Constructor | Grumman |
---|---|
Lansator | Saturn IB / Saturn V |
Primul zbor | 3 martie 1969 |
Numărul de zboruri | 10 |
stare | Eliminat din serviciu |
Înălţime | 7 m |
---|---|
Diametru | 4,27 m |
Masa uscată | 2.033 kg / 2.792 kg |
Masa totală | 15.094 kg / 16.437 kg |
Ergols |
Azot peroxid / Aerozine 50 7,899 kg și / 8.355 kg și |
Sursa de energie | Baterii |
Destinaţie | Suprafața lunară |
---|---|
Echipaj | 2 |
Spațiu de locuit | 6,65 m 3 |
Delta-V |
• Coborâre: 2.470 m / s • Ascensiune: 2.220 m / s |
Autonomie | 35 h / 67 h |
Energie electrică | 2.280 Ah / 2.667 Ah (592 Ah în etapa de ridicare) |
Tip trapa | Sistem de droguri și sondă |
Programare | Orbita lunară |
Modulul lunar sau LEM (pentru lunar Excursie Module ) sau LM (pentru modulul lunar ) este vehiculul spațiu utilizat ca parte a programului spațial american Apollo (1961-1972) pentru bărbați de teren pe Lună . Rolul său este de a ateriza pe Lună doi dintre cei trei membri ai echipajului navei spațiale Apollo cu echipamente științifice, pentru a le permite să rămână acolo două-patru zile înainte de a decola pentru a se alătura modulului de comandă și serviciu (CSM), au rămas în lună orbită și însărcinată cu readucerea echipajului pe Pământ.
Când în 1961 , președintele Statelor Unite , John Fitzgerald Kennedy și-a stabilit obiectivul Agenției Spațiale Americane de a trimite oameni pe Lună înainte de sfârșitul deceniului, programul spațial american era încă la început. După studierea mai multor configurații pentru nava spațială, în 1962 NASA a ales să folosească LEM, un modul destinat aterizării pe Lună, în ciuda întrebărilor ridicate la acea dată de utilizarea întâlnirii orbitale lunare (LOR) care a stat la baza acestei alegeri. Doar această soluție a făcut posibilă respectarea termenului stabilit, prin reducerea masei care urmează să fie plasată pe orbită și prin limitarea costurilor și a riscurilor tehnice.
MEL cuprinde două etape: o etapă de coborâre, al cărui rol este de a ateriza pe verticală modulul lunar cu un motor de la forța de tracțiune variabilă, și o etapă de recuperare, cu propriul său motor și în care se află cabina presurizată în cazul în care astronauții stați. În ciuda complexității misiunii sale și a unei mase de constrângere foarte severe ( maximum 15 tone ), LEM a reușit să aducă de șase ori fără eșecuri grave și să stea doi bărbați într-un mediu lunar deosebit de ostil și vremuri proaste cunoscute.
Proiectarea și construcția modulului lunar au fost realizate sub supravegherea companiei aerospațiale Grumman între 1962 și 1969 . Cincisprezece au fost construite module lunare, dintre care zece au fost furate și șase aterizat pe suprafața Lunii în timpul perioadei 1969- 1972 . Modulul lunar Apollo 13 a salvat echipajul înlocuind modulul de comandă și service defect. Programul Constellation , care trebuia să facă posibilă debarcarea oamenilor pe Lună până în 2020, a preluat, de asemenea, o mare parte din soluțiile dezvoltate pentru LEM.
În 1959 , agenția spațială americană a lansat studii cu o perspectivă pe termen lung pentru a determina tehnicile care permit trimiterea oamenilor pe Lună. Trei scenarii principale apar:
Când președintele american John Kennedy dă NASA NASA25 mai 1961Având ca obiectiv aterizarea oamenilor pe Lună înainte de sfârșitul deceniului, evaluarea acestor trei metode este încă puțin avansată. NASA nu a efectuat încă un singur zbor spațial cu echipaj adevărat ( are loc primul zbor orbital al capsulei MercurFebruarie 1962odată cu zborul lui John Glenn ). Agenției spațiale îi este greu să evalueze amploarea dificultăților ridicate de întâlnirile dintre nave spațiale și nu stăpânește aptitudinea astronauților de a rezista șederilor lungi în spațiu și de a lucra acolo; lansatoarele sale au suferit o serie de eșecuri, ceea ce îl încurajează să fie precaut în alegerile sale tehnice. NASA este conștientă de faptul că alegerea metodei condiționează caracteristicile vehiculelor spațiale și lansatoarelor care urmează să fie dezvoltate și că orice întârziere în această decizie cântărește într-un timp foarte scurt, având în vedere provocările tehnice care trebuie îndeplinite. Însă oficialii NASA vor lua mai mult de un an, petrecut în studii și dezbateri, înainte de a selecta unul dintre cele trei scenarii.
LOR este inițial soluția cu cei mai puțini susținători, în ciuda argumentelor detaliate susținute de cel mai înflăcărat apărător al său, John C. Houbolt, de la Langley Research Center . În ochii multor specialiști și oficiali ai NASA, întâlnirea din jurul Lunii între modulul lunar și modulul de comandă pare instinctiv prea riscantă: dacă întâlnirea eșuează, astronauții care ocupă modulul lunar nu au dreptul să facă acest lucru. încetinește mașina pentru a se lăsa să coboare pe Pământ: sunt condamnați să se învârtească la nesfârșit în jurul Lunii. Avantajele acestui scenariu, în special câștigul asupra masei care urmează să fie plasată pe orbită (45 de tone cu LOR contra 70 de tone în zbor direct), sunt respinse fără studii serioase. Houbolt, disperat, îi trimite de două ori o scrisoare lui Robert Seaman , numărul doi de la NASA, cerându-i să intervină pentru ca metoda pe care o susține să fie studiată pe fond și să nu fie respinsă pe baza ideilor preconcepute. Procedând astfel, el ocolea mai multe niveluri ierarhice și își punea viitorul la NASA în mare pericol. Cu toate acestea, pe măsură ce celelalte scenarii sunt aprofundate, LOR câștigă în credibilitate: susținătorii zborului direct - Maxime Faget și oamenii săi de la Manned Flight Center - realizează dificultatea aterizării unei nave grele pe terenul neuniform și caracteristicile incerte ale Lunii . Wernher von Braun și echipa pe care o conduce la Marshall Space Flight Center , în favoarea unei întâlniri orbitale terestre, el însuși ajunge să fie convins că alegerea LOR este singura care va face posibilă respectarea termenului stabilit. Kennedy
La începutul verii lui 1962 , când principalii oficiali ai NASA s-au convertit cu toții la scenariul întâlnirii orbitale lunare, alegerea lor s-a confruntat cu veto - ul lui Jerome B. Wiesner, consilier științific al președintelui Kennedy. În cele din urmă, soluția LOR este, în ciuda tuturor, ratificată7 noiembrie 1962. Din moment ce25 iulie, unsprezece companii aerospațiale americane sunt rugate să construiască modulul lunar, pe baza specificațiilor stabilite de NASA. Aceasta prezintă caracteristicile modulului lunar care urmează să fie fabricat - tipul de propulsor , durata misiunii (2 zile), dimensiunea echipajului (2 persoane), numărul trapelor , prezența unui sistem de control . Navigație și pilotare - de asemenea ca curs al unei misiuni tipice. Unele dintre consumabile sunt supravegheate direct de NASA (computer de navigație, costume spațiale , experimente științifice). Siguranța echipajului trebuie asigurată cu o rată de 99,9%, în timp ce rata de fiabilitate a LEM este stabilită la 99,5%.
7 noiembrie 1962, compania Grumman câștigă licitația . Acest producător american al faimosului luptător de bord ( Hellcat și, mai târziu, F-14 ) a licitat, fără succes, mai multe cereri de oferte NASA. Grumman dorește să intre pe piața aerospațială și a mobilizat o echipă numeroasă de ingineri pentru a lucra la proiectarea viitorului modul lunar, chiar înainte de lansarea cererii de oferte.
Interlocutorul lui Grumman în cadrul NASA va fi Manned Spacecraft Center (MSC) care tocmai s-a mutat în Houston Space Center (acum Lyndon B. Johnson Space Center sau JSC). Acesta din urmă trebuie să-l asiste pe Grumman în faza de specificații și este responsabil pentru calificarea modulului lunar. După o rundă de negocieri , destinată înghețării distribuției sarcinilor și procedurilor , compensația lui Grumman a fost stabilită la 385 milioane dolari, inclusiv un profit de 25 milioane dolari pentru Grumann, deși contractanții aveau, la vremea respectivă, doar „o idee imprecisă a Mașina de construit.
Proiectul începe cu un handicap de un an în comparație cu celelalte componente ale programului Apollo, în special CSM. Începând din 1963 , inginerii Grumman, cu sediul în Bethpage, Long Island ( NY ), încep să lucreze la arhitectura generală a modulului lunar. În timpul primelor schimburi cu NASA, vorbim despre o navă spațială cu diametrul de 3 metri și înălțimea de 4,5 metri, cântărind aproximativ 11 tone, cu o zonă de locuit de mărimea și forma unei cabine a elicopterului .
Pe măsură ce progresează studiile, multe dintre aceste caracteristici vor fi puse sub semnul întrebării.
Cele hublouri care, în propunerea de pornire, a reluat aranjamentul convexă al unui elicopter de cabină pentru a furniza pilotul cu cele mai completă viziune - care a fost considerată esențială pentru delicată aterizare și de întâlnire manevre -, a se vedea dimensiunea lor redusă, din motive de structurale rigiditate și control termic, la două mici triunghiuri de sticlă înclinate în jos, reprezentând doar 10% din suprafața inițială.
