Holdkörüli találkozó - Lunar orbit rendezvous
A holdpálya -találkozó ( LOR ) kulcsfontosságú koncepció az emberek hatékony leszállásához a Holdra és visszatéréshez a Földre. Ezt az 1960 -as és 1970 -es években az Apollo program küldetéseire használták fel . A LOR -misszió során egy fő űreszköz és egy kisebb holdraszálló holdpályára utazik . A holdraszálló ezután önállóan ereszkedik le a Hold felszínére, míg a fő űrhajó a Hold pályáján marad. Az ottani küldetés befejezése után a lander visszatér a Hold pályájára, hogy találkozzon és újra dokkoljon a fő űrhajóval, majd a személyzet és a hasznos teher áthelyezése után eldobják. Csak a fő űrhajó tér vissza a Földre.
A holdpálya-találkozót először 1919-ben ismerte meg Jurij Kondratyuk ukrán mérnök , amely a leggazdaságosabb módja annak, hogy egy embert oda-vissza utazzon a Holdra.
A leghíresebb példa az Apollo Project parancsnoki és szervizmodulja (CSM) és a Hold -kirándulási modul (LEM) volt, ahol mindkettőt egyetlen rakétacsomagban küldték egy transzlunáris járatra. Azonban azok a változatok, ahol a leszállók és a fő űrhajók külön utaznak, mint például a Holdra szállási terv, amelyet a Shuttle-Derived Heavy Lift Launch Vehicle és az Golden Spike esetében javasoltak , szintén Holdkörüli találkozónak minősülnek.
Előnyök és hátrányok
Előnyök
A LOR fő előnye az űreszköz hasznos terhelésének megtakarítása, mivel a Hold pályájáról a Földre való visszatéréshez szükséges hajtóanyagot nem kell holt súlyként lejuttatni a Holdra, majd vissza a Hold pályájára. Ennek multiplikatív hatása van, mert a később felhasznált "önsúlyos" hajtóanyag minden fontját hamarabb kell több hajtóanyaggal meghajtani, és azért is, mert a megnövelt hajtóanyag megnövelt tanktartalmat igényel. Az ebből eredő tömegnövekedéshez több tolóerőre is szükség lenne a holdra szálláshoz, ami nagyobb és nehezebb motorokat jelent.
További előnye, hogy a holdraszálló csak erre a célra tervezhető, ahelyett, hogy a fő űrhajót a holdraszálláshoz is alkalmassá kellene tenni. Végül, a Hold -leszállóhoz szükséges második életfenntartó rendszer készlet a fő űrhajó rendszereinek biztonsági mentéseként szolgálhat.
Hátrány
A holdpályás találkozót 1962-től kockázatosnak tekintették, mert az űrtalálkozót még a Föld pályáján sem sikerült elérni. Ha az LEM nem tudná elérni a CSM-et, két űrhajós rekedt volna, és nem tudna visszatérni a Földre, vagy túlélni a légkörbe való visszatérést . A félelem alaptalannak bizonyult, mivel a találkozót 1965-ben és 1966-ban sikeresen demonstrálták hat Project Gemini küldetésen radar és fedélzeti számítógépek segítségével. Azt is sikerrel hajtották végre mind a nyolc alkalommal, amikor Apollo -missziókon kipróbálták.
Apollo Mission mód kiválasztása
Amikor az Apollo Hold leszállási programját 1961-ben elindították, azt feltételezték, hogy a háromfős parancsnoki és szolgálati modul kombinációt (CSM) fogják használni a Hold felszínéről történő felszálláshoz és a Földre való visszatéréshez. Ezért egy nagyobb rakétaszakaszon kell leszállnia a Holdra futómű lábakkal, ennek eredményeként egy nagyon nagy űrhajót (több mint 100 000 fontot (45 000 kg)) kell küldeni a Holdra.
Ha ezt közvetlen emelkedéssel (egyetlen hordozórakétán ) hajtják végre , akkor a szükséges rakétának rendkívül nagynak kell lennie, a Nova osztályban. Ennek alternatívája a Föld körüli pálya találkozása lett volna , amelyben a Szaturnusz osztály két vagy több rakétája elindítja a teljes űrhajó részeit, amelyek a Hold pályára indulása előtt találkoznak a Föld pályáján. Ez magában foglalhat egy külön indított földi indulási szakaszt, vagy az üres indulási szakasz pályán történő tankolását.
Tom Dolan a holdpálya -találkozás alternatíváját javasolta, amelyet Jim Chamberlin és Owen Maynard tanulmányozott és népszerűsített az Űr Munkacsoportban 1960 -ban az Apollo korai megvalósíthatósági tanulmányaiban. Ez az üzemmód lehetővé tette, hogy egyetlen Saturn V elindítsa a CSM -et a Holdra egy kisebb LEM -mel. Amikor a kombinált űrhajó eléri a Hold pályáját , a három űrhajós egyike a CSM -nél marad, míg a másik kettő belép a LEM -be, kiköt és leereszkedik a Hold felszínére. Ezután a LEM emelkedési szakaszát használják, hogy újra csatlakozzanak a CSM -hez a holdpályán, majd eldobják a LEM -et, és a CSM -et használják a Földre való visszatéréshez. Ezt a módszert a tudomására hozni, a NASA munkatársa Rendszergazda Robert Seamans által Langley Research Center mérnök John C. Houbolt , aki vezette a csapatot, hogy kifejlesszék.
