Módulo lunar Apolo

Lander utilizado en el programa Apollo

Módulo lunar Apolo

Apolo 16 LM Orion en la superficie lunar, 1972
Fabricante	Grumman
Diseñador	Thomas J. Kelly
País de origen	Estados Unidos
Operador	NASA
Aplicaciones	Con tripulación aterrizaje lunar
Especificaciones
Masa de lanzamiento	33,500 libras (15,200 kg) estándar 36.200 lb (16.400 kg) Extendido
Secado masivo	9,430 libras (4,280 kg) estándar 10,850 lb (4,920 kg) extendido
Capacidad de la tripulación	2
Volumen	235 pies cúbicos (6,7 m 3 )
Poder	28 V CC, 115 V 400 Hz CA
Pilas	dos de 28 a 32 voltios, 296 amperios hora de plata y zinc
Régimen	Lunar
Vida de diseño	75 horas (extendido)
Dimensiones
Largo	23 pies 1 pulg (7,04 m)
Diámetro	13 pies 10 pulg (4,22 m) sin tren de aterrizaje
Ancho	31 pies (9,4 m), tren de aterrizaje desplegado
Producción
Estado	Retirado
Construido	15
Lanzado	10
Operacional	10
Fallido	0
Perdido	0
Lanzamiento inaugural	22 de enero de 1968
Último lanzamiento	14 de diciembre de 1972
Última jubilación	15 de diciembre de 1972
Nave espacial relacionada
Volado con	Módulo de comando y servicio Apollo
Configuración
Diagrama Apollo LM

El módulo lunar de Apolo , o simplemente módulo lunar ( LM / l ɛ m / ), designados originalmente el Módulo de Excursión Lunar ( LEM ), fue el módulo de aterrizaje lunar nave espacial que fue trasladado en avión entre la órbita lunar y la superficie de la Luna durante el Estados Unidos Apolo programa . Fue la primera nave espacial tripulada en operar exclusivamente en el vacío sin aire del espacio, y sigue siendo el único vehículo tripulado que aterriza en cualquier lugar más allá de la Tierra.

Estructural y aerodinámicamente incapaz de volar a través de la atmósfera terrestre, el módulo lunar de dos etapas fue transportado a la órbita lunar adjunta al módulo de servicio y comando de Apolo (CSM), aproximadamente el doble de su masa. Su tripulación de dos voló el módulo lunar completo desde la órbita lunar hasta la superficie de la Luna. Durante el despegue, la etapa de descenso gastada se utilizó como plataforma de lanzamiento para la etapa de ascenso que luego voló de regreso al módulo de comando , luego de lo cual también se descartó.

Supervisado por Grumman , el desarrollo del LM estuvo plagado de problemas que retrasaron su primer vuelo sin tripulación en unos diez meses y su primer vuelo con tripulación en unos tres meses. Aún así, el LM se convirtió en el componente más confiable del vehículo espacial Apolo-Saturno . ^[1] El costo total del LM para el desarrollo y las unidades producidas fue de $ 21,3 mil millones en dólares de 2016, ajustando de un total nominal de $ 2,2 mil millones ^[2] utilizando los índices de inflación New Start de la NASA. ^[3]

Se lanzaron diez módulos lunares al espacio. De estos, seis fueron aterrizados por humanos en la Luna entre 1969 y 1972. Los dos primeros lanzados fueron vuelos de prueba en órbita terrestre baja , el primero sin tripulación, el segundo con uno. Otro fue utilizado por el Apolo 10 para un vuelo de ensayo general en órbita lunar baja, sin aterrizar. Un módulo lunar funcionó como un bote salvavidas para la tripulación del Apolo 13 , proporcionando soporte vital y propulsión cuando su CSM fue desactivado por una explosión de un tanque de oxígeno en ruta a la Luna, lo que obligó a la tripulación a abandonar los planes para un aterrizaje lunar.

Las seis etapas de descenso en tierra permanecen en sus lugares de aterrizaje; sus correspondientes etapas de ascenso chocaron contra la Luna después de su uso. Una etapa de ascenso ( Snoopy del Apolo 10 ) fue descartada en una órbita heliocéntrica después de que su etapa de descenso fuera descartada en la órbita lunar. Los otros tres LM se quemaron en la atmósfera de la Tierra: las cuatro etapas del Apolo 5 y el Apolo 9 volvieron a entrar por separado, mientras que el Acuario del Apolo 13 volvió a entrar completo, después de maniobras de emergencia.

Perfil operativo

En el lanzamiento, el módulo lunar se sentó directamente debajo del módulo de comando y servicio (CSM) con las patas dobladas, dentro del adaptador de nave espacial a LM (SLA) conectado a la tercera etapa S-IVB del cohete Saturno V. Allí permaneció a través de la órbita de estacionamiento de la Tierra y el cohete de inyección translunar (TLI) se quemó para enviar la nave hacia la Luna.

Poco después de TLI, se abrió el SLA; el CSM realizó una maniobra mediante la cual se separó, dio la vuelta, regresó para acoplarse con el módulo lunar y lo extrajo del S-IVB. Durante el vuelo a la Luna, se abrieron las escotillas de acoplamiento y el piloto del módulo lunar ingresó al LM para encender y probar temporalmente todos los sistemas excepto la propulsión. El piloto del módulo lunar desempeñó el papel de un oficial de ingeniería, monitoreando los sistemas de ambas naves espaciales.

Después de lograr una órbita de estacionamiento lunar, el comandante y el piloto de LM ingresaron y encendieron el LM, reemplazaron las escotillas y el equipo de acoplamiento, desplegaron y bloquearon sus patas de aterrizaje y se separaron del CSM, volando de forma independiente. El comandante operaba los controles de vuelo y el acelerador del motor, mientras que el piloto del módulo lunar operaba otros sistemas de la nave espacial y mantenía al comandante informado sobre el estado de los sistemas y la información de navegación. Después de que el piloto del módulo de comando inspeccionó visualmente el tren de aterrizaje , el LM se retiró a una distancia segura y luego se giró hasta que el motor de descenso apuntó hacia adelante en la dirección de viaje. Una quemadura de inserción en la órbita de 30 segundos descenso se realizó para reducir la velocidad y la caída de la LM periluniodentro de unos 50.000 pies (15 km) de la superficie, ^[4] unas 260 millas náuticas (480 km) del lugar de aterrizaje.