Au fost prevăzute două posibilități pentru securizarea modulului de comandă și serviciu Apollo : o trapă plasată în partea de sus a etapei de ascensiune urma să fie utilizată înainte de debarcarea pe Lună, în timp ce trapa situată pe partea din față a fost utilizată la întoarcere în timpul orbitei lunare întâlnire pentru a permite pilotului să-și controleze vizual abordarea prin ferestre: în cele din urmă, pentru a câștiga în greutate (dacă există depozitare , sunt necesare un tunel și armături structurale), se adaugă o fereastră mică în partea superioară a etajului de ridicare, permițând utilizarea trapei superioare și la retur.
De propulsorii folosite de motoarele ascensiune au o altă masă . Fiecare tip de propulsor este distribuit în două tancuri, pentru a permite o distribuție simetrică a masei. Această schemă reținută pentru etapa de coborâre este abandonată în etapa de ascensiune: fiecare tip de propulsor va fi depozitat într-un singur rezervor. Distanța dintre fiecare rezervor și axa de împingere va fi diferită, pentru a nu dezechilibra nava. Acest aranjament conferă un aspect distinct asimetric siluetei etajului de ridicare.
Pentru a economisi greutatea și volumul cabinei, scaunele astronautului sunt înlocuite cu hamuri simple care mențin astronauții în fazele de imponderabilitate sau accelerație puternică : această soluție, viabilă în contextul în general al greutății zero sau reduse a misiunii este acceptată de astronauții; permite pilotului, mai aproape de fereastră („în poziția unui șofer de tramvai”, spune astronautul Conrad ), să aibă o vizibilitate mai bună spre exterior.
Testele într-un mediu care simulează gravitația lunară pun sub semnul întrebării proiectarea trapei frontale, precum și metoda propusă pentru coborârea pe sol lunar (o frânghie). Trapa are apoi o formă pătrată (inițial era rotundă) și este mărită foarte mult, astfel încât astronauții să poată trece fără piedici; se adaugă o platformă în fața trapei, precum și o scară dreaptă purtată de unul dintre picioarele trenului de aterizare .
Două soluții sunt studiate pentru poziționarea echipamentului: în interiorul cabinei sub presiune, la îndemâna astronauților sau în exterior. Soluția adoptată este un compromis: o parte din echipament este găzduită în afara cabinei sub presiune (în principal pe fața din spate). Nava spațială ar trebui să zboare doar într-un vid de spațiu : inginerii trag consecințele și elimină în formă externă tot ce vine dintr-o căutare a aerodinamicii și crește volumul sub presiune. Forma rezultată, neatractivă, modulul lunar este „bugul” poreclelor ( bug ) și „păianjenului” ( păianjenului ).
Aceste modificări, alături de altele care nu sunt citate, conferă cabinei forme atât de torturate încât, în unele cazuri, inginerii Grumman aleg să asambleze elementele structurale ale LEM prin nituire (în loc de sudare ), spre marea nemulțumire a reprezentanților NASA, care vor arunca mult timp îndoieli cu privire la etanșeitatea cabinei sub presiune.
start Mai 1963, mai multe caracteristici importante încă nu sunt definite și masa modulului lunar continuă să crească. Cu toate acestea, evoluția previzibilă a puterii rachetei Saturn V oferă o anumită marjă de manevră, deoarece acum poate transporta un modul lunar de 13 tone față de cele 9 tone prevăzute la lansarea cererii de oferte.
Configurația trenului de aterizare este subiectul multor dezbateri, deoarece inginerii nu au avut până în 1966 date precise despre consistența solului lunar. În caz de îndoială, NASA își schimbă specificațiile inițiale cerându-i lui Grumman să mărească dimensiunea tălpilor situate la capătul picioarelor trenului de aterizare de la 22 la 91 cm în diametru. Dar în această nouă configurație, LEM nu se mai încadrează în carenajul care trebuie să-l găzduiască în partea de sus a rachetei Saturn V : este, prin urmare, necesar să se prevadă un tren de aterizare articulat, care va fi desfășurat doar odată ce modulul lunar a fost extras .carenului său. De asemenea, din motive de spațiu, numărul picioarelor este redus de la cinci la patru, după ce a avut în vedere reducerea acestuia la trei. Această ultimă soluție este exclusă, deoarece ar fi condamnat astronauții la moarte în cazul unei picături rupte la aterizare.
Modulul lunar trebuie să aibă două motoare rachete nou proiectate (unul pe etapă) și șaisprezece mici motoare de control al atitudinii , grupate în grupuri de patru și situate pe etapa de ascensiune.
Motorul de etapă de coborâre are caracteristici care îl fac, probabil, cea mai mare inovație tehnică a întregului proiect Apollo în domeniul motoarelor: pentru a putea ateriza LEM pe Lună, forța motorului trebuie să fie orientabilă ( maxim 6 ° față de ax vertical) și, mai presus de toate, reglabil între 4,7 și 43,9 kN . Pentru a limita riscul, Grumman le cere celor doi producători să construiască un prototip propunând să selecteze cel mai de succes proiect la sfârșitul zilei: compania Rocketdyne propune modularea forței prin injectarea unui flux de heliu , în timp ce Space Technology Laboratories (STL) alege să varieze debitul de combustibil prin supape și un injector cu zonă variabilă. La începutul anului 1965 , cei doi producători au obținut rezultate substanțial identice: Grumman a selectat Rocketdyne, dar NASA a intervenit și a impus alegerea STL, astfel încât Rocketdyne să se poată concentra asupra dezvoltărilor pe care acest industrial le desfășura în cadrul programului Gemeni .
La lansarea proiectului Apollo, NASA consideră necesar ca echipajul să poată calcula parametrii complexi ai zborului fără a depinde de mijloacele de calcul situate pe Pământ: pe orbita în jurul Lunii, este într-adevăr necesar să se ocupe de latența între două schimburi Pământ-Lună (3 secunde pentru călătoria dus-întors), necesitatea de a reacționa rapid în faza de coborâre spre solul lunar, problemele de comunicare care pot apărea etc.
Pentru a răspunde acestei nevoi, se așteaptă ca modulul lunar să aibă un sistem complex de navigație și pilotare (sistemul principal de orientare, navigare și control sau PGNCS) construit în jurul unei unități inerțiale și a unui computer. ( LGC , LEM Guidance Computer ). Acesta din urmă susține, grație unor programe de navigație elaborate, în același timp determinarea poziției LEM în spațiu, calcularea traiectoriei de urmat și pilotarea automată (forța și direcția de împingere a motoarelor).
NASA, care urmărește în mod direct această alimentare, necesită ca sistemul furnizat de Institutul de Tehnologie din Massachusetts (MIT) și instalat în modulul de comandă să fie dus înapoi la LEM în ciuda unei recenzii negative din partea Grumman. MIT a avut experiență cu computerele de la bordul sondelor spațiale și mai recent cu racheta Polaris . Prima versiune a LGC, fabricată în 1963 , este, în plus, o extrapolare a celei utilizate în rachetele Polaris. Pentru a reduce greutatea și a accelera timpul de procesare, MIT alege să înlocuiască tranzistoarele cu circuite integrate . Fabricarea circuitelor integrate în acel moment abia începuse ( 1961 ) și fiabilitatea lor nu a fost încă dovedită. La acea vreme, MIT cumpăra 60% din producția mondială pentru nevoile computerelor navei spațiale Apollo. Dezvoltarea sistemului de navigație și pilotajul, puternic interfațat cu alte subsisteme ale LEM, este lung și dificil: va fi necesar ca NASA este puternic implicată în relațiile dintre producătorul LEM și de sub-sistem care se ocupă cu. MIT astfel încât problemele majore să fie rezolvate la timp.
Autonomia teoretică oferită de sistemul de navigație și pilotaj va fi mult redusă atunci când sunt dezvoltate misiunile Apollo: controlul de la sol din Houston este cel care va oferi de fapt parametrii principali, cum ar fi poziția LEM, precum și vectorul ... de tracțiune înainte de fiecare aprindere a motoarelor. Houston dispune de resurse de calcul mai puternice în momentul primelor zboruri către Lună și, datorită telemetriei , cunoaște perfect poziția vaselor și traiectoria lor. Odată ce a început o fază de zbor, totuși, este de competența computerului de bord să aplice corecțiile necesare, pe baza senzorilor și a capacităților sale de calcul. În plus, computerul joacă un rol esențial în controlul motorului (funcția de pilot automat) și gestionează multe subsisteme, ceea ce i-a adus porecla de al patrulea om al echipajului. Fără computer, astronauții nu ar fi reușit să aterizeze LEM pe Lună, deoarece numai acesta ar putea optimiza suficient consumul de combustibil pentru a fi mulțumiți de marjele scăzute disponibile.
Se așteaptă ca LEM să aibă două radare : unul folosit pentru aterizare, celălalt pentru întâlnirea cu CSM. NASA va ezita mult timp din motive de greutate și performanță, între instalarea unui radar de întâlnire și un sistem pur optic.
De la lansarea programului Apollo, NASA este foarte sensibilă la problemele de fiabilitate. Trimiterea astronauților pe Lună este o afacere mult mai riscantă decât zborurile spațiale din jurul Pământului. Pentru misiunile pe orbita Pământului, în cazul unui incident grav, întoarcerea este asigurată relativ ușor de un scurt impuls al retro - rachetelor . Odată ajuns pe orbita lunară sau, și mai dificil, pe solul lunar, revenirea astronauților pe Pământ necesită ca subsistemele principale ale modulului lunar să nu cedeze. Aceste obiective fac din modulul lunar un sistem complex, prin urmare probabil să aibă o rată mare de eșec.
