszczone na orbicie wokół Księżyca w 1966 i 1967 roku, kończy tę pracę: wykonywane jest pokrycie fotograficzne 99% powierzchni Księżyca, częstotliwość mikrometeorytów na przedmieściach Księżyca jest określone, a także natężenie promieniowania kosmicznego . Program umożliwia również walidację działania sieci telemetrycznej  : przeprowadzone pomiary pozwalają stwierdzić, że księżycowe pole grawitacyjne nie jest jednorodne, w przeciwieństwie do Ziemi, co sprawia, że ​​orbity z perygeum na małej wysokości są niebezpieczne . Zjawisko, lekceważyć, obniży się do 10  km perygeum z LEM z Apollo 15 , którego załoga spała, a granica bezpieczeństwa została ustalona na 15  km .

Kosmiczna technika spotkania, będąca podstawą do stworzenia modułu księżycowego, jest pomyślnie testowana w locie z etapem Agena przez załogę Gemini 8 na16 marca 1966. 2 czerwcaw tym samym roku sonda Surveyor 1 wykonała pierwsze miękkie lądowanie na Księżycu, dostarczając cennych i uspokajających informacji o konsystencji gleby księżycowej (grunt jest stosunkowo twardy).

Szkolenie pilota LEM: symulatory lotu

Ostatnia faza lądowania na Księżycu to trudne ćwiczenie: ze względu na wagę dostępny zapas paliwa jest bardzo niski (we wszystkich misjach Apollo w zbiornikach pozostanie od 3 do 6% paliwa. LEM przy lądowaniu, czyli 2 minuty lotu) i konieczne jest znalezienie na księżycowej ziemi usianej kraterami i blokami kamienia, gruntu wystarczająco płaskiego, aby LEM nie przechylał się podczas lądowania i aby mógł ponownie wystartować (co wymaga mniej niż 20% nachylenia). Pionowa i pozioma prędkość lądowania musi być ograniczona, aby zapobiec zerwaniu podwozia lub przewróceniu się LEM, co mogłoby skazać pilotów. Pilot jest również proszony o wykonanie precyzyjnego lądowania: każda misja ma na celu lądowanie LEM w obszarze wybranym z góry ze względu na jego zainteresowanie geologiczne. Niektóre misje będą skonfrontowane z dwoma innymi problemami: świetlistością utrudniającą rozpoznanie reliefów oraz, w końcowej fazie (od 30 metrów wysokości dla Apollo 15 ), pyłem wznoszonym przez odrzutowiec silnika rakietowego, który uniemożliwia rozróżnić reliefy i poznać resztkową prędkość poziomą w tym krytycznym momencie. Lądowanie takim statkiem za pierwszym razem, bez popełniania błędów i nigdy nie latało nim, wymagało intensywnego przeszkolenia na Ziemi.

Ponadto astronautom udostępniane są trzy typy symulatorów lotu , aby mogli trenować manewrowanie modułem księżycowym w warunkach jak najbardziej zbliżonych do tych, które występują na Księżycu:

• Stały symulator, który pozwala astronautom opanować normalne i awaryjne procedury, a także ćwiczyć lokalizowanie i lądowanie w wybranym do misji miejscu: w tym celu pilot ma widok filmowany przez kamerę lecącą nad trójwymiarowym model regionu witryny.
• Model modułu księżycowego zawieszonego z portykiem nad terenem skonfigurowanym jako powierzchnia Księżyca.
• Całkowicie wolna maszyna latająca, LLRV , której zachowanie odwzorowuje zachowanie modułu księżycowego, dzięki ciągowi silnika turboodrzutowego zamontowanego na gimbalu i sterowanego komputerem za pomocą elektrycznego sterowania lotem, który trwale znosi pięć szóstych ziemskiej grawitacji. Trzy z pięciu egzemplarzy LLRV (nazywanych „sprężyną latającego pudełka”) zostaną zniszczone w locie podczas lotów treningowych i testowych, nie powodując żadnych strat (Neil Armstrong uniknie śmierci w ciągu sekundy, podczas lotu szkoleniowego, podczas którego miał wyrzucić się na krótko przed swoim historycznym lotem na Księżyc).

Charakterystyka modułu księżycowego

Moduł księżycowy ma dwa etapy: etap opadania umożliwia lądowanie na Księżycu. Ten etap służy jako platforma startowa dla etapu wznoszenia, z którego astronauci wracają na orbitę statku kosmicznego Apollo pod koniec ich pobytu na Księżycu.

Struktura

Konstrukcja modułu księżycowego jest w większości wykonana ze stopu aluminium wybranego ze względu na jego lekkość. Części są zazwyczaj spawane, ale czasami również nitowane. Zewnętrzna ściana podestu składa się z aluminiowej konstrukcji o strukturze plastra miodu umieszczonej pomiędzy dwoma arkuszami aluminiowymi o grubości 0,305  mm , o grubości wystarczającej do wytrzymania ciśnieniowej atmosfery kabiny. Izolację termiczną zapewnia folia aluminiowa przyklejona do paneli stalowych o strukturze plastra miodu, wypełniona materiałem izolacyjnym ze szkła fenolowego.

Etap zejścia

Ważący ponad 10 ton korpus zejścia ma kształt ośmiobocznej skrzyni o średnicy 4,12 metra i wysokości 1,65 metra. Jego konstrukcja, składająca się z dwóch par równoległych paneli połączonych krzyżowo, wyznacza pięć przedziałów kwadratowych (w tym jedną centralną) i cztery przedziały trójkątne. Korpus sceny owinięty jest kilkoma foliami z materiału służącego jako izolacja termiczna . Ochrona ta jest wzmocniona w pobliżu dyszy silnika opadania.

Główną funkcją etapu opadania jest sprowadzenie LEM na Księżyc. W tym celu etap ma silnik rakietowy, który jest zarówno sterowany, jak i zmienny ciąg. Modulacja ciągu umożliwia optymalizację trajektorii opadania, ale przede wszystkim łagodne lądowanie LEM, które zostało znacznie zredukowane przez zużycie paliwa. Utleniacza - nadtlenek azotu (5 ton) - i paliwo - aerozine 50 (3 tony) - są przechowywane w czterech zbiorników umieszczonych na placu komór znajdujących się w czterech narożach konstrukcji. Silnik znajduje się w centralnym, kwadratowym przedziale.

Drugą rolą etapu schodzenia jest transport całego wyposażenia i materiałów eksploatacyjnych, które mogą pozostać na Księżycu pod koniec pobytu, co ogranicza wagę etapu wznoszenia. Cztery trójkątne przedziały ograniczone ośmiokątną konstrukcją otrzymują:

• Materiały eksploatacyjne używane podczas opadania i przebywania na Księżycu (tlen, woda, baterie elektryczne);
• Sprzęt naukowy: sprzęt pokładowy zależy od misji, ale zawsze zawiera co najmniej jeden ALSEP ( Apollo Lunar Surface Experiments Package ), który grupuje instrumenty, które mają to samo źródło energii ( radioizotopowy generator termoelektryczny ) oraz system telekomunikacyjny, który komunikuje się z zebrane dane do centrum kontroli na Ziemi. Wśród przyrządów znajdują się sejsmometr , magnetometr , spektrometr , stacja pogodowa , kolektory cząstek itp.
• Narzędzia: młotek, wiertarka...
• Pojazdy księżycowe: taczka dla Apollo 14 , następnie łazik księżycowy z Apollo 15 .

Podwozie

Do lądowania na ziemi księżycowej, której konsystencja nie była dobrze znana w czasie projektowania LEM, stopień zniżania ma podwozie składające się z czterech szeroko rozstawionych nóg, aby zapewnić najlepszą stabilność podczas lądowania. Każda noga zakończona jest podeszwą o średnicy 94  cm , która musi ograniczać zapadanie się LEM nawet w bardzo luźnej glebie. O konstrukcji plastra miodu znajduje się w nogach i stopach, są kruszone w momencie nawiązania kontaktu z podłożem, a tym samym w roli tłumienia  : podwozie jest zaprojektowany do obsługi prędkość poziomą prędkości od 1,22  m / s , a prędkość pionową 2,43  m / s ( 3  m / s, jeśli prędkość pozioma wynosi zero). Podeszwa każdej stopy jest wysunięta w dół za pomocą pręta o długości 1,50 metra, który po zetknięciu się z podłożem zapala lampkę ostrzegawczą na tablicy rozdzielczej, co powinno dać pilotowi czas na wyłączenie silnika przed kontaktem z podłożem. Podwozie, przechowywane początkowo w pozycji złożonej, jest wypuszczane, gdy LEM znajduje się na orbicie wokół Księżyca.

Podłoga windy

Podest waży około 4,5 tony. Jej złożony kształt, wynikający z optymalizacji zajmowanej przestrzeni, nadaje jej wygląd owadziej głowy. Składa się on zasadniczo z kabiny ciśnieniowej, która może pomieścić dwóch astronautów o objętości 4,5  m 3 , oraz silnika do wznoszenia ze zbiornikami na paliwo .

Silniki

Droga powrotna do modułu sterującego jest znacznie prostsza, ciąg silnika jest stały. Propelenty - 910  kg z nadtlenkiem azotu i 1,4 tony aerozine 50  - każdy jest przechowywany w jednym zbiorniku pod ciśnieniem w helu . Ogólna architektura sceny została zaprojektowana tak, aby środek masy i środek ciągu silnika znajdowały się bardzo blisko (mniej niż metr): silnik jest umieszczony bardzo wysoko (góra wystaje do kabiny), a zbiorniki są umieszczone po obu stronach kabiny. Ten układ ogranicza moment obrotowy, który należy wywierać, aby utrzymać pomost w pożądanym kierunku podczas fazy napędzania. Silnikiem nie można sterować, a korekty dokonują silniki kontroli położenia (RCS, Reaction Control System ) o ciągu 45  kg , pogrupowane w cztery klastry po cztery silniki, umieszczone w każdym rogu sceny, których połączone działania sprawiają, że możliwe do działania zgodnie z trzema osiami odchylenia , skoku i kołysania . Aby zmaksymalizować ich wydajność, są one rozmieszczone jak najdalej od osi ciągu silnika głównego.

