APOLLO COMMAND MODULE HEEFT DE MAAN NOOIT AANGERAAKT. MAAR HET MAAKTE DE LANDING MOGELIJK.

Send

De commandomodule van Apollo 11 tijdens zijn reis naar de maan.

(Afbeelding: © NASA)

Toen een explosie op 13 april 1970 de servicemodule van Apollo 13 op zijn kop zette, werd de cruciale rol van het voertuig en die van het bijgevoegde commandomodule-ruimtevaartuig plotseling glashelder.

De astronauten verloor onmiddellijk een zuurstoftank, en de andere was zwaar beschadigd. De vitale motor die de astronauten naar huis moest brengen, werd buiten dienst gesteld. De drie bemanningsleden kwamen wel thuis, maar nauwelijks - en alleen door de bijgevoegde maanmodule als reddingsboot te gebruiken.

Zeker, de maanmodule had zuurstof en water en stroom. Maar het had niet genoeg om gemakkelijk drie mensen te onderhouden voor de vier dagen die nodig waren om thuis te komen. En zeker, de maanmodule droeg een motor die de astronauten vanuit de buurt van de maan naar de baan van de aarde kon brengen. Maar dit was verre van waarvoor de lander was bedoeld, en dat was een lastige zaak.

Dus terwijl de maanlandingen van het Apollo-programma, die 50 jaar geleden op 20 juli zijn begonnen, de komende weken voorop zullen staan, verdient de commandomodule zijn tijd in de schijnwerpers. Het was het ruimtevaartuig waar astronauten in zaten terwijl ze de ruimte in vlogen, en in de meeste gevallen op de rit naar huis. Alleen de commandomodule had immers een hitteschild.

Sommige historici, zoals Mike Neufeld, senior curator bij het Smithsonian National Air and Space Museum, hebben betoogd dat de commandomodule niet kan worden omschreven als zijn eigen ruimtevaartuig, omdat het de bijgevoegde servicemodule was die alle apparatuur had die de commandomodule mogelijk maakte functioneren. (Neufeld geeft dus de voorkeur aan de term commando- en servicemodule, vertelde hij Space.com, een gebruik dat NASA ook vaak heeft gebruikt.)

Maar of het nu afzonderlijk was of met zijn partner werkte, één ding was zeker: de commandomodule was geïnspireerd door elk NASA-ruimtevaartuig dat eraan voorafging. Het grote verschil? De commandomodule van Apollo was groter en kon meer hitte weerstaan toen de astronauten met hogere snelheden in de atmosfeer van de aarde kwamen.

Ontwikkeling

Apollo was de laatste van drie ruimtevaartuigprogramma's die NASA geleidelijk naar bemande maanmissies brachten. Kwik was een eenvoudig ruimtevaartuig voor één persoon dat voornamelijk op de automatische piloot reed, hoewel een astronaut het op cruciale momenten, zoals tijdens de landing, kon overnemen.

Tweeling, die werd ontwikkeld nadat ingenieurs begonnen te werken aan Apollo, een stap groter dan Mercurius, met twee astronauten. Ruimtevaartuigen in de Gemini-serie testten essentiële mijlpalen op het gebied van maanmissies, zoals het aanmeren en faciliteren van ruimtewandelingen terwijl ze nog in een baan om de aarde waren.

Maar het zou de commandomodule van Apollo zijn die naar de maan zou vliegen. Het is ontwikkeld door North American Aviation. (Dat bedrijf werd later bekend als North American Rockwell en maakt tegenwoordig deel uit van Boeing.)

De commandomodule had een bredere, vlakkere cilindrische neus vergeleken met het Mercury- of Gemini-ruimtevaartuig, zei Neufeld. Het Apollo-ontwerp was volledig bedekt met hitteschild, hoewel het dikste deel zich aan de achterkant bevond. Apollo's computer, hoewel gemakkelijk overtroffen door de huidige mobiele telefoons, was het een wonder van de dag, gebaseerd op de snel berekenende geïntegreerde chip, in plaats van de halfgeleidertransistors die tijdens Gemini werden gebruikt.

Gerelateerd: Hoe NASA's Apollo-astronauten naar de maan gingen

Praktisch gesproken vloog de commandomodule alleen in de paar uur voor de terugkeer, en draaide op die tijd op batterijen. Anders vertrouwde het op de servicemodule, die brandstofcellen gebruikte voor elektrische stroom, een Gemini-innovatie die Apollo voortzette, zei Neufeld. Die brandstofcellen gegenereerd water als afvalproduct, die astronauten konden drinken, een primeur voor Amerikaanse ruimtevluchten.

