Descrizione
Il Modulo Lunare Apollo 13 (LM o LEM) doveva originariamente atterrare nella regione di Fra Mauro sulla Luna. La missione Apollo 13 fu interrotta come missione di atterraggio lunare il 13 aprile 1970, 2 giorni dopo il lancio, quando un serbatoio di ossigeno sul modulo di comando e servizio (CSM) si surriscaldò ed esplose. Il LM, progettato per sostenere due astronauti per 45 ore, fu usato come scialuppa di salvataggio per ospitare i tre astronauti (il comandante James A. Lovell Jr., il pilota del CSM John L. Swigert Jr. e il pilota del LM Fred W. Haise Jr.) per 90 ore, poiché il CSM non poteva fornire supporto vitale. Il consumo di energia e di acqua è stato ridotto drasticamente per tutta la durata del viaggio, e i cannelli di idrossido di litio CM, utilizzati per eliminare l’anidride carbonica dall’aria, sono stati adattati per l’uso sul LM. L’Apollo 13 proseguì verso la Luna, e il motore di discesa del LM fu usato per accelerare la navicella intorno alla Luna e tornare sulla Terra. Il LM fu sganciato poco prima di raggiungere la Terra, e gli astronauti tornarono al modulo di comando per il rientro. Il LM rientrò e bruciò nell’atmosfera terrestre sopra il Pacifico sudoccidentale, i pezzi sopravvissuti impattarono nelle profondità oceaniche al largo della costa della Nuova Zelanda.
Spazio e sottosistemi del modulo lunare
Il modulo lunare era un veicolo a due stadi progettato per operazioni spaziali vicino e sulla Luna. La massa del veicolo spaziale di 15.188 kg era la massa del LM compresi gli astronauti, i materiali di consumo e 10.691 kg di propellenti. Gli stadi di ascesa e discesa del LM funzionavano come un’unità fino alla messa in scena, quando lo stadio di ascesa funzionava come un singolo veicolo spaziale per il rendezvous e l’attracco con il modulo di comando e servizio (CSM). Lo stadio di discesa comprendeva la parte inferiore del veicolo spaziale ed era un prisma ottagonale di 4,2 metri di diametro e 1,7 m di spessore. Quattro gambe d’atterraggio con pedane rotonde erano montate sui lati dello stadio di discesa e tenevano la parte inferiore dello stadio a 1,5 m sopra la superficie. La distanza tra le estremità delle pedane sulle gambe di atterraggio opposte era di 9,4 m. Una delle gambe aveva una piccola piattaforma e una scala per l’uscita degli astronauti. Una gonna conica lunga un metro del motore di discesa sporgeva dal fondo dello stadio. Lo stadio di discesa conteneva il razzo di atterraggio, due serbatoi di carburante aerozina 50, due serbatoi di ossidante di tetrossido di azoto, serbatoi di acqua, ossigeno ed elio e spazio di stoccaggio per l’attrezzatura e gli esperimenti lunari, e nel caso di Apollo 15, 16 e 17, il rover lunare. Lo stadio di discesa era progettato come una piattaforma per il lancio dello stadio di ascesa dalla Luna.
Lo stadio di ascesa era un’unità di forma irregolare alta circa 2,8 metri e larga 4,0 per 4,3 metri montata in cima allo stadio di discesa. Lo stadio di ascesa ospitava gli astronauti in un compartimento pressurizzato per l’equipaggio con un volume di 6,65 metri cubi. C’era un portello di ingresso-uscita in un lato e un portello di attracco per il collegamento al CSM sulla parte superiore. Inoltre erano montati lungo la parte superiore un’antenna radar parabolica per il rendezvous, un’antenna parabolica orientabile in banda S, e 2 antenne VHF in volo. Due finestre triangolari erano sopra e su entrambi i lati del portello di uscita e quattro gruppi di camere di spinta erano montati intorno ai lati. Alla base del gruppo c’era il motore di ascesa. Lo stadio conteneva anche una benzina aerozina 50 e un serbatoio di ossidante, e serbatoi di elio, ossigeno liquido, ossigeno gassoso, e carburante per il controllo della reazione. Non c’erano sedili nel LM. Una console di controllo era montata nella parte anteriore del compartimento dell’equipaggio sopra il portello di ingresso-uscita e tra le finestre e altri due pannelli di controllo montati sulle pareti laterali. Lo stadio di ascesa doveva essere lanciato dalla Luna alla fine delle operazioni sulla superficie lunare e riportare gli astronauti al CSM.
Il motore di discesa era un razzo ablativo a strozzamento profondo con una spinta massima di circa 45.000 N montato su un anello cardanico al centro dello stadio di discesa. Il motore di salita era un razzo fisso a spinta costante con una spinta di circa 15.000 N. La manovra era realizzata tramite il sistema di controllo della reazione, che consisteva nei quattro moduli di spinta, ciascuno composto da quattro camere di spinta da 450 N e ugelli che puntavano in direzioni diverse. La telemetria, la TV, la voce e le comunicazioni a distanza con la Terra erano tutte tramite l’antenna a banda S. Il VHF era usato per le comunicazioni tra gli astronauti e il LM, e il LM e il CSM orbitante. C’erano ricetrasmettitori e attrezzature ridondanti sia per la banda S che per il VHF. Un sistema di controllo ambientale riciclava l’ossigeno e manteneva la temperatura nell’elettronica e nella cabina. L’alimentazione era fornita da 6 batterie zinco-argento. La guida e il controllo della navigazione erano forniti da un sistema radar, un’unità di misurazione inerziale composta da giroscopi e accelerometri, e il computer di guida Apollo.