Módulo lunar Eagle , la etapa de ascenso del módulo lunar del Apolo 11 , en órbita sobre la Luna. La tierra es visible en la distancia. Fotografía de Michael Collins .

Cuando la nave se acercó a Perilune, el motor de descenso se puso en marcha de nuevo para comenzar el descenso motorizado. Durante este tiempo, la tripulación voló sobre sus espaldas, dependiendo de la computadora para reducir la velocidad de avance y vertical de la nave a casi cero. El control se ejercía con una combinación de aceleración del motor y propulsores de actitud, guiados por la computadora con la ayuda de un radar de aterrizaje. Durante el frenado, el LM descendió a unos 10.000 pies (3,0 km), luego, en la fase de aproximación final, a unos 700 pies (210 m). Durante la aproximación final, el vehículo se inclinó hasta una posición casi vertical, lo que permitió a la tripulación mirar hacia adelante y hacia abajo para ver la superficie lunar por primera vez. ^[5]

Los astronautas volaron la nave espacial Apolo manualmente solo durante la aproximación lunar. ^[6] La fase de aterrizaje final comenzó aproximadamente a 2.000 pies (0,61 km) de distancia del lugar de aterrizaje objetivo. En este punto, se habilitó el control manual para el comandante, que tenía suficiente propulsorpara flotar durante un máximo de dos minutos para inspeccionar el lugar donde la computadora estaba llevando la nave y hacer las correcciones necesarias. Si fuera necesario, el aterrizaje podría haberse abortado en casi cualquier momento al deshacerse de la etapa de descenso y encender el motor de ascenso para volver a la órbita y regresar de emergencia al CSM. Finalmente, una o más de las tres sondas de 67,2 pulgadas (1,71 m) que se extendían desde las almohadillas para los pies en las patas del módulo de aterrizaje tocaron la superficie, activando la luz indicadora de contacto que le indicaba al comandante que apagara manualmente el motor de descenso, permitiendo que el LM se asentara. sobre la superficie. Al aterrizar, las sondas se doblarían hasta 180 grados o incluso se romperían. El diseño original usó las sondas en las cuatro patas, pero comenzando con el primer aterrizaje (LM-5 en Apollo 11),el de la escalera fue retirado por temor a que la sonda doblada después del aterrizaje pudiera perforar el traje de un astronauta mientras descendía o se bajaba de la escalera.

El plan original de actividad extravehicular (EVA), hasta al menos 1966, era que solo un astronauta abandonara el LM mientras que el otro permanecía dentro "para mantener las comunicaciones". ^{[7] Las} comunicaciones finalmente se consideraron lo suficientemente confiables como para permitir que ambos miembros de la tripulación caminaran sobre la superficie, dejando que la nave espacial solo fuera atendida remotamente por el Control de la Misión.

A partir del Apolo 14 , se puso a disposición propulsor LM adicional para el descenso y el aterrizaje motorizados, mediante el uso del motor CSM para alcanzar la periluna de 50.000 pies (15 km). Después de que la nave espacial se desacopló, el CSM elevó y circularó su órbita durante el resto de la misión.

Cuando estaba listo para salir de la Luna, el motor de ascenso del LM se encendió, dejando la etapa de descenso en la superficie de la Luna. Después de algunas quemaduras de corrección de rumbo, el LM se reunió con el CSM y atracó para transferir a la tripulación y muestras de rocas. Habiendo completado su trabajo, la etapa de ascenso se separó. El motor de la etapa de ascenso del Apolo 10 se encendió hasta que se agotó el combustible, enviándolo más allá de la Luna hacia una órbita heliocéntrica . ^{[8] [9]} La etapa de ascenso del Apolo 11 se dejó en órbita lunar para finalmente estrellarse; todas las etapas de ascenso posteriores (excepto el Apolo 13) fueron dirigidas intencionalmente hacia la Luna para obtener lecturas de sismómetros colocados en la superficie.

Historia

Un modelo de 1962 del primer diseño de LEM, acoplado al módulo de comando y servicio. El modelo está en manos de Joseph Shea , el ingeniero clave detrás de la adopción de la logística de la misión de encuentro en la órbita lunar .

El Módulo Lunar (originalmente designado como Módulo de Excursión Lunar, conocido por el acrónimo LEM) fue diseñado después de que la NASA eligiera llegar a la Luna a través de Lunar Orbit Rendezvous (LOR) en lugar de los métodos de ascenso directo o Earth Orbit Rendezvous (EOR). Tanto el ascenso directo como el EOR habrían implicado el aterrizaje de una nave espacial Apolo completa y mucho más pesada en la Luna. Una vez que se tomó la decisión de continuar usando LOR, se hizo necesario producir una nave separada capaz de alcanzar la superficie lunar y ascender de regreso a la órbita lunar.

Alquiler por contrato

En julio de 1962, se invitó a once empresas a presentar propuestas para el LEM. Nueve empresas respondieron en septiembre, respondiendo a 20 preguntas planteadas por la RFP de la NASA en una propuesta técnica limitada de 60 páginas. Grumman recibió el contrato oficialmente el 7 de noviembre de 1962. Grumman había comenzado los estudios de encuentro de la órbita lunar a fines de la década de 1950 y nuevamente en 1961. Se esperaba que el costo del contrato rondara los $ 350 millones. Inicialmente había cuatro subcontratistas principales: Bell Aerosystems ( motor de ascenso ), Hamilton Standard (sistemas de control ambiental), Marquardt (sistema de control de reacción) y Rocketdyne ( motor de descenso ). ^[10]

El sistema principal de guía, navegación y control (PGNCS) fue desarrollado por el Laboratorio de Instrumentación del MIT ; la computadora de guía Apollo fue fabricada por Raytheon (se usó un sistema de guía similar en el módulo de comando ). TRW desarrolló una herramienta de navegación de respaldo, el Abort Guidance System (AGS).

Fase de diseño

Este modelo de 1963 representa el segundo diseño de LEM, que dio lugar a referencias informales como "el bicho".