Een van de unieke kenmerken van de commandomodule vergeleken met eerdere ruimtevaartuigen was een navigatiestation uitgerust met een televisie en een sextant, zei Neufeld. 'Dit was zodat de astronauten in theorie hun weg terug naar huis konden vinden als ze het contact met de grond verloren', zei hij.

Maar het arrangement was niet perfect. Het navigatiestation had een geleidingsplatform op basis van gyroscopen, die na verloop van tijd de neiging hebben te "drijven" of de nauwkeurigheid verliezen. Dus tijdens de meeste missies moesten astronauten van tijd tot tijd het begeleidingsplatform opnieuw uitlijnen.

Dit werd een van de minder bekende problemen van Apollo 13. Na de eerste explosie hing het resulterende puin en de zuurstof uit de vernietigde tank rond het ruimtevaartuig in een akelige demonstratie van de aantrekkingskracht van de zwaartekracht. De rommel maakte het voor de astronauten moeilijk om hun geleideplatform uit te lijnen voor de reis naar huis. In plaats daarvan gebruikte de bemanning, in overleg met de missiecontrole, maatregelen zoals het op één lijn brengen met de lijn tussen dag en nacht op aarde om veilig terug te keren.

Ontwerpwijzigingen

De commando- en servicemodule onderging tijdens zijn levensduur drie grote ontwerpwijzigingen, zei Neufeld. De eerste kwam daarna Apollo 1, toen een fatale grondbrand op 27 januari 1967 drie bemanningsleden doodde, terwijl ze een oefenlancering voerden op het lanceerplatform.

Apollo 1 gebruikte de vroegste "Block 1" -versie van de commandomodule, die geneste buiten- en binnenluiken gebruikte voor een betere afdichting. Toen er brand uitbrak in het ruimtevaartuig, kon de bemanning er niet uit. Erger nog, de binnenkant was gevuld met brandbare voorwerpen die in brandbare omstandigheden werden gehouden. Dit waren brandgevaren waar NASA en zijn fabrikant geen rekening mee hadden gehouden.

In de nasleep van het ongeval heeft North American Aviation het ruimtevaartuig opnieuw ontworpen 'om de gevaren van bedrading te elimineren', zei Neufeld, en verwijderde brandbare materialen uit de module. NASA schakelde ook over naar de Block 2-versie van het ruimtevaartuig, dat een luik had dat binnen enkele seconden kon worden geopend.

Apollo 13 zorgde voor een nieuwe verandering. De explosie zelf, realiseerde NASA zich later, werd veroorzaakt door een reeks bedradings- en bedieningsproblemen op de grond. Die problemen veroorzaakten een brand in de servicemodule, die een van de zuurstoftanks opblies en de verbinding met de andere verbrak, legde Neufeld uit.

Zuurstof was niet alleen van vitaal belang om de astronauten te laten ademen, maar ook voor de kracht, omdat het de brandstofcellen voorzag. Dus, na Apollo 13, werd een derde zuurstoftank toegevoegd aan de servicemodule aan de andere kant van de baai vanuit de zuurstoftanks door de brandstofcellen, zei Neufeld. 'Het zorgde voor wat extra zuurstof als er ooit een probleem was waardoor de andere twee zuurstoftanks werden uitgeschakeld', zei hij.

De laatste grote wijziging in de commando- en servicemodule was het toevoegen van een kwadrant aan de servicemodule voor Apollos 15, 16 en 17. Deze laatste missies naar de maan waren sterk gericht op wetenschap. Die prioriteit betekende een druk schema voor de astronaut die achterbleef in de commandomodule terwijl de andere twee bemanningsleden de maan verkenden.

De commandomodule-astronaut zou foto's maken en experimenten uitvoeren terwijl hij zich nog in het ruimtevaartuig bevond. Vervolgens, op weg naar huis, zou die astronaut een ruimtewandeling maken om film op te halen van een camera die het oppervlak van de maan van buiten het ruimtevaartuig fotografeerde, evenals al het andere dat nodig was om terug te gaan naar de aarde, zei Neufeld.

Tegenwoordig leeft de erfenis van de commandomodule voort in een nieuw ruimtevaartuig dat is ontworpen om de komende jaren te vliegen. Dat zijn onder meer twee commerciële bemanningsvoertuigen, CrewX van SpaceX en Boeing's CST-100 Starliner, elk ontworpen om bemanningen naar het internationale ruimtestation ISS te brengen. NASA bouwt ook zijn eigen opvolger van de commandomodule, een maanruimtevaartuig genaamd Orion, gepland om te worden getest op zijn eerste rond-de-maanreis niet eerder dan 2020.