Kabina ciśnieniowa

Przednia część kabiny ciśnieniowej zajmuje większość cylindra o średnicy 2,34 metra i głębokości 1,07 metra. To tutaj przebywa załoga, gdy nie jest na wycieczce na Księżyc. Pilot (po lewej stronie zwrócony do przodu) i kapitan stoją, przytrzymywani przez uprzęże, które utrzymują ich w miejscu w stanie zerowej grawitacji i podczas przyspieszania. Na przedniej grodzi, każdy astronauta ma przed sobą małe trójkątne okno 0,18  m 2 nachylonych ku dołowi, który pozwala mu obserwować księżycowy grunt z dobrą kąt widzenia, a także główne kontroli lotu i wybieranie. Kontrolę, pogrupowanych przez panele ogólnie przypisane do podsystemu. Wspólne polecenia i elementy sterujące są umieszczone między dwoma astronautami (na przykład konsola dostępu do komputera nawigacyjnego), niektóre polecenia są duplikowane (polecenia kontrolujące orientację i ciąg silników), inne polecenia są podzielone zgodnie z zadaniami przydzielonymi każdemu z nich astronauta. Panele sterowania i wyłącznik automatyczny rozciągają się na ścianach bocznych znajdujących się po obu stronach astronautów. Pilot ma nad głową małe okienko o powierzchni 0,07  m 2 , które pozwala mu sterować manewrem spotkania za pomocą modułu sterującego. W górnej części centralnego panelu, znajdującego się przed astronautami, znajduje się teleskop służący do obserwacji gwiazd i równo z podłogą kwadratowy właz (96 × 96  cm ), który służy do schodzenia na powierzchnię Księżyca.

Tylna kabina ciśnieniowa jest znacznie bardziej ciasna (1,37 × 1,42  m przy wysokości 1,52  m ): jej podłoga jest wyższa o 48  cm, a ponadto obciążona maską zakrywającą górną część silnika wznoszącego. Ściany boczne zajmują magazyn, a po lewej część systemu kontroli środowiska. W tej niszy astronauci przechowują drugi przenośny system przetrwania (pierwszy leży na podłodze w przedniej kabinie między dwoma astronautami), jedzenie, kombinezony ratunkowe z butami i hełmami , worki ze śmieciami z ciałem… Z tyłu przegroda to przedział bezciśnieniowy, w którym mieści się duża część elementów elektrycznych i elektronicznych. Na suficie znajduje się właz służący do wejścia do modułu dowodzenia: za tymi drzwiami znajduje się krótki tunel (80  cm średnicy i 46  cm długości) z systemem zamykania służącym do zabezpieczenia dwóch jednostek. Siły działające podczas dokowania , które mogłyby zdeformować tunel, są tłumione przez belki przenoszące je na całą konstrukcję.

Panele sterowania mają około 170 przełączników, przeważnie dwu- lub trzypozycyjnych, rozmieszczonych na kilku panelach sterowania i ponad 80 wyświetlaczy, w tym ponad dwadzieścia dostarczających informacji ilościowych (cztery wyświetlacze cyfrowe, osiemnaście wskaźników itp.). Elektroluminescencja , potem technologia raczkujący, służy do oświetlania panele sterowania i kontroli: Diody LED są bardziej czytelne, a zużycie energii jest zmniejszone.

LEM nie ma śluzy powietrznej , co zwiększyłoby wagę. Aby zejść na ziemię księżycową, astronauci ewakuują się z kabiny, a po powrocie napełniają kabinę zapasami tlenu. Aby zejść, wślizgują się do włazu: otwiera się on na małą poziomą platformę, która prowadzi do drabiny, której szczeble znajdują się po obu stronach jednej z nóg zejścia na górę.

Główny system nawigacji i pilotażu

Moduł księżycowy zawiera dwa systemy, które wykonują nawigację (obliczanie pozycji i określenie trajektorii) oraz pilotowanie (zarządzanie poleceniami lotu zgodnie z wybraną trajektorią) modułu księżycowego. Każdy z tych systemów jest oparty na komputerze: są to LEM Guidance Computer (LGC) i Abort Guidance System (AGS). Ten ostatni jest realizowany w przypadku awarii LGC.

LGC, po francusku komputer naprowadzania LEM, to komputer wykonujący przetwarzanie w czasie rzeczywistym . Jest wielozadaniowy (do ośmiu zadań wykonywanych równolegle). The Memory wykorzystuje sixteen- bitowe słowa  : składa się ona z 64  kb (32,000 słów) pamięć tylko do odczytu , zawierający wszystkie programy i 4  KB (2000 słów) (kasowana) o dostępie swobodnym pamięci używanej przez przetwarzania. Dwa rodzaje pamięci składają się z toroidów magnetycznych  : programy są wszczepiane do komputera podczas produkcji. Procesor składa się z około 5000  bramek NOR wykonanych z wykorzystaniem układów scalonych . Waży około 35  kg .

LGC otrzymuje główne informacje z systemu inercyjnego (IMU), a także z dwóch radarów, gdy są one aktywowane. Wykorzystując programy nawigacyjne dla każdej fazy misji, jest w stanie kontrolować kierunek i ciąg dwóch silników głównych oraz szesnastu silników orientacji, tak aby LEM podążał obliczoną trajektorią. Astronauci używają konsoli (DSKY) do wprowadzania instrukcji: uruchamiania programu nawigacyjnego, żądania informacji, resetowania pozycji, wprowadzania parametrów lotu do wykonania itp.

Pomoce nawigacyjne

Układ bezwładnościowy musi być regularnie korygowany poprzez odczyt pozycji LEM w przestrzeni. W tym celu astronauci dysponują optycznym ustawieniem teleskopu (AOT Alignment Optical Telescope ). Instrument ten umożliwia rejestrowanie pozycji gwiazd i jest połączony z komputerem pokładowym. Można zastosować dwie metody. Kiedy LEM nawiguje sam, astronauta wprowadza do komputera odniesienie do gwiazdy: komputer następnie obraca statek kosmiczny za pomocą silników orientacji tak, że gwiazda przechodzi przed teleskopem). Gwiazda będzie sukcesywnie odciąć odciętą i rzędną o siatce , która jest wyświetlana w optyce. Astronauta sygnalizuje komputerowi za pomocą dwóch przycisków znajdujących się na montażu teleskopu, kiedy obie linie są kolejno przecinane. Rejestrując położenie dwóch gwiazd, komputer może przeliczyć położenie LEM iw razie potrzeby skorygować jednostkę bezwładności. Gdy LEM nie może się swobodnie obracać - po wylądowaniu na Księżycu lub po połączeniu z modułem dowodzenia - astronauta obraca celownik tak, że przecina dwie linie dedykowanej celownika. Za każdym razem odnotowuje kąt, jaki tworzy siatka, a następnie wprowadza informacje do komputera.

Moduł księżycowy posiada również dwa radary  :

• Rendezvous Radar służy do zbornego manewru z modułu dowodzenia, po jego wynurzenia z Księżyca i jej wejścia w niskiej orbicie. Transpondera radaru na pokładzie moduł poleceń przesyła sygnał w odpowiedzi na emisję radar, który jest analizowany i dostarcza odległości, prędkości i kąta, że formy naczynia docelowego z osią Lem. Radar ma nominalny zasięg 75  km . Radar antena może być skierowany na cel ręcznie przez astronautów. Może być również utrzymywany na celowniku przez autonomiczny system automatyczny (w tym żyroskop ) lub przez komputer pokładowy. Od momentu podłączenia transpondera przez radar, na tablicy wskaźników wyświetlane są odległość, prędkość względna i namiar (kąt odciętych i rzędnych) modułu sterującego.
• Radar lądowania ( Lunar Radar ) określa wysokość nad powierzchnią księżyca i prędkość zwoju LEM względem ziemi. Jest zainstalowany na podłodze zejścia. Radar uruchamia się, gdy statek schodzi poniżej 15  km wysokości, ale jego dane są wykorzystywane przez komputer nawigacyjny dopiero z wysokości 12  km . Antena radarowa ma dwie pozycje, aby móc działać, gdy LEM jest w fazie hamowania (pionowa oś LEM jest wtedy równoległa do ziemi księżyca) oraz w końcowej fazie podejścia (mniej więcej pionowa oś LEM prostopadle do ziemi księżycowej). Podczas lądowania, gdy ziemia znajduje się w odległości mniejszej niż 15 metrów, w przypadku braku prędkości poziomej, nie może już dostarczać ważnych informacji: komputer wykorzystuje wtedy dane dostarczone przez żyroskop. Dane radarowe są wyświetlane na desce rozdzielczej.

Podczas dwóch manewrów spotkania, w momencie końcowego podejścia, pilot musi dokładnie ustawić moduł księżycowy wzdłuż trzech osi z modułem dowodzenia. W tym celu posiada optyczny system celowniczy COAS ( Crewman Optical Alignment Sight ). Instrument ten jest montowany na górnym oknie przeznaczonym do manewru. Wyświetla celownik, który pilot musi nałożyć na cel znajdujący się na module dowodzenia.

Aby zasygnalizować się podczas Rendezvous manewrów z modułu dowodzenia, LEM ma pozycja świeci widoczne na ponad 300 metrów: konwencje lądowe są powtarzane: czerwone światło wskazuje portu bok , a na zielono boku sterburta i białego światła na tył; dodatkowo dwa światła, jedno białe, drugie żółte, materializują się na przedniej ścianie na osi poziomej. Aby ułatwić śledzenie na duże odległości przez moduł sterujący, światło scyntylacyjne (50 błysków na sekundę) emituje światło widzialne z odległości prawie 700  km (400 mil morskich).

