תאי הפיקוד/שירות של החללית אפולו

תא הפיקוד (CM)

תא הפיקוד היה חרוט קטום, גובהו היה 3.2 מטרים וקוטרו היה 3.9 מטרים מסביב לבסיסו. קדמת התא הכילה שני מנועי בקרת גישה, את תעלת העגינה ורכיבים של מערכת הנחיתה על כדור הארץ. חלקו המדוחס של התא שיכן את האסטרונאוטים, הכיל את תאי הציוד, את בקרי השליטה והצגים ומערכות רבות של חלליות. אחורי התא, הכיל 10 מנועי בקרת גישה, את מכלי הדלק שלהם ומיכלי מים טריים.

מבנה

החלק הפנימי של תא הפיקוד היה עשוי מאלומיניום "סנדוויץ'" המורכב מאלומיניום במבנה חלת דבש שרותך בין שתי יריעות אלומיניום. מגן החום שכיסה את חלקו החיצוני של התא כלל 40 לוחות נפרדים שביניהם היו כמה חורים ופתחים בשביל מנועי בקרת הגישה ומערכות נוספות. החלק החיצוני של התא היה עשוי מאלומיניום "סנדוויץ'", מגן חום שעשוי מפנול־זכוכיתי שהתכלה בחדירה לאטמוספירה, שכבה של סיבי חומר מבודד הנקרא "Q-Felt", חורים לאטמים, שומרי לחות ושכבת רצועות תרמיות של אלומיניום PET.
מגן החום האחורי (הראשי) הורכב מארבעה משטחי אלומיניום במבנה חלת דבש מולחמים, מעטה מתכת שרותך בארבע נקודות וטבעת היקפית. חלקי המעטה חוברו למשטחים ולטבעת על ידי תפסים. כל חלקי תא הפיקוד חוברו יחד על ידי מכשיר דמוי אוטוקלב ענק. מגן החום האחורי היה זהה למגן החום שכיסה את שאר חלקו החיצוני של התא, למעט שכבת האלומיניום PET.

מערכת הנחיתה על כדור הארץ (LES)

רכיבי ה־LES נמצאו בקדמת התא סביב תעלת העגינה. קדמת התא הופרדה ממרכזו על ידי מחיצה והייתה מחולקת לארבעה חלקים של 90°. ה־LES כלל שלושה מצנחים ראשיים, שלושה מצנחי פריסה קטנים למצנחים הראשיים ("מצנחי הטייס"), שני מצנחי בלימה ששימשו לייצוב החללית, שלושה בלונים שמנעו את שקיעת החללית, כבל שחיבר את החללית למסוק החילוץ, סמן צבע וצינור חמצן שהאסטרונאוטים נשמו בעזרתו בזמן שעלו לפני המים במקרה שהחללית שקעה לפני החילוץ.
מרכז המסות של תא הפיקוד היה במרחק של כ־30 ס"מ ממרכז הלחץ שלו (מרכז הלחץ היה לאורך ציר הסימטריה). זה הקנה לחללית סיבוב במהלך החדירה לאטמוספירה שעזר לחללית להגיע לזווית הרצויה וגם סיפק לחללית כוח עילוי מסוים שהאט את מהירותה (יחס הגלישה של החללית היה 0.368:1). כיוון התא נשלט על ידי סיבוב התא על ידי מנועי תמרון. בזמן שלא היה צורך בשינוי כיוון, התא הסתובב יותר באטיות וכוח העילוי נעלם. מערכת ה־LES הפחיתה במידה משמעותית את עומס ה־G שהאסטרונאוטים חוו, אפשרה שליטה טובה על כיוון החללית ודיוק גבוה יותר בנחיתה הימית.
בגובה 7.3 ק"מ הושלכו שאריות מגן החום הראשי לים על ידי ארבעה קפיצי דחיסה שהופעלו על ידי גז דחוס. באותו הזמן נפרסו שני מצנחי הבלימה, שהאטו את החללית למהירות של 201 קמ"ש. בגובה 3.3 ק"מ הושלכו המצנחים החרוטיים לים ו"מצנחי הטייס" ששלפו את המצנחים הראשיים, נפרסו. המצנחים הראשיים האטו את ה־CM למהירות של 35 קמ"ש, האטית מספיק לנחיתה בים. החלק הראשון של הקפסולה שבא במגע עם פני המים נבנה מצלעות נמעכות כדי להקטין את כוח הפגיעה. תא הפיקוד היה יכול לנחות אוקיינוס גם עם שני מצנחים ראשיים בלבד (כמו שקרה במשימת אפולו 15), המצנח השלישי היה רק אמצעי בטיחות.