El módulo lunar Apollo fue diseñado principalmente por el ingeniero aeroespacial de Grumman, Thomas J. Kelly . ^[11] El primer diseño del LEM parecía una versión más pequeña del módulo de comando y servicio Apollo (una cabina en forma de cono sobre una sección de propulsión cilíndrica) con patas plegables. El segundo diseño invocaba la idea de una cabina de helicóptero con grandes ventanas y asientos curvos, para mejorar la visibilidad de los astronautas durante el vuelo estacionario y el aterrizaje. Esto también incluyó un segundo puerto de acoplamiento hacia adelante, lo que permitió a la tripulación del LEM desempeñar un papel activo en el acoplamiento con el CSM.

A medida que continuaba el programa, se realizaron numerosos rediseños para ahorrar peso, mejorar la seguridad y solucionar problemas. Los primeros en desaparecer fueron las pesadas ventanas de la cabina y los asientos; los astronautas se mantendrían de pie mientras volaban el LEM, apoyados por un sistema de cable y poleas, con ventanas triangulares más pequeñas que les daban suficiente visibilidad del lugar de aterrizaje. Más tarde, se eliminó el puerto de acoplamiento hacia adelante redundante, lo que significó que el piloto de comando cedió el control activo del acoplamiento al piloto del módulo de comando; todavía podía ver el CSM que se acercaba a través de una pequeña ventana en el techo. La salida mientras se usaban voluminosos trajes espaciales de actividad extravehicular (EVA) fue facilitada por una escotilla delantera más simple (32 pulgadas × 32 pulgadas o 810 mm × 810 mm).

La configuración se congeló en abril de 1963, cuando se decidieron los diseños de los motores de ascenso y descenso. Además de Rocketdyne, un programa paralelo para el motor de descenso ^[12] se ordenó a Space Technology Laboratories (TRW) en julio de 1963, y en enero de 1965 se canceló el contrato con Rocketdyne.

Inicialmente, la energía iba a ser producida por celdas de combustible construidas por Pratt y Whitney de manera similar al CSM, pero en marzo de 1965 se descartaron en favor de un diseño de batería. ^[13]

El diseño inicial tenía tres patas de aterrizaje, la configuración más ligera posible. Pero como cualquier pierna en particular tendría que soportar el peso del vehículo si aterrizara en un ángulo significativo, esta también era la configuración menos estable si una de las piernas se dañara durante el aterrizaje. La siguiente iteración del diseño del tren de aterrizaje tenía cinco patas y era la configuración más estable para aterrizar en un terreno desconocido. Sin embargo, esa configuración era demasiado pesada y los diseñadores se comprometieron en cuatro patas de aterrizaje. ^[14]

En junio de 1966, el nombre se cambió a Módulo Lunar (LM), eliminando la palabra excursión . ^{[15] [16]} Según George Low , Gerente de la Oficina del Programa de Naves Espaciales Apolo, esto se debía a que la NASA temía que la palabra excursión pudiera darle una nota frívola a Apolo. ^[17] A pesar del cambio de nombre de "LEM" a "LM", la pronunciación de la abreviatura ( / l ɛ m / ) no cambió.

Entrenamiento astronauta

Vehículo de investigación de aterrizaje lunar (LLRV) durante un vuelo de prueba

Comparando el aterrizaje en la Luna con "una operación de vuelo estacionario", Gus Grissom dijo en 1963 que aunque la mayoría de los primeros astronautas eran pilotos de combate, "ahora nos preguntamos si el piloto que realiza este primer aterrizaje en la Luna no debería ser un piloto de helicóptero con mucha experiencia". . ^[18] Para permitir que los astronautas aprendan técnicas de aterrizaje lunar, la NASA contrató a Bell Aerosystems en 1964 para construir el Vehículo de Investigación de Aterrizaje Lunar (LLRV), que usó un motor a reacción vertical montado en un cardán para contrarrestar cinco sextos de su peso para simular el de la Luna. gravedad, además de sus propios propulsores de peróxido de hidrógeno para simular el motor de descenso y el control de actitud del LM. Prueba exitosa de dos prototipos LLRV en el Dryden Flight Research Centercondujo en 1966 a la producción de tres vehículos de entrenamiento de aterrizaje lunar (LLTV) que, junto con los LLRV, se utilizaron para entrenar a los astronautas en el Centro de naves espaciales tripuladas de Houston. Este avión resultó bastante peligroso para volar, ya que tres de los cinco fueron destruidos en accidentes. Estaba equipado con un asiento eyectable propulsado por cohete, por lo que en cada caso el piloto sobrevivió, incluido el primer hombre en caminar sobre la Luna, Neil Armstrong . ^[19]

Vuelos de desarrollo

El artículo de prueba del módulo lunar del Apolo 6 (LTA-2R) poco antes de acoplarse con el SLA

El LM-1 fue construido para realizar el primer vuelo sin tripulación para pruebas de sistemas de propulsión, lanzado a la órbita terrestre baja sobre un Saturno IB . Esto fue planeado originalmente para abril de 1967, seguido por el primer vuelo con tripulación más tarde ese año. Pero los problemas de desarrollo del LM se habían subestimado y el vuelo del LM-1 se retrasó hasta el 22 de enero de 1968 como Apollo 5 . En ese momento, LM-2 se mantuvo en reserva en caso de que el vuelo LM-1 fallara, lo que no sucedió.

El LM-3 se convirtió ahora en el primer LM tripulado, nuevamente en volar en órbita terrestre baja para probar todos los sistemas y practicar la separación, encuentro y acoplamiento planeados para el Apolo 8 en diciembre de 1968. Pero nuevamente, problemas de último minuto retrasaron su vuelo hasta el Apolo 9 el 3 de marzo de 1969. Se había planeado un segundo vuelo de práctica tripulado en órbita terrestre más alta para seguir al LM-3, pero esto fue cancelado para mantener el cronograma del programa en marcha.