La fel ca la modulul de service, combustibilii lichizi utilizați pentru motoare sunt hipergolici , adică se aprind spontan atunci când sunt aduși în contact și nu sunt la mila unui sistem de aprindere defect. Sunt presurizate în mod convențional folosind heliu , eliminând necesitatea unei turbopompe fragile . La acea vreme, nu era deloc prevăzută utilizarea combustibililor criogenici ( oxigen / hidrogen ), care sunt mai eficienți, dar a căror depozitare și implementare ar fi fost mult mai dificile.
Pentru a atinge rata de fiabilitate țintă, NASA se gândește mai întâi să ofere astronauților posibilitatea de a repara componentele defectate. Dar această alegere presupune instruirea lor în sisteme numeroase și complexe, transportarea sculelor și pieselor de schimb și punerea la dispoziție a componentelor care trebuie reparate, ceea ce le face vulnerabile la umiditate și contaminare. NASA a abandonat această soluție în 1964 și a decis să integreze soluții alternative în proiectarea navei spațiale, oferind o alternativă pentru fiecare anomalie care ar putea apărea. În cazul defectării subsistemelor complete considerate vitale, sistemele de rezervă trebuie să poată prelua într-un mod mai mult sau mai puțin degradat. Astfel, sistemul de navigație (computer + sistem inerțial ) are un sistem de rezervă dezvoltat de un alt producător, pentru a preveni ca același defect al software-ului să descompună ambele sisteme. Cele patru grupuri de motoare de control al atitudinii sunt grupate în perechi independente, fiecare dintre ele putând acoperi nevoia în modul degradat. Sistemul de reglare termică este dublat. Circuitele de alimentare sunt de asemenea dublate. Antena de telecomunicații cu bandă S poate fi înlocuită cu două antene mai mici în caz de defecțiune. Cu toate acestea, nu există nici un remediu pentru o defecțiune a motorului: doar teste extinse cu realism maxim pot atinge rata de fiabilitate așteptată. Soluțiile tehnice conservatoare, dar dovedite, sunt păstrate în unele cazuri: acesta este cazul energiei electrice (alegerea bateriilor), a sistemelor pirotehnice (alegerea sistemelor existente standardizate și dovedite), precum și a electronicii de la bord ( circuitele integrate , deși acceptate în computere, nu sunt păstrate pentru restul componentelor electronice).
Potrivit lui Neil Armstrong , cei responsabili de proiect au calculat că vor exista aproximativ 1.000 de anomalii la fiecare misiune Apollo (rachetă, CSM și LEM), cifră extrapolată din numărul de componente și rata de fiabilitate solicitată de la producători. Vor fi, de fapt, o medie de 150 pe care Armstrong o atribuie implicării excepțional de puternice a persoanelor care au lucrat la proiect. Niciunul dintre eșecurile LEM nu a împiedicat echipajele Apollo să își îndeplinească obiectivele principale.
Nu mai puțin de cinci modele mai mult sau mai puțin complete au fost produse de Grumman între 1963 și 1964 (ultimul M5 dinOctombrie 1964), să dezvolte și să solicite NASA validarea specificațiilor modulului lunar.
Fabricarea modulelor lunare a început în 1965 . Acoperă atât modulele operaționale, cât și versiunile utilizate pentru testele la sol și zbor. Construcția modulului lunar se confruntă cu întârzieri serioase, supraponderalitate și probleme de calitate, care amenință întregul program Apollo. Unele teste de zbor vor trebui amânate, dar incendiul din capsula modulului de comandă Apollo 1 , prin amânarea termenului, va permite LEM să fie gata la timp.
Vor fi construite 15 module lunare. Din acest număr, două dintre ele nu vor zbura ( LM-2 și LM-9 ), ultimele trei vor rămâne neterminate, după întreruperea programului Apollo ( LM-13 , LM-14 și LM -15 ), trei vor fi folosite pentru testele de zbor ( LM-1 , LM-3 și LM-4 ), în cele din urmă, LM-7 nu a aterizat niciodată pe Lună, după întreruperea misiunii Apollo 13 . În plus, șase LEM vor fi construite pentru teste la sol (LTA: Lunar Module Article ): LTA-2 pentru teste de vibrații, LTA-10 utilizat pentru teste de compatibilitate cu racheta Saturn , LTA-1 la uz intern, LTA -8 pentru testele de expunere termică și la vid și în cele din urmă LTA-3 și LTA-5 , pe care se efectuează testele structurale combinate ale vibrațiilor, accelerației și testelor motorului. De asemenea, Grumman fabrică două simulatoare statice.
Codificat | Numele de familie | Misiunea Apollo | Data lansării | Locatia curenta |
---|---|---|---|---|
LM-1 | Apollo 5 | 22 iunie 1968 | Dezintegrat la reintrarea în atmosfera Pământului. | |
LM-2 | Avea să fie folosit pentru un zbor, se află în Muzeul Național al Aerului și Spațiului , Washington . | |||
LM-3 | Păianjen | Apollo 9 | 3 martie 1969 | Dezintegrat la reintrarea în atmosfera Pământului. |
LM-4 | Snoopy | Apollo 10 | 18 mai 1969 | Etapa de coborâre s-a prăbușit în lună; etapa de ascensiune este pe orbita în jurul Soarelui. |
LM-5 | Vultur | Apollo 11 | 16 iulie 1969 | Etapa de coborâre este plasată pe Lună; etapa de ascensiune, lăsată pe orbită în jurul Lunii, s-a prăbușit în cele din urmă în ea. |
LM-6 | Intrepid | Apollo 12 | 14 noiembrie 1969 | Etapa de coborâre este plasată pe Lună; etapa de ascensiune s-a prăbușit în mod deliberat în lună. |
LM-7 | Vărsător | Apollo 13 | 11 aprilie 1970 | Dezintegrat la reintrarea în atmosfera Pământului. |
LM-8 | Antares | Apollo 14 | 31 ianuarie 1971 | Etapa de coborâre este plasată pe Lună; etapa de ascensiune s-a prăbușit în mod deliberat în lună. |
LM-9 | A trebuit să zboare cu Apollo 15 , misiunea a fost modificată, expusă la Centrul Spațial Kennedy . | |||
LM-10 | Şoim | Apollo 15 | 26 iulie 1971 | Etapa de coborâre este plasată pe Lună; etapa de ascensiune s-a prăbușit în mod deliberat în lună. |
LM-11 | Orion | Apollo 16 | 16 aprilie 1972 | Etapa de coborâre este plasată pe Lună; etapa de ascensiune, lăsată pe orbită în jurul Lunii, s-a prăbușit în cele din urmă în ea. |
LM-12 | Provocator | Apollo 17 | 7 decembrie 1972 | Etapa de coborâre este plasată pe Lună; etapa de ascensiune s-a prăbușit în mod deliberat în lună. |
La începutul anului 1965, au fost ridicate principalele întrebări de proiectare. Se lansează fabricarea subansamblurilor LEM și testele. Dar proiectul se confruntă cu probleme de depășire a bugetului, management și metodologie de testare.
În acel an, programul Apollo în ansamblu trebuie să facă față unei scăderi bugetare planificate. Cu toate acestea, costurile diferitelor module explodează. NASA renegociază un contract cu Grumman cu clauze care îl încurajează pe producător să rămână în limita bugetului alocat modulului lunar, care este acum, toți jucătorii la un loc, stabilit la 1,42 miliarde de dolari.
În 1965 , proiectanții modulului lunar aveau încă o idee imprecisă a greutății finale a mașinii, dar limita de 13,3 tone impusă de capacitățile rachetei Saturn V a fost rapid depășită. Măsurile unice, cum ar fi abandonarea radarului de întâlnire în favoarea unui sistem optic (dar un veto de la astronauți va necesita în cele din urmă instalarea radarului), nu au fost suficiente. Modulul lunar, în ciuda creșterii masei autorizate la 14,85 tone la începutul anului 1965, este din nou supraponderal. Thomas J. Kelly, manager de proiect la Grumman, conștient de faptul că LEM în versiunea sa finală ar putea să nu îndeplinească constrângerile de masă, a lansat în vara anului 1965 un program specific pentru vânătoarea excesului de greutate. Ușurirea structurilor va economisi doar 50 kg ; se câștigă o masă de 1.100 kg , în mare parte prin înlocuirea scuturilor termice rigide situate în apropierea motoarelor cu o millefeuille formată din straturi alternante de aluminiu și mylar . Dar aceste iluminări, prin slăbirea structurii, vor face construcția și manipularea LEM foarte delicate.
Grumman a întâmpinat numeroase probleme de fabricație care au afectat programul de livrare: monitorizarea multor subcontractanți nu a fost suficient de aproape și testele efectuate s-au dovedit insuficiente, având în vedere complexitatea vehiculului. Reglarea motorului de coborâre a întâmpinat probleme grave (eroziunea părții divergente), pe care producătorul nu a putut să le corecteze. La sfârșitul anului 1966, LM-1 și 2 erau testate de producător, în timp ce LM-3 până la LM-7 se aflau în diferite etape de fabricație.
În 1967 și până Iunie 1968, motorul etajului de ridicare, proiectat de Bell, are probleme de stabilitate care au determinat NASA să aibă un nou injector dezvoltat de compania Rocketdyne .
Focul capsulei Apollo 1 (27 ianuarie 1967), cauzată de un scurtcircuit într-o atmosferă de oxigen pur, nu duce la o revizuire a proiectării modulului lunar. Pe de altă parte, cerințele de calitate sunt revizuite în sus de NASA, ceea ce necesită modificarea anumitor componente. Programul pentru proiectul Apollo a fost împins înapoi cu 19 luni, permițând LEM să-și compună o parte din restanța sa.
