阿波羅登月艙 阿波羅登月艙 阿波羅登月艙 已經登月的阿波羅登月艙 已經登月的阿波羅登月艙 已經登月的阿波羅登月艙 描述 描述 描述 任務： 登月 登月 乘員： 2 名：指令長、登月艙駕駛員 2 名：指令長、登月艙駕駛員 乾重量 428010850 公斤 428010850 公斤 尺寸 尺寸 尺寸 高： 23 英尺 1 英吋 704 米 寬度： 31 英尺 94 米 支撐腳跨度 31 英尺 94 米 體積： 235 英尺 3 67 米 3 質量 質量 質量 上升級： 10024 磅 4547 千克 下降級： 22375 磅 10149 千克 總重： 32399 磅 14696 千克 火箭發動機 火箭發動機 火箭發動機 登月艙反作用力控制系統 N2O4 不對稱二甲肼 16 具 每具推力 100 lbf 441 N 上升推進系統 N2O4 航空肼 50 一具 每具推力 3500 lbf 156 kN 下降推進系統 N2O4 航空肼 50 一具 每具推力 9982 lbf 4440 kN 效能引數 效能引數 效能引數 持續工作時間 3 天 72 小時 遠月點： 100 英里 160 公里 近月點： 月球表面 月球表面 Spacecraft delta v 15390 fts 4690 ms 生產情況 生產情況 生產情況 現況 退役 退役 已建造數量 15 15 已發射 工作 10 10 失敗 0 0 失蹤 0 0 首次發射 1968 年 1 月 22 日 1968 年 1 月 22 日 末次發射 1972 年 12 月 14 日 1972 年 12 月 14 日 末次退役 1972 年 12 月 15 日 1972 年 12 月 15 日 阿波羅登月艙結構圖 NASA 阿波羅登月艙結構圖 NASA 阿波羅登月艙結構圖 NASA 阿波羅登月艙是阿波羅宇宙飛船登月直接登月的部分，由美國的阿波羅計劃為達到登月併成功返回而建。登月艙又被其製造商稱作 LM（月面模組），也叫做 LEM（登月模組）。 登月艙的設計目標是在 665 立方米的空間內容納兩名宇航員。登月艙共 64 米高，43 米寬，有四個支撐腳。登月艙由上升級和下降級組成；登月艙的總質量，以降落部分 10334 千克 為主，達 15264 千克。 歷史 選擇阿波羅登月艙的原因是因為國家航空航天局決定採用月球軌道集合方案（LOR），而不是月面直接起飛方案或者地球軌道集合方案（EOR）（其他對接集合方案參見選擇任務模式）。直接起飛方案和地球軌道集合方案都將整個阿波羅飛船降落在月球上；在決定使用月球軌道集合方案之後，就有必要製造一艘可到達月面的獨立飛船。 登月艙的生產合同由格魯曼飛機工程公司獲得，還有一些轉包商。格魯曼公司從 1950 年代末就開始研究空間對接，並在 1962 年重新開始此項研究。1962 年 7 月，有 11 家公司應邀為登月艙進行投標。到同年 9 月時，9 家公司提交了標書，格魯曼公司在同月最終贏得了合同。預計合同額為 35 億美元。最開始有 4 家分包商：貝爾航空系統（上升級發動機）、哈密爾頓標準公司（環境控制系統）、馬夸特（姿態控制系統）和洛克達因（下降級發動機）。 登月艙上的基本導航、飛行與控制系統（PGNCS）是由麻省理工大學儀表實驗室開發的。導航計算機是由雷瑟奧恩公司製造。在中有一部與之類似的導航系統。備用的任務中止導航系統（AGS）是由 TRW 開發的。 1970 年 4 月，登月艙水瓶座號在阿波羅 13 號任務中意外的扮演了挽救三名宇航員（指令長小詹姆斯洛威爾、指令 服務艙飛行員約翰斯威格特和登月艙飛行員弗萊德海斯）的角色。在由電路短路引起的指令艙氧氣罐過熱並爆炸後，水瓶座號便開始作為救生船一直到返回地球軌道，期間水瓶座號的電池還為指令艙上至關重要的返回電池充電以確保宇航員可以在 1970 年 4 月 17 日進入大氣層並安全降落。登月艙上的下降發動機本來是用來在下降至月面時減速用的，但在阿波羅 13 號任務中卻被用來在繞月飛行時加速飛船以進入返回航線。阿波羅 13 號事故中登月艙系統共為 3 名宇航員提供了 90 小時的生命保障，而它的設計能力只是 2 名宇航員，45 小時。（詳見阿波羅 13 號）。 登月艙規格 登月艙中的下降級中包括了登月裝備、雷達天線、降落火箭引擎、以及降落所需的燃料。下降級上還帶有幾個裝載其他貨物的隔間，比如阿波羅月面實驗包、移動儀器推車（阿波羅 14 號）、月球車（阿波羅 15 號、阿波羅 16 號和阿波羅 17 號）、月面攝像機、月面工具和月面樣品採集箱。 