El Apolo 10 se lanzó el 18 de mayo de 1969, utilizando el LM-4 para un "ensayo general" para el aterrizaje lunar, practicando todas las fases de la misión, excepto la iniciación del descenso motorizado hasta el despegue. El LM descendió a 47,400 pies (9,0 millas; 14,4 km) sobre la superficie lunar, luego abandonó la etapa de descenso y usó su motor de ascenso para regresar al CSM. ^[20]

Vuelos de producción

El águila del módulo lunar del Apolo 11 en órbita lunar

El primer aterrizaje lunar tripulado ocurrió el 20 de julio de 1969 en el Apollo 11 LM-5 Eagle . Cuatro días después, la tripulación del Apolo 11 en el módulo de comando Columbia se zambulló en el Océano Pacífico, completando el objetivo del presidente John F. Kennedy : "... antes de que termine esta década, aterrizar un hombre en la Luna y devolverlo sano y salvo a la tierra".

A esto le siguieron los aterrizajes de Apollo 12 (LM-6 Intrepid ) y Apollo 14 (LM-8 Antares ). En abril de 1970, el Apollo 13 LM-7 Aquarius jugó un papel inesperado al salvar las vidas de los tres astronautas después de que un tanque de oxígeno en el módulo de servicio se rompió, deshabilitando el CSM. Acuario sirvió como un "bote salvavidas" para los astronautas durante su regreso a la Tierra. Su motor de etapa de descenso ^[21]se usó para reemplazar el motor averiado del Sistema de Propulsión de Servicio CSM, y sus baterías suministraron energía para el viaje a casa y recargaron las baterías del Módulo de Comando críticas para el reingreso. Los astronautas se sumergieron de manera segura el 17 de abril de 1970. Los sistemas del LM, diseñados para soportar a dos astronautas durante 45 horas (incluida la despresurización y represurización dos veces que causa la pérdida de suministro de oxígeno), en realidad se estiraron para soportar a tres astronautas durante 90 horas (sin despresurización ni represurización y pérdida de suministro de oxígeno).

Los tiempos de vuelo estacionario se maximizaron en las últimas cuatro misiones de aterrizaje mediante el uso del motor del módulo de servicio para realizar el quemado de inserción de la órbita de descenso inicial 22 horas antes de que el LM se separara del CSM, una práctica que comenzó en el Apolo 14. Esto significó que la nave espacial completa, incluida la CSM, orbitó la Luna con un periluno de 9.1 millas náuticas (16.9 km), lo que permitió al LM comenzar su descenso motorizado desde esa altitud con una carga completa de propulsor de la etapa de descenso, dejando más propulsor de reserva para la aproximación final. El CSM elevaría entonces su perilune de nuevo a las 60 millas náuticas normales (110 km). ^[22]

Misiones de clase J extendidas

La disminución del espacio libre provocó el pandeo de la boquilla del motor de descenso extendido en el aterrizaje del Apolo 15

El módulo lunar extendido (ELM) utilizado en las tres últimas "misiones de clase J" , Apolo 15 , 16 y 17 , se actualizó para aterrizar cargas útiles más grandes y permanecer más tiempo en la superficie lunar. El empuje del motor de descenso se incrementó mediante la adición de una extensión de 10 pulgadas (250 mm) a la campana del motor, y se ampliaron los tanques de propulsor de descenso. Se agregó un tanque de almacenamiento de residuos a la etapa de descenso, con plomería de la etapa de ascenso. Estas actualizaciones permitieron estancias de hasta 75 horas en la Luna.

El vehículo itinerante lunar fue plegado y transportado en el cuadrante 1 de la etapa de descenso. Fue desplegado por los astronautas después del aterrizaje, lo que les permitió explorar grandes áreas y devolver una mayor variedad de muestras lunares.

Especificaciones

Diagrama del módulo lunar

Cabina de la tripulación del módulo lunar

Alojamiento de descanso (para dormir) de astronautas

Ilustración de corte del módulo lunar

Los pesos que se dan aquí son un promedio de los vehículos con especificaciones originales anteriores a ELM. Para conocer los pesos específicos de cada misión, consulte los artículos de las misiones individuales.

Etapa de ascenso

La etapa de ascenso contenía la cabina de la tripulación con paneles de instrumentos y controles de vuelo. Contenía su propio motor Ascent Propulsion System (APS) y dos tanques propulsores hipergólicos para regresar a la órbita lunar y encontrarse con el módulo de comando y servicio Apollo . También contenía un Sistema de Control de Reacción (RCS) para el control de actitud y traslación , que constaba de dieciséis propulsores hipergólicos similares a los utilizados en el Módulo de Servicio, montados en cuatro quads, con su propio suministro de propulsor. Una escotilla delantera de EVA proporcionaba acceso hacia y desde la superficie lunar, mientras que una escotilla superior y un puerto de acoplamiento proporcionaban acceso hacia y desde el módulo de comando.

El equipo interno incluyó un sistema de control ambiental (soporte vital); un sistema de comunicaciones VHF con dos antenas para la comunicación con el Módulo de Comando; un sistema de banda S unificado y una antena parabólica orientable para la comunicación con la Tierra; una antena de EVA que se asemeja a una sombrilla en miniatura que transmitía las comunicaciones de las antenas de los sistemas portátiles de soporte vital de los astronautas a través del LM; sistemas de navegación y guía primarios (PGNCS) y de respaldo (AGS) ; un telescopio óptico de alineaciónpara determinar visualmente la orientación de la nave espacial; radar de encuentro con su propia antena parabólica orientable; y un sistema de control térmico activo. Las baterías de almacenamiento eléctrico, el agua de refrigeración y el oxígeno respiratorio se almacenaron en cantidades suficientes para una estancia en la superficie lunar de 48 horas inicialmente, extendida a 75 horas para las misiones posteriores.

Durante los períodos de descanso mientras estaba estacionado en la Luna, la tripulación dormía en hamacas colgadas transversalmente en la cabina.

La carga útil de retorno incluyó las muestras de suelo y roca lunar recolectadas por la tripulación (hasta 108 kg (238 libras) en el Apolo 17), más su película fotográfica expuesta .

