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LE VAISSEAU APOLLO
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LUNAR MODULE L'ETAGE DE DESCENTE
L' étage de descente est constituée d' une structure octogonale haute de 2 m, large de 4,2 m qui abritent des réservoirs d ' UDMH/N2O4 pour le moteur de descente, 4500 kg de poussée et le moteur lui même avec sa tuyère. Son squelette est constitué de deux paires de panneaux parallèles assemblés en croix délimitant 5 compartiments un au centre, les autres sur les cotés. Le moteur se loge au centre, les réservoirs d'ergols, les baterries dans les 4 autres. Les compartiments en triangle qui relie les compartiments principaux nommés "quad" qui abritent les réservoirs d'eau, d'oxygène, d'hélium, les batteries (33 kW et 1600 Ah) et l'équipement scientifiques des astronautes. L'extérieur est recouvert d'un revêtement brillant multicouches pour la protection contre le rayonnement solaire et les micrométéorites. L'isolation thermique est constitué de 25 couches de films plastique de 4 microns d'épaisseur, aluminisé sur une face avec une alternance de Mylar ou de film "H" selon les températures d'exposition. La protection contre les micrométéorites est constituée d'une feuille d'aluminium épaisse de 2/10 de mm. Dans les zones exposées aux jets des moteurs d'attitude, une tôle d'Inconel assure une protection renforcée. Le dessus de l'étage est protégé par une plaque en titane, revêtus de Téflon, logé sous un sandwich d'Inconel et le dessous d'un bouclier en titane revêtu d'un sandwich de clinquant et de laine de verre, isolé de la structure par 25 couches de film "H". Un soufflet en millefeuille permet de faire pivoter la tuyère du moteur de descente.
Les quatre jambes d'atterrissage fixées sur les cotés assure une bonne stabilité au sol. Longue de 3 m pour 15 cm de diamètre, elles sont repliés au lancement contre l' étage dans l' adaptateur LM entre le S4B et le SM d' un lanceur Saturn 5. Trois d' entres elles sont équipée d' un palpeur de 1, 7 m de long, qui au contact avec le sol lunaire avertissent l' équipage de couper le moteur de descente afin de soulever le moins de poussière possible. Pour éviter de s' enfoncer dans le sol chaque jambe possèdent à son extrémité une assiette de 95 cm de diamètre. L'échelle qui permet aux astronautes de descendre ou de monter dans l'étage de remonté est fixée sur la jambe avant. Les 9 barreaux de 50 cm de large sont espacés de 22,7 cm. Le bas de l'échelle est à 75 cm du sol. En haut de l'échelle, un porche de 80 cm sur 113 munie de rambardes permet à l'astronaute de passer dans l'étage de remonté.
Les manoeuvres de décrochage de l'orbite, le freinage final et le vol stationnaire au dessus du sol lunaire sont assurées par le moteur de l'étage de descente DPS (Descent Propulsion System). Construit par TRW Systems, il est à poussée variable (475 à 4480 kg) et réallumable 20 fois pour une durée totale de fonctionnement de 910 secondes. Sa tuyère orientable à +-6° permet un pilotage en douceur. L'originalité de ce moteur est son système d'injecteur cylindrique pour le combustible et radial pour le comburant limitant les pertes d'ergols. Les ergols étant hypergoliques, il n'y a pas de système d'allumage. Le LM embarque 5020 kg de péroxyde d'azote et 3170 kg d'aérozine 50 pressurisé avec de l'hélium. Pour la mise en marche en apesanteur, une brève impulsions des moteurs de contrôle d'attitude permet de rassembler les ergols au fond des réservoirs
Les compartiment en triangle qui relie les carrés forment les quadrant ou "quad". Le quad 1 est à droite de l' échelle de sortie en regardant le LM par devant et les autres tournent dans le sens inverse d' une aiguille de montre.
Chaque quad abrite des équipements: _ Quad 1 abrite le Rover à partir d' Apollo 15
_ Quad 2 se divise en deux compartiments de stockage pour la station ALSEP. On trouve juste à coté à gauche le générateur au plutonium de la station.
_ Quad 3 abrite normalement un réservoir sphérique d'hélium liquide. Une structure externe permet aussi de fixer la palette contenant le L3R (Lunar Retro-Ranging Reflector) . Avec les missions J, il abrite le surplus de charges utiles embarqué pour la lune, à savoir a la palette de transport qui est placé à l'arrière du Rover ainsi que d'autres palettes variant selon les missions. Pour Apollo 15, c'est encore le L3R qui prend place, pour Apollo 16, la caméra UV, Far UV Camera/Spectrograph (FUVC) et pour Apollo 17, le Lunar Seismic Profiling Experiment (LSPE)
_ Quad 4 abrite le Modularized Equipment Stowage Assembly (MESA). Le MESA est une structure en aluminium de forme rectangulaire et qui abrite pour les premières missions lunaires les équipements TV et ceux nécessaire aux astronautes pendant leur séjour sur la lune. Avec les missions J, il abrite aussi des éléments du Lunar Rover et le surplus de survie pour les astronautes (batteries de PLSS, cartouche de LiOH). Il est déployé par l' astronaute lors de sa descente du LM en tirant une poignée.
Différentes phases dans l'assemblage de l'étage de descente laissant voir sa structure
Les coordonnées du module lunaire, sa direction vers le bas est la direction dans laquelle il se déplace lors de l'atterrissage, lorsqu'il est orienté avec ses deux fenêtres principales tournées vers l'avant, donc +Z pointe dans cette direction, vers l'avant. Le système de coordonnées de droite met alors +Y à la droite des astronautes lorsqu'ils regardent par les fenêtres.
Les jambes d'atterrissage sont désignées en fonction de leurs emplacements d'axe de coordonnées. Dans la phase de descente, entre les jambes, se trouvent des zones de stockage appelées quads - elles étaient numérotées de 1 à 4 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (en regardant vers le bas), en commençant par le Quad 1 entre les jambes + Z et -Y. L'étage de montée, assis au-dessus de l'étage de descente, avait quatre groupes de propulseurs du système de contrôle de réaction (RCS), qui étaient situés entre les axes principaux et numérotés selon le même schéma que les quads de l'étage de descente.
Lorsque le LM est attaché à l'étage S4B, ses axes + Z et + Y s'alignent avec ceux du CSM. L'avant du module lunaire (+Z) pointe en effet dans la direction opposée aux antennes directionnelles marquant l'axe +Z de l'IU et du reste du lanceur.
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