Vintage-technologie van Apollo 11: de meest verbazingwekkende maanlandingsinnovaties

Terwijl de landing op de Apollo 11 in 1969 op het nieuwste van technologie was, is het vandaag een demonstratie van hoeveel met zo weinig kon worden bereikt.

De computertechnologie van de gemiddelde mobiele telefoon overtreft veruit de gecombineerde rekenkracht van de twee ruimtevaartuigen die mensen veilig naar de maan en naar huis brachten.

Dat maakt de technologische prestaties van Apollo 11 echter niet minder indrukwekkend. De maanmodule bijvoorbeeld, vloog slechts twee keer met astronauten naar binnen vóór Apollo 11. De met de hand gestikte, beloopbare ruimtepakken die Neil Armstrong en Buzz Aldrin op de maan droegen toen ze deze maand 45 jaar geleden voor het eerst op het gezicht stapten niet gebruikt voor het landen op het maanoppervlak. [Apollo 11 maanlanding 45-jarig jubileum: volledige dekking]

Hier is een korte blik op een deel van de technologie die de Verenigde Staten naar de maan en weer terug heeft gebracht:

Saturnus V raket

Er waren verschillende manieren van vervoer die NASA had kunnen kiezen om naar de maan te brengen. Zo hadden ingenieurs bijvoorbeeld twee grote raketten kunnen lanceren en vervolgens de verschillende ruimtevaartuigen en componenten in de baan om de aarde hebben gedokt. Maar het was een maanbaan-rendez-vous die de Saturn V-raket mogelijk maakte.

Er waren verschillende NASA-ingenieurs die het concept in de loop der jaren hebben voorgesteld, maar een van de meest beroemde is John Hoboult, toen de assistent-chef van de dynamics load-divisie van NASA Langley. NASA zei dat het belangrijkste voordeel van de aanpak was dat de maanlander slechts een klein vaartuig hoefde te zijn, omdat een baan om de aardbaan meer brandstof nodig had om weer thuis te komen.

De beslissing om met dit soort missie te gaan, maakte het mogelijk om de hele missie op een enkele Saturn V-raket te lanceren. Zelfs toen was het een monster. De drietrapsraket was 363 voet (111 meter) hoog - groter dan het Vrijheidsbeeld - en volledig van brandstof voorzien, hij woog ongeveer 6,2 miljoen pond (2,8 miljoen kilogram).

NASA testte de Saturnus V twee keer zonder mensen, in 1967 (Apollo 4) en 1968 (Apollo 6). Datzelfde jaar verkoos de NASA de Saturnus V te gebruiken om mensen helemaal naar de maan te sturen. Die missie, Apollo 8, maakte van de bemanning de eerste mensen die naar de maan gingen en er omheen cirkelden.

Na die succesvolle vlucht vloog de Saturn V de rest van de Apollo-missies, inclusief Apollo 11. De laatste vlucht van de raket was in 1973, toen het (zonder een bemanning) het Skylab-ruimtestation lanceerde om in een baan om de aarde te vliegen. [The Future of Moon Exploration]

Maanlander

De maanmodule (LM) was het eerste ruimtevaartuig dat ontworpen was om op een andere wereld te opereren. In tegenstelling tot een ruimteschip gemaakt om te functioneren in de atmosfeer (zoals de space shuttle, die eruitzag als een vliegtuig) was de LM allemaal vreemde hoeken en hobbels.

Dit komt omdat er in de ruimte geen atmosfeer is om je zorgen over te maken. Het scheren van de aerodynamische kenmerken hielp bij het besparen van gewicht, waardoor de kosten voor het lanceren van het ruimtevaartuig tot aan de maan daalden.

De LM werd voor het eerst getest met mensen op Apollo 9, die zijn ruimteschip "Spider" noemde. De astronauten vlogen het weg van de commandomodule (die was ontworpen om in een baan om de maan te cirkelen) en oefenden een dockingstation. De LM vloog vervolgens elke volgende missie.

Tijdens een gesimuleerde maanlandingsaanpak op Apollo 10 draaide de LM een paar momenten rond, zoals het zou moeten terugkeren naar de commandomodule. De astronauten hadden het vaartuig snel onder controle, wat (door een reeks kleine fouten) de verkeerde kant op wees.

Armstrong nam tijdens de landing de controle over zijn LM, "Eagle" genaamd, toen hij zag dat het geleidingssysteem het naar een rotsveld bewoog. Hij landde veilig met weinig brandstof over.