• Tripulación: 2
• Volumen de la cabina de la tripulación: 235 pies cúbicos (6,7 m ³ )
• Volumen habitable: 160 pies cúbicos (4,5 m ³ )
• Altura del compartimento de la tripulación: 2,34 m (7 pies 8 pulgadas)
• Profundidad del compartimento de la tripulación: 1,07 m (3 pies 6 pulg)
• Altura: 2.832 m (9 pies 3.5 pulg.)
• Ancho: 4,29 m (14 pies 1 pulg)
• Profundidad: 4,04 m (13 pies 3 pulg)
• Masa, seco: 4,740 lb (2,150 kg)
• Peso bruto: 10,300 lb (4,700 kg)
• Atmósfera: 100% de oxígeno a 4,8 psi (33 kPa)
• Agua: dos tanques de almacenamiento de 42,5 lb (19,3 kg)
• Refrigerante: 25 libras (11 kg) de solución de etilenglicol / agua
• Control térmico: un sublimador activo de agua y hielo
• Masa del propulsor RCS: 633 lb (287 kg)
• Propulsores RCS: dieciséis x 100 lbf (440 N) en cuatro quads
• Propelentes RCS: Combustible Aerozine 50 / oxidante de tetróxido de dinitrógeno (N ₂ O ₄ )
• Impulso específico RCS : 290 s (2,8 km / s)
• Masa de propulsor APS: 5,187 lb (2,353 kg) almacenado en dos tanques de propulsor de 36 pies cúbicos (1,02 m ³ )
• Motor APS: Bell Aerospace LM Ascent Engine (LMAE) e inyectores Rocketdyne LMAE
• Empuje APS: 3500 lbf (16,000 N)
• Propelentes APS: Combustible Aerozine 50 / oxidante de tetróxido de dinitrógeno
• Presurante APS: dos tanques de helio de 6,4 lb (2,9 kg) a 3000 libras por pulgada cuadrada (21 MPa)
• Impulso específico APS : 311 s (3,05 km / s)
• APS delta-V : 7.280 pies / s (2.220 m / s)
• Relación empuje-peso en el despegue: 2,124 (en gravedad lunar)
• Baterías: dos baterías de plata-zinc de 28 a 32 voltios y 296 amperios hora ; 125 libras (57 kg) cada uno
• Energía: 28 V DC, 115 V 400 Hz AC

Etapa de descenso

Modelo a escala del módulo lunar Apolo en el Euro Space Center en Bélgica

El trabajo principal de la etapa de descenso era apoyar un aterrizaje motorizado y una actividad extravehicular de superficie. Cuando terminó la excursión, sirvió como plataforma de lanzamiento para la etapa de ascenso. Su forma octogonal estaba sostenida por cuatro patas de tren de aterrizaje plegables y contenía un motor de sistema de propulsión descendente (DPS) regulable con cuatro tanques propulsores hipergólicos . El escudo térmico del motor montó una antena de radar Doppler de onda continua. en la superficie inferior, para enviar datos de altitud y velocidad de descenso al sistema de guía y la pantalla del piloto durante el aterrizaje. Casi todas las superficies externas, excepto la parte superior, la plataforma, la escalera, el motor de descenso y el escudo térmico, estaban cubiertas de Kapton aluminizado ámbar, ámbar oscuro (rojizo), negro, plateado y amarillo.mantas de aluminio para aislamiento térmico. El tramo de aterrizaje número 1 (delantero) tenía una plataforma adjunta (informalmente conocida como el "porche") frente a la escotilla de EVA de la etapa de ascenso y una escalera, que los astronautas usaban para ascender y descender entre la cabina y la superficie. La plataforma de cada pata de aterrizaje incorporó una sonda de sensor de contacto de superficie de 67 pulgadas de largo (1,7 m), que le indicó al comandante que apagara el motor de descenso. (La sonda se omitió en la etapa número 1 de cada misión de aterrizaje, para evitar un peligro de pinchazo en el traje para los astronautas, ya que las sondas tendían a romperse y sobresalir hacia arriba de la superficie).

El equipo para la exploración lunar se llevó en el Conjunto de Estiba de Equipo Modular (MESA), un cajón montado en un panel con bisagras que sale del compartimento delantero izquierdo. Además de las herramientas de excavación de superficie del astronauta y las cajas de recolección de muestras, el MESA contenía una cámara de televisión con un trípode; cuando el comandante abrió el MESA tirando de un cordón mientras bajaba la escalera, la cámara se activó automáticamente para enviar las primeras imágenes de los astronautas en la superficie de regreso a la Tierra. Una bandera de los Estados Unidos para que los astronautas la erigieran en la superficie se llevaba en un contenedor montado en la escalera de cada misión de aterrizaje.

El Paquete de Experimentos de Superficie de Apolo Temprano (EASEP) (más tarde el Paquete de Experimentos de Superficie Lunar de Apolo (ALSEP)), se llevó en el compartimento opuesto detrás del LM. Un compartimento externo en el panel frontal derecho llevaba una antena de banda S desplegable que, cuando se abría, parecía un paraguas invertido sobre un trípode. Esto no se usó en el primer aterrizaje debido a limitaciones de tiempo y al hecho de que se estaban recibiendo comunicaciones aceptables usando la antena de banda S del LM, pero se usó en Apollo 12 y 14. Un Transportador de Equipo Modular (MET) de tracción manual , similar en apariencia a un carrito de golf, fue llevado en Apolo 13 y 14 para facilitar el transporte de herramientas y muestras en largos paseos lunares. En las misiones extendidas ( Apolo 15y más tarde), la antena y la cámara de televisión se montaron en el Lunar Roving Vehicle , que se transportó plegado y montado en un panel externo. Los compartimentos también contenían baterías de reemplazo del Sistema de soporte vital portátil (PLSS) y botes de hidróxido de litio adicionales en las misiones extendidas.

