Archivio per LM

Il Lunar Module Rendezvous Radar

Posted in Storia, Tecnologia with tags , , , on 13 ottobre 2013 by raghnor

L’Ascend Module di Apollo 17

Il Lunar Module era dotato di un secondo radar oltre al Landing Radar che è stato descritto nel post di due settimane fa. Posizionato nella parte alta dell’ascent stage, il suo disco è ben visibile in tutte le foto del LM: si trattava del Rendezvous Radar (RR).

Questo radar era un componente fondamentale per il completamento della manovra di rendezvous e il suo scopo principale era quello di cercare il CSM nella sua orbita e, una volta trovato, seguirlo fornendo un flusso continuo di informazioni all’AGC. Per consentire al radar di individuarlo, il CSM era dotato di un transponder, ovvero un dispositivo automatico che riceve, amplifica e ritrasmette un segnale su una frequenza differente da quella ricevuta. Il rendezvous radar assicurava informazioni aggiornate su posizione, distanza e velocità del CSM. Ovviamente erano previste alternative per completare il rendezvous, tutte le tecniche sviluppate nel corso del progetto Gemini ma il RR era il sistema primario e facilitava di molto il compito.

L’antenna del radar trasmetteva un segnale, che se ben direzionato, veniva ricevuto dal transponder sul CSM, elaborato e rispedito indietro. Il segnale di ritorno veniva ricevuto dall’antenna e processato dall’elettronica del RR, in modo da ricavarne i dati che venivano poi passati all’AGC e utilizzati da questo per determinare i comandi per il PNGCS.

Il ricevitore dell’antenna del RR era suddiviso in 4 parti in modo che, se il radar non fosse stato allineato correttamente con il CSM, l’intensità del segnale ricevuto non sarebbe stato uguale in tutte le sezioni. La differenza, dopo essere stata elaborata dall’elettronica di controllo del radar, serviva a modificare il suo orientamento fino ad ottenere il bilanciamento del segnale proveniente da transponder del CSM. La portata massima del radar era di 750 km.

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L’AGS (Abort Guidance System)

Posted in Storia, Tecnologia with tags , , , , , on 3 giugno 2012 by raghnor

Il DEDA (l’equivalente del
DSKY per l’AGS) nel LM

In linea con i requisiti della NASA, il Lunar Module venne equipaggiato con un sistema di navigazione alternativo al PGNCS. Si trattava dell’Apollo Abort Guidance System (AGS). Nel caso del Command Module se si interrompevano le comunicazioni, il Command Module poteva proseguire in maniera autonoma (come venne dimostrato nel corso delle prime missioni Apollo, ad esempio in Apollo 8). E viceversa, se si verificava un malfunzionamento del PGNCS era possibile per il Mission Control utilizzare i sistemi disponibili a terra per ovviare all’inconveniente. Ma per il Lunar Module, durante la discesa verso la superficie lunare, il ritardo dovuto alla comunicazione non permetteva questa soluzione; per questo venne creato l’AGS. Il suo unico scopo era guidare il LM verso un’orbita sicura e il rendezvous con il CM in caso di abort. Non era progettato per permettere l’allunaggio.

Si tratta probabilmente di uno dei sistemi meno citati nei rapporti delle missioni Apollo: ad esempio nelle 330 pagine dell’Apollo Spacecraft News Reference preparato per Apollo 11, non è presente nessun riferimento all’AGS a fronte delle pagine e pagine di descrizione dedicate a descrivere il PGNCS e le sue interfacce.

L’AGS operava in totale indipendenza e parallelamente al PGNCS del LM. In tal modo forniva all’equipaggio una serie di informazioni su posizione, velocità, orientamento e guida che permettevano di monitorare il funzionamento del sistema di guida principale. Nei periodi in cui il LM era dietro la Luna, fuori dal contatto radio col Mission Control, veniva utilizzato per verificare i dati relativi alla navigazione; una capacità che venne testata nei voli Apollo 9 e Apollo 10.