而且登月紀念牌也安裝在下降級的爬梯上。 起飛部分包括艙蓋、反應控制系統、雷達和通訊天線、起飛火箭引擎以及回到月球軌道並與對接所需的燃料。 規格：Baseline LM 上升級： 乘員 2 人 成員艙容積 665 m³ 235 ft³ 高：376 米 直徑：42 米 最大燃料裝載量 4670 千克 艙內氣壓 100 氧氣 250 毫米汞柱 33 kPa 供水 2 個 193 公斤 425 磅 水罐 冷卻劑 113 公斤 25 磅 乙二醇乙酸酯 水溶液 反作用力控制系統推進劑量 287 公斤 633 磅 反作用力控制系統推進器：16 個推進器，4 套，每套 4 個，每個提供 445N 推力 反作用力控制系統推進劑 N2O4UDMH（四氧化二氮 偏二甲肼） 反作用力控制系統比衝量 284 kNskg 上升級推進系統推進劑量 2353 公斤 5187 磅 上升級推進系統推進器 156kN 3500 lbf 上升級推進劑 N2O4 航空肼 50 四氧化二氮 偏二甲肼、聯氨混合物 APS pressurant 2 個 29 公斤氦氣罐，罐壓 21MPa 發動機比衝 305 kNskg 推重比 034 lbflb 33 Nkg ΔV 2220 ms 7280 fts 電池 2 套 296 Ah 銀鋅電池 電源 28V 直流電，115V 400Hz 交流電 上升級發動機的推力在地球上小於重力，但在月球上足夠將上升級送入月球軌道。 下降級： 高：32 米 直徑：42 米 支撐腿跨度 94 m 308 ft 最大燃料裝載量 10334 kg 22783 lb 供水 1 個 151 公斤水罐 供電 2 套 296 Ah 銀鋅電池 次系統 推進劑量 8165 kg 18000 lb 下降級推進系統推力：可調範圍為 4504 kN 10125 lbf～456 kN 1025 lbf 下降級推進系統推進劑 N2O4 航空肼 50 四氧化二氮 偏二甲肼、聯氨混合物 DPS pressurant 1 個 22 kg 超臨界氦罐，罐壓 1072 kPa 發動機比衝 3050 Nskg ΔV 2470 ms 8100 fts 電池 4 套 400 Ah 銀鋅電池 thumbnailleft 儲存在國家航空航天博物館裡的登月艙（LM2） 生產的登月艙 呼號 使用 發射日期 目前位置 LM1 阿波羅 5 號 1968 年 1 月 22 日 返回地球大氣層 LM2 未執行過飛行任務 未執行過飛行任務 在華盛頓哥倫比亞特區的國家航空航天博物館展出 。 LM3 蜘蛛 阿波羅 9 號 1969 年 3 月 3 日 返回地球大氣層 LM4 史努比 阿波羅 10 號 1969 年 5 月 18 日 下降級撞擊月球；上升級在繞日軌道飛行 LM5 鷹 阿波羅 11 號 1969 年 7 月 16 日 下降級遺留在月球表面靜海基地；上升級被拋棄在繞月軌道，最終撞擊月球 LM6 無畏 阿波羅 12 號 1969 年 11 月 14 日 下降級遺留在月球表面；上升級最終撞擊月球 LM7 水瓶座 阿波羅 13 號 1970 年 4 月 11 日 在斐濟上空返回地球大氣層 LM8 心大星 阿波羅 14 號 1971 年 1 月 31 日 下降級遺留在月球表面；上升級最終撞擊月球 LM9 從未執行過飛行任務 從未執行過飛行任務 在肯尼迪航天中心（阿波羅 土星五號中心）展出 LM10 獵鷹 阿波羅 15 號 1971 年 7 月 26 日 下降級遺留在月球表面；上升級最終撞擊月球 LM11 獵戶座 阿波羅 16 號 1972 年 4 月 16 日 下降級遺留在月球表面；上升級最終撞擊月球 LM12 挑戰者 阿波羅 17 號 1972 年 12 月 7 日 下降級遺留在月球表面；上升級最終撞擊月球 LM13 從未執行過飛行任務（LM13 是為阿波羅計劃的後期飛行準備的） 從未執行過飛行任務（LM13 是為阿波羅計劃的後期飛行準備的） 部分由格魯曼公司製造，其餘部分由紐約長島的航空發源地完成並展出在那裡 LM14 從未執行過飛行任務（LM14 是為阿波羅計劃的後期飛行準備的） 從未執行過飛行任務（LM14 是為阿波羅計劃的後期飛行準備的） 未製造完成；據無法證實的訊息稱：在費城的富蘭克林學院展出的登月艙中包含 LM14 的部分部件和 LTA3 的部分部件。 