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アポロ13コマンドとサービスモジュール(CSM)

説明

アポロ13は、月の表面に人間を運ぶための第三のミッションであることを意図していたが、酸素タンクの一つの爆発と他のシステムへの損傷は、計画された月の着陸が起こる前にミッションが中止された。 1970年4月17日、ジェイムズ・A・ラヴェル・ジュニア中佐、ジョン・L・スウィガート・ジュニア中佐、月着陸船フレッド・W・ヘイゼ・ジュニア中佐は無事に地球に帰還した。アポロ13号は、1970年4月11日19:13:00UT(02:13:00p.m.EST)にケネディ宇宙センターのpad39AからサターンV SA-508で打ち上げられた。 第二段昇圧時には、S-II段の中央エンジンが132秒早く遮断され、残りの四つのエンジンが通常よりも34秒長く燃焼する原因となった。 S-II燃焼後の速度はまだ計画よりも68m/秒低かったため、19時25分40秒のs-IVB軌道挿入燃焼は計画よりも9秒長くなった。 Translunar注入は21:54:47UTに行われ、CSM/S-IVB分離は22:19:39UTに行われ、CSM-LMドッキングは22:32に行われた。:09UT. S-IVB補助推進システムは、4月12日01時13分(UT)に217秒間燃焼し、s-IVBを月の衝突軌道に投入した。 (4月14日01:09:41.0に2.75秒、27.86Wで、水平から76度の角度で2.58km/sの速度で月面に衝突しました。 4月13日01:27(UT)に3.4秒の中間コース補正が行われた。

アポロ13号から02:24UTから02:59UTまでのテレビ放送が14日に行われ、数分後、03:06:18Utにジャック-スウィガートがファンを回してサービスモジュール内の酸素タンク1と2を攪拌した。 事故審査委員会は、酸素タンクno.2の飛行前の試験中に損傷したワイヤが短絡し、テフロン絶縁が発火したと結論づけた。 火災はタンク内に広がり、14日3時07分53秒(10日07時53分EST13日55時54分53秒ミッション経過時間)まで圧力を上げ、酸素タンクno.2が爆発し、酸素タンクno.1とサービスモジュールの内部に損傷を与え、ベイno.4カバーを吹き飛ばした。 酸素貯蔵器が枯渇すると、コマンドモジュールは使用できなくなり、ミッションは中止され、乗組員は月面モジュールに移され、コマンドモジュールの電源を切った。

08:43UTでは、月モジュール降下推進システム(lmdps)を使用して、03:13UT18Aprilにインド洋を目標とした自由帰還軌道に宇宙船を配置するために、中間コース操縦(11.6m/s delta V)が行われた。 月を丸めた後、別のLMDPSは02:40:39UT15April263のために燃えます。4秒で262m/sの差動速度が発生し、推定帰還時間を18:06UT17に短縮し、太平洋中部でのスプラッシュダウンが行われた。 電力やその他の消耗品を節約するために、月面モジュールは環境制御、通信、テレメトリを除いてパワーダウンされ、受動的な熱制御が確立されました。 4月16日04時32分(UT)、10%のスロットルで15秒のlmdps燃焼が発生し、2.3m/sの速度低下が生じ、進入飛行経路の角度が-6.52度に上昇した。 これに続いて、乗組員は部分的にCSMをパワーアップしました。 上17四月に12:53UT a22.4秒のlmdpsバーンは、飛行経路の進入角度を-6.49度にしました。

熱シールドを保護するためにコマンドモジュールに取り付けられていたサービスモジュールは、17日13:15:06UTに投棄され、乗組員は損傷の写真を撮影した。 コマンドモジュールはパワーアップされ、月モジュールは16時43分02秒(UT)に投棄された。 月面のALSEP装置に3.9kgのプルトニウムを含むSNAP-27発電機を含む大気圏再突入を生き延びた月面モジュールの一部は、ニュージーランドの北東の太平洋に落ちた。 アポロ13号は、1970年4月17日18時07分41秒(米国東部標準時午後1時07分41秒)に太平洋に打ち上げられ、142時間54分41秒のミッション経過後に打ち上げられた。 スプラッシュダウン地点は、南緯21度38分、西経165度22分、アメリカ領サモアの南東、回収船Uss硫黄島から6.5km(4マイル)であった。

宇宙船はアポロHシリーズの第二号でした。 ミッションの目的は、(1)月の丘陵地フラ-マウロ地域の探索、(2)フラ-マウロ層の物質のセレノロジー検査、調査、サンプリング、(3)アポロ月面実験パッケージ(ALSEP)の展開と活性化、(4)月面環境で働く人間の能力をさらに開発する、(5)候補月探査サイトの写真を取得することであった。 これらの目標は、ほぼ円形の月の軌道から、緯度3度、経度17度の月の表面上で実行されることになっていました。 計画されたミッションの目的は実現されなかったが、限られた量の写真データが得られた。 ラヴェルは4回目の宇宙飛行(以前はジェミニ7号、ジェミニ12号、アポロ8号で飛行していた)で海軍大尉であり、ハイゼとスウィガートは両方とも最初の宇宙飛行で民間人であった。 予備の乗組員はジョン・ヤング、チャールズ・デューク、ジョン・スウィガートであった(乗組員がドイツの麻疹に曝された後、トーマス・マッティングリーに代わった)。 アポロ13号のコマンドモジュール”オデッセイ”は現在、カンザス州ハッチンソンのカンザス-コスモスフィア-アンド-スペース-センターにある。 それはもともとフランスのパリのMusee de L’Airで展示されていました。