Începând din 1968, urmele de coroziune la stres se găsesc în structura aliajului de aluminiu al LEM: sunt stabilite armături unice și o schimbare a aliajelor pentru clădirea LEM rămasă. Tot în 1968 , cablurile electrice s-au dovedit a fi prea fragile și supuse rupturilor.
Pe lângă programul Apollo, NASA lansează mai multe programe care trebuie să valideze alegerile făcute și să ajute la pregătirea pentru viitoarele misiuni lunare. În 1965 , trei sateliți Pegas au fost plasați pe orbită de o rachetă Saturn I pentru a evalua pericolul reprezentat de micrometeoriți ; rezultatele vor fi utilizate pentru a dimensiona protecția navelor Apollo. Sondele Ranger (1961-1965), după o lungă serie de eșecuri, au readus de la sfârșitul anului 1964 o serie de fotografii de bună calitate, care au făcut posibilă definirea zonelor de aterizare.
Programul Lunar Orbiter , compus din cinci sonde care sunt plasate pe orbită în jurul Lunii în 1966 și 1967, finalizează această lucrare: se realizează o acoperire fotografică de 99% din solul lunar, frecvența micrometeoriților din suburbia lunară este determinată, precum și intensitatea radiației cosmice . De asemenea, programul permite validarea funcționării rețelei de telemetrie : măsurătorile efectuate permit determinarea faptului că câmpul gravitațional lunar nu este omogen, spre deosebire de cel al Pământului, făcând periculoase orbite cu perige la altitudine mică. Fenomenul, subestimat, se va reduce la 10 de km perigeu a LEM lui Apollo 15 , al cărui echipaj era adormit, în timp ce limita de siguranță a fost stabilit la 15 de km .
Tehnica de întâlnire spațială, baza pentru crearea modulului lunar, este testată cu succes în zbor cu o scenă Agena de către echipajul Gemini 8 pe16 martie 1966. 2 iunieîn același an, sonda Surveyor 1 a făcut prima aterizare moale pe Lună, oferind informații valoroase și liniștitoare despre consistența solului lunar (solul este relativ ferm).
Faza finală a aterizării pe lună este un exercițiu dificil: din motive de greutate, marja de combustibil disponibilă este foarte mică (pentru toate misiunile Apollo, între 3 și 6% din combustibil va rămâne în tancuri. LEM la aterizare, adică 2 minute de zbor cel mult) și este necesar să se găsească pe solul lunar împânzit de cratere și blocuri de piatră, un teren suficient de plat astfel încât LEM să nu se încline în momentul aterizării și să poată decola din nou (ceea ce necesită mai puțin peste 20% panta). Vitezele de aterizare verticale și orizontale trebuie să fie limitate, pentru a preveni ruperea trenului de aterizare sau înclinarea LEM, ceea ce ar fi condamnat piloții. De asemenea, pilotului i se cere să facă o aterizare precisă: fiecare misiune își propune să aterizeze LEM într-o zonă selectată în prealabil pentru interesul său geologic. Unele dintre misiuni se vor confrunta cu alte două probleme: o luminozitate care împiedică recunoașterea reliefurilor și, în faza finală (de la 30 de metri altitudine pentru Apollo 15 ), praful ridicat de jetul motorului rachetei, care împiedică distingeți reliefurile și cunoașteți viteza orizontală reziduală în acest moment critic. A ateriza o astfel de ambarcațiune la prima încercare, fără a face nicio greșeală și fără a fi zburat niciodată, a necesitat un antrenament extins pe Pământ.
De asemenea, trei tipuri de simulatoare de zbor sunt puse la dispoziția astronauților, astfel încât aceștia să se poată antrena pentru a manevra modulul lunar în condiții cât mai apropiate de cele întâlnite pe Lună:
Modulul lunar are două etape: o etapă de coborâre face posibilă aterizarea pe Lună. Această etapă servește drept platformă de lansare pentru etapa de ascensiune, care întoarce astronauții la nava spațială Apollo pe orbită la sfârșitul șederii lor pe Lună.
Structura modulului lunar este, în cea mai mare parte, realizată cu un aliaj de aluminiu ales pentru ușurința sa. Părțile sunt în general sudate între ele, dar uneori și nituite. Peretele exterior al etajului de ridicare este format dintr-o structură din fagure de aluminiu încastrată între două foi de aluminiu de 0,305 mm , o grosime suficientă pentru a rezista atmosferei presurizate a cabinei. Izolația termică este asigurată de o folie de aluminiu legată de panourile de oțel cu o structură de tip fagure umplută cu un material izolator din sticlă fenolică.
Corpul etapei de coborâre, care cântărește mai mult de 10 tone, are forma unei cutii octogonale cu un diametru de 4,12 metri și o înălțime de 1,65 metri. Structura sa, alcătuită din două perechi de panouri paralele asamblate într-o cruce, delimitează cinci compartimente pătrate (inclusiv unul central) și patru compartimente triunghiulare. Corpul scenei este înfășurat în mai multe filme de material care servesc drept izolație termică . Această protecție este întărită în apropierea duzei motorului de coborâre.
Funcția principală a etapei de coborâre este de a aduce LEM pe Lună. În acest scop, scena are un motor de rachetă care este atât direcțional, cât și de tracțiune variabilă. Modulația propulsiei face posibilă optimizarea traiectoriei de coborâre, dar mai presus de toate aterizarea ușoară a LEM, care a fost mult redusă prin consumul de propulsori. Oxidantul - peroxid de azot (5 tone) - iar combustibilul - aerozine 50 (3 tone) - sunt stocate în patru rezervoare amplasate în compartimentele pătrate situate la cele patru colțuri ale structurii. Motorul este situat în compartimentul central pătrat.
Al doilea rol al etapei de coborâre este de a transporta toate echipamentele și consumabilele care pot fi lăsate pe Lună la sfârșitul sejurului, ceea ce limitează greutatea etapei de ascensiune. Cele patru compartimente triunghiulare delimitate de structura octogonală primesc:
Pentru a ateriza pe sol lunar, a cărui consistență nu era bine cunoscută la momentul proiectării LEM, etapa de coborâre are un tren de aterizare cuprinzând patru picioare larg răspândite pentru a oferi cea mai bună stabilitate la aterizare. Fiecare picior se termină cu o talpă cu un diametru de 94 cm , care trebuie să limiteze scufundarea LEM chiar și în sol foarte slab. Din structurile fagure de miere situate în picioare și tălpi, sunt zdrobite în momentul contactului cu solul și astfel joacă rolul de amortizare : trenul de aterizare este conceput pentru a suporta o viteză orizontală de 1,22 m / s și o viteză verticală de 2,43 m / s ( 3 m / s dacă viteza orizontală este zero). Talpa fiecărui picior este extinsă în jos cu o tijă lungă de 1,50 metri care, la contactul cu solul, aprinde o lampă de avertizare pe tabloul de bord, care ar trebui să ofere pilotului timpul de oprire a motorului înainte de contactul cu solul. Trenul de aterizare, stocat inițial în poziția pliată, este desfășurat atunci când LEM este pus pe orbită în jurul lunii.
Etapa de ridicare cântărește aproximativ 4,5 tone. Forma sa complexă, care rezultă dintr-o optimizare a spațiului ocupat, îi conferă aspectul unui cap de insectă. Este în esență alcătuit din cabina sub presiune, care găzduiește doi astronauți într-un volum de 4,5 m 3 și motorul de ascensiune cu rezervoarele sale de propulsie .
MotoareCalea de întoarcere către modulul de comandă fiind mult mai simplă, tracțiunea motorului este constantă. Propulsorii - 910 kg de peroxid de azot și 1,4 tone de aerozină 50 - sunt depozitați fiecare într-un singur rezervor presurizat de heliu . Arhitectura generală a scenei este concepută astfel încât centrul de masă și centrul de împingere al motorului să fie foarte aproape (mai puțin de un metru): motorul este așezat foarte sus (partea superioară iese în cabină) și rezervoarele sunt așezate de ambele părți ale cabinei. Acest aranjament limitează cuplul care trebuie exercitat pentru a menține etapa în direcția dorită în timpul fazei propulsate. Motorul nu poate fi direcționat, iar corecțiile sunt efectuate de motoare de control al atitudinii (RCS, Reaction Control System ) de 45 kg de forță, grupate în patru grupuri de patru motoare, situate la fiecare colț al scenei și ale căror acțiuni combinate îl fac este posibil să se acționeze în conformitate cu cele trei axe ale găleatei , pitch și roll . Pentru a le maximiza eficiența, acestea sunt distanțate cât mai mult posibil de axa propulsiei principale a motorului.
Cabina sub presiunePartea frontală a cabinei sub presiune ocupă cea mai mare parte a unui cilindru cu diametrul de 2,34 metri și adâncimea de 1,07 metri. Aici stau echipajul atunci când nu sunt într-o excursie lunară. Pilotul (din stânga orientat în față) și căpitanul stau în picioare, ținuți de hamuri care îi mențin în poziție în gravitație zero și în timpul fazelor de accelerație. Pe peretele din față, fiecare astronaut are în fața lui o mică fereastră triunghiulară de 0,18 m 2 în jos rabatate, ceea ce îi permite să observe solul lunar cu un bun unghi de vizualizare, precum și principalele controale de zbor și cadrane. De control, grupate de panouri atribuite în general unui subsistem. Comenzile și comenzile comune sunt plasate între cei doi astronauți (de exemplu consola de acces la computerul de navigație), unele comenzi sunt duplicate (comenzi care controlează orientarea și tracțiunea motoarelor), celelalte comenzi sunt împărțite în funcție de sarcinile atribuite fiecăruia astronaut. Panourile de comandă și întrerupătorul se extind pe pereții laterali situați de ambele părți ale astronauților. Pilotul are o fereastră mică de 0,07 m 2 deasupra capului , ceea ce îi permite să controleze manevra de întâlnire cu modulul de comandă. În partea de sus a panoului central situat în fața astronauților se află telescopul folosit pentru a face bilanțul cu stelele și pentru a spăla cu podeaua, trapa pătrată (96 × 96 cm ) care este folosită pentru a coborî pe solul lunar.