AGS: system nawigacji awaryjnej

AGS ( Abort Guidance System ) to system nawigacyjny i pilotażowy, który ma zastąpić system główny (LGC), w przypadku awarii tego ostatniego podczas faz zejścia na Księżyc lub wynurzania. Aktywacja AGS przerwie misję i opuści etap zniżania, jeśli LEM wyląduje. AGS został zaprojektowany przez inną firmę niż TRW . Składa się z :

• Komputer (AEA to Abort Electronics Assembly ), z pamięcią RAM 4  kb i ROM 4  kb dedykowany do programów (18-bitowe słowo). Pamięć wykorzystuje tę samą technologię co AGS.
• System bezwładnościowy ASA (do montażu czujnika przerwania ), bardzo kompaktowy (4  kg ), składający się z trzech akcelerometrów .
• Konsola wyświetlacza i wprowadzania danych DSE (dla zespołu czujnika danych ): bardziej podstawowa niż w LGC, umożliwia wyświetlanie i wprowadzanie danych w AGS.

Zestaw waży 28  kg i zużywa około 100 watów podczas użytkowania. Do swojego działania AGS wykorzystuje dane z radarów i systemu inercyjnego. Prostszy niż system główny, ma następujące funkcje: powrót statku na niską orbitę, wykonywanie manewrów umieszczenia LEM na orbicie transferowej, korygowanie orbity, wykonywanie manewru spotkania z modułem dowodzenia. Programy różnią się od tych z LGC, aby uniknąć tego samego błędu programistycznego w obu systemach.

Przy uruchomieniu inicjalizacja charakterystyki pozycji i trajektorii odbywa się albo przez transfer z głównego komputera nawigacyjnego, albo przez wprowadzanie danych za pomocą dedykowanej konsoli. Działa on na ciąg silnika głównego i silników orientacji zgodnie z wybranym programem i podaje pilotowi określone informacje (wysokość, prędkość) na tablicy przyrządów. AGS służy również do sprawdzania obliczeń głównego komputera nawigacyjnego, gdy jest on uruchomiony. Dostarcza okresowe informacje telemetryczne do kontroli naziemnej.

System kontroli środowiska

System kontroli środowiska odpowiada za zapewnienie warunków życia dwóm astronautom (tlen, temperatura ), utrzymanie elektroniki w akceptowalnym zakresie temperatur, obniżenie ciśnienia i zwiększenie ciśnienia w kabinie, zaopatrzenie w wodę (nawodnienie pokarmów stałych i pić), gaszenie ewentualnego pożaru , system kontroli termicznej i wreszcie dostarczanie wody i tlenu do przenośnego systemu przetrwania (PLSS), używanego przez astronautów podczas spacerów kosmicznych (EVA).

Rezerwy wody i tlenu są w większości zlokalizowane na etapie schodzenia, aby nie obciążać etapu wynurzania. ( 186  litrów wody na 225). Moduł księżycowy posiada zamknięty obieg tlenu, w tym filtry do pochłaniania dwutlenku węgla .

Kontrola termiczna jest zarówno pasywna, jak i aktywna:

• Aby zapewnić pasywną kontrolę termiczną, cała scena pokryta jest kilkoma foliami z materiału odbijającego ciepło, który działa również jako osłona przed mikrometeorytami. Główna ochrona składa się z 25 warstw mylaru na aluminiowej podstawie, która jest utrzymywana w odległości 4  cm od konstrukcji za pomocą małych nylonowych kołków. W miejscach narażonych na działanie płomieni silnika   nakładana jest „ film H ”, materiał o większej odporności na ciepło.
• Aktywna regulacja termiczna opiera się na obiegu chłodzącym, w którym krąży mieszanina wody i glikolu, która przechodzi przez urządzenia wytwarzające ciepło znajdujące się wewnątrz i na zewnątrz kabiny ciśnieniowej, aby utrzymać temperaturę w zakresie umożliwiającym ich pracę. Ciepło rozpraszane jest w pierwszej kolejności za pomocą grzejników; pozostałe ciepło jest usuwane przez sublimację wody w gaz. Awaryjny obwód chłodzenia umożliwia kompensację awarii obwodu głównego.

Zasilanie elektryczne na pokładzie

Grumman, po początkowych badaniach nad wykorzystaniem ogniw paliwowych do dostarczania energii elektrycznej, zdecydował się na konwencjonalne baterie, które były łatwiejsze w użyciu, aby dotrzymać terminu.

Energia elektryczna jest dostarczana przez cztery baterie (pięć z Apollo 15 ) umieszczone na stopniu zniżania i dwie baterie umieszczone na stopniu wznoszenia. Te akumulatory jednorazowe zapewniają łącznie 2280  Ah (2 667  Ah z Apollo 15 ) przy napięciu 28 V, dzięki dwóm niezależnym redundantnym obwodom. Anody wykonane z cynku i srebra zanurzone są w elektrolicie wodorotlenku potasu. Całkowita waga akumulatorów wynosi 358  kg (420  kg z Apollo 15 ). Prąd jest przekształcany na 110  V 400  Hz w celu zasilania różnych podsystemów. Niezależne baterie uruchamiają systemy pirotechniczne (odseparowanie podłogi, wypuszczanie podwozia, uderzenie zbiorników itp.) oraz występują w przenośnych systemach ratunkowych (PLSS).

Telekomunikacja

LEM posiada dwa systemy telekomunikacyjne  :

• Urządzenie nadawczo-odbiorcze działające w paśmie S na częstotliwości 2,2  GHz , do komunikacji na duże odległości z Ziemią (pasmo to jest używane, ponieważ atmosfera ziemska ma na nie niewielki wpływ). NASA opracowała urządzenia ( Unified S-band System , USB), które umożliwiają przesyłanie pakietów danych, transmisji telewizyjnych lub głosowych za pomocą pojedynczej anteny, a także lokalizację nadajnika. Prędkość zależy od rodzaju przekazywanych danych;
• Transceiver VHF z dwoma kanałami, używany do lokalnej komunikacji między dwoma statkami i między astronautami podczas wycieczek poza pojazdem . System VHF ma zasięg 1400  km .

Te systemy komunikacyjne umożliwiają również Centrum Kontroli na Ziemi pobieranie danych telemetrycznych , co umożliwia poznanie pozycji i trajektorii LEM za pomocą trygonometrii , przy użyciu kilku stacji odbiorczych na Ziemi. Telemetrii statusu różnych podsystemów i danych statków biometryczne astronautów również zbierane w sposób ciągły przez Centrum Kontroli; łącza te umożliwiają również pobieranie danych do komputera nawigacyjnego LEM i kontrolowanie przechowywanych tam danych. Załoga LEM wykorzystuje te kanały do ​​przesyłania obrazów wideo (telewizja).

LEM ma kilka anten  :

• 66 cm średnicy sterowane  pasma S anteny . Orientacja anteny parabolicznej jest utrzymywana automatycznie po podłączeniu nadajnika naziemnego. Dwie małe, nieruchome, dookólne anteny stożkowe, każda pokrywająca 180 ° w paśmie S, służą jako system zapasowy;
• Dwie anteny VHF, każda o zakresie 180 ° używane w locie;
• Antena dookólna VHF, używana na ziemi księżycowej do spacerów kosmicznych;
• Druga antena paraboliczna na pasmo S o średnicy 61  cm jest umieszczona na ziemi księżycowej (jest zamontowana na księżycowym łaziku z misji Apollo 15 );

Aby odbierać i nadawać, astronauci mają zestaw słuchawkowy audio, który mogą nosić pod strojem do spacerów kosmicznych.

Ulepszona wersja misji LEM z J

Na początku 1969 r. NASA rozpoczęła badania, aby upewnić się, że rakieta Saturn V może umieścić na orbicie cięższy ładunek, a moduł księżycowy może wykonywać dłuższe misje na Księżycu (tzw. „  misje J  ”). Pozytywne wnioski ( Saturn V po ewolucji może okrążyć dwie dodatkowe tony) zapoczątkowały rozwój nieco cięższej wersji stopnia nośnego LEM.

Wykorzystywana z misji Apollo 15 (pierwsza tak zwana misja „J”), ta wersja LEM jest przystosowana do przebywania 67 godzin na Księżycu (zamiast początkowych 35 godzin) i przenoszenia większej ilości sprzętu naukowego, jak również niż księżycowy łazik . Główne zmiany to:

• Piąty akumulator w fazie opadania i zwiększenie pojemności akumulatora z 400 do 425  Ah  ;
• 500  kg dodatkowych materiałów miotających na etapie opadania, aby uwzględnić większą masę LEM i dać pilotowi większą swobodę lądowania. Zbiorniki są przedłużone w dół o 10  cm  ;
• Rezerwy tlenu i wody są zwiększone, aby poradzić sobie z dodatkowym zużyciem astronautów;
• Poprawiono ochronę termiczną, biorąc pod uwagę dłuższy czas ekspozycji;
• Masa sprzętu naukowo-badawczego, który może pomieścić się w zatokach etapu zniżania, wzrasta o 180  kg , co umożliwia przewóz łazika księżycowego  ;
• Downstage silnik dysza jest przedłużony o 25  cm , w celu zapewnienia większego ciągu;
• Powłoka komory spalania silnika zjazdowego została zmodyfikowana w celu zmniejszenia zjawiska ablacji .

