ההשפעה ההיסטורית של משימת אפולו על הנדסה לחלל

פיתוח מודולים של הירח

מודול אפולו-וול (LM) ייצג עזיבה רדיקלית של עיצובי חלל קודמים.בניגוד למודול הפיקוד, שנבנה עבור כניסה מחדש, ה-LM היה צריך לפעול באופן בלעדי בוואקום של החלל ועל פני השטח הירח.המהנדסים הדרושים כדי לפתור אתגרים ייחודיים, כולל נחיתה על שטח בלתי אחיד ללא אווירה, מתן בסיס יציב לאסטרונאוטים בכובד ראש נמוך, ולהשיק בחזרה למסלול מהמשטח הירח.

העיצוב של שני השלבים של LM היה קריטי.שלב הירידה שוכן מנוע הנחיתה, מיכלי דלק ואחסון עבור ציוד פני השטח.השלב ה-Ascent הכיל את תא הצוות, מערכות תמיכה בחיים, מנוע ריכוז חזק מספיק כדי להשיג את מסלול הירח הסגת ה-Waldown.אדריכלות מודולרית זו אפשרה לנאס"א לייעל כל שלב עבור תפקידה הנוכחי של כוכבי הלכת ירח, כגון אלה שפותחו עבור נאס"א:0Xbic, אשר היורדמים מסחריים, כמו חלוץ של מוצרי סוללת מתכתי מתכתי של חלוץ של מוצרי סוללת דבש ו-X1, כמו חלוץ של חלוץ של חלוץ של חלוץ של חלוץ של זעזועים, כמו זעזועים, ו-XLXLXLXLXL.

אחד ההישגים המשמעותיים ביותר של הנדסה היה מערכת ההנחיות והניווט של LM המשולבת עם מחשב אפולו Guidance (AGC) המחשב של LM תוכנן עם התזמון המדויק של ירי מנוע הירידה, המאפשר לטייסים להתעלל באופן ידני אם יש צורך. תערובת זו של אוטומציה ושליטה אנושית להגדיר תקן עבור ממשק חלליות. LM גם הציג מערכת מורכבת של בקרת גישה שהשתמשה בגמישות של דלקים, ללא דלקים עמידת דלקים בחלל.

קידום טכנולוגיית טילים

רקטת שבתאי V נותרה הישג בלתי-מתאמת בהנדסה בקנה מידה גדול. לעמוד בגובה 363 מטרים ויצר 7.6 מיליון פאונד של דחף במעלית, עיצוב שלושת השלבים של שבתאי V היה פלא של הנטורציה, הנדסה מבנית, וחומרים מדע.השלב הראשון השתמש 5 מנועי F-1, כל אחד מהם שורף תערובת של keroseRP (-1) וחמצן.

השלבים השני והשלישי השתמש במנוע J-2, אשר שרפו מימן נוזלי וחמצן נוזלי. מימן נוזלי הוא מאוד צפוף ודורש אחסון בכזוגני ב--253 מעלות צלזיוס.הטנקים של שבתאי V היו צריכים להיות מבודדים עם חומרים קצף מתקדמים וטיהור עם הליום כדי למנוע היווצרות קרח וזיהום דלק.טכניקות אלה הפכו לבסיס עבור כלי רכב מאוחר יותר, כולל מעבורות החלל החיצוניות (S) ומערכת שיגור חיצוני (LS).

שבתאי V גם חלוצי חידושים מבניים.עור הרקטות נעשה מסגסוגת אלומיניום דק, אבל זה היה חייב לעמוד על עומסים אווירודינמיים עצומים במהלך ה-Incent.מהנדסים השתמשו בבנייה "מונוקוק" שבה העור החיצוני נשא הרבה מהעומס, בשילוב עם מסגרות טבעת פנימיות וחוטקים.המחשב הנחיה של הרכב, הממוקם ביחידת Instrument בחלק העליון של השלב השלישי, אחד השתמש לראשונה במטרת מחשב וירטואלית.

המורשת של שבתאי V ניכרת בכל טיל מרומם כבד שפותח מאז.ה-FLT:0F-1 מנועים מנועים FLT 1 של עיצוב תא ההבעירה של שבתאי נחקר על ידי מהנדסי הנעה מודרניים בונים מנועים מתוהים מתאן-דלקים.שלב הליבה של SLS יורש את ארכיטקטורת החמצן נוזלית-החלת, בעוד שספינת החלל של SpaceX משתמשת במחזור דומה אך עם יכולת שיגור מלאה של שבתאי.

מערכות ניווט והדרכה

מחשב אפולו (AGC) היה חידוש מכריע.עם רק 64 קילוביות של זיכרון ופועל ב 0.043 MHz, AGC היה פחות כוח עיבוד מאשר שעון דיגיטלי מודרני, אך הוא ביצע בהצלחה ניווט בזמן אמת, תזמון מנוע, נחיתה הירח, וחידוש חישובי ה- AGC השתמשו במערכת של "חבל אפשרי" ו"core" - הצורה האחרונה של זיכרון שנוצר באמצעות קרינת ליבות פיזית, אשר נעשה באמצעות קרינת ליבה פיזית.