Partea din spate a cabinei sub presiune este mult mai îngustă (1,37 × 1,42 m pentru 1,52 m înălțime): podeaua sa este cu 48 cm mai înaltă și, în plus, grevată de o capotă care acoperă partea superioară a motorului de ascensiune. Pereții laterali sunt ocupați de depozitare și, în stânga, de o parte a sistemului de control al mediului. În această nișă, astronauții depozitează al doilea sistem de supraviețuire portabil (primul este întins pe podeaua cabinei din față între cei doi astronauți), mâncarea, costumele de evacuare cu cizme și căști , pungile de gunoi corporale ... peretele este un compartiment nepresurizat, în care este adăpostită o mare parte a componentelor electrice și electronice. Pe tavan, se află trapa folosită pentru a intra în modulul de comandă: în spatele acestei uși, există un tunel scurt (80 cm în diametru și 46 cm lungime) cu un sistem de blocare folosit pentru a asigura cele două nave. Forțele în joc în timpul andocării , care ar putea deforma tunelul, sunt amortizate de grinzi care le transmit asupra întregii structuri.
Panourile de control au în jur de 170 de comutatoare, majoritatea cu două sau trei poziții, distribuite între mai multe panouri de control și peste 80 de afișaje, inclusiv mai mult de douăzeci care furnizează informații cuantificate (patru afișaje digitale, optsprezece indicatori etc.). Electroluminiscenței , apoi o tehnologie novice, este utilizat pentru a ilumina panourile de comandă și control: LED - urile sunt mai ușor de citit și consumul de energie este redus.
LEM nu are un blocaj de aer , ceea ce ar fi adăugat prea multă greutate. Pentru a coborî pe solul lunar, astronauții evacuează cabina și, la întoarcere, presurizează cabina cu rezervele de oxigen. Pentru a coborî, se strecoară în trapă: aceasta se deschide pe o mică platformă orizontală care duce la scară, ale cărei trepte sunt situate de ambele părți ale uneia dintre picioarele etajului.
Modulul lunar încorporează două sisteme, care efectuează navigația (calculul poziției și definirea traiectoriei) și pilotarea (gestionarea comenzilor de zbor în conformitate cu traiectoria aleasă) a modulului lunar. Fiecare dintre aceste sisteme se bazează pe un computer: acestea sunt LEM Guidance Computer (LGC) și Abort Guidance System (AGS). Acesta din urmă este implementat în caz de eșec al LGC.
LGC, în franceză computerul de îndrumare LEM, este un computer care efectuează procesarea în timp real . Este multitasking (până la opt sarcini executate în paralel). De memorie utilizarile de șaisprezece biți cuvinte : acesta este compus din 64 kb (32.000 cuvinte) de memorie exclusivă de citire , care conține toate programele , și 4 KB (2000 de cuvinte) ( care poate fi ștearsă) , cu acces aleator de memorie utilizat de prelucrare. Cele două tipuri de memorie constau din toroizi magnetici : programele sunt implantate în computer în timpul fabricării. Procesorul este format din aproximativ 5.000 de porți NOR , realizate folosind circuite integrate . Cântărește aproximativ 35 kg .
LGC primește informațiile sale principale de la sistemul inerțial (IMU), precum și de la cele două radare, atunci când acestea sunt activate. Folosind programe de navigație pentru fiecare fază a misiunii, este capabil să controleze în direcție și să împingă cele două motoare principale, precum și cele șaisprezece motoare de orientare, astfel încât LEM să urmeze traiectoria calculată. Astronauții folosesc o consolă (DSKY) pentru a introduce instrucțiuni: lansarea unui program de navigație, solicitarea de informații, resetarea poziției, introducerea parametrilor de zbor care urmează să fie efectuate etc.
Sistemul inerțial trebuie reglat în mod regulat, luând o lectură a poziției LEM în spațiu. În acest scop, astronauții au alinierea optică a telescopului (AOT Alignment Optical Telescope ). Acest instrument face posibilă înregistrarea poziției stelelor și este interfațată cu computerul de bord. Pot fi utilizate două metode. Când LEM navighează singur, astronautul introduce o referință stelară în computer: acesta din urmă rotește nava spațială cu motoarele sale de orientare, astfel încât steaua să treacă în fața telescopului). Steaua va tăia succesiv abscisa și ordonata unui reticul care este afișat în optică. Semnalele astronauților la calculator prin intermediul a două butoane amplasate pe telescopul de montare atunci când cele două linii sunt tăiate succesiv. Prin înregistrarea poziției a două stele, computerul poate recalcula poziția LEM și, dacă este necesar, poate regla unitatea inerțială. Când LEM nu se poate roti liber - atunci când aterizează pe Lună sau când este împerecheat cu modulul de comandă - astronautul rotește reticulul astfel încât să intersecteze cele două linii ale unui reticul dedicat. De fiecare dată, notează unghiul pe care îl face reticulul, apoi introduce informațiile în computer.
Modulul lunar are, de asemenea, două radare :
În timpul celor două manevre de întâlnire, în momentul apropierii finale, pilotul trebuie să alinieze exact modulul lunar de-a lungul celor trei axe cu modulul de comandă. În acest scop, are un sistem de vizualizare optică , COAS ( Crewman Optical Alignment Sight ). Acest instrument este montat pe fereastra superioară destinată manevrei. Proiectează un reticul pe care pilotul trebuie să îl suprapună cu ținta situată pe modulul de comandă.
Pentru a se semnaliza în timpul manevrelor de întâlnire cu modulul de comandă, LEM are lumini de poziție vizibile la mai mult de 300 de metri: convențiile terestre se repetă: o lumină roșie indică partea de la port , un verde la tribord și o lumină albă în spate; în plus, două lumini, una albă, cealaltă galbenă, se materializează pe fața frontală axa orizontală. Pentru a facilita urmărirea pe distanțe lungi de către modulul de comandă, o lumină scintilantă (50 de blițuri pe secundă) emite lumină vizibilă la aproape 700 km (400 mile marine).
AGS ( Abort Guidance System ) este un sistem de navigație și pilotare destinat înlocuirii sistemului principal (LGC), în caz de eșec al acestuia din urmă în fazele de coborâre spre Lună sau ascensiune. Activarea AGS va întrerupe misiunea și va renunța la etapa de coborâre dacă LEM aterizează. AGS este proiectat de o companie diferită de TRW . Este compus din :
Setul cântărește 28 kg și consumă în jur de 100 de wați când este utilizat. Pentru funcționarea sa, AGS folosește date de la radare și sistemul său inerțial. Mai simplu decât sistemul principal, are următoarele funcții: readucerea navei pe orbita joasă, efectuarea de manevre pentru plasarea LEM în orbita de transfer, corectarea orbitei, efectuarea manevrei de întâlnire cu modulul de comandă. Programele sunt diferite de cele ale LGC, pentru a evita ca același defect de programare să fie găsit în ambele sisteme.
La pornire, inițializarea caracteristicilor poziției și traiectoriei se realizează fie prin transfer de pe computerul principal de navigație, fie prin intrare utilizând consola dedicată. Acționează asupra tracțiunii motorului principal și a motoarelor de atitudine, în conformitate cu programul selectat, și oferă pilotului anumite informații (altitudine, viteză) de pe tabloul de bord. AGS este, de asemenea, utilizat pentru a verifica calculele computerului principal de navigație atunci când acesta rulează. Oferă informații de telemetrie periodice către Ground Control.
Sistemul de control al mediuluiSistemul de control al mediului este responsabil pentru asigurarea condițiilor de viață pentru cei doi astronauți (oxigen, temperatură ), pentru a menține electronica într-un interval de temperatură acceptabil, pentru a depresuriza și presuriza cabina, pentru a furniza apă pentru alimentare. băutură), stingerea unui posibil incendiu , sistemul de control termic și în cele din urmă pentru a furniza apă și oxigen Sistemului portabil de supraviețuire (PLSS), folosit de astronauți în timpul plimbărilor spațiale (EVA).
Rezervele de apă și oxigen sunt, în cea mai mare parte, situate în etapa de coborâre pentru a nu încărca etapa de ascensiune. ( 186 litri de apă din 225). Modulul lunar are un sistem de alimentare cu oxigen cu circuit închis, inclusiv filtre pentru absorbția dioxidului de carbon .
Controlul termic este pasiv și activ:
Grumman, după ce a studiat inițial utilizarea pilelor de combustibil pentru furnizarea energiei electrice, a optat pentru bateriile convenționale, care erau mai ușor de utilizat, pentru a respecta termenul limită.
Energia electrică este furnizată de patru baterii (cinci de la Apollo 15 ) situate în stadiul de coborâre și două baterii situate în stadiul de ascensiune. Aceste baterii nereîncărcabile furnizează un total de 2.280 Ah (2.667 Ah de la Apollo 15 ) la 28 de volți, prin două circuite redundante independente. Anodii, din zinc și argint , sunt scufundați într-un electrolit de hidroxid de potasiu. Greutatea totală a bateriilor este de 358 kg (420 kg de la Apollo 15 ). Curentul este transformat în 110 V 400 Hz pentru a alimenta diferitele subsisteme. Bateriile independente declanșează sistemele pirotehnice (separarea podelei, deplasarea trenului de aterizare, percuția tancurilor etc.) și sunt prezente în sistemele de supraviețuire portabile (PLSS).