• Altura: 10 pies 7,2 pulg. (3,231 m) (más 5 pies 7,2 pulg. (1,707 m) sondas de aterrizaje)
• Ancho / profundidad, menos el tren de aterrizaje: 13 pies 10 pulgadas (4,22 m)
• Ancho / profundidad, tren de aterrizaje extendido: 31,0 pies (9,4 m)
• Peso con propelente incluido: 22,783 lb (10,334 kg)
• Agua: un tanque de almacenamiento de 151 kg (333 lb)
• Masa de propelente DPS: 18,000 lb (8,200 kg) almacenados en cuatro tanques de propelente de 67.3 pies cúbicos (1.906 m ³ )
• Motor DPS: motor de descenso TRW LM (LMDE) ^{[23] [21]}
• Empuje DPS: 10,125 lbf (45,040 N), regulable entre el 10% y el 60% del empuje total
• Propelentes DPS: Combustible Aerozine 50 / oxidante de tetróxido de nitrógeno
• Presurante DPS: un tanque de helio supercrítico de 49 libras (22 kg) a 1,555 psi (10,72 MPa)
• Impulso específico DPS : 311 s (3050 N⋅s / kg)
• DPS delta-V : 8.100 pies / s (2.500 m / s)
• Baterías: cuatro (Apolo 9-14) o cinco (Apolo 15-17) 28–32 V, 415 A⋅h de plata y zinc; 135 libras (61 kg) cada uno

Módulos lunares producidos

Número de serie	Nombre	Usar	Fecha de lanzamiento	Localización	Imagen
LTA-1		No volado		Cradle of Aviation Museum (Long Island, NY) [24]
LTA-2R		Apolo 6	4 de abril de 1968	Volvió a entrar en la atmósfera de la Tierra.
LTA-3A		No volado		Centro espacial y cosmosfera de Kansas [24]
LTA-3DR		Etapa de descenso sin volar		Instituto Franklin [24]
LTA-5D		No volado		Instalación de prueba de White Sands de la NASA [24]
LTA-8A [24]	Prueba del módulo lunar Artículo no 8	Ensayos de vacío térmico	Pruebas en tierra en 1968	Centro espacial Houston [24]
LTA-10R		Apolo 4	9 de noviembre de 1967	Volvió a entrar en la atmósfera de la Tierra [24]
MSC-16		Etapa de ascenso sin vuelo		Museo de Ciencia e Industria (Chicago) [24]
TM-5		No vuelo		Museo de la Vida y la Ciencia (Durham, Carolina del Norte) [24]
PA-1		No volado		Instalación de prueba de White Sands [24]
LM-1		Apolo 5	22 de enero de 1968	Volvió a entrar en la atmósfera de la Tierra.
LM-2		Diseñado para un segundo vuelo sin tripulación, utilizado en su lugar para pruebas en tierra. Tren de aterrizaje agregado para pruebas de caída. Carece de telescopio de alineación óptica y computadora de vuelo [25]		Museo Nacional del Aire y el Espacio (Washington, DC)
LM-3	Araña	Apolo 9	3 de marzo de 1969	Las etapas de descenso y ascenso volvieron a entrar en la atmósfera de la Tierra por separado.
LM-4	Snoopy	Apolo 10	18 de mayo de 1969	La etapa de descenso puede haber llegado a la Luna, la etapa de ascenso en órbita heliocéntrica. Snoopy es la única etapa de ascenso de LM volada que sobrevive.
LM-5	Águila	Apolo 11	16 de julio de 1969	Etapa de descenso en la superficie lunar en el Mar de la Tranquilidad , etapa de ascenso dejada en la órbita lunar (podría estar todavía orbitando la luna [26] )
LM-6	Intrépido	Apolo 12	14 de noviembre de 1969	Etapa de descenso en la superficie lunar en Ocean of Storms , la etapa de ascenso se estrelló deliberadamente contra la Luna
LM-7	Acuario	Apolo 13	11 de abril de 1970	Volvió a entrar en la atmósfera de la Tierra.
LM-8	Antares	Apolo 14	31 de enero de 1971	Etapa de descenso en la superficie lunar en Fra Mauro , la etapa de ascenso se estrelló deliberadamente contra la Luna
LM-9		No volado, destinado como Apolo 15, última misión de clase H		En exhibición en el Centro Espacial Kennedy ( Centro Apollo / Saturn V)
LM-10	Halcón	Apolo 15 , primer ELM	26 de julio de 1971	Etapa de descenso en la superficie lunar en Hadley-Apennine , la etapa de ascenso se estrelló deliberadamente contra la Luna
LM-11	Orión	Apolo 16	16 de abril de 1972	Etapa de descenso en la superficie lunar en Descartes Highlands , etapa de ascenso a la izquierda en la órbita lunar, se estrelló en la Luna
LM-12	Desafiador	Apolo 17	7 de diciembre de 1972	Etapa de descenso en la superficie lunar en Taurus-Littrow , etapa de ascenso chocó deliberadamente contra la Luna
LM-13		No volado, diseñado como Apolo 19 [27] [28]		Completado parcialmente por Grumman , restaurado y expuesto en Cradle of Aviation Museum (Long Island, NY). También se utilizó durante la miniserie de 1998 From the Earth to the Moon .
LM-14		No volado, diseñado como Apollo 20 [29]		Incompleto, probablemente descartado [30]
LM-15		No volado, destinado a ser modificado en la montura del telescopio Apollo [31] [32]		Incompleto, [30] descartado [33]
* Para conocer la ubicación de los LM que quedan en la superficie lunar, consulte la lista de objetos hechos por el hombre en la Luna .

Mapa mundial que muestra la ubicación de los módulos lunares Apollo (junto con otro hardware).

Derivados propuestos

Artículo principal: Programa de aplicaciones Apollo

Montaje del telescopio Apolo

Skylab "taller húmedo" propuesto originalmente con el soporte del telescopio Apollo

Una aplicación propuesta de Apolo fue un telescopio solar orbital construido a partir de un LM excedente con su motor de descenso reemplazado por un telescopio controlado desde la cabina de la etapa de ascenso, las patas de aterrizaje removidas y cuatro paneles solares "molino de viento" que se extienden desde los cuadrantes de la etapa de descenso. Esto habría sido lanzado en un Saturno 1B sin tripulación y acoplado con un módulo de comando y servicio tripulado , llamado Apollo Telescope Mission (ATM).

Esta idea se transfirió más tarde al diseño original del taller húmedo para el taller orbital Skylab y se le cambió el nombre a la montura del telescopio Apollo para acoplarla en un puerto lateral del adaptador de acoplamiento múltiple (MDA) del taller. Cuando Skylab cambió a un diseño de "taller seco" prefabricado en el suelo y lanzado en un Saturn V, el telescopio se montó en un brazo articulado y se controló desde el interior del MDA. Solo se mantuvo la forma octogonal del contenedor del telescopio, los paneles solares y el nombre de la montura del telescopio Apollo, aunque ya no hubo ninguna asociación con el LM.