ה- AGC מתקשר עם יחידת מדידה אינפורמטיבית (IMU) שמדדה את הכיוון והאצה של החללית.IMU השתמש בגירוסקופים ו- Accelerometers על פלטפורמה יציבה, אשר יכול להיות מתאים לכוכבים קבועים באמצעות דיוק מיניטנט וטלסקופים.אסטרונאוטים היו באופן ידני נקודות ציון דרך על פני הירח כדי לעדכן את המחשב לפני הנחיתה.

משימות אפולו גם פיתחו טכניקות ניווט חלליות עמוקות.מכיוון שהחללית הייתה רחוקה מדי מכדור הארץ עבור אותות רדיו לספק תיקונים מיידיים, מהנדסים יצרו את ה-FLT:0DSN (Deep Space Network)evolveFLT:1 של אנטנות רדיו בקליפורניה, ספרד ואוסטרליה.SDSN השתמש בתהליך שנקרא "לאחר מעקב דופלר"ר מאדים" שבו האות של החללית היה ביחס לשעון אטומי בדיוק כמו "ד"ר"ר" (Rand-Dite") תומך בטכניקה בעלת מיקום ייחודי, בנוסף ל-Dide, בנוסף ל-Day, בנוסף ל-Day, הוא אמצעי מדידה, בנוסף ל-Day, בנוסף ל-Day, הוא אמצעי מעקב אחר מעקב אחר מאדים-Dential, אשר נקרא "מסמך מדידה, בנוסף ל-Day) של מערכת מעקב אחר מעקב אחר מאדים-Dide, "מסמך מדידה יעילה, בנוסף לטכניקה" (Ride, "מעקב מעקב אחר מעקב אחר מאדים-Dential, "מסמך מדידה יוצאת דופן," (Ride, "מעקב מעקב אחר מאדים-Dide, "מעקב מעקב אחר מאדים-Dential" (Ride) של מאדים-Dide") שבו הוא אמצעי מעקב

חומרים וחדשנות בטיחות

חומרי חלל היו חייבים לשרוד תנאים קיצוניים: חום ההשקה, הריק של החלל, הקר של הלילה הירחי, וההלם התרמי של החזרה.מגן החום של מודול הפיקוד של אפולו השתמש בחומר הנקרא AVCOAT, phenolic מבוסס epoxy כי ablated - צרבת - נשרפת - באופן מבוקר כדי לנתק את החום העצום של החזרה.

הגנה מפני קרינה הייתה עוד אזור מכריע.מהנדסים גילו כי קרניים קוסמיות רגילות ואירועים חלקיקים סולאריים יכולים להוות סיכונים חמורים מעבר למסלול כדור הארץ הנמוך. החללית אפולו השתמשה בשילוב של אלומיניום המגן והמיקום האסטרטגי של ציוד כדי ליצור "מקלטי סופות" שבו אסטרונאוטים יכולים לקחת מקלט במהלך התלקחויות סולאריות.חלל מודרני להשתמש בפוליאתילן וחומרים עשירים מימן אחרים כי הם יעילים יותר בחוסמת קרינה תוך הוספת מסה פחות.

מערכות התמיכה של החיים (FLT:0) התפתחו עבור אפולו היה צורך לשחזר אוויר ומים עם יעילות גבוהה.מערכת בקרת הסביבה (ECS) השתמש ב- Lithium hydristers כדי לבחון פחמן דו חמצני מהאוויר תא הטייס.המערכת נשלטת גם טמפרטורה ולחות, תוך שימוש בשילוב של חילופי חום וספוגי מים.

החליפים בחלליים שנלבשו על אפולו – ה-A7L – הם עצמם הישג הנדסי יוצא דופן.כל חליפה הייתה חללית זעירה, עם אספקת חמצן משלה, מערכת קירור ותקשורת.השכבה החיצונית של התביעה השתמשה בדים מרובים כולל סיבים דחוסים של Teflon להגנה תרמית ו- Beta בד עבור התנגדות להבות.המתחולה השתמש במפרקים מכווצים כדי לאפשר ניידות תוך שמירה על הלחץ המודרני, אך הוא משמש באופן ישיר עבור עיצוב משותף, אך מתוכנן עבור תנועת ה-A7L, אך ורק עבור תנועת ה-זמנית, אך ורק עבור תנועת ה-A, אך ורק עבור ה-A, אך ורק עבור ה-A, אך ורק עבור תנועת ה-A, אך ורק עבור התנגדות.

מערכות כוח ועוצמה

מערכות ההנעה של אפולו חולקו בין מערכת ההנעה של השירות (SPS) לתמרנים מסלוליים גדולים ומערכת בקרת התגובה (RCS) להתאמות גישה.מנוע SPS השתמש במניעים היפרגליים - tetrogen tetroxide ו נגזרות hydrazine - שסיפקו יכולות הפעלה אמינות ללא מערכת תאורה.

