Mô-đun chỉ huy của Apollo 11 trong hành trình lên mặt trăng.
(Ảnh: © NASA)
Khi một vụ nổ làm rung chuyển mô-đun dịch vụ của Apollo 13 vào ngày 13 tháng 4 năm 1970, vai trò quan trọng của chiếc xe và của tàu vũ trụ mô-đun chỉ huy kèm theo, đột nhiên trở nên rõ ràng.
Các phi hành gia mất một bình oxy ngay lập tứcvà cái kia bị hư hỏng nặng. Động cơ quan trọng được cho là sẽ đưa các phi hành gia trở về nhà đã bị loại khỏi ủy ban. Ba thuyền viên đã làm cho nó trở về nhà, nhưng hầu như không - và chỉ bằng cách sử dụng mô-đun mặt trăng kèm theo như một chiếc xuồng cứu sinh.
Chắc chắn, mô-đun mặt trăng có oxy và nước và năng lượng. Nhưng nó không đủ để dễ dàng duy trì ba người trong bốn ngày cần thiết để về nhà. Và chắc chắn, mô-đun mặt trăng mang theo một động cơ có thể đưa các phi hành gia lên quỹ đạo Trái đất từ khu vực lân cận của mặt trăng. Nhưng điều này khác xa với những gì tàu đổ bộ được thiết kế để làm và làm như vậy là một công việc khó khăn.
Vì vậy, trong khi cuộc đổ bộ mặt trăng của chương trình Apollo, bắt đầu từ 50 năm trước vào ngày 20 tháng 7 này, sẽ xuất hiện trong tâm trí trong những tuần tới, mô-đun chỉ huy xứng đáng được chú ý. Đó là các phi hành gia tàu vũ trụ ngồi trong khi phóng lên vũ trụ, và trong hầu hết các trường hợp, trên chuyến xe về nhà một lần nữa. Rốt cuộc, chỉ có mô-đun lệnh có một lá chắn nhiệt.
Một số nhà sử học, như Mike Neufeld, người phụ trách cao cấp tại Bảo tàng Hàng không và Không gian Quốc gia Smithsonian, đã lập luận rằng mô-đun chỉ huy không thể được mô tả như tàu vũ trụ của riêng mình, bởi vì đó là mô-đun dịch vụ kèm theo có tất cả các thiết bị cho phép mô-đun chỉ huy để hoạt động. (Do đó, Neufeld thích mô-đun lệnh và dịch vụ hạn, ông nói với Space.com, một cách sử dụng mà NASA cũng đã sử dụng thường xuyên.)
Nhưng cho dù cô lập hay làm việc với đối tác của mình, một điều chắc chắn: Mô-đun chỉ huy được lấy cảm hứng từ mọi tàu vũ trụ của NASA xuất hiện trước nó. Sự khác biệt lớn? Mô-đun chỉ huy của Apollo lớn hơn và có thể chịu được nhiều nhiệt hơn khi các phi hành gia đi vào bầu khí quyển Trái đất với tốc độ cao hơn.
Phát triển
Apollo là chương trình cuối cùng trong ba chương trình tàu vũ trụ dần dần đưa NASA vào phi hành đoàn mặt trăng. thủy ngân là một tàu vũ trụ đơn giản, một người, chủ yếu chạy tự động, mặc dù một phi hành gia có thể tiếp quản vào những thời điểm quan trọng, chẳng hạn như trong khi hạ cánh.
Song Tử, được phát triển sau khi các kỹ sư bắt đầu làm việc trên tàu Apollo, một bước lớn hơn Sao Thủy, mang theo hai phi hành gia. Tàu vũ trụ trong loạt Song Tử đã thử nghiệm các mốc quan trọng của nhiệm vụ mặt trăng, như lắp ghép và tạo điều kiện cho các tàu vũ trụ khi còn trên quỹ đạo Trái đất.
Nhưng nó sẽ là mô-đun chỉ huy của Apollo sẽ bay lên mặt trăng. Nó được phát triển bởi Hàng không Bắc Mỹ. (Công ty đó sau này được gọi là Rockwell Bắc Mỹ và ngày nay là một phần của Boeing.)
Mô-đun chỉ huy có mũi hình trụ rộng hơn, phẳng hơn so với tàu vũ trụ Mercury hoặc Gemini, Neufeld nói. Thiết kế Apollo được bao phủ hoàn toàn trong tấm chắn nhiệt, mặc dù phần dày nhất nằm ở mặt sau. Apollo máy vi tính, mặc dù dễ dàng bị áp đảo bởi điện thoại di động ngày nay, là một điều kỳ diệu trong ngày, dựa trên chip tích hợp tính toán nhanh, thay vì các bóng bán dẫn được sử dụng trong Gemini.
Liên quan: Làm thế nào các phi hành gia Apollo của NASA đi đến Mặt trăng
Thực tế mà nói, mô-đun lệnh chỉ tự bay trong vài giờ trước khi thử lại, chạy bằng pin vào những thời điểm đó. Mặt khác, nó dựa vào mô-đun dịch vụ, sử dụng pin nhiên liệu cho năng lượng điện, một sự đổi mới của Gemini mà Apollo thực hiện, Neufeld nói. Những pin nhiên liệu được tạo ra nước là chất thải, mà các phi hành gia đã có thể uống, trong lần đầu tiên cho chuyến bay vũ trụ của Hoa Kỳ.
