Apollo kommandomodul rørte aldrig ved månen. Men det gjorde landingen mulig.

Kommandomodulet i Apollo 11 under sin rejse til månen.

Kommandomodulet i Apollo 11 under sin rejse til månen. (Billedkredit: NASA)



Da en eksplosion rystede Apollo 13 's servicemodul den 13. april 1970 blev køretøjets vigtige rolle og det vedlagte kommandomodulrumfartøj pludselig krystalklart.



Astronauterne mistede en iltbeholder øjeblikkeligt , og den anden blev stærkt beskadiget. Den vitale motor, der skulle bringe astronauterne hjem igen, blev slået ud af drift. De tre besætningsmedlemmer kom dog hjem, men knap nok - og kun ved at bruge det vedlagte månemodul som redningsbåd.

Nok havde månemodulet ilt og vand og strøm. Men det havde ikke nok til let at opretholde tre mennesker i de fire dage, der var nødvendige for at komme hjem. Og helt sikkert bar månemodulet en motor, der var i stand til at få astronauterne til at bane jorden fra månens nabolag. Men dette var langt fra, hvad landeren var designet til at gøre, og det var en vanskelig forretning.



Relaterede: Apollo 11 at 50: A Complete Guide to the Historic Moon Landing

Så mens Apollo -programmets månelandinger, der begyndte for 50 år siden den 20. juli, vil være i tankerne i de kommende uger, fortjener kommandomodulet sin tid i rampelyset. Det var rumfartøjets astronauter, der sad i, mens de raket til rummet og i de fleste tilfælde på turen hjem igen. Det var trods alt kun kommandomodulet, der havde et varmeskjold.

Nogle historikere, som Mike Neufeld, seniorkurator ved Smithsonian National Air and Space Museum, har argumenteret for, at kommandomodulet ikke kan beskrives som sit eget rumfartøj , fordi det var det vedhæftede servicemodul, der havde alt udstyr, der tillod kommandomodulet at fungere. (Neufeld foretrækker således udtrykket kommando og servicemodul, sagde han til demokratija.eu, en brug, som NASA også har brugt ofte.)



Men hvad enten det var isoleret eller arbejdet med sin partner, var en ting sikker: Kommandomodulet var inspireret af alle NASA -rumfartøjer, der kom før det. Den store forskel? Apollos kommandomodul var større og var i stand til at modstå mere varme, da astronauterne kom ind i Jordens atmosfære ved højere hastigheder.

Udvikling

Apollo var det sidste af tre rumfartøjsprogrammer, der gradvist fik NASA til at besætte månemissioner. Kviksølv var et enkelt rumfartøj af en person, der hovedsageligt kørte på autopilot, selvom en astronaut kunne overtage på afgørende øjeblikke, f.eks. under landing.

Tvillingerne, som blev udviklet efter at ingeniører begyndte at arbejde på Apollo, et trin større end Merkur, der bar to astronauter. Rumfartøjer i Gemini-serien testede vitale milepæle for månens mission, såsom docking og facilitering af rumvandringer, mens de stadig var i jordens kredsløb.



Men det ville være Apollos kommandomodul, der ville flyve til månen. Det blev udviklet af North American Aviation. (Det selskab blev senere kendt som det nordamerikanske Rockwell og er i dag en del af Boeing.)

Kommandomodulet havde en bredere, fladere cylindrisk næse sammenlignet med Mercury- eller Gemini -rumfartøjet, sagde Neufeld. Apollo -designet var fuldstændig dækket af varmeskjold, selvom den tykkeste del var på bagenden. Apollos computer, selvom den let blev overført til nutidens mobiltelefoner, var et vidunder for dagen, baseret på den hurtigtberegnende integrerede chip, frem for de halvledertransistorer, der blev brugt under Tvillingerne.

Relateret: Hvordan NASAs Apollo -astronauter gik til månen

Praktisk taget fløj kommandomodulet kun af sig selv i løbet af de få timer før genindtastning, og kørte på batterier på det tidspunkt. Ellers stolede det på servicemodulet, der brugte brændselsceller til elektrisk strøm, en Tvilling -innovation, som Apollo fortsatte, sagde Neufeld. Disse brændselsceller genererede vand som et affaldsprodukt, som astronauter var i stand til at drikke, i en første til amerikansk rumflyvning.

