달 궤도 랑데부

Lunar orbit rendezvous
LOR의 그림

달 궤도 랑데부(LOR)는 인간을 달에 착륙시켜 지구로 돌려보내는 과정이다.그것은 1960년대와 1970년대에 아폴로 계획 임무에 사용되었다.LOR 임무에서는, 주 우주선과 소형 달 착륙선이 달 궤도로 이동합니다.달 착륙선은 달 표면으로 독립적으로 하강하며, 주 우주선은 달 궤도에 남습니다.임무 완료 후, 착륙선은 달 궤도로 돌아와 주 우주선과 랑데부하고 재도킹한 후, 승무원과 적재물을 옮긴 후 버려진다.오직 주요 우주선만이 [1]지구로 돌아온다.

달 궤도 랑데부([3]Rendezvous)[2]는 1919년 우크라이나 엔지니어 유리 콘드라티우에 의해 인간을 달에 왕복 여행시키는 가장 경제적인 방법으로 처음 제안되었다.

가장 유명한 예는 아폴로 프로젝트의 명령 및 서비스 모듈(CSM)과 달 모듈(LM)로, 둘 다 단일 로켓 스택으로 달 반대 비행을 하게 되었다.그러나 우주왕복선 유도 중량물 발사체나 골든 스파이크 등 달 착륙 계획과 같이 착륙선과 주요 우주선이 별도로 이동하는 변종도 달 궤도 랑데부(Runar Orbit Rendezvous)로 간주된다.

장점과 단점

이점

달 중력을 잘 표현하여 귀성 여행에만 필요한 자원을 어떻게 운반하여 "우물"을 백업할 필요가 없는지를 보여줍니다.

LOR의 주된 장점은 달 궤도에서 지구로 돌아오는 데 필요한 추진제를 달까지 무게중량으로 운반하여 달 궤도로 되돌릴 필요가 없기 때문에 우주선 탑재량을 절약하는 것이다.나중에 사용된 "사중량" 추진체의 각 파운드는 더 많은 추진체에 의해 더 빨리 추진되어야 하고, 또한 추진체의 증가로 탱크 중량의 증가가 필요하기 때문에 이것은 승수 효과가 있다.이로 인한 중량 증가는 달 착륙을 위해 더 많은 추진력을 필요로 할 것이고,[4] 이는 더 크고 무거운 엔진을 의미한다.

또 다른 장점은 달착륙선을 달착륙에 적합하게 만드는 대신 달착륙선을 그 목적에 맞게 설계할 수 있다는 것이다.마지막으로, 달 착륙선이 필요로 하는 두 번째 생명 유지 시스템은 주 우주선 시스템의 백업 역할을 할 수 있습니다.

단점

달-오빗 랑데부는 1962년 당시 지구 궤도에서조차 우주 랑데부가 달성되지 않았기 때문에 위험하다고 여겨졌다.만약 LM이 CSM에 도달할 수 없다면, 두 명의 우주인은 지구로 돌아갈 수 없거나 대기권 재진입에서 살아남을 수 없게 될 것이다.1965년과 1966년에 레이더와 선상 컴퓨터의 도움으로 6개의 제미니 프로젝트에서[Note 1] 성공적으로 랑데부가 입증되었기 때문에, 이러한 두려움은 근거가 없는 것으로 판명되었다.그것은 또한 아폴로 [Note 2]미션에서 8번 시도된 각각의 시도에서 성공적으로 수행되었다.

아폴로 미션 모드 선택

아폴로 11호 달 궤도에서의 사령부 콜롬비아와의 회합

1961년 아폴로 달 착륙 프로그램이 시작되었을 때, 달 표면에서 이륙하여 지구로 귀환하는 데 3인조 명령 및 서비스 모듈 조합(CSM)이 사용될 것으로 추정되었다.따라서 그것은 착륙 장치 다리를 가진 더 큰 로켓 스테이지에 의해 달에 착륙해야 하고, 그 결과 매우 큰 우주선이 달에 보내지게 될 것이다.

만약 이것이 (단일 발사체에서의) 직접 상승에 의해 이루어진다면, 필요한 로켓은 노바급에서 매우 커야 할 것이다.이것의 대안은 지구 궤도 랑데부였을 것이다. 이 경우, 토성급 로켓 두 개 이상이 완전한 우주선의 일부를 발사하여 달로 출발하기 전에 지구 궤도에서 랑데부하게 된다.여기에는 별도로 발사된 지구 출발 단계가 포함되거나 빈 출발 단계의 궤도 주유가 필요할 수 있습니다.