Amellett, hogy kevesebb hasznos terhet igényel, a LOR megközelítés másik előnye volt az, hogy használhat egy holdraszállítót. A LEM tervezése az űrhajósok számára tisztán látta leszállóhelyét a megfigyelési ablakokon keresztül, körülbelül 4,6 méter (15 láb) magasságban a felszín felett, szemben a hátukon a Command Module landerben, legalább 40 vagy 50 láb (12 vagy 15 láb) m) a felszín felett, csak a televízió képernyőjén keresztül láthatja.
A LEM második személyzetként történő fejlesztése a redundáns kritikus rendszerek (elektromos áram, életmentés és meghajtás) további előnyeit jelentette, amelyek lehetővé tették, hogy "mentőcsónakként" használják az űrhajósok életben tartásához és biztonságos hazajuttatásához. kritikus CSM rendszerhiba esetén. Ezt rendkívüli esetként képzelték el, de nem képezték a LEM specifikációk részét. Mint kiderült, ez a képesség 1970 -ben felbecsülhetetlennek bizonyult, és megmentette az Apollo 13 űrhajósainak életét, amikor egy oxigéntartály robbanása letiltotta a szervizmodult.
Pártfogás
Dr. John Houbolt nem hagyta figyelmen kívül a LOR előnyeit. Tagjaként Lunar Mission irányító csoport, Houbolt már tanult különböző műszaki szempontjai tér randevú 1959 óta, és meg volt győződve arról, mint sokan mások a Langley Research Center , hogy LOR nem csak a leginkább járható út, hogy azt a Hold előtt évtized telt el, ez volt az egyetlen út. Számos alkalommal számolt be eredményeiről a NASA -nak, de határozottan úgy érezte, hogy a belső munkacsoportok (amelyeknek előadásokat tartott) önkényesen megállapított "alapszabályokat" követnek. Houbolt szerint ezek az alapszabályok korlátozták a NASA gondolkodását a Hold -küldetésről - és a LOR -t kizárták, mielőtt tisztességesen megfontolták volna.
1961 novemberében Houbolt merész lépést tett, hogy kihagyta a megfelelő csatornákat, és kilenc oldalas privát levelet írt közvetlenül Robert C. Seamans ügyintézőnek . - Kissé hangként a pusztában - tiltakozott Houbolt a LOR kizárása ellen. - A Holdra akarunk menni, vagy nem? - kérdezte a Langley mérnök. "Miért fogadják el egyszerűen Nova -t, a maga méretes méretével, és miért zárják ki vagy védekeznek egy sokkal kevésbé grandiózus találkozókkal kapcsolatos tervből? Tisztában vagyok vele, hogy az ilyen módon való kapcsolatfelvétel kissé szokatlan" - ismerte el Houbolt. A szóban forgó kérdések elég fontosak mindannyiunk számára ahhoz, hogy egy szokatlan folyamat indokolt legyen. "
Két hétbe telt, mire Seamans válaszolt Houbolt levelére. A kinevezett adminisztrátor egyetértett abban, hogy "rendkívül káros lenne szervezetünkre és az országra nézve, ha szakképzett személyzetünket indokolatlanul korlátoznák a korlátozó irányelvek". Biztosította Houboltot, hogy a NASA a jövőben nagyobb figyelmet fordít a LOR -ra, mint eddig.
A következő hónapokban a NASA éppen ezt tette, és sokak meglepetésére mind az ügynökségen belül, mind azon kívül a sötét ló jelölt, LOR gyorsan az éllovas lett. Számos tényező döntött a kérdés javára. Először is, egyre nagyobb volt a csalódottság a közvetlen felemelkedés gondolatával, mivel az idő és a pénz miatt egy 50 láb (15 m) átmérőjű Nova rakéta kifejlesztéséhez szükséges , szemben a 10 láb átmérőjű Saturn V-vel. . Másodszor, egyre nagyobb volt a technikai aggodalom amiatt, hogy a Föld körüli pályán való találkozás által megkövetelt viszonylag nagy űreszközök hogyan tudnak majd manőverezni a Holdra történő puha leszálláshoz. Ahogy a NASA mérnöke, aki meggondolta magát, elmagyarázta:
Az üzlet, hogy szemügyre vegye a dolgot a Holdig, valóban nem adott kielégítő választ. A legjobb dolog a LOR -ban az volt, hogy lehetővé tette számunkra, hogy külön járművet építsünk a leszálláshoz.