מערכת בקרת הגישה (RCS)

ה־RCS כלל 12 מנועי בקרת גישה (שכל אחד מהם היה בעל דחף של 410 kN): עשרה היו בחלקו התחתון של התא ושני מנועי עלרוד היו בקדמת התא. ארבעה מיכלים הכילו 120 ק"ג של MMH ו־N₂O₄. הדלק נדחס על ידי חצי ק"ג של הליום דחוס בלחץ של 4,150 PSI ‏(28.6 MPa) שאוחסן בשני מיכלים.

פתחים

דלת פתח העגינה הקדמי הורכבה בחלקהּ העליון של תעלת העגינה. קוטרה היה 0.76 מטר ומשקלה היה 36 ק"ג. היא נבנתה משתי טבעות שהריתוך העניק להם צורה של משטח בעל מבנה חלת דבש. צידה החיצוני של הדלת כוסה ב־13 מ"מ של חומר בידוד ושכבה של אלומיניום. היא ננעלה בשש מקומות על ידי משאבת לחץ ידנית. במרכזה היה שסתום להשוואת לחץ האוויר בתעלה וברכב הנחיתה הירחי לפני הסרת הדלת.
גובהו של הפתח הצדדי (UCH) שממנו נכנסו ויצאו האסטרונאוטים כשהיו בכדור הארץ היה 0.74 מ', רוחבו היה 86.4 ס"מ, ומשקלו היה 102 ק"ג. הוא הופעל על ידי משאבת לחץ ידנית, אשר השתמשה במנגנון של מחגר שניים כדי לפתוח או לסגור את כל 15 הבריחים בבת אחת.

התחברות

כשהגשש נגע בחרוט שבקדמת רכב הנחיתה הירחי, שלושה תפסים קפיציים שהיו בראש הגשש נתפסו על חור החרוט. תפסים אלו אפשרו את מה שנקרא "עגינה רכה" שגרמה לעלרוד ולסבסוב בכלי הרכב להחלש. תנועה מיותרת של כלי הרכב בזמן ה־"עגינה קשה" עלולה לגרום נזק לטבעת העגינה ולתעלת העגינה. מחבר הדק שהיה בכל אחד משלושת התפסים ננעל על חור החרוט ואפשר לבוכנת הגשש למשוך את רכב הנחיתה הירחי בלי להתנתק ממנו. החרוט שהיה בקצה העליון של התעלה ברכב הנחיתה הירחי, נבנה מאלומיניום "סנדוויץ" שעובי חלקו הפנימי היה אינץ'.

היצמדות

אחרי ההתחברות וההתייצבות הראשונית של כלי הרכב, הגשש הפעיל כוח של 4.4 קילו ניוטון כדי למשוך את כלי הרכב יחד. כוח זה נוצר על ידי לחץ גז שהופעל על הבוכנה בצילינדר הגשש. אחרי כניסת הבוכנה אחורה לתוך הצילינדר הופעלו 12 התפסים האוטומטיים שמוקמו סביב החלק הפנימי של טבעת העגינה שנעלו את ה־LM ל־CSM. התפסים נדרכו ידנית מחדש על ידי אסטרונאוט אחרי כל עגינה (במשימות לירח היו שתי עגינות).

היפרדות

תפס ההתארכות האוטומטי היה מחובר לגוף צילינדר הגשש ושמר שבוכנת הגשש תישאר בתוך הצילינדר. בזמן הפרדת כלי הרכב, שחרור שלושת התפסים הקטנים בראש הגשש התאפשר על ידי הזרמת זרם ישר בזוג מנועי סיבוב שנמצאו במרכז בוכנת הגשש. במקרה שהיה טמפרטורה נמוכה, פעולת שחרור התפסים נעשתה באופן ידני על ידי לחיצה מתוך ה־LM על סליל הנעילה דרך חור בראש הגשש. השחרור מה־CSM נעשה על ידי סיבוב ידית השחרור שנמצאה בחלק האחורי של הגשש שהפעילה ידנית את מנוע ציר הסיבוב. כאשר תא הפיקוד וה־LM נפרדו בפעם האחרונה (לפני החדירה לאטמוספירה), הגשש וטבעת העגינה הופרדו על ידי נפצים קטנים שהשאירו את כל מערכת העגינה ב־LM. במקרה של ביטול המשימה במהלך השיגור, במערכת העגינה היה פיצוץ שהשליך את הגשש וטבעת העגינה כאשר ה־CM נפרד ממגן מערכת המילוט.