육군 [5]탄도미사일국의 베르너 폰 브라운과 하인츠-헤르만 코엘은 1958년 12월 아베 실버스타인 등 NASA 수장에게 달에 효율적으로 도달하기 위한 옵션으로 달 궤도 랑데부를 제시했다.1959년 우주항공사업부의 콘래드 라우는 달 궤도 랑데뷰를 이용하여 완전한 임무 계획을 감독했고, 1960년 1월 NASA의 실버스타인에게 보내졌다.Lau를 위해 일했던 Tom Dolan은 1960년 [6]2월 NASA 엔지니어들과 경영진에게 회사의 제안을 설명하기 위해 파견되었다.[5] 이 대안은 1960년 초기 아폴로 실현 가능성 연구에서 [7]우주 태스크 그룹에서 짐 챔벌린과 오웬 메이나드에 의해 연구되고 추진되었다.이 모드에서는 단일 토성 V가 더 작은 [Note 3]LEM으로 달에 CSM을 발사할 수 있습니다.결합된 우주선이 달 궤도에 도달하면, 세 명의 우주인 중 한 명은 CSM에 남고, 나머지 두 명은 LEM에 들어가 도킹 해제 후 달 표면으로 내려갑니다.그런 다음 LEM의 상승 단계를 사용하여 달 궤도에서 CSM에 다시 합류한 다음, LEM을 폐기하고 지구 귀환을 위해 CSM을 사용합니다.이 방법은 랭글리 연구 센터 엔지니어 존 C에 의해 NASA 부행정관 로버트 시먼스에 의해 알려졌습니다. Houbolt는 팀을 이끌고 개발했습니다.

적재량을 줄일 뿐만 아니라, 그러한 목적을 위해 설계된 달 착륙선을 사용할 수 있는 것도 LOR 접근법의 또 다른 장점이었다.LEM의 디자인은 우주 비행사들이 지상 약 4.6미터(15피트) 위의 관측창을 통해 착륙 지점을 명확하게 볼 수 있게 해주었고, 이는 지상 약 40~50피트(12~15미터)의 상공에서 텔레비전 화면을 통해서만 볼 수 있게 하는 것과 반대되었다.

LEM을 두 번째 승무원용 차량으로 개발하면 예비 중요 시스템(전기 동력, 생명 유지 장치 및 추진 장치)의 추가적인 이점을 제공하였고, 이를 통해 우주비행사들이 생존할 수 있도록 하고 중대한 CSM 시스템 고장 시 안전하게 귀환시킬 수 있는 "구명 보트"로 사용할 수 있었다.이것은 우발적인 것으로 예상되었지만 LEM 규격의 일부가 아니었다.밝혀진 바와 같이, 이 능력은 1970년에 매우 귀중한 것으로 증명되었고, 산소 탱크 폭발로 서비스 모듈이 작동하지 않게 되었을 때 아폴로 13호 우주 비행사들의 생명을 구했다.

옹호.

존 휴볼트가 달 궤도 랑데부(Rendezvous)에 대해 설명합니다.

존 휴볼트 박사는 LOR의 장점을 무시하지 않았다.Lunar Mission Steering Group의 일원으로서 Houbolt는 1959년부터 우주 랑데부의 다양한 기술적 측면을 연구해 왔고 LOR가 10년 전에 달에 도착하는 가장 실현 가능한 방법일 뿐만 아니라 유일한 방법이라고 확신했다.그는 그동안 여러 차례 NASA에 연구결과를 보고했지만 내부 태스크포스(TF)가 임의로 정한 '근거 규칙'을 따르고 있다고 강하게 느꼈다.Houbolt에 따르면, 이러한 기본 규칙은 달 임무에 대한 NASA의 생각을 제약하고 있었고, LOR가 제대로 [9]검토되기 전에 배제되도록 만들었다고 합니다.

1961년 11월, Houbolt는 적절한 채널을 건너뛰고 9페이지에 달하는 개인 편지를 Robert C에게 직접 쓰는 과감한 조치를 취했다. 선원들.Houbolt는 LOR의 배제에 대해 "황야의 목소리 같은 것"이라고 항변했다."우리는 달에 가고 싶은가요, 말까요?"라고 랭글리 엔지니어가 물었다."왜 Nova는 그저 묵직한 크기로 받아들여졌을 뿐이고, 왜 랑데부를 수반하는 훨씬 덜 거창한 계획이 배제되거나 방어적인가?Houbolt는 "이런 식으로 연락하는 것이 다소 비정통적인 일이라는 것을 충분히 알고 있다"고 인정했습니다. "그러나 중요한 문제는 특별한 과정이 [10][11]보장될 만큼 우리에게 매우 중요하다."