De LM heeft met succes de maan bereikt voor de rest van zijn missies, behalve één. Op Apollo 13 ondervond de opdrachtmodule "Odyssey" een explosie van de zuurstoftank. De astronauten zijn niet op de maan geland, maar ze gebruikten de LM "Waterman" als een "reddingsboot" om hen in leven te houden en om koerscorrecties aan te brengen om ze veilig terug te brengen naar de aarde.

Odyssee was het enige ruimtevaartuig met een hitteschild, maar Waterman hield de astronauten lang genoeg veilig voor hen om terug te transfereren naar Odyssey voor hun landing in de Stille Oceaan.

computers

Terwijl de Apollo-missies het best worden herinnerd voor de computers die de astronauten bedienden, waren er verschillende andere belangrijke computers die voor de missie werden gebruikt. Een voorbeeld is de Saturn V-computer die werd gebruikt om de raket automatisch naar de baan van de aarde te leiden. NASA had ook grote computers op de grond die het kon gebruiken voor zaken als navigatiecorrecties.

Bij maanmissies was het grootste deel van de aandacht echter gericht op de computermodulecomputer en de maanmodulecomputers. De CM had de leiding over het navigeren tussen de bemanning tussen de aarde en de maan, terwijl de LM landingen, beklimmingen en rendez-vous deed, aldus de NASA.

De CM en de LM hadden elk een computer (met andere software, maar hetzelfde ontwerp), het primaire leidings-, navigatie- en regelsysteem (PGNCS, uitgesproken als "pings"). De LM had ook een computer die deel uitmaakte van het Abort Guidance System, om een ​​back-up te geven als de PGNCS tijdens de landing faalde.

"Ground-systemen hebben een back-up van de CM-computer en het bijbehorende geleidingssysteem gemaakt, zodat als het CM-systeem zou falen, het ruimtevaartuig handmatig zou kunnen worden geleid op basis van gegevens die vanaf de grond worden verzonden," verklaarde NASA. "Als het contact met de grond verloren ging, had het CM-systeem een ​​autonome terugkeercapaciteit."

ruimtepakken

In tegenstelling tot het ruimtepak van de space shuttle, werd elk Apollo-pak op maat gemaakt voor zijn astronautenploeg van drie personen. De pakken zijn ontworpen om volledig operationeel te zijn in het vacuüm van de ruimte en ook om rond te lopen op de maan.

Volgens NASA had elke missie 15 kleuren nodig. De belangrijkste (eerste) bemanning had negen kleuren tussen hen in, met één gebruikt voor de vlucht, één voor training en één als back-up voor het geval er iets gebeurde met de vlucht.De back-upploeg van drie personen vereiste zes kleuren tussen hen: één voor de vlucht en één voor training.

De constructie van het ruimtepak veranderde tijdens de missies omdat de eisen van astronauten complexer werden. Zo hebben ontwerpers bijvoorbeeld de pakslank aangepast voor Apollo 15, 16 en 17, zodat de astronauten gemakkelijker gebruik konden maken van maanrovers, waardoor ze meer ingewikkelde geologische expedities konden uitvoeren verder van de maanmodule. [Hoe de Apollo 11 Moon Landing Works (Infographic)]

Er waren verschillende lagen in het pak. De binnenkant was een soort "lange john" -stof met koelwaterbuizen die aan het materiaal waren genaaid, om de astronauten koel te houden terwijl ze aan het maanoppervlak werkten. Daarna waren verschillende lagen nylon, Kapton, glasvezeldoek, Mylar en Teflon om de druk te behouden en de astronauten te beschermen tegen straling en micrometeroïden.

Lunaire handschoenen en laarzen werden meegeleverd om rond het oppervlak van de maan te lopen en stenen op te rapen. Om de astronauten te helpen bij het 'voelen' van dingen die ze oppakten, bevatten de cijfers voor de handschoenen siliconenrubber.

Aan het pak was een helm van polycarbonaat bevestigd, die vastgemaakt was met behulp van een nekring die op zijn plaats bleef terwijl de astronaut zijn hoofd bewoog. Een andere belangrijke aanvulling op het pak was het draagbare levensondersteuningssysteem, een rugzak waarmee astronauten konden ademen en druk van het pak maximaal zeven uur aan het oppervlak konden handhaven.

Het is meer dan veertig jaar geleden dat de eerste mannen op de maan landden op 20 juli 1969. Test je herinnering aan de maanlanding met deze quiz.