L’AGS era un computer completamente separato dall’AGC, con una diversa architettura, un set di istruzioni diverso, e un diverso ‘sistema operativo’. Nel corso del Programma Apollo non è mai stato ovviamente utilizzato per gestire un abort (non se ne sono mai verificati) ma in alcune occasioni ha dimostrato tutta la sua utilità.

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The Apollo Spacecraft (8) – Il Lunar Module (4a Parte)

Posted in Storia, Tecnologia with tags , , on 8 gennaio 2011 by raghnor

La costruzione dell’Ascend Stage (2)

I Finestrini
I due finestrini frontali di forma triangolare erano inclinati per permettere una adeguata visibilità frontale e verso il basso (dove insomma era più necessaria durante le fasi finali dell’allunaggio). Un finestrino di forma rettangolare era presente sopra la testa del CDR per avere visibilità durante le manovre di docking. Tutti e tre erano costituiti da due superfici (una versione avanzata dei doppi vetri attuali). Il vetro esterno era di un vetro temprato a bassa resistenza che inibiva la penetrazione dei micrometeoriti. La superficie esterna veniva inoltre rivestita con 59 strati di un ossido metallico che riduceva il passaggio della luce infrarossa e ultravioletta; quella interna invece con un rivestimento antiriflesso. Il vetro interno era realizzato in vetro temperato chimicamente ad alta resistenza. La superficie esterna (quella verso l’intercapedine tra i due vetri) era trattata con un rivestimento antiriflesso, mentre quella interna con un rivestimento anti appannamento. Tutti e tre i finestrini erano dotati di sistema di riscaldamento elettrico per prevenire l’appannamento; l’utilizzo di tale sistema era totalmente sotto il controllo degli astronauti. Una copertura, con un trattamento antiriflesso sulla superficie esterna, era disponibile per tutti i finestrini.

La Sezione Centrale
Dalla parte frontale dell’abitacolo, gli astronauti superavano uno scalino di 45 cm per accedere alla sezione centrale, profonda 1.5 mt, alta circa 1.52 cm. In questa zona spuntava in parte dal pavimento l’ascend engine (APS). Lungo le pareti di questa sezione si trovavano alcuni componenti dell’ECS, i contenitori per i campioni raccolti sulla Luna, i connettori e i tubi (umbilicals) dei sistemi di supporto vitali e di comunicazione a cui collegavano le tute gli astronauti (ad esempio durante le varie fasi dell’allunaggio), il sistema di gestione delle scorie e quello di gestione dell’ossigeno, i contenitori per il cibo, le soprascarpe lunari (da indossare durante le EVA) e un Reference Kit (la documentazione del LM). Sulla parete di fondo (che chiudeva l’abitacolo) si trovavano alcuni componenti dell’EPS (Electrical Power Subsystem) e del GN&CS (Guidance, Navigation, and Control Subsystem).
La struttura della Sezione Centrale veniva realizzata in maniera analoga a quella dell’abitacolo (in lega di alluminio) e comprendeva 3 piani: uno costituiva il pavimento e sosteneva l’APS. Un altro costituiva la parte alta interna della sezione e sosteneva il portello superiore e una delle estremità del docking tunnel. L’ultimo costituiva la parte superiore esterna dell’AS, supportava l’altra estremità del docking tunnel e reggeva parte dello stress strutturale quando CSM e LM erano connessi. La struttura esternamente sosteneva i serbatoi del carburante, quelli dell’ECS e due dei quattro raggruppamenti di motori dell’RCS.

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The Apollo Spacecraft (7) – Il Lunar Module (3a Parte)

Posted in Storia, Tecnologia with tags , , on 2 gennaio 2011 by raghnor

Lo schema esploso dell’Ascent Stage

L’ASCENT STAGE
L’Ascent Stage (AS) era la parte abitata del LM e veniva utilizzata per la risalita dalla superficie lunare e per il rendezvous con il CSM rimasto ad orbitare attorno al nostro satellite. Era unita al Descent Stage tramite 4 punti di ancoraggio che venivano recisi tramite piccole cariche esplosive al momento della separazione; lo stesso avveniva per tutti i collegamenti elettrici ed idraulici tra le due parti del modulo lunare.