TelecomunicațiiLEM are două sisteme de telecomunicații :
Aceste sisteme de comunicații permit, de asemenea, Centrului de control de pe Pământ să recupereze date de telemetrie , ceea ce face posibilă cunoașterea poziției și traiectoriei LEM prin trigonometrie , utilizând mai multe stații de recepție de pe Pământ. Telemetrii statutului diferitelor subsisteme de nave și date biometrice astronauților , de asemenea , colectate în mod continuu de către Centrul de Control; aceste legături permit, de asemenea, descărcarea datelor în computerul de navigare al LEM și controlul datelor stocate acolo. Echipajul LEM folosește aceste canale pentru a transmite imagini video (televiziune).
LEM are mai multe antene :
Pentru a primi și a transmite, astronauții au o cască audio pe care o pot purta sub ținuta lor de spațiu.
La începutul anului 1969, NASA a lansat studii pentru a se asigura că racheta Saturn V ar putea plasa o sarcină mai mare pe orbită și că modulul lunar ar putea efectua misiuni mai lungi pe Lună (așa-numitele „ misiuni J ”). Concluziile pozitive ( Saturn V , după evoluție, pot orbita două tone suplimentare) dau startul dezvoltării unei versiuni ceva mai grele a etapei de ridicare LEM.
Utilizată din misiunea Apollo 15 (prima așa-numită misiune „J”), această versiune a LEM este echipată pentru a putea sta 67 de ore pe Lună (în loc de 35 de ore inițiale) și pentru a transporta și mai multe echipamente științifice. . decât roverul lunar . Principalele modificări sunt:
Misiunile Apollo sunt programate astfel încât modulul lunar să aterizeze chiar la începutul zilei lunare: astronauții beneficiază astfel de o lumină de pășunat pentru amplasarea solului (între 10 și 15 ° de înălțime deasupra orizontului conform misiunilor) și temperaturi relativ moderate în timpul șederii pe Lună (memento: ziua lunară durează aproximativ 28 de zile pe Pământ). Ca rezultat, pentru fiecare locație de aterizare aleasă, fereastra de lansare a rachetelor Saturn este redusă la trei zile pe lună. Locul ales este întotdeauna situat pe fața vizibilă a Pământului, astfel încât comunicațiile dintre navă și Pământ să nu fie întrerupte; nu este prea departe de banda ecuatorială a Lunii, pentru a limita consumul de combustibil.
Cursul unei misiuni include următoarele faze:
Odată plasate pe orbită joasă, nava spațială Apollo (module LEM și de comandă și serviciu), precum și a treia etapă a rachetei efectuează o orbită și jumătate în jurul Pământului, atunci motorul celei de-a treia etape este reaprins pentru a introduce rachetă. împreună pe o orbită de transfer către Lună (aceasta este manevra de injecție TransLunar sau TLI). Introducerea are ca rezultat o creștere a vitezei de 3040 m / s ( 10 000 km / h ).
Modulul lunar este, de la zborul rachetei Saturn V , stocat într-o poziție pliată într-un carenaj - SLA ( Spacecraft Lunar Module Adapter ) - situat între a treia etapă a rachetei Saturn și modulele de comandă și serviciu. pentru a ușura puterea cerută de turnul de salvare: nu poate smulge decât din rachetă nava spațială Apollo (CSM). Realizarea LEM și CSM ar necesita o dimensiune prea mare a turnului de salvare.
La scurt timp după sfârșitul forței, modulul de comandă și service (CSM) se detașează de restul trenului spațial și apoi se rotește cu 180 ° pentru a recupera LEM în carenajul său. După ce au verificat depozitarea celor două vase și au presurizat LEM, astronauții declanșează prin pirotehnică relaxarea arcurilor situate în carenajul LEM: acestea îndepărtează LEM și CSM din a treia etapă a rachetei Saturn V într-un viteza aproximativ 30 cm / s . A treia etapă va începe apoi o traiectorie divergentă care, în funcție de misiuni, o plasează pe orbită în jurul Soarelui ( orbită heliocentrică ) sau o trimite prăbușind în Lună.
În timpul călătoriei de 70 de ore către Lună, pot fi făcute corecții ale traiectoriei CSM și LEM pentru a optimiza consumul final de propulsori . Inițial, desfășurarea unei misiuni Apollo a necesitat o cantitate relativ mare de combustibil pentru aceste manevre. În utilizare, abia 5% din această cantitate va fi consumată, datorită preciziei de navigare. Trenul spațial este setat în rotație lentă, pentru a limita încălzirea vaselor prin reducerea duratei expunerii continue la Soare. Această manevră se numește „răcire pasivă”.
Odată apropiat de Lună, motorul modulului de comandă este pornit pentru a plasa navele pe orbită prin frânarea lor. Dacă această frânare nu este realizată, traiectoria permite navelor să se întoarcă pe orbita pământului după ce au înconjurat Luna fără a folosi motoarele lor (Acest aranjament va salva misiunea Apollo 13 ). Puțin mai târziu, motorul CSM este folosit a doua oară pentru a plasa cele două nave pe o orbită circulară la 110 km altitudine.
Pentru a salva propulsorii din etapa de coborâre a LEM, traiectoria de coborâre este împărțită în mai multe faze: prima fază este coborârea orbitei, care este urmată de coborârea electrică ( Powered Descent ), pe care o descompune chiar într-o fază de frânare. , o fază de urmărire și o fază de aterizare.
Coborârea către Lună se bazează în mare parte pe sistemul de ghidare, navigare și control (PGNCS, Ghidare primară și sistem de control ), pilotat de computerul de bord (LGC). Aceasta, pe de o parte, va determina periodic poziția și traiectoria reală a navei, folosind mai întâi unitatea inerțială, apoi radarul de aterizare (funcția de navigație), pe de altă parte, va calcula traiectoria care trebuie urmată folosind programe și pentru a controla tracțiunea și orientarea motoarelor în funcție de toate aceste elemente (funcția de ghidare). Pilotul LEM poate, desigur, să corecteze altitudinea curentă în orice moment și în ultima fază să recâștige complet controlul comenzilor motorului. Dar numai sistemul de navigație și pilotaj face posibilă, prin optimizarea traiectoriei și a consumului de resurse, oprirea LEM înainte de a fi consumat tot combustibilul.
Centrul de control la sol, situat în Houston , se ocupă de inițializarea sistemului de navigație: grație datelor de telemetrie furnizate de schimburile sale cu nava în banda S și programelor sale de simulare bazate pe modelarea detaliată a suprafeței și a gravitației lunare, poate calcula cu mai multă precizie decât computerul LEM parametrii inițiali: poziția și vectorul de viteză al navei spațiale la pornirea motoarelor, precum și vectorul de împingere care trebuie aplicat pentru prima fază a coborârii.
Datele calculate de centrul de control sunt introduse de astronauți în computerul de bord. În timpul coborârii, aceasta va executa succesiv mai multe programe de ghidare (unul pentru fiecare segment al traiectoriei: coborârea orbitei, frânarea etc.), care vor modula tracțiunea și direcția motorului de coborâre, precum și driverele de atitudine. Computerul de bord își actualizează poziția la fiecare două secunde datorită măsurătorilor de accelerație ale unității sale inerțiale (giroscop) și măsurătorilor de viteză la sol și altitudine furnizate de radar în fazele finale, când LEM este suficient de aproape de sol. La cererea astronauților, computerul poate restabili informațiile de navigare.
Coborârea orbiteiObiectivul acestei faze este de a reduce altitudinea LEM de la 110 km la 15 km deasupra solului lunar. În acest scop, orbita sa circulară este transformată într-o orbită eliptică de 15 km pe 110 km . Această fază face posibilă reducerea distanței de parcurs până la solul lunar la un cost redus în propulsori (necesită doar un scurt impuls de la motor). Limita de 15 km a fost menținută pentru a împiedica traiectoria finală să se apropie prea mult de teren.
Doi dintre cei trei astronauți ai echipajului își iau locul în modulul lunar pentru a coborî pe Lună. Acestea inițializează sistemul de navigație înainte de a începe coborârea. LEM și CSM se separă înainte de pornirea motorului (până la Apollo 12 ).
Schimbarea orbitei este inițiată atunci când nava spațială este antipod (jumătate de orbită) din punctul în care va începe următoarea fază. Odată ce distanța dintre LEM și modulul de comandă este suficientă (o sută de metri), o mică accelerație este imprimată mai întâi de către motoarele care controlează atitudinea de a apăsa combustibilul de la motorul de coborâre împotriva supapelor de distribuție . , Apoi motorul de coborâre este rotit pe scurt pentru a frâna LEM la aproximativ 25 de metri pe secundă ( 90 km / h ).
De la Apollo 14 , pentru a salva propulsorii din stadiul de coborâre, motorul Modulului de comandă și service este solicitat să coboare orbita. Prin urmare, CSM însoțește LEM în orbita sa eliptică și se separă de acesta înainte de a începe coborârea electrică.
Coborârea electricăAceastă fază se caracterizează printr-o acțiune continuă a motorului de coborâre. Începe când LEM a atins punctul cel mai de jos al orbitei sale eliptice. El însuși este împărțit în trei faze: faza de frânare, faza de apropiere și faza de aterizare.
Faza de frânareFaza de frânare urmărește să reducă viteza navei cât mai eficient posibil: va merge de la 1695 m / s ( 6000 km / h ) la 150 m / s ( 550 km / h ). Motorul este pornit la 10% din puterea sa timp de 26 de secunde, timpul în care motorul se aliniază cu cardanul său pe centrul de greutate al navei, apoi este împins la puterea sa maximă. Modulul lunar, care la începutul traiectoriei este practic paralel cu solul, se va înclina treptat, în timp ce viteza sa de coborâre, zero la început, crește la 45 m / s la sfârșitul fazei. Când LEM se află la o altitudine mai mică de 12 sau 13 km , radarul de aterizare prinde solul și începe să ofere informații (altitudine, viteză de mișcare) care vor face posibilă verificarea corectitudinii traiectoriei: până atunci a fost extrapolat numai din accelerația măsurată de unitatea de inerție. O diferență prea mare între datele furnizate de radar și traiectoria țintei sau nefuncționarea radarului sunt motive pentru întreruperea misiunii.
