아폴로 달 착륙선
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1. 개요
아폴로 달 착륙선은 미국 항공 우주국(NASA)의 아폴로 계획에 사용된 우주선으로, 달 착륙을 위해 개발되었다. 달 궤도 랑데부 방식을 채택하여 그러먼 항공회사가 개발을 진행했으며, 1969년 아폴로 11호에 의해 인류 최초로 달 표면에 도달하는 데 성공했다. 달 착륙선은 상승단과 하강단으로 구성되어 있으며, 상승단은 승무원 객실과 상승 엔진을 포함하고, 하강단은 착륙 다리와 하강 엔진을 갖추고 있다. 아폴로 13호 사고 시에는 비행사들의 귀환을 돕는 구명정 역할을 하기도 했다. 여러 차례의 개량을 거쳐 달 체류 시간을 늘리고 달 탐사 로버를 탑재하기도 했다.
그러먼에서 제작하였다. 40세의 과학자 존 휴볼트의 연필 스케치에서 시작되어 10년 사이에 10억달러의 예산을 들여 완성하였다.[73]
달 착륙선은 높이 약 10m, 지름 5.5m에, 승무원과 연료를 합쳐 14.6ton(연료가 2/3)이나 되는 무게를 가졌다. 4개의 다리를 가지고 있어 흡사 거미와 같은 모습이었다. 상부는 우주인 2명이 머무를 수 있는 선실, 상승용 로켓과 추진 연료, 그리고 착륙선 전체를 제어하는 계기판으로 구성되어 있었다.[73]
발사 시, 달 착륙선은 사령선 및 서비스 모듈(CSM) 바로 아래에 다리가 접힌 상태로 우주선-LM 어댑터 (SLA)에 부착되어 S-IVB 로켓의 세 번째 단에 위치했다. 이 상태는 지구 주차 궤도를 지나 달로 향하는 달 전이 궤도 진입(TLI) 로켓 연소까지 유지되었다.
초도 비행은 1968년 1월 22일 새턴 1B 로켓으로 발사되어 무인 테스트 비행(아폴로 5호)이 진행되었다.[5] 1969년 3월 3일에는 아폴로 9호가 새턴 V형 로켓으로 발사되었다.[5] 맥디빗, 스콧, 슈와이커트 3명의 우주 비행사가 지구 궤도에서 탑승 이동, LM 분리 및 재도킹 등 다양한 테스트를 진행했다.[5] 1969년 5월 18일 아폴로 10호 비행은 달 착륙 예행 연습으로, LM은 달 표면 10km까지 접근했다.[5]
아폴로 15호, 아폴로 16호, 아폴로 17호와 같은 후기 미션에서는 하강용 엔진의 직경을 254mm 확대하고 연료 탱크를 증량하는 등 대폭적인 개조를 통해 달 표면에 최대 3일 동안 체류할 수 있게 되었다.[31] 또한 이 3번의 미션에서는 달 탐사차가 사용되어, 비행사들은 달 착륙선(LM)에서 최대 7.6km 떨어진 지점까지 활동할 수 있었다.
2. 개발
미국 항공 우주국(NASA)이 달 착륙 방식을 직접 하강 방식이나 지구 궤도 랑데부 방식이 아닌, 달 궤도 랑데부 방식을 채택하면서 달 착륙선(LM) 개발이 필요해졌다. 직접 하강 방식은 우주선의 모든 부분이 달 표면에 착륙하지만, 랑데부 방식은 착륙 부분만 달에 내려앉는다. 지구 궤도 랑데부 방식은 여러 발의 로켓을 발사해야 하고 비용이 막대해진다는 점에서 직접 하강 방식과 크게 다르지 않다. 그러나 달 궤도 랑데부 방식은 앞선 두 방식보다 비용 대비 효율성이 뛰어나 이 방식이 채택되었다.
LM 개발 계약은 그루먼사(Grumman)와 그 하청 업체들이 따냈다. 그루먼사는 1950년대에 랑데부 방식 연구를 한 적이 있으며, 1962년에도 같은 연구를 했다. 1962년 7월, 11개 기업에 LM 개발에 대한 타진이 있었고, 9월에 9개사가 제안했다. 최종적으로 같은 달 그루먼사가 계약을 따냈다. 개발비는 3.5억달러 이상으로 예상되었다.