Struttura
L’AS poteva essere considerato il centro di controllo del LM ed era costituito da 3 parti principali: il compartimento per l’equipaggio, la sezione mediana e lo scomparto per l’equipaggiamento. Il compartimento per l’equipaggio e la sezione mediana costituivano la cabina, che aveva un volume complessivo di 6.65 metri cubi. La struttura era realizzata in lega di allumino; per realizzare i punti di ancoraggio era stato invece utilizzato il titanio. La realizzazione aveva fatto uso di tecniche derivate dalla produzione aeronautica. I pannelli erano trattati chimicamente per ridurre il peso. Ganci meccanici tenevano insieme le varie parti e dove possibile si provvedeva anche alla saldatura per minimizzare le perdite d’aria e di pressurizzazione. Una resina epossidica (un polimero termoindurente) veniva usata per sigillare ulteriormente le giunture. La struttura di base includeva anche il supporto per il motore di ascesa (APS), per i propulsori dell’RCS e per diverse antenne. L’intera struttura veniva poi avvolta con un rivestimento termico e con lo scudo per i micrometeoriti.

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The Apollo Spacecraft (6) – Il Lunar Module (2a Parte)

Posted in Storia, Tecnologia with tags , , on 12 dicembre 2010 by raghnor

LM Descent Stage – Schema

IL DESCENT STAGE
Il Descent Stage (DS) era la parte del LM utilizzata per l’allunaggio vero e proprio; il suo peso era pari ai due terzi di quello complessivo del LM al momento del lancio. I motivi di tale peso superiore erano dovuti a diversi fattori:

  • il DS ospitava il maggior quantitativo di carburante necessario al funzionamento del motore di discesa (DPS)
  • il DS doveva possedere la robustezza necessaria a supportare il peso dell’intero Ascend Module
  • il DS era il punto di ancoraggio delle landing gears (le ‘gambe’ del LM) e quindi doveva essere sufficientemente resistente
  • il DS reggeva il peso dell’intero LM all’interno dell’SLA
  • il DS forniva lo spazio necessario per stipare l’equipaggiamento scientifico e di supporto necessario alle EVA sulla superficie lunare
  • il DS agiva da ‘rampa di lancio’ per l’Ascend Stage al momento di lasciare la superficie lunare

Struttura
Il Modulo di Discesa aveva una struttura di base cruciforme, con quattro braccia costituite da due paia di paratie parallele in alluminio (sagomate utilizzando in parte un trattamento meccanico tradizionale e in parte un trattamento di erosione chimica), chiuse sopra e sotto da due superfici piane, per un’altezza complessiva di 1.65 mt. Le estremità delle braccia (lunghe 2.05 mt) erano chiuse da pannelli anch’essi di alluminio. A queste estremità erano saldate le travi (outrigger) che permettavano di agganciare il LM all’SLA e che costituivano il punto di aggancio della parte superiore delle landing gears. La struttura delimitava 5 compartimenti di uguale misura utilizzati per alloggiare le componenti fondamentali del DPS, il motore di discesa.

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The Apollo Spacecraft (5) – il Lunar Module (1a Parte)

Posted in Storia, Tecnologia with tags , , , , , on 28 novembre 2010 by raghnor

“Abbiamo ottenuto la commessa nel Novembre del 1962, non avevamo mai costruito una capsula spaziale con equipaggio. Nessuno era un esperto a quei tempi, e ci chiesero di costruire un veicolo per far atterrare l’uomo sulla Luna.” – Thomas ‘Tom’ J. Kelly, Grumman’s chief engineer for the Lunar Module

“Il mio primo pensiero fu che quel ‘coso’ era orrendo. Sebbene sapessi esattamente perché avesse quell’aspetto, questo non mi era di alcun aiuto. Ero un pilota di caccia ed ero abituato alle forme aerodinamiche e all’aspetto piacevole dei jet ad alte prestazioni, ed eccomi ad osservare questo … questo … ‘coso’.” – Ed Mitchell, Apollo 14 LMP