LM15 從未執行過飛行任務（LM15 是為阿波羅計劃的後期飛行準備的） 從未執行過飛行任務（LM15 是為阿波羅計劃的後期飛行準備的） 報廢 登月卡車 阿波羅登月卡車是一個不載人的單獨的下降級，其設計荷載為 5 公噸。阿波羅卡車的設計目的是向永久月球基地輸送器材和給養，但實際上一直到現在也從未建立一個月球基地。最早設想的方案是：由土星 5 號火箭將阿波羅卡車和一整組阿波羅宇航員一起送入月球軌道，並將阿波羅卡車引導著降落在基地附近，再由月球基地上的宇航員把貨物卸下 卡車，最後送貨的宇航員返回地球。 科幻中的登月艙 在夏恩約翰遜的小說《冰》中，出現過以登月艙和登月卡車為原型的飛船，小說描寫了一次想象中的阿波羅 19 號悲劇：登月卡車由土星 IB 運載火箭運往月球並在預訂降落場降落，之後執行 J 任務的阿波羅宇航員駕駛傳統的登月艙精準的降落在登月卡車附近 （讓人想起皮特康拉德在阿波羅 12 號任務中的降落），之後登月艙 LM13 號的上升級引擎發生故障而無法點燃，最終把 2 名宇航員困在月球上 事實上在阿波羅計劃中從來沒發生過這樣的事。 後繼者 繼阿波羅計劃後，美國太空總署決定再次執行載人登月計劃，並於 2020 年進行，屆時將由獵戶座太空船執行任務。值得一提的是，獵戶座的外貌與阿波羅飛船相似，內部空間比阿波羅飛船大 25 倍，令不少外界人士認為，它將是 20 版的阿波羅飛船。 外部連結 Nasa catalogue Apollo 14 Lunar Module SpaceCraft Assembly Test Remembered A site dedicated to the men and women that designed built and tested the Lunar Module at Grumman Aerospace Corporation Bethpage New York Apollo 11 LM Structures handout for LM5 PDF Training document given to astronauts which illustrates all discrete LM structures Apollo 15 LM Activation Checklist for LM10 Checklist detailing how to prepare the LM for activation and flight during a mission Apollo LM Truck on Mark Wades Encyclopedia Astronautica Description of adapted LM descent stage for the unmanned transport of cargo to a permanent lunar base 參考文獻 Apollo 11 Lunar Module EASEP httpsnssdcgsfcnasagovnmcspacecraftdisplayactionid1969059C Kelly Thomas J 2001 《月球登陸器：我們是怎麼研發阿波羅登月艙的》 史密森航空宇航歷史叢書 Smithsonian Institution Press ISBN 156098998X Baker David 1981 《載人航天史》 Crown Publishers ISBN 051754377X Brooks Courtney J Grimwood James M and Swenson Loyd S Jr 1979 《太陽神的戰車：載人登月飛船史》 NASA SP4205 Sullivan Scott P 2004 Virtual LM A Pictorial Essay of the Engineering and Construction of the Apollo Lunar Module Apogee Books ISBN 1894959140 Stoff Joshua 2004 建造登月船：格魯門登月艙 Arcadia Publishing ISBN 0738535869 ALM A Category1969 年航天 Category1970 年航天 Category1971 年航天 Category1972 年航天 Category 土星運載火箭發射的航天器 Category 軟著陸月球 Category 垂直起降火箭 Category 登月艙