개발은 난항을 겪었다. 먼저 문제가 된 것은 무게였다. 당초 로켓 발사 능력으로 요구된 무게는 9톤 이내였지만, 개발 초기에도 예정 무게는 10톤을 넘어섰기 때문에 철저한 경량화가 이루어졌다. 당초 곡면 형태였던 본체는 평면 구조로 변경되었고, 0.025mm 두께의 알루미늄 판만으로 외부의 진공과 격리된 부분도 존재했다. 다리도 5개에서 4개로 줄었고, 일회용으로 사용되는 완충 장치는 알루미늄 벌집 구조가 찌그러지면서 착륙 시 충격을 흡수하는 방식이 채택되었다. 이러한 노력에도 불구하고 최종 무게는 15톤에 육박했고, 베르너 폰 브라운이 새턴 V형 로켓의 추력을 늘리면서 마침내 해결을 보았다. 다음으로 문제가 된 것은 착륙용 엔진으로, 기존 로켓 엔진에 비해 섬세한 출력 제어가 요구되었지만, 연료와 산화제의 비율을 일정하게 유지하면서 유량을 제어하는 특수한 공급 기구 개발로 해결되었다.
지상에서의 착륙 훈련을 위해 달 착륙 연구기(이후 달 착륙 '''연습'''기로 변경)도 제작되었지만, 매우 불안정한 기체였으며, 1968년 5월 6일 닐 암스트롱이 훈련 중 추락 사고를 겪었다.
3. 구조 및 특징
달 착륙선(원래는 달 탐사 모듈(Lunar Excursion Module)로 지정되었으며, 약자 LEM으로 알려짐)은 NASA가 달 궤도 랑데부 (LOR) 방식을 선택하면서 설계되었다. 1962년 7월, 11개 회사가 LEM에 대한 제안서를 제출하도록 초청받았고, 그루먼(Grumman)이 1962년 11월 7일에 공식적으로 계약을 체결했다.[12] 계약 비용은 약 3.5억달러로 예상되었다.[13]
주요 유도, 항법 및 제어 시스템(PGNCS)은 찰스 스타크 드레이퍼 연구소(MIT Instrumentation Laboratory)에서 개발했으며, 아폴로 유도 컴퓨터는 레이시온(Raytheon)에서 제조했다. 비상 항법 도구인 비상 유도 시스템(AGS)은 TRW에서 개발했다.[15][16]일련 번호 명칭 사용 목적 발사일 현재 상태 사진 LTA-1 비행하지 않음 뉴욕주롱아일랜드의 크래들 오브 에비에이션 박물관에 전시 중 [66] 
LTA-2R 아폴로 6호 1968년4월 4일 대기권 재돌입으로 소실 
LTA-3A 비행하지 않음 캔자스주 허친슨의 캔자스 코스모스피어 우주 센터에 전시 중[66] 
LTA-3DR 비행하지 않음(강하단만) 펜실베이니아주필라델피아의 프랭클린 연구소에 전시 중[66] -- LTA-5D 비행하지 않음 NASA화이트샌즈 미사일 사격장에 보존[66] LTA-8A[66] Lunar Module Test Article no.8 열진공 시험 (1968년 지상 테스트) 텍사스주휴스턴의 우주 센터 휴스턴에 전시 중[66] 
LTA-10R 아폴로 4호 1967년11월 9일 대기권 재돌입으로 소실[66] MSC-16 비행하지 않음(상승단만) 일리노이주시카고의 시카고 과학 산업 박물관에 전시 중[66] 
TM-5 비행하지 않음 노스캐롤라이나주더럼의 생명 과학 박물관에 전시 중[66] 
PA-1 비행하지 않음 NASA화이트샌즈 미사일 사격장에 보존[66] LM-1 아폴로 5호 1968년1월 22일 대기권 재돌입으로 소실 
LM-2 두 번째 무인 비행용이었지만 지상 테스트에 사용했다. [67] 워싱턴 D.C.의 국립 항공 우주 박물관에 전시 중 
LM-3 Spider 아폴로 9호 1969년3월 3일 강하단과 상승단은 별도로 대기권에 재돌입하여 소실 
LM-4 Snoopy 아폴로 10호 1969년5월 18일 강하단은 달 표면에 충돌한 것으로 추정, 상승단은 태양 주회 궤도를 현재도 주회 중 
LM-5 Eagle 아폴로 11호 1969년7월 16일 강하단은 고요의 바다에 남아 있으며, 상승단은 달 표면에 충돌한 것으로 추정 
LM-6 Intrepid 아폴로 12호 1969년11월 14일 강하단은 폭풍의 바다에 남아 있으며, 상승단은 1969년 11월 20일 달 표면에 충돌했다. 