“Lo chiamavamo ‘la Cimice’. E a me dava l’idea di un gigantesco mostro che stava per saltare addosso a New York City.” – Gene Cernan, Apollo 17 CDR

L’Apollo Lunar Module (LM) era il componente dello stack progettato per allunare (il cosiddetto lander) con due astronauti a bordo e riportarli poi in orbita per il rendezvous con il Command / Service Module. In questo primo post ad esso dedicato ripercorreremo brevemente la sua storia.

Nel periodo 1969 – 1972 furono 6 i LM a completare con successo le operazioni di allunaggio e rendez-vous; un altro, l’LM-7 ‘Aquarius’, si rivelò una preziosissima scialuppa di salvataggio. Si trattava di una capsula incapace di volare nell’atmosfera e si può ragionevolmente considerare il primo veicolo esclusivamente spaziale. Era fondamentalmente costituito da due parti: il Descent Module e l’Ascend Module.
Il Descent Module era la parte dedicata all’allunaggio, comprendeva il motore di discesa, le gambe per l’allunaggio e, in appositi spazi, vi trovava posto tutta l’attrezzatura necessaria alle attività extraveicolari da svolgersi sulla Luna.
L’Ascend Module era la parte ‘abitata’ del LM, la sua cabina pressurizzata fungeva da cabina di pilotaggio e da casa per i due astronauti durante la permanenza sulla superficie; era anche la parte che ripartiva dalla superficie (spinta da un suo motore) per riunirsi con il CSM in orbita.

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Moon Machines – Documentari

Posted in Recensioni with tags , , , , , on 6 settembre 2009 by raghnor

Come forse avrete notato dalla frequenza dei post di recensione nelle ultime settimane, ho sfruttato le ferie per qualche buona lettura e visione 🙂

“In the 1960s an impossible dream came true. When human beings walked on another world. In all 24 Americans went to the Moon. But it took an unseen army of 400.000 engineers and technicians to make it possible. This is the story of the men and women that build the machines that took us to the Moon.”

“Negli anni 60 un sogno impossibile divenne realtà. Quando alcuni esseri umani camminarono su un altro mondo. In tutto 24 Americani sono stati sulla Luna. Ma c’è voluta un’armata nascosta di 400.000 ingegneri e tecnici per poterlo fare. Questa è la storia degli uomini e delle donne che hanno costruito le macchine cha ci hanno portato sulla Luna.”

La copertina del DVD

La copertina del DVD

Direi che questa introduzione (ripetuta ad ogni puntata) inquadra bene lo spirito dietro questa serie di 6 documentari di 45 minuti circa, prodotti da Discovery Channel e dedicati alle persone che hanno progettato e costruito le sei principali ‘macchine’ che hanno reso possibile il Progetto Apollo e alle loro storie. In dettaglio le puntate sono dedicate al Saturn V, al CSM, al LM, all’AGC (Apollo Guidance Computer), al Lunar Rover e alla tuta indossata dagli astronauti.

La serie ha tra i suoi realizzatori David Sington, il regista di In the Shadow of the Moon e devo dire che si vede! Lo stile è lo stesso: immagini di repertorio (molte inedite) provenienti dalla NASA e dalle società che hanno fisicamente realizzato le macchine, immagini a cui si alternano interviste dal vivo ad alcuni degli ingegneri che parceiparono all’epoca all’impresa. E qui l’influsso di Sington è evidente: le inquadraure, lo stile di ripresa delle interviste sono le stesse del film. L’effetto di coinvolgimento è quindi ottimo come il precedente. Completano il tutto un ottimo commento (in un inglese accademico e di facile comprensione), alcuni schemi e disegni originali e una discreta ma apprezzabile colonna sonora.

I 6 documentari sono stati raccolti in un DVD che purtroppo è disponibile solo per la Region 1 e in formato NTSC su Amazon US.