מערכת ההנעה של תא השירות (SPS)

מנוע ה־SPS שימש להוצאת והכנסת ה־CSM ממסלול סביב הירח ולתיקוני מסלול בין כדור הארץ לירח. המנוע היה מנוע AJ-10-137 שדלקו היה אירוזין 50 ומחמצנו היה N₂O₄. הדלק והמחמצן הוזרמו למנוע על ידי 1.11 מטרים מעוקבים של הליום בלחץ של 25 MPa מתוך שני מכלים עגולים שכל אחד מהם היה בקוטר של מטר.
אורכו של המנוע היה 3.882 מטרים וקוטרו היה 2.501 מטרים בבסיסו. על המנוע היו שני גימבלים שבזמן הבעירה של ה־SPS הם החליפו את מערכת ה־RCS ושלטו על העלרוד והסבסוב של החללית. תא הבעירה של המנוע ומכלי ההליום הדחוס שהזרימו את הדלק למנוע היו בתעלה במרכז תא השירות.
כוח הדחף של המנוע היה כפול מהכוח שהיה צריך בשביל משימות בשיטת המפגש במסלול סביב הירח (LOR) כיוון שבתכנון הראשוני המנוע היה צריך להרים מפני הירח את ה־CM עם SM גדול בהרבה מכיוון שהתכנון הראשוני של החללית היה לפי שיטת הטיסה הישירה. באפריל 1962 חתמה נאס"א על חוזה עם חברת אירוג'ט ג'נרל על התחלת פיתוח המנוע. כל זה קרה לפני ששיטת ה־LOR נבחרה רשמית ביולי של אותה שנה.

מערכת בקרת הגישה (RCS)

ארבע קבוצות של ארבעה מנועי RCS הותקנו סביב חלקו העליון של ה־SM בכל 90°. ששה עשר המנועים הללו סיפקו שליטה על הסיבוב ותנועה הקווית בכל שלושת צירי החללית. כל מנוע RCS הפיק דחף של 440 ניוטון ושרף MMH בתור דלק ו־N₂O₄ בתור מחמצן. גודלה של כל קבוצת מנועים היה 2.4 על 0.91 מטרים,
והיה לה מכל דלק, מכל מחמצן, מכל הליום דחוס, שסתומים ווסתים.
רכב הנחיתה הירחי השתמש במערכת ה־RCS שלו בארבע קבוצות מנועים הדומות לאלה ב־CSM.

מערכת הכוח החשמלי (EPS)

הכוח החשמלי הופק על ידי שלושה תאי דלק (המגיבים היו מימן וחמצן) שגובהם הוא 1.1 מטר, קוטרם הוא 0.56 מטר ומשקל כל אחד מהם הוא 111 ק"ג. תוצר הלוואי של פעולת התאים היה מים ששימשו לשתייה ולצרכים אחרים. המגיבים הוזרמו אל התאים משני מיכלים גליליים בעלי כיפות בצורת חצי כדור שקוטרם היה 0.806 מטר שכל אחד מהם הכיל 13 ק"ג של מימן נוזלי ומשני מיכלים כדוריים שקוטרם היה 0.66 מטר שכל אחד מהם הכיל 148 ק"ג של חמצן נוזלי (שסיפק חמצן גם למערכת קיום החיים בתא).
במשימת אפולו 13 מערכת הכוח החשמלי הושבתה כתוצאה מהתפוצצות של מכל חמצן אחד שניקב את המכל השני והוביל לאובדן של כל החמצן. לאחר הפיצוץ, מיכל חמצן שלישי הזרים חמצן לתאים כדי למנוע את פעולתם כשהם מכילים פחות מ־50% מקיבולתם מה שאפשר את הסרת הציוד של המאוורר המערבל הפנימי, שגרם לפיצוץ.
החל ממשימת אפולו 14 נוספו ל־SM סוללות עזר של 400 אמפר שעה למקרה חירום. באפולו 13 הסתמכו מאוד על סוללות הכניסה לאטמוספירה בשעות הראשונות אחרי הפיצוץ. הסוללה החדשה לא יכלה לספק חשמל ל־CM ליותר מ־5–10 שעות אבל היא יכלה "לשמור" על החשמל בסוללות הכניסה לאטמוספירה במקרה של אובדן זמני של כל שלושת תאי הדלק, כמו שקרה במשימת אפולו 12 שנפגעה פעמיים מברק זמן קצר לאחר השיגור.