LM-7 Aquarius 아폴로 13호 1970년4월 11일 대기권 재돌입으로 소실 
LM-8 Antares 아폴로 14호 1971년1월 31일 강하단은 프라 마우로에 남아 있으며, 상승단은 1971년 2월 7일 달 표면에 충돌했다. 
LM-9 아폴로 15호가 H 계획에서 J 계획으로 변경되었기 때문에, 비행하지 않음 플로리다주의 케네디 우주 센터에 전시 중 
LM-10 Falcon 아폴로 15호 1971년7월 26일 강하단은 해들리 계곡에 남아 있으며, 상승단은 달 표면에 충돌했다. 
LM-11 Orion 아폴로 16호 1972년4월 16일 강하단은 데카르트 고지에 남아 있으며, 상승단은 1973년에 달 표면에 충돌한 것으로 추정 
LM-12 Challenger 아폴로 17호 1972년12월 7일 강하단은 타우루스-리트로우에 남아 있으며, 상승단은 달 표면에 충돌했다. 
LM-13 아폴로 19호가 취소되었기 때문에, 비행하지 않음[68][69] 크래들 오브 에비에이션 박물관에 전시 중. 1998년에는 드라마 프롬 어스 투 더 문의 촬영에 사용되었다. 
LM-14 아폴로 20호가 취소되었기 때문에, 비행하지 않음 완성되지 않고 폐기. 사다리 부분만 펜실베이니아주필라델피아의 프랭클린 연구소에 전시 중[70] -- LM-15 스카이랩 계획의 Apollo Telescope Mount에 유용될 예정이었지만, 비행하지 않음[71] 완성되지 않고 폐기[72] * 달의 인공물 목록(영어) 참조 
3. 1. 선실
선실은 지름 2.3m로, 안에는 팔걸이가 있고 의자는 없다. 달 표면에 착륙하여 휴식을 취할 때는 해먹을 설치하여 수면을 취했다. 내부에는 순수한 산소가 채워져 있었고, 온도는 약 24°C, 기압은 1/3 기압이 유지되었다.[73] 선실 천장에는 모선으로 통하는 도킹 터널(지름 82cm, 길이 46cm)이 있었고, 그 옆에는 공기를 빼는 구멍이 있었다. 창은 출입용 해치 옆에 2개의 삼각창과 도킹용 창문 하나가 있었고, 연료 탱크 2개와 산소 탱크 2개가 각각 엇갈려 배치되어 있었다. 특히 상승부 계기판에는 566개의 스위치와 71개의 지시등이 있어 비행사들은 작동 순서를 정확히 지켜야 했다.[73]
3. 2. 외부
외부에는 랑데부와 도킹용 안테나, 지구와의 교신용 안테나, 초단파 안테나 등 3개의 안테나와 자세 제어용 사이드 제트 16개가 있어 착륙 시 방향과 위치를 헬리콥터처럼 약 30m가량 마음대로 정할 수 있다.[73] 장시간의 달 체류 기간 동안 착륙선은 두 우주 비행사가 달 표면에서 생활하는 근거지로서 식당, 휴식처, 관측 기지로 사용된다.[73] 두 비행사가 기거할 선실은 7.5cm 두께의 절연층 벽으로 둘러싸여 우주 공간이나 달의 심한 기온 차이에도 영향 없이 편하게 지낼 수 있도록 꾸며져 있다.[73]
3. 3. 상승단
상승단에는 계기판과 비행 조종 장치가 있는 승무원 객실이 있었다. 달 궤도로 복귀하여 아폴로 사령선 및 서비스 모듈과 만날 수 있도록 자체 상승 추진 시스템(APS) 엔진과 두 개의 초고성능 추진제 탱크를 포함했다. 또한 서비스 모듈에 사용된 것과 유사한 16개의 초고성능 추진기를 4개의 쿼드에 장착한 반작용 제어 시스템(RCS)과 자체 추진제 공급 장치를 갖추고 있었다.[14] 전방의 우주선 밖 활동 해치는 달 표면 출입을, 머리 위 해치와 도킹 포트는 사령선과의 출입을 제공했다.