Et af kommandomodulets unikke funktioner i forhold til tidligere rumfartøjer var en navigationsstation udstyret med et fjernsyn og en sekstant, sagde Neufeld. 'Dette var for at astronauterne i teorien kunne navigere hjem igen, hvis de mistede kontakten med jorden,' sagde han.

Men arrangementet var ikke perfekt. Navigationsstationen havde en vejledningsplatform baseret på gyroskoper, som har tendens til at 'glide' eller miste nøjagtighed over tid. Så under de fleste missioner måtte astronauter fra tid til anden justere vejledningsplatformen.

Dette blev et af de mindre kendte problemer med Apollo 13. Efter den første eksplosion klamrede det resulterende affald og ilt fra den ødelagte tank sig om rumfartøjet i en grim demonstration af tyngdekraftens tiltrækning. Rodet gjorde det svært for astronauterne at justere deres vejledningsplatform til hjemturen. I stedet brugte besætningen i samråd med missionskontrol foranstaltninger som at justere linjen mellem dag og nat på Jorden for sikkert at vende tilbage.

Design ændringer

Kommando- og servicemodulet gennemgik tre store designændringer i løbet af sin levetid, sagde Neufeld. Den første kom efter Apollo 1 , da en dødbringende jordbrand dræbte tre besætningsmedlemmer den 27. januar 1967, mens de kørte et øvelsesløft på affyringspladen.

Apollo 1 brugte den tidligste 'Block 1' version af kommandomodulet, som brugte indlejrede ydre og indre luger til en strammere forsegling. Da en brand brød ud inde i rumfartøjet, var besætningen ikke i stand til at komme ud. Værre var, at indersiden var fyldt med brandfarlige genstande, der blev holdt under brandfarlige forhold. Disse var brandfarer, som NASA og dets producent ikke havde overvejet.

I kølvandet på ulykken redesignede North American Aviation rumfartøjet 'for at eliminere farerne ved ledninger,' sagde Neufeld og fjerne brandfarlige materialer fra modulet. NASA skiftede også til Block 2 -versionen af ​​rumfartøjet, som havde en luge, der kunne åbnes på få sekunder.

Apollo 13 foranledigede en anden ændring. Selve eksplosionen, indså NASA senere, var forårsaget af en række lednings- og håndteringsproblemer på jorden. Disse problemer udløste en brand i servicemodulet, som sprængte en af ​​iltbeholderne og rev forbindelsen til den anden, forklarede Neufeld.

Oxygen var ikke kun afgørende for at holde astronauterne i vejret, men også for strøm, fordi det leverede brændselscellerne. Så efter Apollo 13 blev der tilføjet en tredje ilttank til servicemodulet på den modsatte side af bugten fra ilttankene fra brændselscellerne, sagde Neufeld. 'Det gav noget backup -ilt, hvis der nogensinde var et problem, der slog de to andre iltbeholdere ud,' sagde han.

Relaterede: Hvorfor lignede månemodulet så meget som en månebug

Den sidste store ændring af kommando- og servicemodulet kom i tilføjelse af en kvadrant til servicemodulet for Apollos 15 , 16 og 17. Disse sidste missioner til månen var stærkt fokuseret på videnskab. Den prioritet betød en travl tidsplan for astronauten, der blev tilbage i kommandomodulet, mens de to andre besætningsmedlemmer udforskede månen.

Kommandomodulets astronaut ville tage billeder og udføre eksperimenter, mens han stadig var inde i rumfartøjet. På vej hjem ville astronauten udføre en rumvandring for at hente film fra et kamera, der fotograferede månens overflade uden for rumfartøjet, samt alt andet, der skulle tilbage til jorden, sagde Neufeld.

I disse dage lever kommandomodulets arv videre i nyt rumfartøj, der er designet til at flyve inden for de næste par år. Disse omfatter to erhvervskøretøjer, SpaceX's Crew Dragon og Boeings CST-100 Starliner , hver designet til at bringe mandskaber til den internationale rumstation. NASA bygger også sin egen efterfølger til kommandomodulet, et månens rumfartøj ved navn Orion, der planlægges testet på sin første måne-rejse tidligst i 2020.

Følg Elizabeth Howell på Twitter @howellspace . Følg os på Twitter @Spacedotcom og på Facebook .