Rola modułu księżycowego

Misje Apollo są zaprogramowane tak, że księżycowe ziemie moduł na samym początku księżycowego dnia: astronauci w ten sposób korzystać z wypasu światła do lokalizacji ziemi (pomiędzy 10 a 15 ° od wysokości nad horyzontem według misji) i stosunkowo umiarkowane temperatury podczas pobytu na Księżycu (przypominamy: dzień księżycowy trwa około 28 dni ziemskich). W rezultacie dla każdego wybranego miejsca lądowania czas wystrzelenia rakiety Saturn jest skrócony do trzech dni w miesiącu. Wybrane miejsce zawsze znajduje się na widocznej powierzchni Ziemi, aby komunikacja między statkiem a Ziemią nie została przerwana; nie jest zbyt daleko od równikowego pasma Księżyca, aby ograniczyć zużycie paliwa.

Przebieg misji obejmuje następujące fazy:

• Umieszczanie na niskiej orbicie okołoziemskiej;
• Wstrzyknięcie na orbitę transferową na Księżyc;
• Umieszczenie na orbicie wokół Księżyca;
• Zejście modułu księżycowego na Księżyc;
• Pobyt na Księżycu;
• Wznoszenie się modułu księżycowego;
• Dokowanie LEM i CSM;
• Rozdzielenie LEM i CSM (gdzie zrezygnowano z LEM);
• Wstrzyknięcie na orbitę transferową Ziemi;
• Ponowne wejście w atmosferę ziemską.

Z orbity ziemskiej na orbitę księżycową

Po umieszczeniu na niskiej orbicie statek kosmiczny Apollo (moduły LEM i Dowodzenia i Służby) oraz trzeci stopień rakiety wykonują półtorej orbicie wokół Ziemi, następnie silnik trzeciego stopnia zostaje ponownie odpalony, aby umieścić rakieta razem na orbicie transferowej na Księżyc (jest to manewr TransLunar Injection lub TLI). Wstawienie powoduje wzrost prędkości o 3040  m/s ( 10 000  km/h ).

Moduł księżycowy jest, od czasu lotu rakiety Saturn V , przechowywany w złożonej pozycji w owiewce - SLA (ang. Spacecraft Lunar Module Adapter ) - umieszczonej pomiędzy trzecim stopniem rakiety Saturn a modułami dowodzenia i obsługi. aby zmniejszyć moc wymaganą przez wieżę ratunkową: może ona tylko wyrwać z rakiety statek kosmiczny Apollo (CSM). Przeprowadzenie LEM i CSM wymagałoby zbyt dużego rozmiaru wieży ratunkowej.

Krótko po zakończeniu ciągu moduł dowodzenia i obsługi (CSM) odłącza się od reszty pociągu kosmicznego, a następnie obraca się o 180 °, aby pobrać LEM w owiewce. Po sprawdzeniu rozmieszczenie obu naczyniach i pod ciśnieniem Lem, astronauci wywołać przez pirotechnika rozluźnienie sprężyn znajdujących się w owiewki z LEM: te usuwają Lem i CSM z trzeciego etapu Saturn V rakiety przy prędkość około 30  cm/s . Trzeci etap rozpocznie wtedy rozbieżną trajektorię, która w zależności od misji umieszcza go na orbicie wokół Słońca ( orbita heliocentryczna ) lub rozbija o Księżyc.

Podczas 70-godzinnej podróży na Księżyc można wprowadzić poprawki do trajektorii CSM i LEM, aby zoptymalizować końcowe zużycie materiałów pędnych . Początkowo przeprowadzenie misji Apollo wymagało do tych manewrów stosunkowo dużej ilości paliwa. W użyciu, dzięki precyzji nawigacji, zużyje się zaledwie 5% tej kwoty. Pociąg kosmiczny jest wprawiany w powolny obrót, aby ograniczyć nagrzewanie się statków poprzez skrócenie czasu ciągłego przebywania na słońcu. Ten manewr nazywa się „chłodzeniem pasywnym”.

Po zbliżeniu się do Księżyca silnik modułu dowodzenia zostaje włączony, aby umieścić statki na orbicie poprzez ich hamowanie. Jeśli to hamowanie nie zostanie osiągnięte, trajektoria umożliwi statkom powrót na orbitę okołoziemską po okrążeniu Księżyca bez użycia silników (ta konfiguracja uratuje misję Apollo 13 ). Nieco później silnik CSM zostaje użyty po raz drugi do umieszczenia obu statków na orbicie kołowej na wysokości 110  km .

Zejście i lądowanie na Księżycu

Aby oszczędzić paliwo na etapie opadania LEM, trajektoria opadania podzielona jest na kilka faz: pierwsza faza to obniżanie orbity, po której następuje zniżanie z napędem ( Powered Descent ), które nawet rozkłada się na fazę hamowania , faza śledzenia i faza lądowania.

Rola pokładowego systemu nawigacji i pilotażu

Zejście na Księżyc opiera się w dużej mierze na systemie naprowadzania, nawigacji i kontroli (PGNCS, Primary Guidance and Control System ), sterowanym przez komputer pokładowy (LGC). Ten z jednej strony będzie okresowo określał pozycję i faktyczną trajektorię statku, najpierw za pomocą jednostki inercyjnej, a następnie radaru lądowania (funkcja nawigacji), z drugiej strony obliczy trajektorię, którą należy podążać, wykorzystując jego programów oraz do sterowania ciągiem i orientacją silników w zależności od wszystkich tych elementów (funkcja naprowadzania). Pilot LEM może oczywiście w każdej chwili skorygować aktualną wysokość i w ostatniej fazie całkowicie odzyskać kontrolę nad silnikami. Ale tylko system nawigacji i pilotowania umożliwia, poprzez optymalizację trajektorii i zużycia zasobów, odłożenie LEM przed zużyciem całego paliwa.

Centrum kontroli naziemnej, zlokalizowane w Houston , dba o inicjalizację systemu nawigacyjnego: dzięki danym telemetrycznym dostarczanym przez jego wymianę ze statkiem w paśmie S oraz programom symulacyjnym opartym na szczegółowym modelowaniu powierzchni i grawitacji Księżyca, potrafi obliczyć z większą dokładnością niż komputer LEM parametry początkowe: położenie i wektor prędkości statku kosmicznego w momencie startu silników, a także wektor ciągu, jaki należy zastosować w pierwszej fazie zniżania.

Dane obliczone przez centrum sterowania są wprowadzane przez astronautów do komputera pokładowego. Podczas zniżania, system będzie kolejno wykonywał kilka programów naprowadzania (po jednym dla każdego segmentu trajektorii: opuszczanie orbity, hamowanie itp.), które będą modulować ciąg i kierunek silnika zniżania, a także sterowniki orientacji. Komputer pokładowy aktualizuje swoją pozycję co dwie sekundy dzięki pomiarom przyspieszenia jego jednostki inercyjnej (żyroskopu) oraz pomiarom prędkości i wysokości, które zapewnia radar w końcowych fazach, gdy LEM znajduje się wystarczająco blisko ziemi. Na prośbę astronautów komputer może przywrócić informacje nawigacyjne.

Obniżenie orbity

Celem tej fazy jest obniżenie wysokości LEM ze 110  km do 15  km nad powierzchnią Księżyca. W tym celu jego orbita kołowa zostaje przekształcona w orbitę eliptyczną o wymiarach 15  km na 110  km . Ta faza pozwala skrócić dystans do powierzchni Księżyca przy niskich kosztach w paliwach (wymaga jedynie krótkiego impulsu z silnika). . Limit 15  km został zachowany, aby końcowa trajektoria nie zbliżała się zbytnio do terenu.

Dwóch z trzech astronautów załogi zajmuje swoje miejsca w module księżycowym, aby zejść na Księżyc. Inicjują system nawigacji przed rozpoczęciem zniżania. LEM i CSM rozdzielają się przed uruchomieniem silnika (do Apollo 12 ).

Zmiana orbity jest inicjowana, gdy statek kosmiczny jest antypodami (pół orbity) od punktu, w którym rozpocznie się kolejna faza. Gdy odległość między LEM a modułem sterującym jest wystarczająca (stu metrów), najpierw drukowane są niewielkie przyspieszenie przez silniki sterujące nastawieniem do tłoczenia paliwa z silnika opuszczania do zaworów rozdzielczych, a następnie obracany jest silnik opuszczania na krótko hamować LEM z prędkością około 25 metrów na sekundę ( 90  km/h ).

Od Apollo 14 , aby ocalić paliwo ze zniżania, to silnik Modułu Dowodzenia i Obsługi ma opuścić orbitę. CSM towarzyszy więc LEM na jego eliptycznej orbicie i oddziela się od niego przed rozpoczęciem zniżania z napędem.

Zasilane zejście

Faza ta charakteryzuje się ciągłym działaniem silnika zjazdu. Rozpoczyna się, gdy LEM osiągnie najniższy punkt swojej eliptycznej orbity. Sam proces podzielony jest na trzy fazy: fazę hamowania, fazę podejścia i fazę lądowania.

Faza hamowania

Faza hamowania ma na celu jak najskuteczniejsze zmniejszenie prędkości statku: wzrośnie ona z 1695  m/s ( 6000  km/h ) do 150  m/s ( 550  km/h ). Silnik jest włączany przy 10% swojej mocy na 26 sekund, w czasie, w którym silnik ustawia się w linii z przegubem na środku ciężkości statku, a następnie zostaje przesunięty do maksymalnej mocy. Moduł księżycowy, który na początku trajektorii jest praktycznie równoległy do ​​ziemi, będzie się stopniowo przechylał, a jego prędkość opadania, zero na początku, wzrasta do 45  m/s pod koniec fazy. Gdy LEM znajduje się na wysokości mniejszej niż 12 lub 13  km , radar lądowania chwyta ziemię i zaczyna dostarczać informacji (wysokość, prędkość ruchu), które pozwolą zweryfikować poprawność trajektorii: do tego momentu ekstrapolowano tylko na podstawie przyspieszenia mierzonego przez jednostkę bezwładności. Zbyt duża różnica między danymi podawanymi przez radar a trajektorią celu lub niedziałanie radaru stanowią podstawę do przerwania misji.