내부 장비는 다음과 같았다.
초기 48시간(이후 임무에서는 75시간으로 연장) 동안 달 표면에 머무를 수 있는 충분한 양의 전기 저장 배터리, 냉각수, 호흡 산소가 저장되었다.
3. 4. 하강단
하강단은 동력 착륙과 달 표면에서의 우주 유영을 지원하는 주된 역할을 수행했다. 탐험이 끝나면 상승단의 발사대 역할을 했다. 사각형 모양으로 4개의 접이식 착륙 장치 다리가 있었고, 4개의 쌍곡선 추진제 탱크가 있는 스로틀 가능한 강하 추진 시스템(DPS) 엔진을 포함했다. 연속파 레이더 안테나가 엔진 열 차폐에 의해 하단 표면에 장착되어 착륙 중 고도 및 강하 속도 데이터를 유도 시스템과 조종사 디스플레이로 보냈다.[73] 상단, 플랫폼, 사다리, 강하 엔진 및 열 차폐를 제외한 거의 모든 외부 표면은 열 단열재를 위해 알루미늄 카프톤 포일 담요로 덮여 있었다.
1번(전면) 착륙 다리에는 상승 단계의 우주 유영 해치 앞과 사다리에 부착된 플랫폼이 있었는데, 우주 비행사들은 이곳을 사용하여 객실과 표면 사이를 오르내렸다. 초기 아폴로 표면 실험 패키지는 LM 뒤의 반대쪽 구획에 실렸다. 확장된 임무(아폴로 15호 이후)에서는 안테나와 TV 카메라가 접혀 외부 패널에 장착된 달 탐사 차량에 장착되었다. 구획에는 교체용 주요 생명 유지 시스템 (PLSS) 배터리와 LM에서 이산화 탄소를 제거하기 위한 추가 수산화 리튬 캐니스터도 들어 있었다.
하강부는 구조가 비교적 간단하여 4개의 하강용 로켓 연료 탱크와 로켓 착륙용 다리 4개가 있고, 그 중 1개에는 9단계의 사다리가 붙어 있었다. 달에 첫발을 내딛는 우주인은 이것을 이용했다. 8각형의 하부 선체와 4개의 다리는 달 탐색을 마친 두 우주인이 모선으로 귀환한 뒤 상부의 발사대로 쓰이는 그대로 달 표면에 버려졌다. 추진력은 500kg에서 5t까지 자유자재로 이용할 수 있었다. 4개의 다리에 각각 지름 94cm의 널찍한 발판이 있어 충격 없이 달에 내려앉을 수 있었다.[73]
4. 운용 방식
TLI 직후, SLA가 열렸고, CSM은 분리되어 돌아서 달 착륙선과 도킹하고 S-IVB에서 분리하는 기동을 수행했다. 달로 가는 동안, 도킹 해치가 열리고 달 착륙선 조종사가 LM에 들어가 추진력을 제외한 모든 시스템을 일시 가동하여 시험했다. 달 착륙선 조종사는 엔지니어링 담당자 역할을 하며 두 우주선의 시스템을 모두 감시했다.
