Studium umieszczenia dodatkowych instrumentów na Apollo CSM (1967)

0

Jeszcze na początku 1968 roku NASA planowała zaawansowane misje Apollo z użyciem dwóch ciężkich rakiet Saturn V. Pierwsza z nich miała wynieść na orbitę pojazd Apollo CSM (Command and Service Module) oraz automatyczny lądownik towarowy; druga rakieta kolejny CSM wraz z lądownikiem księżycowym programu Apollo LEM, poddanym jednak licznym usprawnieniom oraz modyfikacjom, który umożliwiłyby jego dłuższy pobyt na powierzchni Księżyca. Załoga pierwszej misji mogłaby zdalnie pilotować lądownik towarowy oparty o technologię LEM z orbity księżycowej, od momentu jego odłączenia od pojazdu załogowego Apollo do jego lądowania w wyznaczonym miejscu (o ile lądowanie nie odbyłoby się w trybie automatycznym). Poza tym zadaniem załoga nie miałaby jednak wiele do roboty. Zadaniem drugiej misji było lądowanie na powierzchni w pobliżu pojazdu towarowego i wykorzystanie jego zapasów w wielodniowej, złożonej eksploracji miejsca lądowania.

W studiach przeprowadzonych w czerwcu 1967 roku firma Bellcomm zajęła się opracowaniem możliwości badań Księżyca, po umieszczeniu na jego powierzchni automatycznego lądownika towarowego. Bellcomm, spółka z siedzibą w Waszyngtonie i zależna od American Telephone & Telegraph, zapewniała doradztwo techniczne oraz zarządcze dla należącego do NASA Apollo Program Director and Office of Manned Space Flight w latach od 1962 do 1971. Firma zaproponowała zwiększenie wartości naukowej misji lądownika towarowego przez dodanie około 450 kilogramów instrumentów do badania Księżyca z orbity, w tym kamer, magnetometru, wysokościomierza radarowego, spektrometru promieniowania gamma oraz płytek kolektorów mikrometeorytów.

Firma zaproponowała trzy miejsca umieszczenia tych instrumentów (szczegóły na załączonym obrazku). W pierwszym z nich, dodatkowy „moduł pośredni” (intermodule), zostałby wystrzelony razem z pierwszą misją, dzięki jego przyłączeniu do portu cumowniczego LEM i zawierałby dość miejsca dla większości nowych urządzeń. Po tym jak trzeci stopień rakiety Saturn V – S-IVB – zakończyłby swoje działanie przez skierowanie całego zespołu w kierunku Księżyca, CSM odłączyłby się od zestawu, obrócił o 180 stopni, zacumował do modułu pośredniego i w ten sposób wyciągnął zarówno sam moduł, jak i podłączony do niego lądownik. Na orbicie księżycowej towarowa wersja LEM odłączyłaby się od modułu, pozostawiając go wraz z instrumentami podłączonego do Apollo CSM.

Jednocześnie Bellcomm ocenił, że drugie miejsce na CSM – cylindryczny moduł serwisowy (SM), było najmniej obiecującym ze wszystkich opcji, ponieważ dodanie okien dla kamer wymagałoby dokonania rozległych modyfikacji pojazdu kosmicznego. Ponadto, takie umieszczenie kamer oznaczałoby, że wydostanie kaset z kliszami stałoby się zadaniem bardzo trudnym.

Ostatnią lokalizacją, gdzie można by zainstalować dodatkowe urządzenia była sama kapsuła załogowa CM (Command Module) o stożkowatym kształcie i wyposażona także w okna. Bellcomm zasugerował, że instrumenty mogłyby zajmować przestrzeń w kapsule normalnie zarezerwowaną dla próbek księżycowych, przywożonych przez załogi z powierzchni. Dodatkowe miejsce na urządzenia w CM mogłoby stać się dostępne jeśli misja lądownika towarowego posiadałaby jedynie dwuosobową załogę, zamiast typowej trójki.

Pozbycie się instrumentów przed opuszczeniem orbity księżycowej oznaczałoby także zmniejszenie ilości paliwa wymaganego przez CSM do rozpoczęcia lotu powrotnego na Ziemię, dzięki czemu można by wykorzystać jego nadmiar do przeprowadzenia manewrów na orbicie Srebrnego Globu. Bellcomm zaproponował by ten „nadmiar” materiału pędnego zużyć do zmiany orbity CSM na taką, która umożliwi częste przeloty nad głównym celem eksploracji księżycowej, takim jak Krater Kopernik.

W latach 1971-1972, mniej więcej w czasie gdy Bellcomm zakończył działalność, Apollo 15, 16 oraz 17 wykonały ostatnie trzy misje księżycowe w ramach programu. Każdy z ich modułów CSM zawierał zainstalowany na SM „Scientific Instrument Module Bay – SIM Bay” (szczegóły w załączonym obrazku). Pilot modułu załogowego Apollo (Command Module Pilot) prowadził dzięki urządzeniom zainstalowanym w SIM mapowanie Srebrnego Globu, podczas gdy dwaj pozostali członkowie jego załogi – Dowódca (Commander) i Pilot Modułu Księżycowego (Lunar Module Pilot) – pracowali na jego powierzchni. Moduł SM nie zawierał jednak okien dla instrumentów – zamiast tego CMP odrzucał specjalnie zaprojektowany panel, odsłaniając tym samym przestrzeń SIM Bay. Po zejściu z orbity księżycowej CMP wykonywał spacer kosmiczny, przechodząc z CM do SIM Bay aby wyciągnąć kasety z naświetlonymi kliszami.

David S.F. Portree
Beyond Apollo blog

Na podstawie:

Potential Use of the CSM for Lunar Orbital Mission Work – Case 232, C. Byrne, et al., Bellcomm, June 4, 1967.

Diagram przedstawiający rozmieszczenie urządzeń w przedziale SIM Bay dla misji Apollo 15 oraz 16 (NASA)Astronauta Apollo 17 - Ron Evans - odbywa spacer kosmiczny do SIM Bay w celu odzyskania kaset z naświetlonym filmem (NASA/JSC/ASU - AS17-152-23393)

Kamera zainstalowana w przedziale Sim Bay w misjach Apollo, wyposażona w wysokościomierz laserowy, właściwą kamerę do wykonywania zdjęć powierzchni oraz kamerę rejestrującą położenie gwiazd w celu okreslenia pozycji pojadu w przestrzeni (NASA/Fairchild)

Trzy warianty umieszczenia dodatkowych instrumentów naukowych; od lewej: na module pośrednim, na module serwisowym, na module załogowym (NASA/Bellcomm)

Share.

Comments are closed.