Faza podejścia

Faza podejścia rozpoczyna się 7  km od miejsca docelowego, podczas gdy LEM znajduje się na wysokości 700 metrów. Musi umożliwiać pilotowi zlokalizowanie strefy lądowania i wybranie dokładnego miejsca (wolnego miejsca), w którym chce wylądować. Jej punkt wyjścia określa się mianem „ wysokiej bramy” , co jest wyrazem zapożyczonym z aeronautyki .

Moduł księżycowy jest stopniowo prostowany do pozycji pionowej, zapewniając pilotowi lepszy widok terenu. Ten ostatni może w ten sposób zlokalizować punkt lądowania, do którego prowadzi trajektoria, dzięki podziałce wygrawerowanej na iluminatorze z podziałką w stopniach ( Landing Point Designator lub LPD): komputer podaje na żądanie kąt, pod jakim astronauta może zobaczyć miejsce lądowania na w tej skali. Jeśli ten ostatni uzna, że ​​teren nie nadaje się do lądowania lub że nie odpowiada planowanej lokalizacji, może skorygować kąt podejścia, działając na stery lotu w krokach co 0,5 ° w kierunku pionowym lub 2 ° w bok. .

Faza lądowania

Gdy moduł księżycowy zejdzie na wysokość 150 metrów, co teoretycznie umieszcza go w odległości 700 metrów od miejsca docelowego (punktu określanego jako niska brama ), rozpoczyna się faza lądowania. Jeśli trajektoria jest przestrzegana, prędkości poziome i pionowe mogą być odpowiednio 66  kilometr / H i 18  kilometr / H . Procedura przewiduje, że pilot bierze rękę, aby sprowadzić moduł księżycowy na ziemię, ale może, jeśli chce, zlecić to komputerowi pokładowemu, który ma program pilotażowy dla tej ostatniej części lotu. Biorąc pod uwagę różne zagrożenia (faza wykrywania wydłużona o dwie minuty, modyfikacja celu last minute na 500 metrów w celu uniknięcia ulgi, słabe spalanie końcowe, pesymistyczny wskaźnik paliwa), pilot ma trzydzieści dwie sekundy na ustawienie LEM w dół, zanim skończą się propelenty. Ostatnia część fazy to lot szybowcem jak helikopter, który pozwala zarówno na anulowanie wszystkich składowych prędkości, jak i na lepsze zlokalizowanie miejsc. Sondy umieszczone pod kołnierzami podwozia stykają się z ziemią księżyca na wysokości mniejszej niż 1,3 metra i przekazują informację pilotowi. Musi to następnie wyłączyć silnik opuszczania, aby zapobiec podskakiwaniu lub przewracaniu się LEM.

Zostań na Księżycu

Pobyt na Księżycu jest przerywany wycieczkami poza pojazdami (jedna wycieczka dla Apollo 11 , ale do trzech wycieczek dla ostatnich misji). Przed każdą wycieczką astronauci muszą napełnić swój przenośny system podtrzymywania życia wodą i tlenem , a następnie założyć ubranie. Następnie ewakuują się przed otwarciem włazu, który daje dostęp do drabiny.

Narzędzia naukowe i instrumenty są wyjmowane z komór magazynowych na etapie zniżania, a następnie umieszczane w pobliżu LEM lub w większej odległości. Z Apollo 14 astronauci mają taczkę, a następnie, w kontekście kolejnych lotów, łazik księżycowy , który pozwala im oddalić się o około dziesięć kilometrów od LEM, przewożąc ciężkie ładunki. Rover zajmuje całą zatokę modułu księżycowego: jest przechowywany w złożonej pozycji na palecie , którą astronauci opuszczają, aby uwolnić pojazd. Łazik jest uruchamiany za pomocą systemu sprężyn i lin, działających poprzez koła pasowe i obsługiwany przez astronautów.

Przed opuszczeniem Księżyca próbki geologiczne umieszczone w pojemnikach są podnoszone do etapu wznoszenia za pomocą podnośnika. Sprzęt, który nie jest już potrzebny (przenośny sprzęt survivalowy, kamery itp.) jest porzucany, aby scena wychodzenia była jak najlżejsza.

Wejście i spotkanie z modułem dowodzenia

Faza wynurzania powinna umożliwić LEM ponowne dołączenie do modułu dowodzenia, który pozostał na orbicie. Cel ten osiąga się w dwóch etapach: etap LEM startuje z powierzchni Księżyca, aby wejść na niską orbitę, a następnie, za pomocą okazjonalnych pchnięć silnika rakietowego, ponownie dołącza do modułu dowodzenia.

Przed startem do komputera wprowadzana jest dokładna pozycja LEM na ziemi w celu określenia najlepszej trajektorii. Czas wyjazdu jest obliczany w taki sposób, aby zoptymalizować tor spotkania z modułem Command. Stopień zejścia pozostaje na ziemi i służy jako platforma do wodowania. Oddzielenie dwóch kondygnacji jest wyzwalane przed startem przez małe ładunki pirotechniczne, które przecinają cztery punkty zabezpieczające dwie kondygnacje oraz kable i rury.

Moduł księżycowy najpierw porusza się po pionowej trajektorii do wysokości około 75 metrów, aby uwolnić się od rzeźby Księżyca, a następnie stopniowo pochyla się, by w końcu osiągnąć perilune ( dolny punkt) orbity poziomej 15 × 67 km eliptycznej  .

Następnie odbywa się spotkanie między CSM (kierowanym przez trzeciego członka załogi, jedynym na misji, który nie leci na Księżyc) a LEM na orbicie księżycowej. Po przeniesieniu kamieni księżycowych LEM zostaje uwolniony i wystrzelony na trajektorię, która spowoduje jego zderzenie z księżycem. Moduł sterujący i moduł serwisowy mogą rozpocząć swój powrót na Ziemię.

Kwalifikacja w locie modułu księżycowego (1968-1969)

Aby przetestować działanie modułu księżycowego w locie, NASA wstępnie zaplanowała pięć lotów z użyciem rakiety Saturn IB poświęconych rozwojowi silników opadania i wznoszenia (misje „typu B”), a następnie, w zależności od wyników, zmienną liczbę lotów sukcesywnie testować wspólne działanie CSM i LEM na niskiej orbicie (misje typu D), na wysokiej orbicie (misje typu E) i wokół Księżyca (misje typu F). Dobre wyniki uzyskane z pierwszego testu pozwoliły zredukować liczbę lotów do jednej misji każdego typu.

Apollo 5

22 stycznia 1968, dziewięć miesięcy spóźniony, LEM jest testowany po raz pierwszy w locie, podczas misji Apollo 5 . Aby obniżyć koszty, moduł księżycowy ( LEM-1 ) nie posiada podwozia (nie planuje się jego testowania). Iluminatory są uszczelnione panelami aluminiowymi, ponieważ podczas prób ciśnieniowych przeprowadzonych miesiąc wcześniej bulaje pękły. Po umieszczeniu LEM na orbicie silnik opadania jest kilkakrotnie włączany. Następnie uruchamiany jest silnik wynurzania, aby zasymulować procedurę awaryjną. Wszystkie testy idą zadowalająco.

Apollo 9

3 marca 1969misja Apollo 9 rozpoczyna pełny test modułu księżycowego wraz z załogą. Po umieszczeniu na orbicie okołoziemskiej astronauci powtórzą wszystkie manewry, które będą musiały wykonać podczas misji księżycowej. Dokowanie LEM przez moduł sterujący, a następnie wyjmowanie jego owiewki jest przeprowadzane po raz pierwszy. Dwóch astronautów wślizguje się następnie do tunelu łączącego moduł dowodzenia z LEM i uruchamia podsystemy LEM, przed włączeniem silnika opadania bez odłączania się od modułu dowodzenia.

Następnego dnia załoga LEM oddzieliła się od CSM, wypuściła podwozie i uruchomiła silnik zjazdowy, testując kilka poziomów ciągu. Następnie, po zwolnieniu etapu opadania, symuluje wynurzenie z ziemi księżycowej i manewr spotkania: rozpoczyna pościg za statkiem kosmicznym Apollo, od którego oddalił się o prawie 200  km , wykorzystując wznoszenie silnika. Test, który wiązał się z pewnym ryzykiem, gdyby silniki modułu księżycowego okazały się niesprawne (LEM nie wytrzymałby ponownego wejścia w ziemską atmosferę), zakończył się pełnym sukcesem.

Od tego lotu moduły księżycowe otrzymają nazwę chrzcielną – dla Apollo 9 będzie to „  Pająk  ” – co pozwoli odróżnić podczas wymiany radiowej ze wsparciem naziemnym załogę LEM od załogi Modułu. i usługi.

Apollo 10

Apollo 10 misja odbywa się na26 maja 1969. Ten lot mógł być okazją do pierwszego lądowania na Księżycu, ale urzędnicy NASA wolą przeprowadzić ostateczny test, aby zweryfikować działanie systemu nawigacyjnego i radaru wysokościowego wokół Księżyca. Przebieg misji będzie niemal kompletną próbą lotu księżycowego. Zejście na Księżyc zostaje przerwane tylko 14,4  km od ziemi. Po krótkiej ucieczce silnika opadającego z powodu błędu operatora, „Snoopy” (LEM) wykonuje doskonały manewr spotkania z „Charlie Brownem” (moduł dowodzenia).