달 주차 궤도 진입 후, 사령관과 LM 조종사는 LM에 들어가 전원을 켜고, 해치와 도킹 장비를 교체하고, 착륙 다리를 펴서 고정하고, CSM에서 분리되어 독립 비행했다. 사령관은 비행 제어와 엔진 스로틀을 조작하고, 달 착륙선 조종사는 다른 우주선 시스템을 조작하고 사령관에게 시스템 상태와 항법 정보를 제공했다. 사령선 조종사가 착륙 장치를 육안 확인한 후, LM은 안전 거리에 도달한 다음, 하강 엔진이 진행 방향을 향하도록 회전했다. 속도를 줄이고 LM의 근월점을 지표면에서 약 약 15240.00m 이내, 착륙 지점에서 약 260해리 상류로 낮추기 위해 30초간 하강 궤도 진입 연소가 수행되었다.[5]
우주선이 근월점에 접근함에 따라, 동력 하강을 시작하기 위해 하강 엔진이 다시 점화되었다. 이때, 승무원은 등을 대고 누워 컴퓨터에 의존하여 우주선의 전진 및 수직 속도를 거의 0으로 늦추었다. 제어는 엔진 스로틀링과 자세 제어 추력기를 조합하여 수행되었으며, 착륙 레이더의 도움을 받아 컴퓨터에 의해 안내되었다. 제동하는 동안, LM은 약 약 3048.00m까지 하강한 다음, 마지막 접근 단계에서 약 약 213.36m까지 내려갔다. 마지막 접근 동안, 우주선은 거의 수직 위치로 기울어져 승무원이 앞을 보고 달 표면을 처음 볼 수 있게 했다.[6]
우주 비행사들은 달 접근 중에만 아폴로 우주선을 수동 조종했다.[7] 최종 착륙 단계는 목표 착륙 지점의 약 약 609.60m 상류에서 시작되었다. 이때 수동 제어가 사령관에게 활성화되었으며, 사령관은 컴퓨터가 우주선을 어디로 이동시키는지 확인하고 필요한 수정을 하기 위해 최대 2분 동안 호버링할 수 있을 만큼 충분한 추진제를 가지고 있었다. 필요할 경우, 하강 단계를 버리고 상승 엔진을 점화하여 비상 귀환을 위해 다시 궤도로 올라가는 것으로 거의 언제든지 착륙을 중단할 수 있었다. 마지막으로, 착륙선의 다리에 있는 발판에서 뻗어 나온 세 개의 약 170.69cm 프로브 중 하나 이상이 표면에 닿아 접촉 표시등을 활성화시켜 사령관에게 하강 엔진을 끄도록 신호를 보내 LM이 표면에 안착하도록 했다.
5. 비행
1969년 7월 20일 닐 암스트롱과 버즈 올드린이 탑승한 아폴로 11호가 인류 최초로 달 표면에 도달했다.[5]
1970년 4월, 아폴로 13호 기계선 산소 탱크가 달로 향하던 중 폭발했다.[5] 비행사들은 LM을 구명 보트처럼 사용하여, 고장난 기계선 엔진 대신 LM 강하 엔진으로 지구 귀환 가속을 했다.[5]
6. 개량
7. 제원
1962년 7월, 11개 회사가 달 착륙선(LEM) 제안서를 제출했고, 그 중 그루먼이 1962년 11월 7일에 최종 계약을 맺었다.[12] 계약 비용은 약 3.5억달러였다.[13] 주요 하청업체는 벨 에어로시스템즈(상승 엔진), 해밀턴 스탠다드(환경 제어 시스템), 마쿼트사(반작용 제어 시스템), 로켓다인(강하 엔진)이었다.[14]
찰스 스타크 드레이퍼 연구소가 주요 유도, 항법 및 제어 시스템(PGNCS)을 개발했고, 레이시온이 아폴로 유도 컴퓨터를 제조했다. TRW는 비상 유도 시스템(AGS)을, 에루-데브텍은 착륙 장치를 제조했다.[15][16]
강하단의 주요 임무는 동력 착륙과 달 표면 탐사 지원이었으며, 탐험 후에는 상승단을 위한 발사대로 사용되었다. 사각형 모양에 4개의 접이식 착륙 장치 다리가 있었고, 4개의 쌍곡선 추진제 탱크와 스로틀 가능한 강하 추진 시스템(DPS) 엔진을 포함했다. 연속파 레이더 안테나는 엔진 열 차폐 아래에 장착되어 고도 및 강하 속도 데이터를 유도 시스템과 조종사에게 전달했다.
상승단, 플랫폼, 사다리, 강하 엔진 및 열 차폐를 제외한 거의 모든 외부 표면은 열 단열재를 위해 알루미늄 카프톤 포일 담요로 덮여 있었다. 1번 착륙 다리에는 상승 단계의 해치 앞과 사다리에 부착된 플랫폼("현관")이 있어, 우주 비행사들이 객실과 표면을 오갔다. 각 다리의 착륙 패드는 약 170.18cm 표면 접촉 센서 프로브를 포함하여, 사령관에게 강하 엔진을 끄도록 신호를 보냈다.