Az első nagy csoport, amely megváltoztatta véleményét a LOR javára, Robert Gilruth Űr Munkacsoportja volt, amely még mindig Langley -ben volt , de hamarosan Houstonba költözött, mint a Manned Spacecraft Center . A második, aki Wernher von Braun csapata érkezett az Alabama állambeli Huntsville -i Marshall Space Flight Centerben . Ez a két erőteljes csoport, valamint a mérnökök, akik eredetileg Langley -ben kidolgozták a tervet, meggyőzték a NASA központjának kulcsfontosságú tisztviselőit, nevezetesen James Webb adminisztrátort , aki kitartott a közvetlen felemelkedés mellett, hogy a LOR az egyetlen módja annak, hogy leszálljon a Holdra Webb 1962 júliusában jóváhagyta a LOR -t. A döntést hivatalosan 1962. július 11 -én tartott sajtótájékoztatón jelentették be. Kennedy elnök tudományos tanácsadója, Jerome Wiesner határozottan ellenezte a LOR -t.
Egyéb tervek a LOR használatával
- A javasolt szovjet holdraszállási terv az N1 rakéta , az LK Lander és a Soyuz 7K-LOK segítségével hasonló LOR küldetési profilt használt volna.
- A Constellation program az EOR és a LOR kombinációját használta volna a Holdra szálláshoz.
- Az Artemis program a LOR segítségével tervezi az emberek leszállását a Hold déli sarkvidékére .
A népi kultúrában
Az 1998 -as televíziós minisorozat 5. része a Földtől a Holdig , "Pók", dramatizálja John Houbolt első kísérletét, hogy meggyőzze a NASA -t, hogy 1961 -ben alkalmazza a LOR -t az Apollo -programban , és nyomon követi az LM fejlődését az első legénységig. próbarepülés, Apollo 9 , 1969 -ben. Az epizód az Apollo 9 Holdmodulról kapta a nevét.
Lásd még
Megjegyzések
Hivatkozások
Ez a cikk a Nemzeti Légiforgalmi és Űrügynökség webhelyeiről vagy dokumentumaiból származó nyilvános anyagokat tartalmaz .
Idézetek
Bibliográfia
- Bergin, Chris (2013-01-03). "Golden Spike szerződést kötött Northrop Grummannal a Lunar Lander számára" . Nasaspaceflight.com . London. Archiválva az eredetiből 2013-01-04 . Letöltve: 2013-01-04 .
- Brooks; Grimwood; Swenson (1979). "A szekerek az Apollóhoz: a személyzettel ellátott hold űrhajó története" . NASA . 2004-11-18-án archiválva az eredetiből . Letöltve: 2007-04-27 .
- Gainor, Chris (2001). Nyilak a Holdra . Burlington, Ontario: Apogee Books. ISBN 978-1-896522-83-8.
- Hansen, James R. (1995). Elvarázsolt randevú: John C. Houbolt és a Lunar-Orbit Rendezvous Concept keletkezése (PDF) . Monográfiák az Aerospace History Series #4 -ben. Washington, DC: NASA. NASA-TM-111236.
- Harvey, Brian (2007). Orosz bolygókutatás: történelem, fejlődés, örökség és kilátások . New York: Springer. ISBN 978-0-387-46343-8.
- Laxman, Srinivas (2012-03-21). "Kína pilóta nélküli holdmissziója, hogy visszahozza a Hold talaját a Földre" . Szingapúr. Archiválva az eredetiből 2013-01-04 . Letöltve: 2013-01-04 .
- Murray, Charles ; Catherine Bly Cox (1989). Apollo: A verseny a Holdra . New York: Simon és Schuster. ISBN 978-0-671-70625-8.
- NASA (1962). Holdkörüli találkozó: sajtótájékoztató az Apollo terveiről a NASA központjában, 1962. július 11 -én . Washington, DC: NASA.
- Nelson, Craig (2009). Rocket Men: Az első emberek epikus története a Holdon . New York: Viking. ISBN 978-0-670-02103-1.
- Reeves, David M .; Michael D. Scher; Dr. Alan W. Wilhite; Dr. Douglas O. Stanley (2005). "Az Apollo Hold pályáján rendezett építészeti döntés felülvizsgálva" (PDF) . Nemzeti Repülési Intézet, Georgia Tech. Archiválva az eredetiből (PDF) , 2014-10-27 . Letöltve: 2012-06-08 .CS1 maint: szerzők paramétert használ ( link )
- Tennant, Diane (2009-11-15). "Az elfelejtett mérnök kulcsfontosságú volt az űrverseny sikeréhez" . HamptonRoads/PilotOnline. Archiválva az eredetiből 2010-11-18 . Letöltve: 2010-09-01 .
- Witkin, Richard (1962-07-04). "Holdpályás randevú: Új repülési terv a Holdnak kedvez". A Földgömb és a Mail . Toronto. New York Times szolgáltatás. o. 1.
- Wilford, John (1969). Elérjük a Holdat; a New York Times története az ember legnagyobb kalandjáról . New York: Bantam Paperbacks.
- Woods, W. David (2008). Hogyan repült Apollo a Holdra . New York: Springer. pp. 10-12 . ISBN 978-0-387-71675-6.
Külső linkek