Faza de abordareFaza de abordare începe la 7 km de locul țintă, în timp ce LEM se află la o altitudine de 700 de metri. Acesta trebuie să permită pilotului să localizeze zona de aterizare și să aleagă locul precis (liber) unde dorește să aterizeze. Punctul său de plecare este denumit „ poarta înaltă” , o expresie împrumutată de la aeronautică .
Modulul lunar este îndreptat treptat într-o poziție verticală, oferind pilotului o vizualizare mai bună a terenului. Acesta din urmă poate astfel localiza punctul de aterizare spre care duce traiectoria grație unei scale gravate pe hublou gradate în grade ( Landing Point Designator , sau LPD): computerul furnizează la cerere unghiul la care astronautul poate vedea locul de aterizare pe această scară. Dacă acesta din urmă consideră că terenul nu este potrivit pentru o aterizare sau că acesta nu corespunde locației planificate, el poate corecta unghiul de apropiere acționând asupra comenzilor de zbor în trepte de 0,5 ° în direcție verticală sau 2 ° lateral .
Faza de aterizareCând modulul lunar a coborât la o altitudine de 150 de metri, ceea ce îl plasează teoretic la o distanță de 700 de metri de locația țintă (punctul denumit poarta joasă ), începe faza de aterizare. Dacă traiectoria a fost urmată corect, vitezele orizontale și verticale sunt respectiv 66 km / h și 18 km / h . Procedura prevede ca pilotul să ia mâna pentru a aduce modulul lunar la sol, dar poate, dacă dorește, să lase computerul de bord să facă acest lucru, care are un program de pilotare pentru această ultimă parte a zborului. Ținând cont de diferitele pericole (faza de observare extinsă cu două minute, modificarea țintei de ultimul minut de 500 de metri pentru a evita ameliorarea, arderea finală slabă, manometrul pesimist al combustibilului), pilotul are o marjă de treizeci și două de secunde pentru a pune LEM înainte de epuizarea combustibililor. Ultima parte a fazei este un zbor planor ca un elicopter, care permite atât anularea tuturor componentelor de viteză, cât și localizarea mai bună a locurilor. Sondele situate sub flanșele trenului de aterizare intră în contact cu solul lunar atunci când altitudinea este mai mică de 1,3 metri și transmit informațiile pilotului. Acest lucru trebuie apoi să oprească motorul de coborâre pentru a preveni LEM-ul să sară sau să se răstoarne.
Șederea pe Lună este punctată de ieșiri extra-vehiculare (o ieșire pentru Apollo 11 , dar până la trei ieșiri pentru ultimele misiuni). Înainte de fiecare ieșire, astronauții trebuie să- și umple sistemul de suport de viață portabil cu apă și oxigen , apoi să-și îmbrace hainele. Apoi evacuează, înainte de a deschide trapa care oferă acces la scară.
Instrumentele și instrumentele științifice sunt scoase din locașurile de depozitare pe etapa de coborâre și sunt apoi desfășurate în apropierea LEM sau la o distanță mai mare. De la Apollo 14 , astronauții au o roabă apoi, în contextul următoarelor zboruri, roverul lunar , care le permite să se îndepărteze la aproximativ zece kilometri de LEM transportând încărcături grele. Rover ocupă un întreg golf al modulului lunar: este stocat în poziția pliată pe un palet , pe care astronauții îl coborâ pentru a elibera vehiculul. Roverul este desfășurat printr-un sistem de arcuri și corzi, care acționează prin scripete și este acționat de astronauți.
Înainte de a părăsi Luna, probele geologice plasate în containere sunt ridicate până la stadiul de ascensiune cu ajutorul unui palan. Echipamentele care nu mai sunt necesare (echipamente portabile de supraviețuire, camere de luat vederi etc.) sunt abandonate pentru ca etapa de ascensiune să fie cât mai ușoară.
Faza de ascensiune ar trebui să permită LEM să se alăture din nou modulului de comandă, care a rămas pe orbită. Acest obiectiv este atins în două etape: etapa LEM decolează de la solul lunar pentru a intra pe orbită joasă, apoi, folosind împingeri ocazionale de la motorul rachetei, se reintegrează în modulul de comandă.
Înainte de decolare, poziția precisă a LEM pe sol este introdusă în computer, pentru a determina cea mai bună traiectorie. Ora plecării este calculată astfel încât să se optimizeze calea întâlnirii cu modulul de comandă. Etapa de coborâre rămâne la sol și servește drept platformă de lansare. Separarea celor două etaje este declanșată înainte de decolare de mici încărcături pirotehnice, care taie cele patru puncte care asigură cele două etaje, precum și cablurile și conductele.
Modulul lunar urmează mai întâi o traiectorie verticală până la o altitudine de aproximativ 75 de metri, pentru a se elibera de relieful lunar, apoi înclină treptat pentru a ajunge în cele din urmă la periluna (punctul de jos) al unei orbite pe orizontală. 15 × 67 km eliptice .
Se face apoi o întâlnire între CSM (pilotat de cel de-al treilea membru al echipajului, singurul din misiune să nu meargă pe Lună) și LEM pe orbită lunară. Odată ce pietrele lunii sunt transferate, LEM este eliberat și lansat pe o traiectorie care îl va face să se prăbușească în lună. Modulul de comandă și modulul de service își pot începe întoarcerea pe Pământ.
Pentru a testa funcționarea modulului lunar în zbor, NASA a planificat inițial cinci zboruri folosind racheta Saturn IB dedicată dezvoltării motoarelor de coborâre și ascensiune (misiuni „tip B”) apoi, în funcție de rezultate, un număr variabil de zboruri să testeze succesiv funcționarea comună a CSM și LEM în orbită mică (misiuni „tip D”), în orbită înaltă (misiuni „tip E”) și în jurul Lunii (misiuni „tip F”). Rezultatele bune obținute la primul test au făcut posibilă reducerea numărului de zboruri la o misiune de fiecare tip.
22 ianuarie 1968, cu nouă luni în urmă, LEM este testat pentru prima dată în zbor, în timpul misiunii Apollo 5 . Pentru a reduce costurile, modulul lunar ( LEM-1 ) nu are tren de aterizare (nu este planificat să fie testat). Hublourile sunt sigilate cu panouri de aluminiu, deoarece în timpul testelor de presiune efectuate cu o lună mai devreme, un hublou s-a rupt. După ce LEM este plasat pe orbită, motorul de coborâre este pornit de mai multe ori. Apoi, motorul de ascensiune este aprins pentru a simula o procedură de urgență. Toate testele merg în mod satisfăcător.
3 martie 1969misiunea Apollo 9 decolează pentru un test complet al modulului lunar cu echipajul său. După ce au fost așezați pe orbita Pământului, astronauții vor repeta toate manevrele care vor trebui efectuate în timpul misiunii lunare. Andocarea LEM de către modulul de comandă, apoi extragerea carenajului său se efectuează pentru prima dată. Doi dintre astronauți se strecoară apoi în tunelul care leagă modulul de comandă de LEM și pornește subsistemele LEM, înainte de a porni motorul de coborâre fără a se desprinde totuși de modulul de comandă.
A doua zi, echipajul LEM s-a separat de CSM, a lansat trenul de aterizare și a aprins motorul de coborâre în timp ce testa mai multe niveluri de împingere. Apoi, după ce a eliberat etapa de coborâre, simulează ascensiunea din solul lunar și manevra de întâlnire: începe urmărirea navei spațiale Apollo, de la care se abătuse cu aproape 200 km , folosind ascensiunea motorului. Testul, care a implicat un anumit risc dacă motoarele modulului lunar s-ar fi dovedit a fi defecte (LEM nu ar fi rezistat reintrării în atmosfera Pământului), este un succes complet.
De la acest zbor, modulele lunare vor primi un nume de botez - pentru Apollo 9 , va fi „ Spider ” - care va face posibilă distincția, în timpul schimburilor radio cu suportul de la sol, a echipajului LEM de cel al modulului. și Serviciu.
Misiunea Apollo 10 decolează26 mai 1969. Acest zbor ar fi putut fi ocazia primei aterizări pe Lună, însă oficialii NASA preferă să efectueze un test final pentru a verifica funcționarea sistemului de navigație și radarul de altitudine din jurul Lunii. Cursul misiunii va fi o repetiție aproape completă a unui zbor lunar. Coborârea către lună este întreruptă doar la 14,4 km de sol. După o scurtă fugă a motorului de coborâre, din cauza unei erori de operator, „Snoopy” (LEM) efectuează o manevră perfectă de întâlnire cu „Charlie Brown” (modulul de comandă).
Șase copii ale LEM au aterizat pe Lună între 1969 și 1973, permițând astfel doisprezece bărbați să pună piciorul pe solul lunar . Apollo 13 este singurul eșec, dar astronauții se pot întoarce în siguranță pe Pământ datorită LEM. Doar incidentele minore punctează cele șase misiuni, care reușesc totuși să aterizeze pe Lună.