달 탐사 장비는 모듈식 장비 수납 조립체(MESA)에 실렸다. 여기에는 우주 비행사의 도구, 샘플 수집 상자, 삼각대 텔레비전 카메라 등이 포함되었다.[32][33] 사령관이 사다리를 내려가면서 끈을 당겨 MESA를 열면, 카메라는 자동 활성화되어 우주 비행사의 첫 사진을 지구로 보냈다.[33] 미국 국기는 사다리에 장착된 용기에 담겨 운반되었다.
아폴로 달 표면 실험 패키지는 LM 뒤쪽 구획에 실렸다. 오른쪽 앞 패널에는 S 밴드 안테나가 있었는데, 아폴로 12호와 아폴로 14호에서 사용되었다.[35] 아폴로 14호에서는 모듈형 장비 수송기(MET)가 사용되었다.[36] 확장된 임무(아폴로 15호 이후)에서는 안테나와 TV 카메라가 달 탐사 차량에 장착되었다.[37] 구획에는 교체용 주요 생명 유지 시스템(PLSS) 배터리와 수산화 리튬 캐니스터도 있었다.[38]
아폴로 유도 컴퓨터는 해당 항목을 참조.
다음은 달 착륙선 목록이다.
| 일련 번호 | 명칭 | 사용 목적 | 발사일 | 현재 상태 | 사진 |
|---|---|---|---|---|---|
| LTA-1 | 비행하지 않음 | 뉴욕주롱아일랜드의 크래들 오브 에비에이션 박물관에 전시 중 [66] | |||
| LTA-2R | 아폴로 6호 | 1968년4월 4일 | 대기권 재돌입으로 소실 | ||
| LTA-3A | 비행하지 않음 | 캔자스주 허친슨의 캔자스 코스모스피어 우주 센터에 전시 중[66] | |||
| LTA-5D | 비행하지 않음 | NASA화이트샌즈 미사일 사격장에 보존[66] | |||
| LTA-8A[66] | Lunar Module Test Article no.8 | 열진공 시험 | (1968년 지상 테스트)에 사용 | 텍사스주휴스턴의 우주 센터 휴스턴에 전시 중[66] | |
| LTA-10R | 아폴로 4호 | 1967년11월 9일 | 대기권 재돌입으로 소실[66] | ||
| MSC-16 | 비행하지 않음(상승단만) | 일리노이주시카고의 시카고 과학 산업 박물관에 전시 중[66] | |||
| TM-5 | 비행하지 않음 | 노스캐롤라이나주더럼의 생명 과학 박물관에 전시 중[66] | |||
| PA-1 | 비행하지 않음 | NASA화이트샌즈 미사일 사격장에 보존[66] | |||
| LM-2 | 두 번째 무인 비행용이었지만 지상 테스트에 사용했다. 낙하 테스트용으로 착륙 장치를 장착하고, 망원경과 유도 컴퓨터를 제거했다.[67] | 워싱턴 D.C.의 국립 항공 우주 박물관에 전시 중 | |||
| LM-9 | 아폴로 15호가 H 계획에서 J 계획으로 변경되었기 때문에, 비행하지 않음 | 플로리다주의 케네디 우주 센터에 전시 중 | |||
| LM-13 | 아폴로 19호가 취소되었기 때문에 비행하지 않음[68][69] | 도중에 건조되었으며, 수리 후 뉴욕주롱아일랜드의 크래들 오브 에비에이션 박물관에 전시 중. 1998년에는 드라마 프롬 어스 투 더 문 촬영에 사용되었다. | |||
| LM-14 | 아폴로 20호가 취소되었기 때문에 비행하지 않음 | 완성되지 않고 폐기. 사다리 부분만 펜실베이니아주필라델피아의 프랭클린 연구소에 전시 중[70] | -- | ||
| LM-15 | 스카이랩 계획의 Apollo Telescope Mount에 유용될 예정이었지만, 비행하지 않음[71] | 완성되지 않고 폐기[72] | |||
| * 달의 인공물 목록(영어) 참조 | |||||
7. 1. 상승단
- 승무원: 2명
- 객실 부피: 6.65m3
- 최대 높이: 3.76m
- 최대 폭: 4.2m
- 무게: 4,670kg (연료 포함)
- 선내 환경: 100% 순수 산소 (3분의 1 기압)