Misje księżycowe: Apollo 11 do 17 (1969-1972)

Sześć kopii LEM wylądowało na Księżycu między 1969 a 1973, umożliwiając tym samym dwunastu mężczyznom postawienie stopy na księżycowej ziemi . Apollo 13 to jedyna porażka, ale astronauci mogą bezpiecznie wrócić na Ziemię dzięki LEM. Tylko drobne incydenty przerywają sześć misji, którym jednak udaje się wylądować na Księżycu.

Apollo 11: Próba ognia

Księżycowy moduł misji Apollo 11 jako pierwszy wylądował na Księżycu. 20 lipca 1969, Edwin Aldrin (pilot) i Neil Armstrong (dowódca) rozpoczynają zejście na ziemię księżycową. W końcowej fazie podejścia spokojem załogi wstrząsają powtarzające się alarmy komputera, który przesycony nie jest już w stanie wykonać wszystkich przydzielonych mu zadań. System ten odgrywa jednak kluczową rolę w wyznaczaniu trajektorii, co umożliwia lądowanie z niskimi dostępnymi marżami paliwowymi. Przytłoczony tymi alarmami, co mogło oznaczać przedwczesne zakończenie misji, pilot zbyt późno dokonał wizualnej identyfikacji terenu. Kiedy zauważył, że trajektoria prowadzi LEM prosto nad obszarem zawalonym skałami, był już zbyt nisko, by to skorygować. Ręcznie przejmuje stery (wcześniej LEM był na automatycznym pilocie ) i leci nad strefą niebezpieczną jak helikopter, niebezpiecznie odcinając ostatnie zapasy paliwa, podczas gdy pozostała objętość paliwa spada do 60 sekund, a potem do 30 sekund. Wreszcie, kiedy odłoży moduł księżycowy, w zbiornikach zasilających silnik na etapie zniżania pozostaje tylko 20 sekund paliwa.

Dochodzenie ujawni, że przeciążenie komputera było spowodowane wysyłaniem próśb o leczenie przez radar wizyt z bardzo bliską częstotliwością. W rzeczywistości wystąpiły dwa błędy: z jednej strony procedura błędnie wskazywała, aby pozostawić włączony radar spotkań, a z drugiej strony wystąpił błąd konstrukcyjny w interfejsie między komputerem a radarem spotkań . Przeprowadzone symulacje nie pozwoliły na wykrycie anomalii, ponieważ komputer umawiający się na lądowanie nie był podłączony. Problem zostanie rozwiązany w kolejnych misjach. Dodatkowo podjęte zostaną działania (modyfikacja programów obliczania trajektorii i zwiększenie pośrednich poprawek trajektorii), aby piloci mieli większe zapasy paliwowe. Pozostała część misji przebiegnie bez większych incydentów.

Apollo 13: Tratwa ratunkowa LEM

Żartobliwa faktura wysłana do producenta wadliwego modułu serwisowego

Ilość	Opis	Ilość
400 001  mil	Holowanie: 4  USD za pierwszą milę, 1  USD za milę później. Stawka za połączenie alarmowe, usługa ekspresowa	400,004  $
1	Ładowanie baterii za pomocą kabli klienta + 0,05  USD za ładowanie na miejscuu	4,05  USD
25	Tlen w cenie 20  USD/kg	500  zł
	Łóżko dla dwojga, bez telewizora, z klimatyzacją i widokiem (umowa NAS-9-1100)	Opłacony z góry
4	Dodatkowe spanie za 8  USD za noc, pokój do opuszczenia do piątku 17.04.1970, usługa nie jest gwarantowana po tym terminie	32  zł

Choć LEM i misja CSM Apollo 13 są już w drodze na Księżyc, zbiornik tlenu n °  2 wybucha CSM Po wystąpieniu zwarcia i niszczącym modułu serwisowego: rezerw w tlen CSM spadnie do zera i dwóch trzecich jej zniknięciem zasoby elektryczne. Misja musi zostać przerwana, ale główny silnik napędowy CSM nie jest już uważany za wystarczająco bezpieczny ze względu na bliskość źródła eksplozji, aby umożliwić jego użycie i zawrócenie. LEM odegra wówczas kluczową rolę w ratowaniu załogi misji Apollo 13 , służąc jako łódź ratunkowa, ćwiczenie, w którym przeszkolono załogi. Załoga schroniła się w module księżycowym, który następnie został aktywowany. Kontrola naziemna postanawia pozwolić statkowi okrążyć Księżyc i wrócić na Ziemię. Materiały eksploatacyjne (w szczególności woda i elektryczność) przechowywane w dwóch statkach kosmicznych nie są jednak wystarczające do zaspokojenia potrzeb trzech astronautów do czasu ich przybycia. Silnik opadania LEM jest używany kilka razy w celu optymalizacji trajektorii. Kilka rzemiosł jest improwizowanych, aby mieć wystarczającą ilość energii elektrycznej i wyeliminować CO 2 CO, umożliwiając załodze bezpieczny powrót na Ziemię.

Pracownik firmy Grumman wyśle ​​zabawną fakturę za to nieplanowane holowanie firmie North American , która jest producentem uszkodzonego modułu dowodzenia i obsługi.

Apollo 14: niechciane porzucenie

Krótko przed tym, jak LEM zacznie schodzić na ziemię księżycową, kontrola w Houston uświadamia sobie, badając dane okresowo przesyłane telemetrią , że przełącznik, który umożliwia wywołanie przerwania lądowania w przypadku poważnego problemu, jest ustawiony na "NA". Gdy tylko rozpocznie się zniżanie, komputer pokładowy zinterpretuje informację jako prośbę o opuszczenie i zwolnienie etapu zniżania, przerywając misję. Problem dotyczy złego styku, ale uszkodzonego obwodu nie można naprawić. Zostały tylko dwie godziny na znalezienie rozwiązania: programiści na Ziemi w końcu znajdują sposób na oszukanie komputera i wprowadzenie przez astronautów długiej listy poleceń. Manipulacja ma swój odpowiednik: jeśli misja rzeczywiście musi zostać przerwana, automatyzmy nie będą już mogły grać, a astronauci będą musieli szczegółowo opisać każdy krok, wprowadzając instrukcje. Na szczęście po ostatniej panice (chwilowa odmowa działania radaru lądowania) lądowanie przebiegło idealnie.

Apollo 15: ciężka wersja misji J

Począwszy od Apollo 15 , moduły księżycowe dłużej pozostają na Księżycu i dlatego są cięższe. Silnik zejście dysza zostaje przedłużony o około trzydzieści centymetrów, a zatem jest prawdopodobne, aby dotknąć księżycowej gleby: Aby uniknąć nadciśnienia powstawaniu na lądowanie w dzwon dyszy i wywrócenia moduł księżycowy, instrukcja dano zatrzymać silnik rakietowy przeprowadzoną pierwszy kontakt sond wysuwających podwozie w dół, czyli na około 1,3 metra od ziemi. Ta instrukcja już istniała, ale David Scott , który ją pilotował, zastosował ją po raz pierwszy z największym rygorem. To najtrudniejsze lądowanie ze wszystkich modułów księżycowych. LEM, który w momencie zatrzymania silnika miał resztkową prędkość pionową 0,5  km/h , przybywa na księżycową ziemię z prędkością prawie 7  km/h (pozostałe LEM-y lądowały z prędkością pionową od 2 do 3  km/h ). Z braku szczęścia moduł księżycowy wylądował okrakiem na płaskorzeźbie małego krateru, którego pilot nie był w stanie zobaczyć z powodu chmury pyłu unoszonego przez silnik, a nogi podwozia nie złączyły się. pozować w tym samym czasie, zwiększając wstrząs (LEM pokaże nachylenie 11 ° po postawieniu).

Wniosek (po 1973)

Koszt LEM w aktualnej i zaktualizowanej wartości
(bez testu, naprowadzania/nawigacji)

Rok	Ilość		% koszt programu Apollo
	milion obecnych $	mln $ 2021
1963	123	1027.2	20%
1964	135	1,112,9	6%
1965	242	1963.3	9%
1966	311	2 450,7	10%
1967	473	3 626,8	16%
1968	400	2 940,9	16%
1969	326	2272,8	16%
1970	241	1,586,6	16%
Całkowity	2 251	14 819,6	13%

W wrzesień 1970, program Apollo przechodzi drastyczne cięcia budżetowe, odzwierciedlając nowe priorytety rządu Nixona  : Apollo 11 zdołał uchwycić prestiż, jakim cieszył się dotychczas sowiecki program kosmiczny, a wojna w Wietnamie wyczerpuje zasoby budżetowe Stanów Zjednoczonych. Zjednoczony. NASA jest zmuszona odwołać dwie ostatnie zaplanowane misje Apollo. Ostatni moduł księżycowy ląduje na11 grudnia 1972 r.na Księżycu, w ramach misji Apollo 17, w której po raz pierwszy uczestniczył naukowiec: geolog Harrison Schmitt . Trzy LEM budowane na terenie firmy Grumman pozostały niedokończone.

Ostateczny koszt modułu księżycowego Apollo przekroczy wszelkie prognozy i wyniesie na koniec 1970 r., kiedy projekt zostanie ukończony, do 2,2 mld USD (14,3 mld USD w 2008 r.) lub 13% całkowitego kosztu. projektu Apollo. Dla porównania, suma ta to mniej więcej równowartość trzech lat budżetu Europejskiej Agencji Kosmicznej na 2006 r. Liczba ta nie obejmuje rozwoju systemu naprowadzania i nawigacji współdzielonego z modułem dowodzenia (3,8 mld USD 2008), integracji i testów koszty, które prawdopodobnie są tej samej wysokości itp.