Modulul lunar al misiunii Apollo 11 este primul care aterizează pe Lună. 20 iulie 1969, Edwin Aldrin (pilot) și Neil Armstrong (comandant) încep coborârea către solul lunar. În faza finală de apropiere, seninătatea echipajului este zdruncinată de alarme repetate de pe computer care, saturate, nu mai pot îndeplini toate sarcinile care îi sunt atribuite. Cu toate acestea, acest sistem joacă un rol esențial în determinarea traiectoriei care face posibilă aterizarea cu marjele reduse de combustibil disponibile. Copleșit de aceste alarme, care ar putea însemna sfârșitul prematur al misiunii, pilotul a efectuat o identificare vizuală a terenului prea târziu. Când a observat că traiectoria conducea LEM drept peste o zonă aglomerată de pietre, era deja prea jos pentru a o corecta. Acesta preia manual comenzile (LEM era anterior pilot automat ) și zboară peste zona de pericol ca un elicopter, tăind periculos ultimele rezerve de combustibil, în timp ce volumul rămas de combustibil scade la 60 de secunde, apoi la 30 de secunde. În cele din urmă, când pune jos modulul lunar, rămân doar 20 de secunde de combustibil în rezervoarele care alimentează motorul etapei de coborâre.
Ancheta va arăta că supraîncărcarea computerului s-a datorat trimiterii de cereri de tratament de către radarul de programare la o frecvență foarte apropiată. De fapt, au existat două erori: pe de o parte, procedura indicată incorect pentru a lăsa radarul de întâlnire pornit și, pe de altă parte, a existat un defect de proiectare în interfața dintre computer și radarul de întâlnire. Simulările efectuate nu făcuseră posibilă detectarea anomaliei, deoarece computerul de programare nu era conectat pentru aterizări. Problema va fi remediată pentru următoarele misiuni. În plus, vor fi luate măsuri (modificarea programelor de calcul al traiectoriei și creșterea corecțiilor intermediare ale traiectoriei), astfel încât piloții să aibă mai multă marjă de combustibil. Restul misiunii va continua fără incidente majore.
Cantitate | Descriere | Cantitate |
---|---|---|
400.001 mile | Remorcare: 4 USD pe prima milă, 1 USD pe milă după aceea. Tarif apel de urgență, serviciu expres |
400.004 USD |
1 | Reîncărcați bateria cu cablurile clientului + 0,05 USD pentru reîncărcare in situ | 4,05 USD |
25 | Oxigen la 20 USD / kg | 500 USD |
Pat pentru două persoane, fără televizor, cu aer condiționat și vedere (contract NAS-9-1100) | Preplătit | |
4 | Dormire suplimentară la 8 USD pe noapte, cameră care va fi eliberată înainte de vineri, 17.04.1970, serviciul nu este garantat după această dată | 32 USD |
În timp ce LEM și misiunea CSM Apollo 13 sunt în drum spre Lună, rezervorul de oxigen n o 2 CSM explodează după un scurtcircuit și distruge modulul de serviciu: Rezervele în oxigen CSM cad la zero și două treimi din dispariția sa resurse electrice. Misiunea trebuie întreruptă, dar principalul motor de propulsie al CSM nu mai este considerat suficient de sigur, datorită apropierii sale de sursa exploziei, pentru a permite utilizarea acesteia și pentru a face o întoarcere în U. LEM va juca apoi un rol crucial în salvarea echipajului misiunii Apollo 13 , servind ca barcă de salvare, un exercițiu în care echipajele au fost instruite. Echipajul s-a refugiat în modulul lunar, care a fost apoi activat. Controlul la sol decide să lase nava să înconjoare Luna și să se întoarcă pe Pământ. Consumabilele (în special apă și electricitate) stocate în cele două nave spațiale nu sunt, totuși, suficiente pentru a satisface nevoile celor trei astronauți până la sosirea lor. Motorul de coborâre al LEM este utilizat de mai multe ori pentru a optimiza traiectoria. Mai multe meșteșuguri sunt improvizate pentru a avea suficientă energie electrică și pentru a elimina CO 2, permițând echipajului să se întoarcă în siguranță pe Pământ.
Un angajat Grumman va trimite o factură plină de umor pentru această remorcare neplanificată către compania North American , producător al modulului de comandă și service deteriorat.
Cu puțin înainte ca LEM să-și abordeze coborârea spre solul lunar, controlul din Houston realizează, examinând datele transmise periodic prin telemetrie , că comutatorul care face posibilă declanșarea abandonării aterizării în cazul unei probleme grave este setat la "PE". De îndată ce coborârea a fost inițiată, computerul de bord va interpreta informațiile ca o cerere de abandonare și eliberare a etapei de coborâre, întrerupând misiunea. Problema este cu un contact defect, dar circuitul afectat nu poate fi reparat. Au mai rămas doar două ore pentru a găsi o soluție: dezvoltatorii de pe Pământ ajung să găsească o metodă pentru a păcăli computerul și pentru ca astronauții să introducă o listă lungă de comenzi. Manipularea are un echivalent: dacă misiunea trebuie întreruptă de fapt, automatismele nu vor mai putea juca și astronauții vor trebui să detalieze fiecare pas prin introducerea instrucțiunilor. Din fericire, după o frică finală (refuzul temporar al radarului de aterizare să funcționeze) aterizarea a decurs perfect.
Începând cu Apollo 15 , modulele lunare rămân mai mult pe Lună și, prin urmare, sunt mai grele. Motorului coborâre Duza se prelungește cu aproximativ treizeci de centimetri și este , prin urmare , de natură să atingă solul lunar: pentru a preveni o suprapresiune de la formarea la aterizare în clopotul duza și răsturnarea modulul lunar, instrucțiunea a fost dat pentru a opri motorul cu rachete din primul contact al sondelor care extind trenul de aterizare în jos, adică la aproximativ 1,3 metri de sol. Această instrucțiune exista deja, dar David Scott , care a pilotat-o, a aplicat-o pentru prima dată cu cea mai mare rigoare. Face cea mai grea aterizare dintre toate modulele lunare. LEM care avea, la momentul opririi motorului, o viteză verticală reziduală de 0,5 km / h , ajunge pe solul lunar cu aproape 7 km / h (celelalte LEM au aterizat cu o viteză verticală de la 2 la 3 km / h ). Din lipsă de noroc, modulul lunar a aterizat în calea reliefului unui mic crater pe care pilotul nu a putut să-l vadă, din cauza norului de praf ridicat de motor, iar picioarele trenului de aterizare nu s-au unit. poza în același timp, crescând șocul (LEM va arăta o înclinație de 11 ° atunci când este pus).
An | Cantitate | % cost al programului Apollo | |
---|---|---|---|
milioane de dolari curenți | milioane 2021 dolari | ||
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% |
Total | 2 251 | 14 819,6 | 13% |
În Septembrie 1970, programul Apollo suferă reduceri bugetare drastice, reflectând noile priorități ale guvernului Nixon : Apollo 11 a reușit să capteze prestigiul de care s- a bucurat până acum programul spațial sovietic, iar războiul din Vietnam drenează acum resursele bugetare ale Statelor Unite. Unit. NASA este nevoită să anuleze ultimele două misiuni Apollo planificate. Ultimul modul lunar aterizează11 decembrie 1972pe Lună, ca parte a misiunii Apollo 17 care a inclus pentru prima dată un om de știință: geologul Harrison Schmitt . Cele trei LEM-uri aflate în construcție la sediul companiei Grumman au rămas neterminate.
Costul final al modulului lunar Apollo va depăși toate previziunile și sumele, la sfârșitul anului 1970, când proiectul este finalizat, la 2,2 miliarde de dolari în acel moment (14,3 miliarde de dolari în 2008), sau 13% din costul total. a proiectului Apollo. Pentru comparație, această sumă este aproximativ echivalentul a trei ani din bugetul Agenției Spațiale Europene 2006. Această cifră nu include dezvoltarea sistemului de îndrumare și navigație partajat cu modulul de comandă (3, 8 miliarde dolari 2008), integrarea și testarea costuri care sunt probabil aceeași sumă etc.
Mai multe variante ale LEM planificate pentru o fază ulterioară a explorării lunare nu vor vedea lumina zilei:
În ianuarie 2004, președintele Statelor Unite, George W. Bush , lansează programul Constelație , al cărui obiectiv este de a readuce oamenii pe Lună în jurul anului 2020. Proiectul prevede construirea unui modul lunar numit Altair , un descendent îndepărtat al LEM. Altair are multe caracteristici ale predecesorului său: este un vas conceput doar pentru a coborî pe Lună, a rămâne acolo și a reveni pe orbită. Echipajul s-a întors apoi pe Pământ la bordul unei nave spațiale care a rămas pe orbita lunară: Orion . Este compus dintr-un stadiu de coborâre (care rămâne pe solul lunar) și un stadiu de ascensiune, care aterizează vertical pe un tren de aterizare similar cu cel al LEM. Are două deschideri, dintre care una este utilizată pentru a accesa solul lunar. Dar unele aspecte ale programului Constellation sunt foarte diferite de programul Apollo: Altair este trimis în spațiu printr-o rachetă dedicată și este asamblat cu Orion pe orbita Pământului. De trei ori mai greu decât LEM, este propulsat de motoare criogenice (descendenți ai celor folosiți de racheta Saturn ). El trebuie să îmbarce întregul echipaj al misiunii (patru astronauți). Cabina sub presiune include un filtru de aer și o zonă de toaletă.
În cele din urmă, acest proiect a fost abandonat în 2010 , din motive economice. Alte proiecte spațiale sunt prezentate în locul acestei misiuni.
Astăzi, mai multe exemple ale modulului lunar sunt păstrate în diferite muzee: sunt exemple care nu au zburat niciodată, modele utilizate pentru teste de stres sau modele utilizate pentru antrenament.
Toate referințele corespund textelor în limba engleză, cu excepția cazului în care se prevede altfel.
Principalele surse utilizate pentru scrierea articolului :
Surse utilizate ocazional :