הדור של כוח על אפולו הגיע מתאים דלק במודול השירות.המכשירים הללו שילבו מימן וחמצן כדי לייצר חשמל ומים.המים האלה שימשו לאחר מכן להובלת מים וקירור.תאים הדלק המופעלים ביעילות גבוהה ויכולים לייצר עד 2.3 קילו-וואט של כוח ב-30 וולט DC.זה היה התקדמות משמעותית על סוללות דלק, אשר היו כבדים מדי עבור משימות לטווח ארוך של דלק, כמו גם תאים מורכבים לצנרת דלק ואווירה:0 תאים חשמליים.

הדחף של מודול הירח גם הוא לחדש.מנוע הירידה, הידוע בשם מערכת ההנעה של דנט (DPS), היה בלתי ניתן לנפץ - הראשון עבור מנוע טילים המשמש בחלל.זה השתמש בזרימת דלק קבועה, אבל יכול להשתנות זרמיזר זרם כדי לשנות דחף מ-1,000 עד 10,000 פאונד.זה אפשר ל-LM להאט את הירידה שלו בדיוק כמו אסטרונאוטים התקרבו אל פני השטח.

מורשת ואפקטים מודרניים

משימות אפולו הותירו מורשת הנדסית עמוקה.כל רכיב של חלליות מודרניות – מ-Avionics ומניעה לחומרים ותמיכה בחיים – מבורכים ישירות מבחירה שנעשתה במהלך אפולו:0 התחנה הבינלאומית של החלל הבינלאומי FLT:1 מודולים משתמשים מנגנונים מעוגן שמקורם במערכת הרציפים הירחית של אפולו.

חברות חלל מסחריות אימצו ושיפור טכניקות הייצור של אפולו-era. פלקון 9 של SpaceX משתמשות בחיכוך מעורר נשימה, טכניקה שהומצאה על ידי נאס"א לייצר אטומי סגסוגת אלומיניום ללא פגמים - אותה ⁇ שפותחה עבור מיכל חיצוני של מעבורת החלל.כחול מקור משתמש מחזור של הפסקת אש עשירה בחמצן, החלף לראשונה בקטטה הסובייטית N1, אבל השיטה הבסיסית עיצובית של מערכת העצבים כדי לשחזר מנועים של אפולו-סטרואטרקטה.

תוכנית ה-FLT:0 (Artemis Program) של ההרחבה 1 (FLT) ומטרתה להחזיר את בני האדם לירח עד 2026, היא יורש רוחני ישיר לאפולו.מערכת שיגור החלל (SLS) משתמשת במספר עקרונות עיצוב שבתאי V, כולל השימוש במשכי רקטות מוצקים שנבחנו לראשונה כחלק מהמחקרים מתקדמים של תוכנית אפולו.

מעבר לחומרה, אפולו ביססה גישה הנדסית של מערכות שנשארה תקן הזהב של נאס"א (FLT:0) מערכות הנדסה "FLT:1 מסמכים מן ה-60 עדיין נחקרים על ידי מהנדסי חלל כיום.המשימות הוכיחו כי מערכות מורכבות להפליא ניתן לבנות ולהפעיל עם אמינות קיצונית כאשר תקציבים ותכניות לוח זמנים נשלטים על ידי תהליכים קפדניים לניהול סיכונים שפותחו במהלך אפולו, כולל הרעיון של "אפקטים" ואפקטים רפואיים", ואפקטים בטווח של מערכת ההפעלה (FM), הם כעת נשלטים, כיום על ידי תהליכים סטנדרטיים, ומעבדים סטנדרטיים, ומעבדים, ומעבדים, ומעבדות, ואפקטים, הם בטווח של תעשיית הרכב.

משימות אפולו גם היוו השראה אמון הציבור במדע ובהנדסתה.התמונות של כדור הארץ על פני השטח הירחי, שנתפסו על ידי ויליאם אנדרס של אפולו 8, סווגו את התנועה הסביבתית.ה- אפולו 11 ירח-ההוראה כי האנושות יכולה לפתור בעיות בלתי אפשריות לכאורה כאשר ניתנה המשאבים ורצון.הרוח זו ממשיכה בחינוך הנדסי מודרני: אוניברסיטאות ברחבי העולם משתמשות בניסויי אפולו-era כדי ללמד את ניהול ה-FLT:0projectrated ManagementFFerFerFer החידושים וחדשנות:1 וחדשנות.

לסיכום, משימות אפולו לא רק ניצחון של חקר אנושי, אלא רגע שטוף מים למדע ההנדסה.החידושים שלהם בתעשיית הרקטות, הדרכה, חומרים, תמיכה בחיים ושילוב מערכות יצרו בסיס שעליו כל ההנדסה החללית הבאה בנויה.כפי שאנו מצפים למשימות מאדים ומעבר לכך, אנו בונים על כתפיהם של אלה שמתכננים את שבתאי V, מודול הירח, ואת צוות המחשבים של אפולו, הדור הבא של מהנדסי אפולו, ימשיכו להוכיח את הרעיונות המתקדמים לא רק כדי לא רק כדי לפתח את הרעיונות ההיסטוריים, אלא לא רק כדי לפתח את הרעיונות האלה.