מערכת קיום החיים (ECS)

מערכת קיום החיים (Environmental Control System) כללה מיכלי אחסון שהכילו מים וחמצן. חום עודף מה־CM הושלך לחלל בעזרת שני מקרנים ששטח כל אחד מהם היה 2.8 מ"ר. המקרנים נמצאו בחלקו התחתון של ה־SM - אחד נפרש על חלקים 2 ו־3 והשני על חלקים 5 ו־6.

מערכת התקשורת

לשם תקשורת קצרת טווח בין ה־CSM וה־LM השתמשו בשתי אנטנות חרב לקליטת תדר גבוה מאוד (VHF) שנמצאו בדיוק מעל למקרני ה־ECS.
אנטנת ההגבר הגבוה לגלי רדיו בתדר S שהייתה יכולה לשנות את כיוונה שימשה לתקשורת ארוכת טווח עם כדור הארץ והייתה מורכבת בחלקו התחתון של ה־SM. האנטנה הורכבה מארבע צלחות החזרה בקוטר של 0.79 מטר שהקיפו צלחת החזרה מרובעת שאורך צלעה היה 0.28 מטר. במהלך השיגור האנטנה הייתה מקופלת במקביל למנוע הראשי כדי להתאים למתאם החללית. אחרי הפרדת ה־CSM ממתאם החללית, האנטנה נפרסה בזווית ישרה ל־CM.
שתי אנטנות רב כיווניות לגלי רדיו בתדר S שהיו על ה־CM הופעלו כאשר אנטנת ההגבר הגבוה לא יכלה להיות מכוונת לכדור הארץ. אנטנות אלו שימשו גם בין הזמן שבין השלכת ה־SM לנחיתת החללית בים.

השינויים בחללית למשימות עם משגר הסטורן IB

יכולת הנשיאה של משגר הסטורן IB למסלול לווייני נמוך (LEO) הייתה קטנה ממשקלו של ה־CSM כשהיה מלא בדלק, אך זו לא הייתה בעיה כיוון שהשינוי הנדרש במהירות (ה־ΔV) היה קטן בהרבה מזה שנדרש במשימות לירח ולכן ה־CSM תודלק רק בחצי מכמות הדלק, על ידי הרקת מכלי האחסון של הדלק והמחמצן והשארת מכל הליום דחוס יחיד. כיוון שמסת ה־CSM במצב זה הייתה יותר קטנה מיכולת השיגור של הסטורן IB הוסיפו לו עוד דלק למערכת ה־RCS, למקרה שיש כשל ב־SPS. ה־CSM שוגר למסלול לווייני נמוך במשקל של 14,768 ק"ג בפרויקט אפולו-סויוז ובמשקל של 21,000 ק"ג במשימת סקילאב 4.
האנטנות הרב כיווניות הספיקו לתקשורת עם כדור הארץ במשימות למסלול לווייני נמוך ולכן במשימות אפולו 1, אפולו 7 ובשלושת המשימות לתחנת החלל סקיילאב אנטנת ההגבר הגבוה לגלי רדיו בתדר S הוסרה מה־SM. האנטנה הוחזרה ל־SM במשימת אפולו-סויוז בשביל שיוכלו לתקשר עם הלוויין ATS-6 שהייה במסלול גיאוסטציונרי ושימש למבחן מוקדם של מערכת ה־TDRSS.
משום שבמשימות סקיילאב האסטרונאוטים לא היו רוב הזמן ב־CSM, הסירו את אחד משלושת תאי הדלק המספקים חשמל מה־SM.
לתא הפיקוד הייתה אפשרות להגדלת מספר אנשי הצוות על ידי הוספת מושבים באגף הציוד התחתון. ל־CM-119 נוספו שני מושבים מתקפלים כדי שיוכל לשמש במידת הצורך כסירת הצלה לצוות תחנת החלל סקיילאב, אך הוא מעולם לא היה בשימוש.