- 자세 제어 로켓: 추력 455N × 16기 (연료 N2O4/Aerozine50)
- 상승용 엔진: 추력 15.6kN × 1기 (연료 N2O4/Aerozine50)
- 엔진 추력 대 무게비: 0.34 (지구상), 2.06 (월면)
7. 2. 하강단
1962년 11월, 그루먼이 달 착륙선(LEM) 제작 계약을 체결했다.[12] 계약 비용은 약 3.5억달러로 예상되었다.[13] 벨 에어로시스템즈(상승 엔진), 해밀턴 스탠다드(환경 제어 시스템), 마쿼트사(반작용 제어 시스템), 로켓다인(강하 엔진)이 주요 하청업체였다.[14]찰스 스타크 드레이퍼 연구소가 주요 유도, 항법 및 제어 시스템(PGNCS)을 개발했고, 레이시온이 아폴로 유도 컴퓨터를 제조했다. TRW는 비상 유도 시스템(AGS)을, 에루-데브텍은 착륙 장치를 제조했다.[15][16]
거스 그리섬은 1963년에 달 착륙을 "호버링 작전"에 비유하며, 숙련된 헬리콥터 조종사가 달 착륙 조종사가 되어야 하는지 의문을 제기했다.[23] NASA는 우주 비행사들의 달 착륙 훈련을 위해 벨 에어로시스템즈와 계약하여 달 착륙 연구 비행체(LLRV)를 제작했다. LLRV는 짐벌 장착 수직 제트 엔진으로 달의 중력을 시뮬레이션했다. 드라이든 비행 연구 센터에서 LLRV 프로토타입 테스트 후, 3대의 달 착륙 훈련 비행체(LLTV)가 제작되어 우주 비행사 훈련에 사용되었다. 5대 중 3대가 추락했지만, 로켓 추진식 사출 좌석 덕분에 닐 암스트롱을 포함한 모든 조종사가 생존했다.[24]
하강단은 최대 높이 3.2m, 최대 폭 4.2m(착륙 다리 전개 시 9.4m)였다. 무게는 10334kg(연료 포함)이었다. 하강용 엔진은 45.04kN의 추력을 냈다.
다음은 달 착륙선 목록이다.
| 일련 번호 | 명칭 | 사용 목적 | 발사일 | 현재 상태 | 사진 |
|---|---|---|---|---|---|
| LTA-3DR | 비행하지 않음(강하단만) | 펜실베이니아주필라델피아의 프랭클린 연구소에 전시 중[66] | -- | ||
| LM-1 | 아폴로 5호 | 1968년1월 22일 | 대기권 재돌입으로 소실 | ||
| LM-3 | Spider | 아폴로 9호 | 1969년3월 3일 | 강하단과 상승단은 별도로 대기권에 재돌입하여 소실 | |
| LM-4 | Snoopy | 아폴로 10호 | 1969년5월 18일 | 강하단은 달 표면에 충돌한 것으로 추정 | |
| LM-5 | Eagle | 아폴로 11호 | 1969년7월 16일 | 강하단은 착륙 지점인 고요의 바다에 남아 있음 | |
| LM-6 | Intrepid | 아폴로 12호 | 1969년11월 14일 | 강하단은 착륙 지점인 폭풍의 바다에 남아 있음 | |
| LM-7 | Aquarius | 아폴로 13호 | 1970년4월 11일 | 대기권 재돌입으로 소실 | |
| LM-8 | Antares | 아폴로 14호 | 1971년1월 31일 | 강하단과 관측 장비는 착륙 지점인 프라 마우로에 남아 있음 | |
| LM-10 | Falcon | 아폴로 15호, 최초의 J 계획용 ELM 사양 | 1971년7월 26일 | 강하단과 관측 장비는 착륙 지점인 해들리 계곡에 남아 있음 | |
| LM-11 | Orion | 아폴로 16호 | 1972년4월 16일 | 강하단과 관측 장비는 착륙 지점인 데카르트 고지에 남아 있음 | |
| LM-12 | Challenger | 아폴로 17호 | 1972년12월 7일 | 강하단과 관측 장비는 착륙 지점인 타우루스-리트로우에 남아 있음 |
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