선원들이 휴볼트의 편지에 답장하는 데 2주가 걸렸다.부행장은 "자격이 있는 직원이 제한적인 가이드라인에 의해 과도하게 제한된다면 우리 조직과 국가에 매우 해로울 것"이라고 동의했다.그는 휴볼트에게 NASA가 지금까지보다 앞으로 LOR에 더 많은 관심을 기울일 것이라고 확신시켰다.

초기 랭글리 연구에서 얻은 달 착륙선 크기 비교

그 다음 몇 달 동안, NASA는 바로 그렇게 했고, 기관 안팎의 많은 사람들이 놀랍게도 LOR는 빠르게 선두 주자가 되었다.몇 가지 요인이 그 문제를 유리하게 결정했다.첫째, 직경 33피트(10미터)의 새턴 V에 비해 직경 15미터의 노바 로켓을 개발하는 데 드는 시간과 비용 때문에 직접적인 상승에 대한 환멸감이 커지고 있었다.둘째, 지구-궤도 랑데부가 요구하는 비교적 큰 우주선이 어떻게 달에 연착륙할 수 있는지에 대한 기술적 우려가 증가했다.마음을 바꾼 한 NASA 엔지니어는 이렇게 설명했다.

달나라에 눈을 돌리는 사업은 정말 만족스러운 답을 얻지 못했다.LOR의 가장 좋은 점은 착륙을 위한 별도의 차량을 만들 수 있다는 것입니다.

LOR에 찬성하는 입장을 바꾼 첫 번째 주요 그룹은 로버트 길루스의 우주 태스크 그룹이었다. 이 그룹은 여전히 랭글리에 위치했지만 곧 유인 우주선 센터로 휴스턴으로 이전할 예정이었다.두 번째로 온 사람은 앨라배마주 헌츠빌에 있는 마셜 우주 비행 센터에 있는 베르너 폰 브라운의 팀이었다.당초 랭글리에서 이 계획을 개발한 엔지니어들과 함께 이 두 그룹은 NASA 본부의 주요 관계자들, 특히 직접 상승하기 위해 버티던 제임스 웹 행정관을 설득하여 1969년까지 LOR가 달에 착륙할 수 있는 유일한 방법이라고 말했다.웹은 1962년 [12]7월에 LOR를 승인했다.이 결정은 1962년 [13]7월 11일 기자회견에서 공식적으로 발표되었다.케네디 대통령의 과학 고문인 제롬 위즈너는 [14][9]LOR에 단호히 반대했다.

LOR를 사용한 기타 계획

Artemis 3의 계획된 궤적은 LOR의 사용을 보여준다.

대중문화에서

1998년 방영된 TV 미니시리즈 '지구에서 달까지'의 5화 '스파이더'는 1961년 NASA가 아폴로 계획에 LOR를 채택하도록 설득한 존 휴볼트의 첫 시도를 극화하며 1969년 첫 승무원 시험 비행인 아폴로 9호까지 LM의 개발을 추적한다.이 에피소드의 이름은 아폴로 9호 달 착륙선의 이름을 따왔다.

「 」를 참조해 주세요.

메모들

  1. ^ 제미니6A, 제미니8, 제미니9A, 제미니10, 제미니11, 제미니12
  2. ^ 지구 궤도의 아폴로 9호; 아폴로 10호, 아폴로 11호, 아폴로 12호, 아폴로 14호, 아폴로 15호, 아폴로 16호, 아폴로 17호의 달 궤도.
  3. ^ 1966년 [8]6월에 "Lunar Module"(LM)로 단축되었습니다.

레퍼런스

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인용문

  1. ^ "달 궤도 랑데부" – 1968 – NASA의 YouTube 미션 계획 및 분석 부문
  2. ^ Harvey (2007년), 페이지 6-7.
  3. ^ 윌포드(1969), 페이지 41-48.
  4. ^ 리브스(2005년).
  5. ^ a b Godwin(2019).
  6. ^ 브룩스(1979년).
  7. ^ 수익자(2001), 페이지 62-66.
  8. ^ Sheer, Julian W. (NASA, 공공담당 부행정관)1966년 6월 9일 프로젝트 지정 위원회의 각서
  9. ^ a b "The Rendezvous That Was Almost Missed: Lunar Orbit Rendezvous and the Apollo Program – NASA". www.nasa.gov. December 1992. Fact Sheet NF175. Retrieved 2017-03-20.
  10. ^ 테넌트(2009년).
  11. ^ 한센(1995).
  12. ^ 위트킨(1962년).
  13. ^ NASA (1962년), 페이지 1
  14. ^ 넬슨(2009), 페이지 209–210.

참고 문헌

외부 링크