Camión LM

El camión Apollo LM (también conocido como módulo de carga útil lunar) era una etapa de descenso LM independiente destinada a entregar hasta 11.000 libras (5,0 t) de carga útil a la Luna para un aterrizaje sin tripulación. Esta técnica estaba destinada a entregar equipos y suministros a una base lunar tripulada permanente . Como se propuso originalmente, se lanzaría en un Saturno V con una tripulación Apolo completa para acompañarlo a la órbita lunar y guiarlo a un aterrizaje próximo a la base; luego, la tripulación de la base descargaría el "camión" mientras la tripulación en órbita regresaba a la Tierra. ^[34] En planes posteriores de la AAP, el LPM habría sido entregado por un vehículo de transbordador lunar sin tripulación.

Representación en cine y televisión.

La película Apollo 13 de Ron Howard de 1995 , una dramatización de esa misión protagonizada por Tom Hanks , Kevin Bacon y Bill Paxton , fue filmada utilizando reconstrucciones realistas del interior de naves espaciales del Acuario y el Módulo de Comando Odyssey .

El desarrollo y construcción del módulo lunar se dramatiza en el episodio de la miniserie de 1998 From the Earth to the Moon titulado "Spider" . Esto es en referencia al LM-3, usado en Apollo 9, que la tripulación llamó Spider por su apariencia de araña. El LM-13 sin usar apareció durante la reproducción para representar LM-3 y LM-5, Eagle , usado por Apollo 11.

El águila del módulo lunar del Apolo 11 aparece en la película First Man de 2018 , una película biográfica de Neil Armstrong .

Medios de comunicación

• Planos de ubicación de equipos (1 de 2)

• Planos de ubicación de equipos (2 de 2)

• Planes de controles

• Planes de tren de aterrizaje

• Neil Armstrong aterriza el Águila del Módulo Lunar del Apolo 11 en la Luna, el 20 de julio de 1969, creando la Base Tranquilidad . Comienza aproximadamente a 6200 pies de la superficie.

• David Scott aterriza el Falcon del Módulo Lunar del Apolo 15 en la Luna el 30 de julio de 1971, visto desde la perspectiva del Piloto del Módulo Lunar. Comienza aproximadamente a 5000 pies de la superficie.

• El Falcon del módulo lunar del Apolo 15 despega de la Luna, el 2 de agosto de 1971. Vista desde la cámara de televisión del vehículo itinerante lunar .

• Despegue del módulo lunar del Apolo 15. Vista desde el interior de Falcon .

• El Challenger del módulo lunar del Apolo 17 despega de la Luna el 14 de diciembre de 1972. Vista desde la cámara de televisión del vehículo itinerante lunar.

Ver también

• Lista de diseños de módulos de aterrizaje lunar tripulados
• LK (nave espacial)
• Sistemas de escape lunar

Referencias

1. Moon Race: The History of Apollo DVD, Columbia River Entertainment (Portland, Oregon, 2007)
2. Orloff, Richard (1996). Apolo en números (PDF) . Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio . pag. 22.
3. "Índices de inflación de nuevo comienzo de la NASA" . Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio . Consultado el 23 de mayo de 2016 .^{[ verificación fallida ]}
4. "Fase de la órbita lunar del Apolo 11" .
5. Gatland, Kenneth (1976). Nave espacial tripulada, segunda revisión . Nueva York: Macmillan Publishing Co. págs. 194-196. ISBN 0-02-542820-9.
6. Agle, DC (septiembre de 1998). "Volando el Gusmobile" . Aire y espacio . Consultado el 15 de diciembre de 2018 .
7. Aterrizando en la Luna , episodio de 1966 de Science Reporter del MIT(publicado en YouTube por el MIT el 20 de enero de 2016)
   Cita:
   "Mientras un astronauta explora el área alrededor del LEM, el segundo permanece adentro para mantener las comunicaciones".
8. Ryba, Jeanne (ed.). "Apolo 10" . NASA . Consultado el 26 de junio de 2013 .
9. "Ubicaciones actuales de las cápsulas del módulo de comando de Apolo (y sitios de caída del módulo lunar)" . Apolo: ¿Dónde están ahora? . NASA . Consultado el 27 de diciembre de 2014 .
10. Courtney G. Brooks; James M. Grimwood; Loyd S. Swenson (20 de septiembre de 2007). "Carros para Apolo: una historia de naves espaciales lunares tripuladas; motores, grandes y pequeños" . Consultado el 7 de junio de 2012 .
11. Leary, Warren E. (27 de marzo de 2002). "TJ Kelly, 72, muere; padre del módulo lunar" - vía NYTimes.com.
12. RECORDANDO A LOS GIGANTES - Desarrollo de la propulsión del cohete Apolo - NASA (PDF) . NASA. págs. 73–86.
13. "LM eléctrico" . Enciclopedia Astronautica . Archivado desde el original el 1 de febrero de 2010.
14. "Tren de aterrizaje LM" . Enciclopedia Astronautica. Archivado desde el original el 1 de febrero de 2010.
15. "SP-4402 Orígenes de los nombres de la NASA" . Historia de la NASA . NASA . Consultado el 16 de enero de 2015 .
16. Scheer, Julian W. (Administrador adjunto de Asuntos Públicos, NASA). Memorando del Comité de Designación de Proyectos, 9 de junio de 1966.
17. Cortright, Edgar M. (1975). Expediciones de Apolo a la luna . Oficina de Información Científica y Técnica, Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio. NASA.gov ch-4-2 .
18. Grissom, Gus (febrero de 1963). "El volante MATS entrevistas al comandante Gus Grissom" . The MATS Flyer (entrevista). Entrevistado por John P. Richmond Jr. Servicio de Transporte Aéreo Militar, Fuerza Aérea de los Estados Unidos. págs. 4–7 . Consultado el 28 de junio de 2020 .
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20. Courtney G. Brooks; James M. Grimwood; Loyd S. Swenson (1979). "Capítulo 12 Parte 7" . Carros para Apolo: una historia de las naves espaciales lunares tripuladas . NASA. ISBN 0-486-46756-2. Archivado desde el original el 9 de febrero de 2008 . Consultado el 29 de enero de 2008 .
21. RECORDANDO A LOS GIGANTES - Desarrollo de la propulsión del cohete Apolo - NASA . NASA. págs. 73–86.
22. McDivitt, James A. (mayo de 1971), "6. Trayectoria" , Informe de la misión Apolo 14 , NASA , consultado el 24 de septiembre de 2012
23. "TR-201 para la segunda etapa del cohete Delta derivado de LMDE" . 1972. Archivado desde el original el 6 de julio de 2008.
24. "Copia archivada" . Archivado desde el original el 9 de abril de 2018 . Consultado el 9 de abril de 2018 .
25. Maksel, Rebecca, ¿Qué es real y qué no? Air & Space, junio / julio de 2013, págs. 20-21
26. https://www.discovermagazine.com/technology/new-evidence-suggests-apollo-11s-lunar-ascent-module-could-still-be-orbiting
27. "Módulo lunar Grumman LM-13 en el Museo de la cuna de la aviación" . www.cradleofaviation.org . Consultado el 30 de junio de 2020 .
28. Estados Unidos. Congreso. Casa. Comité de Ciencia y Astronáutica (1970). 1971 Autorización de la NASA: Audiencias, Nonagésimo primer Congreso, Segunda sesión, HR 15695 (reemplazada por HR 16516) . Oficina de Imprenta del Gobierno de EE. UU. pag. 887.
29. Estados Unidos. Congreso. Casa. Comité de Ciencia y Astronáutica 1970 , p. 834 https://books.google.com/books?id=R79GAQAAMAAJ&pg=834 .
30. Mosher, Dave (16 de octubre de 2019). "La NASA no está segura de qué pasó con uno de sus últimos módulos de aterrizaje en la luna Apolo. La verdad probablemente sea deprimente" . Business Insider . Consultado el 29 de junio de 2020 .
31. Estados Unidos. Congreso. Casa. Comité de Ciencia y Astronáutica (1969). 1970 Autorización de la NASA: Audiencias, Nonagésimo primer Congreso, Primera sesión, HR 4046, HR 10251 (reemplazada por HR 11271) . Oficina de Imprenta del Gobierno de EE. UU. págs. 1127–1128.
32. Estados Unidos. Congreso. Casa. Comité de Ciencia y Astronáutica 1969 , p. 1021 https://books.google.com/books?id=J8ZGAQAAMAAJ&pg=1021 .
33. "Ubicación de los módulos lunares de Apolo" . Museo Nacional del Aire y del Espacio del Smithsonian . Consultado el 29 de junio de 2020 .
34. Camión Apollo LM en la Enciclopedia Astronautica de Mark Wade Archivado el 15 de diciembre de 2005en la Wayback Machine - Descripción de la etapa de descenso LM adaptada para el transporte sin tripulación de carga a una base lunar permanente.