Opuszczone wydarzenia

Kilka wariantów LEM planowanych na późniejszą fazę eksploracji Księżyca nie ujrzy światła dziennego:

• „Ładunek” LEM to bezzałogowy moduł księżycowy używany do transportu około 5 ton materiału na Księżyc. Ładunek zastępuje stopień wznoszenia, natomiast stopień zniżania jest wyposażony w silniki kontrolujące położenie oraz komputer nawigacyjno-naprowadzający.
• „Taksówka” LEM to LEM z windą. Można go wysłać na Księżyc wkrótce po tym, jak zostanie tam rzucony „schronienie” LEM.
• LEM „schronisko”, stosowany w połączeniu z LEM „taksówką”, ma stopień wznoszenia zastąpiony przez materiały eksploatacyjne i aparaturę naukową. Materiały eksploatacyjne, które ma do dyspozycji na 14-dniowe pobyty na Księżycu dla załogi złożonej z trzech astronautów. Wylądował na księżycu na autopilocie.
• W „Laboratorium” LEM etap wznoszenia, silnik i zbiorniki zostają zastąpione przez około 10 ton sprzętu naukowego do obserwacji i eksperymentów na orbicie Ziemi. LEM "Lab" stopniowo przekształciło się w Apollo Telescope Mount (ATM), bezciśnieniową konstrukcję, w której znajduje się teleskop do obserwacji Słońca. Początkowo przeznaczony do samodzielnego wyniesienia na orbitę, ostatecznie został opracowany jako moduł pomocniczy dla stacji Skylab .

Potomkowie LEM: statek kosmiczny Altair

W styczeń 2004Prezydent Stanów Zjednoczonych George W. Bush uruchamia program Constellation , którego celem jest sprowadzenie ludzi z powrotem na Księżyc około 2020 roku. Projekt przewiduje budowę modułu księżycowego o nazwie Altair , odległego potomka LEM . Altair ma wiele cech swojego poprzednika: jest statkiem zaprojektowanym tylko do zejścia na Księżyc, pozostania tam i powrotu na orbitę. Następnie załoga wróciła na Ziemię na pokładzie statku kosmicznego, który pozostawał na orbicie księżycowej: Oriona . Składa się z etapu zniżania (który pozostaje na ziemi księżycowej) i etapu wznoszenia, który ląduje pionowo na podwoziu podobnym do LEM. Ma dwa otwory, z których jeden służy do dostępu do ziemi księżycowej. Ale niektóre aspekty programu Constellation bardzo różnią się od programu Apollo: Altair jest wysyłany w kosmos przez dedykowaną rakietę i jest montowany z Orionem na orbicie okołoziemskiej. Trzy razy cięższy od LEM, jest napędzany silnikami kriogenicznymi (potomkami tych używanych przez rakietę Saturn ). Musi zaokrętować całą załogę misji (czterech astronautów). Kabina ciśnieniowa obejmuje śluzę powietrzną i toaletę.

Ostatecznie z tego projektu zrezygnowano w 2010 roku ze względów ekonomicznych. W miejsce tej misji przedstawiane są inne projekty kosmiczne.

Moduły księżycowe w muzeach

Dziś kilka przykładów modułu księżycowego znajduje się w różnych muzeach: są to przykłady, które nigdy nie latały, modele używane do testów warunków skrajnych lub modele używane do treningu.

Filmy

Uwagi i referencje

Uwagi

1. Skrót LM zastąpił LEM w 1968 r., ponieważ urzędnicy NASA uznali, że termin „Wycieczka” wprowadza w błąd zakres projektu księżycowego.
2. Poprzednie loty były lotami balistycznymi , co oznacza, że ​​kapsuła Merkurego nie weszła na orbitę.
3. przypadek dysfunkcji w organizacji firmy. Jego poczta zaczynała się następująco: „  Nieco jak głos na pustkowiu, chciałbym przekazać kilka myśli, które bardzo mnie niepokoiły w ostatnich miesiącach… Czy chcemy polecieć na Księżyc, czy nie? jeśli tak, to dlaczego musimy ograniczać nasze myślenie do pewnego wąskiego kanału?… ”
4. . Firma ta jest częścią grupy Northrop Grumman od 1994 roku .
5. Pierwsza sonda Surveyor wylądowała gładko na księżycowej ziemi2 czerwca 1966 : dostępne czujniki wskazują, że gleba księżycowa jest raczej twardsza niż oczekiwano.
6. Wykluczony jest zakres ciągu między 65 a 92,5%, ponieważ powoduje to zbyt szybką ablację powłoki dyszy.
7. Szef projektu w firmie Grumman zarzuci NASA, że odmówiła zastosowania układów scalonych w pozostałej części elektroniki LEM.
8. najważniejsze są wyszczególnione w raportach pisanych po misjach dostępnych tutaj [1] ).
9. Wybór baterii zamiast ogniw paliwowych jest jedną z ostatnich opcji strukturyzacji, które należy zamrozić (Kwiecień 1965). Konkurencyjne rozwiązania radaru spotkania i naprowadzania optycznego będą rozwijane równolegle do wyboru radaru wiosną 1966 roku.
10. Podwozie jest produkowane przez Héroux-Devtek Inc. w zakładzie w Longueuil , Quebec .
11. Każdy iluminator składa się z dwóch szklanych lameli oddzielonych szczeliną powietrzną, które zostały poddane obróbce mającej na celu filtrowanie promieniowania ultrafioletowego i podczerwonego, zapobieganie odblaskom i odporność na mikrometeoryty .
12. Producent samochodów Chrysler po raz pierwszy zastosował go na skalę przemysłową w deskach rozdzielczych niektórych swoich modeli samochodów w 1960 roku.
13. sześć pozycji, co umożliwia pokrycie całej półkuli niebieskiej, przyjmując podłogę kabiny jako płaszczyznę odniesienia.
14. TRW została rozwiązana po przejęciu jej przez Northrop Grumman . Lotnicze ramię TRW jest teraz częścią Goodrich Corporation .
15. W przypadku braku atmosfery ciepło jest rozpraszane tylko przez przewodnictwo. Usuwając koc termiczny z powłoki LEM, zapobiega się przenoszeniu ciepła.
16. Temperatura na ziemi stopniowo spada od 0 do 130  °C od wschodu do szczytu (po 177 godzinach ziemskich).
17. Stopień rakietowy otrzymuje dodatkowy ciąg z wyrzutu niespalonych materiałów miotających.
18. . Planowane paliwo pozwalało na zmianę prędkości o 152  m/s .
19. Opóźnienie wynosi 891  m/s , czyli 3200  km/h .
20. Korekty orientacji dokonywane są przez silniki przestrzenne. Silnik zjazdowy może być również wykorzystany dzięki mocowaniu gimbala (do 6 ° pochylenia od pionu) pod warunkiem, że korekty nie wymagają zbyt dużej szybkości wykonania.
21. Skala jest wygrawerowana zarówno na wewnętrznym, jak i zewnętrznym bulaju, a astronauta musi wyrównać obie skale.
22. To jest program P65, który nigdy nie będzie używany podczas misji Apollo.
23. Kilkanaście kamer Hasselblada w dobrym (wtedy) stanie zaśmieca księżycową ziemię.
24. To odniesienie odpowiada umowie NASA / Grumman na produkcję LEM.
25. Gdy zaczepy o długości 1,3 metra wystające w dół z kołnierzy podwozia dotkną ziemi księżycowej.

Bibliografia

Wszystkie odniesienia odpowiadają tekstom w języku angielskim, chyba że zaznaczono inaczej.