宇宙船とサブシステム

名前が示すように、コマンドとサービスモジュール(CSM)は、乗組員、宇宙船操作システム、再突入装置を収容するコマンドモジュール(CM)と、ほとんどの消耗品(酸素、水、ヘリウム、燃料電池、燃料)と主推進システムを運ぶサービスモジュール(SM)で構成されていた。 取り付けられた二つのモジュールの全長は11.0メートル、最大直径は3.9メートルであった。 ブロックII CSMはアポロ計画の全ての有人ミッションに使用された。 アポロ13号のCSMの質量は28,881kgで、推進剤と消耗品を含む打ち上げ質量であり、このうちコマンドモジュール(CM109)の質量は5703kg、サービスモジュール(SM109)の質量は23,178kgであった。

電気通信には、宇宙飛行士、CM、LM、地球間の通信のための音声、テレビ、データ、追跡および測距サブシステムが含まれていました。 音声連絡は、Sバンドのアップリンクとダウンリンクシステムによって提供されました。 追跡は統一されたSバンドトランスポンダを介して行われました。 直径79cmの放物線皿からなる高利得可動Sバンドアンテナは、SMの後方端の折り畳みブームに取り付けられました。 二つのVHFサイミターアンテナもSMに搭載された。 また、CMにはVHF回収ビーコンも搭載されていた。 CSMの環境制御システムは小屋の大気、圧力、温度、二酸化炭素、臭気、粒子および換気を調整し、電子機器の温度較差を制御した。

コマンドモジュール

CMは、そのベースに3.9mの最大直径と3.65mの高さを持つ円錐形の圧力容器でした。 それはシートのアルミ合金の間で結ばれるアルミニウム蜜蜂の巣のsandwhichのなされました。 CMの基盤はablative材料としてフェノールのエポキシ樹脂で満ちているろう付けされたステンレス鋼の蜜蜂の巣から成っていた遮熱から成り、1.8から6.9cm コーンの先端には、月着陸船と交尾するように設計されたハッチとドッキングアセンブリがあった。 CMは3つの区画に分かれていた。 コーンの機首の前方コンパートメントには、直径25.4mのメインパラシュート、5mのドローグパラシュート、および地球着陸のためのパイロットモルタルシュートが設置されていた。 後部区画はCMの基部の周りに配置され、推進剤タンク、反応制御エンジン、配線、配管が含まれていた。 乗組員室はCMの容積のほとんどを占め、約6.17立方メートルのスペースを占めていた。 スペースの中央には3つの宇宙飛行士用のソファが前を向いて並んでいました。 中央のソファの上には大きなアクセスハッチが設置されていた。 短いアクセストンネルはCMの鼻のドッキングのハッチにつながった。 乗組員室には、宇宙飛行士が使用する制御装置、ディスプレイ、ナビゲーション機器、その他のシステムが保持されていました。 CMには5つの窓がありました: アクセスハッチに1つ、2つの外側の座席に各宇宙飛行士の隣に1つ、および2つの前方に面したランデブー窓があります。 5つの銀/酸化亜鉛電池は、CMとSMが取り外された後に電力を供給し、3つは再突入と着陸のために、2つは車両分離とパラシュート展開のために電力を供給した。 CMは12個の420N四酸化窒素/ヒドラジン反応制御スラスタを持っていた。 CMは、サービスモジュールから分離した後、ミッションの終了時に再突入能力を提供しました。

サービスモジュール

SMは直径3.9メートル、7つの円筒でした。CMの背面に取り付けられた長さ6m。 SMの外皮は2.5cmの厚いアルミニウム蜜蜂の巣のパネルから形作られました。 内部は粉砕されたアルミニウムラジアルビームによって中央の円筒の周りの六つのセクションに分割された。 中央シリンダーに搭載されたSMの背面には、再起動可能なハイパーゴリック液体推進剤91,000Nエンジンと円錐形のエンジンノズルを搭載したジンバルがあった。 姿勢制御は、SMの前方部分の周りにそれぞれ90度離れた4つの450N反応制御スラスタの四つの同一のバンクによって提供された。 SMの6つのセクションには、28ボルトの31セルの水素酸素燃料電池、2つの極低温酸素と2つの極低温水素タンク、主推進エンジン用の4つのタンク、燃料用の2つと酸化剤用の2つ、およびサブシステムが主推進ユニットであった。 中央シリンダーには二つのヘリウムタンクが取り付けられていた。 電力システムのラジエーターはシリンダーの上部にあり、環境制御ラジエーターパネルは底部の周りに配置されていました。

アポロ計画

アポロ計画には、多数の未開発のテストミッションと12の有人ミッションが含まれていました: 三つの地球周回ミッション(アポロ7、9、アポロ-ソユーズ)、二つの月周回ミッション(アポロ8、10)、月スウィングビー(アポロ13)、六つの月着陸ミッション(アポロ11, 12, 14, 15, 16, および17)。 これらの6つのミッションのそれぞれから2人の宇宙飛行士(ニール・アームストロング、エドウィン・オルドリン、チャールズ・コンラッド、アラン・ビーン、アラン・シェパード、エドガー・ミッチェル、デイヴィッド・スコット、ジェームズ・アーウィン、ジョン・ヤング、チャールズ・デューク、ジーン・サーナン、ハリソン・シュミット)が月面を歩き、他の太陽系の天体に足を踏み入れた唯一の人間であった。 アポロ計画の総資金は約20,443,600,000ドルであった。

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