Otras lecturas

• Kelly, Thomas J. (2001). Moon Lander: Cómo desarrollamos el módulo lunar Apollo (Serie Historia de la aviación y vuelos espaciales del Smithsonian). Prensa de la Institución Smithsonian. ISBN 1-56098-998-X . 
• Baker, David (1981). La historia del vuelo espacial tripulado . Editores de la Corona. ISBN 0-517-54377-X 
• Brooks, Courtney J., Grimwood, James M. y Swenson, Loyd S. Jr (1979) Chariots for Apollo: A History of Manned Lunar Spacecraft NASA SP-4205.
• Haeuplik-Meusburger S. (2011). Arquitectura para astronautas. Un enfoque basado en actividades. Saltador. [1] ISBN 978-3-7091-0666-2 
• Pellegrino, Charles R. y Stoff, Joshua. (1985) Carros para Apolo: La historia no contada detrás de la carrera hacia la Luna . Ateneo. ISBN 0-689-11559-8 (Este no es el libro de la serie de historia de la NASA del mismo título base, arriba, sino un trabajo totalmente sin relación). 
• Sullivan, Scott P. (2004) Virtual LM: Un ensayo pictórico de la ingeniería y construcción del módulo lunar Apolo . Libros Apogee . ISBN 1-894959-14-0 
• Stoff, Joshua. (2004) Construcción de naves lunares: el módulo lunar Grumman . Publicaciones de Arcadia. ISBN 0-7385-3586-9 

enlaces externos

• Documentación del módulo lunar de la NASA Lunar Surface Journal
• Descripción general de Google Moon de los sitios de aterrizaje de Apolo
• Catálogo de la NASA: módulo lunar del Apolo 14
• Demostración del módulo de excursión lunar y explicación de sus sistemas (1966, Thomas Kelly en la planta de Grumman en Long Island, episodio de Science Reporter , película del MIT publicada en YouTube)
• Se recuerda el montaje y la prueba del espacio / nave : un sitio "dedicado a los hombres y mujeres que diseñaron, construyeron y probaron el módulo lunar en Grumman Aerospace Corporation, Bethpage, Nueva York"
• Lo llamamos 'The Bug' , por DC Agle, Air & Space Magazine , 1 de septiembre de 2001 - Descripción general del descenso de LM
• Folleto de estructuras de LM del Apolo 11 para LM-5 (PDF): documento de capacitación entregado a los astronautas que ilustra todas las estructuras de LM discretas
• Manual de operaciones de Apolo, módulo lunar (LM 10 y posteriores), volumen uno. Subsystems Data (PDF) Manual del fabricante que cubre los sistemas del LM.
• Manual de operaciones de Apolo, módulo lunar (LM 11 y posteriores), volumen dos. Manual de fabricantes de procedimientos operativos que cubre los procedimientos utilizados para volar el LM.
• Lista de verificación de activación de LM del Apolo 15 para LM-10 : lista de verificación que detalla cómo preparar el LM para la activación y el vuelo durante una misión
• Video de lanzamiento del módulo lunar

Juegos

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con los módulos lunares de Apollo .

• Simulación del módulo de aterrizaje lunar procedimental de Perilune 3D
• Lander Juego de simulación de aterrizaje de módulo lunar 2D en línea
• Easy Lander 3D Juego de simulación de aterrizaje del módulo lunar