1. Z Apollo 15 . Źródło: Apollo według numerów NASA ref SP-2000-4029 .
2. (pl) Projekt Apollo: Analiza retrospektywna
3. Enchanted Rendezvous: John C. Houbolt i Genesis of the Lunar-Orbit str.  28 i 34 .
4. Rydwany Apollo Analiza LOR.
5. Rydwany dla Apollo Negocjacji NASA Grumman.
6. Sonda Apollo Chronology Part 3D: 25 lipca 1962.
7. Grumman: Lunar Module Aktualności Referencje p.  212 .
8. Rydwany do włazów i podwozia Apollo .
9. Chariots Apollo Zewnętrznych projekt.
10. Rydwany Apollo dostosowując kabiny.
11. Moduł księżycowy podsystemów Podręcznik - Grumman Parag. 2.3.2
12. Rydwany do silników Apollo , duże i małe.
13. Komputery w lotach kosmicznych NASA Experience Rozdz. 2 komputery na pokładzie statku kosmicznego Apollo - Potrzeba komputera pokładowego.
14. Phil Parker Apollo i układ scalony .
15. Rydwany do prowadzenia i nawigacji Apollo .
16. Cyfrowy człowiek i maszyna Apollo w lotach kosmicznych s. 2  249 .
17. Rydwany Apollo z „sub-prime” i radarze problem.
18. Wywiad Armstronga 2001, s.  79 [PDF] .
19. Rydwany do recenzji makiety Apollo .
20. Rydwany dla Apollo Lem Program testowy: a stymulacji poz .
21. Rydwany do udoskonalenia modułu księżycowego Apollo .
22. Rydwany dla modułu księżycowego Apollo .
23. Rydwany dla Apollo The LM: Trochę pytań, Trochę odpowiedzi.
24. Rydwany na zmartwienia Apollo i psy stróżujące.
25. (w) Brooks i in. 2009 , s.  181.
26. Jak Apollo poleciał na Księżyc cz .  220 .
27. Apollo w liczbach: odniesienie statystyczne , status paliwa miotającego w fazie opadania LM .
28. Rydwany dla załóg dokonujących selekcji i szkolenia Apollo .
29. Grumman: Lunar Module News Reference s.  28-31 .
30. Clavius ​​– Pojazdy kosmiczne: stabilność modułu księżycowego .
31. Grumman: Lunar Module Aktualności Referencje p.  21-24 .
32. wyświetlacz i podsystem sterowania strona 3.
33. Komputery w lotach kosmicznych NASA Experience Rozdz. 2 komputery na pokładzie statku kosmicznego Apollo - Komputer naprowadzania Apollo: sprzęt.
34. Podręcznik operacyjny LM Subsystems Data strona 2.1.62-65.
35. Apollo Surface Journal (NASA): Zawiadomienie AOT .
36. Podręcznik operacyjny Dane podsystemów LM strona 2.2.1-6.
37. Podręcznik operacyjny Dane podsystemów LM strona 2.2.1-25.
38. Opis SFOC .
39. wyświetlacz i podsystem sterowania s.  27-28 .
40. wyświetlacz i podsystem sterowania strona 28.
41. Moduł księżycowy / Abort Guidance System / LM / AGS / badanie projektu s.  2-8 .
42. Podręcznik operacyjny LM Subsystems Dane strona 2.6.1.
43. Podręcznik operacyjny Dane podsystemów LM strona 2.6.16-22.
44. (w) Raport z Apollo Experience - Podsystem baterii - Barry J. Trout ( NASA ), 1972 Numer referencyjny NASA TN D-6976, 10 str. [PDF] .
45. Grumman: Lunar Module News Reference s.  163-167 .
46. Podręcznik operacyjny LM Subsystems Dane str.  2.7.1-44 .
47. W. David Compton (1989) , Ukończono pierwszą fazę eksploracji: Zmiany w rozszerzonych misjach księżycowych.
48. (w) Zestaw prasowy Apollo 15 s.  143 [PDF] .
49. Antonio Rodríguez-Laiz, „  Przykład inżynierii kosmicznej  ”, na https://aertecsolutions.com ,29 kwietnia 2019(dostępny 1 st maja 2020 )
50. Zestaw prasowy Apollo 11 s.  26-33 .
51. Cyfrowy człowiek i maszyna Apollo w lotach kosmicznych str.  189 .
52. Trajektorie zniżania i wznoszenia Księżyca Apollo ss.  3-4 .
53. Trajektorie zniżania i wznoszenia się Księżyca Apollo s. 147  2 .
54. Trajektorie zniżania i wznoszenia się Księżyca Apollo s. 147  7-9 .
55. Cyfrowy człowiek i maszyna Apollo w lotach kosmicznych str.  201 .
56. Trajektorie zniżania i wznoszenia się Księżyca Apollo s. 147  5 .
57. Trajektorie zniżania i wznoszenia się Księżyca Apollo s. 147  10-12 .
58. Rydwany dla Apollo Apollo 4 i Saturna.
59. Rydwany dla Apollo 5: Debiut modułu księżycowego .
60. Rydwany dla Apollo Apollo 9: Próby na orbicie Ziemi.
61. Rydwany dla Apollo Apollo 10: próba generalna.
62. Dziennik lotów Apollo 11 - Pierwsze lądowanie na Księżycu od 102: 45: 02 do 102: 45: 43.
63. Trajektorie zniżania i wznoszenia się Księżyca Apollo s. 147  16-25 .
64. [2] .
65. Cyfrowy człowiek i maszyna Apollo w lotach kosmicznych pp.  243-248 .
66. Dziennik lotów Apollo 15 – Lądowanie w Hadley .
67. W. David Compton (1989) , Ukończono pierwszą fazę eksploracji Księżyca: Cutbacks and Program Changes.
68. Apollo w liczbach: odniesienie statystyczne , Środki budżetowe programu Apollo.
69. Astronautix: artykuł o ciężarówce Apollo LM .
70. Astronautix: artykuł o taksówce Apollo LM .
71. Astronautix: artykuł o Apollo LM Shelter .
72. Astronautix: artykuł Apollo LM Lab .
73. Astronautix: artykuł Apollo LTM .

Źródła

Główne źródła wykorzystane do napisania artykułu  :

• (en) Courtney G. Brooks , James M. Grimwood i Loyd S. Swenson , Rydwany dla Apollo: historia załogowego statku kosmicznego ,26 marca 1979, 576  s. ( ISBN  978-0-486-46756-6 , czytaj online )Program Apollo: rozwój różnych modułów Apollo (dokument NASA nr SP 4205)
• (pl) William David Compton , Gdzie nikt nie był wcześniej: historia misji eksploracji księżyca Apollo ,1989, 432  s. ( ISBN  978-0-486-47888-3 , czytaj online )Historia programu Apollo (dokument NASA nr SP 4214)
• (en) Société Grumman, Podręcznik operacji Apollo, moduł księżycowy, LM 10 i kolejne , tom.  1: Dane podsystemów ,1970( przeczytaj online )Opis podsystemów modułów księżycowych [PDF]
• (en) Société Grumman, Podręcznik operacji Apollo, moduł księżycowy, LM 10 i kolejne , tom.  2: Procedury Operacyjne ,1971( przeczytaj online )Procedury modułu księżycowego [PDF]
• (w) James R. Hansen , Enchanted Rendezvous: John C. Houbolt and the Genesis of the Lunar-Orbit Rendezvous concept: Monographs In Aerospace History Series #4 ,1995( przedruk  2012) ( ISBN  978-1-4752-7589-6 , przeczytaj online )Geneza spotkania na orbicie księżycowej (LOR) [PDF]
• (pl) FV Bennett, trajektorie zniżania i wznoszenia Księżyca Apollo ,1970( przeczytaj online )Definicja trajektorii zniżania i wznoszenia modułu księżycowego Apollo (dokument NASA nr TM X-58040) [PDF]
• (en) Société Grumman, NASA Apollo Lunar Module News Reference ,1968( przeczytaj online )Prezentacja do użytku publicznego szczegółowych charakterystyk technicznych LEM przez jego producenta [PDF]
• (en) ID Ertel, MLMorse, JKBays i CG Brooks, The Apollo Spacecraft: A Chronology , 1969-1978 ( czytaj online )Kalendarium projektu Apollo (Dokument NASA nr SP-4009)
• (W) Chronologia programu rozwoju modułu księżycowego na stronie Astronautix
• (en) W. David Woods, Jak Apollo poleciał na Księżyc , Nowy Jork, Springer,2008, 412  pkt. ( ISBN  978-0-387-71675-6 )Historia programu Apollo
• (en) David A. Mindell, Digital Apollo: człowiek i maszyna w locie kosmicznym , Cambridge (Mass.), The MIT Press ,2008, 359  s. ( ISBN  978-0-262-13497-2 )Historia projektowania pokładowych systemów komputerowych programu Apollo

Źródła używane sporadycznie  :

• (pl) NASA, raport z misji Apollo 11 (przygotowanie) ,1979( przeczytaj online )Planowanie misji Apollo 11, ref. NASA: M-932-69-11 [PDF]
• (pl) NASA, raport z misji Apollo 11 ,1979( przeczytaj online )Raport z misji Apollo 11; ref. NASA: MSC-000171 [PDF]
• (pl) NASA, raport z misji Apollo15 ,1971( przeczytaj online )Raport z misji Apollo 15; ref. NASA: MSC-005161
• (pl) NASA, raport z misji Apollo9 ,1979( przeczytaj online )Raport z misji Apollo 9, nr ref. NASA: MSC-PA-R-69-2 [PDF]
• (pl) NASA, raport z misji Apollo10 ,1979( przeczytaj online )Raport z misji Apollo 10; ref. NASA: MSC-00126 [PDF]
• (en) NASA, Podsystem Wytyczne, Nawigacja i Kontrola Przewodnik do szkolenia ,1976( przeczytaj online )Panele sterowania LEM (podręcznik szkoleniowy) [PDF]
• (pl) NASA, Apollo Experience Report: Wyświetlacz modułu księżycowego i podsystem sterowania ,1972( przeczytaj online )Informacje zwrotne na temat konstrukcji przełączników, odniesienie do przyrządów wyświetlających NASA TN-D 6725 [PDF]
• (en) Allan R Klumpp, Wytyczne dotyczące zniżania Księżyca w Apollo ,1971( przeczytaj online )Specyfikacje programów lądowania (P63, P64, P66) MIT R 695 [PDF]
• (en) James E. Tomayko, Komputery w lotach kosmicznych Doświadczenie NASA ,1988( przeczytaj online )Historyczne podsumowanie wykorzystania komputerów pokładowych w NASA
• (pl) Richard W Orloff, Apollo w liczbach: odniesienie statystyczne ,2000( przeczytaj online )Apollo w liczbach (ref NASA SP-2049)
• (pl) NASA, dziennik lotów Apollo 15: Landing at Hadley ,1996( przeczytaj online )Opisany dziennik lotów Apollo 15: Lądowanie
• (pl) NASA, dziennik lotów Apollo 11: Pierwsze lądowanie na Księżycu ,1995( przeczytaj online )Z adnotacjami Dziennik lotów Apollo 11: Lądowanie
• (en) Patrick Rozas i Allen R. Cunningham, Radar do lądowania na Księżycu i Radar Rendezvous ,1972( przeczytaj online )Obsługa radarów spotkań i lądowania (ref NASA TND-6849) [PDF]
• (pl) NASA, Lunar Module / Abort Guidance System / LM / AGS / badanie projektowe ,1968( przeczytaj online [PDF] )i historia realizacji systemu nawigacji awaryjnej AGS (ref NASA CR-86189) [PDF]

Zobacz również

Powiązane artykuły

• Grumman (konstruktor LM)
• Lista modułów księżycowych Apollo
• Lunar Roving Vehicle (pojazd na LM Apollo 15 do 17)
• Moduł dowodzenia Apollo
• Moduł serwisowy
• Program Apollo

Linki zewnętrzne

• (pl) Schematy komponentów modułu księżycowego (NASA) [PDF]
• (fr) Wersja cargo modułu księżycowego (nigdy nie opracowana)
• (pl) Moduł księżycowy byłego pracownika firmy Grumman
• (fr) From the Earth to the Moon, francuskojęzyczna strona referencyjna: prezentacja LEM