Một trong những tính năng độc đáo của mô-đun chỉ huy so với tàu vũ trụ trước đó là một trạm điều hướng được trang bị một chiếc tivi và một sextant, Neufeld nói. "Điều này là để các phi hành gia, theo lý thuyết, có thể điều hướng đường về nhà nếu họ mất liên lạc với mặt đất", ông nói.
Nhưng sự sắp xếp không hoàn hảo. Trạm điều hướng có một nền tảng hướng dẫn dựa trên con quay hồi chuyển, có xu hướng "trôi" hoặc mất độ chính xác theo thời gian. Vì vậy, trong hầu hết các nhiệm vụ, các phi hành gia phải thỉnh thoảng sắp xếp lại nền tảng hướng dẫn.
Điều này trở thành một trong những vấn đề ít được biết đến của Apollo 13. Sau vụ nổ ban đầu, các mảnh vụn và oxy từ chiếc xe tăng bị phá hủy bám quanh tàu vũ trụ trong một minh chứng khó chịu về lực hấp dẫn. Sự lộn xộn khiến các phi hành gia gặp khó khăn trong việc sắp xếp nền tảng hướng dẫn của họ cho hành trình về nhà. Thay vào đó, khi tham khảo ý kiến kiểm soát nhiệm vụ, phi hành đoàn đã sử dụng các biện pháp như căn chỉnh với ranh giới giữa ngày và đêm trên Trái đất để trở về an toàn.
Thay đổi thiết kế
Mô-đun chỉ huy và dịch vụ đã trải qua ba thay đổi thiết kế lớn trong suốt vòng đời của nó, Neufeld nói. Lần đầu tiên đến sau Apollo 1, khi một trận hỏa hoạn kinh hoàng đã giết chết ba thuyền viên vào ngày 27 tháng 1 năm 1967, trong khi họ đang chạy một thang máy thực hành trên bệ phóng.
Apollo 1 đã sử dụng phiên bản "Khối 1" sớm nhất của mô-đun lệnh, sử dụng các nắp bên ngoài và bên trong lồng vào nhau để đóng dấu chặt hơn. Khi một đám cháy bùng phát bên trong tàu vũ trụ, phi hành đoàn không thể thoát ra được. Tồi tệ hơn, bên trong chứa đầy những vật dễ cháy được giữ trong điều kiện dễ cháy. Đây là những mối nguy hiểm hỏa hoạn mà NASA và nhà sản xuất của nó đã không xem xét.
Trước tai nạn, Hàng không Bắc Mỹ đã thiết kế lại tàu vũ trụ "để loại bỏ những nguy hiểm của hệ thống dây điện", Neufeld nói và loại bỏ các vật liệu dễ cháy khỏi mô-đun. NASA cũng chuyển sang phiên bản Block 2 của tàu vũ trụ, có một cửa hầm có thể mở trong vài giây.
Apollo 13 đã thúc đẩy một sự thay đổi khác. Các Tự nổ, NASA sau đó nhận ra, được gây ra bởi một loạt các vấn đề hệ thống dây điện và xử lý trên mặt đất. Những vấn đề đó đã gây ra hỏa hoạn trong mô-đun dịch vụ, làm nổ tung một trong các bình oxy và xé kết nối với bên kia, Neufeld giải thích.
Oxy rất quan trọng không chỉ để giữ cho các phi hành gia thở, mà còn cho sức mạnh, bởi vì nó cung cấp cho các tế bào nhiên liệu. Vì vậy, sau Apollo 13, một bình oxy thứ ba đã được thêm vào mô-đun dịch vụ ở phía đối diện vịnh từ các bình oxy bằng các tế bào nhiên liệu, Neufeld nói. "Nó cung cấp một số oxy dự phòng nếu có một vấn đề đánh bật hai bình oxy khác", ông nói.
Thay đổi lớn cuối cùng đối với mô đun lệnh và dịch vụ là thêm một góc phần tư vào mô đun dịch vụ cho Apollos 15, 16 và 17. Những nhiệm vụ cuối cùng lên mặt trăng tập trung rất nhiều vào khoa học. Ưu tiên đó có nghĩa là một lịch trình bận rộn cho phi hành gia vẫn ở lại trong mô-đun chỉ huy trong khi hai phi hành đoàn khác khám phá mặt trăng.
Phi hành gia mô-đun chỉ huy sẽ chụp ảnh và thực hiện các thí nghiệm khi còn ở trong tàu vũ trụ. Sau đó, trên đường về nhà, phi hành gia đó sẽ thực hiện một phi thuyền để lấy phim từ máy ảnh chụp bề mặt mặt trăng từ bên ngoài tàu vũ trụ, cũng như mọi thứ khác cần quay trở lại Trái đất, Neufeld nói.
Ngày nay, di sản của mô-đun chỉ huy tồn tại trong các tàu vũ trụ mới được thiết kế để bay trong vòng vài năm tới. Chúng bao gồm hai chiếc xe phi hành đoàn thương mại, Phi hành đoàn của SpaceX và Máy bay chở khách CST-100 của Boeing, từng được thiết kế để đưa phi hành đoàn đến Trạm vũ trụ quốc tế. NASA cũng đang xây dựng kế thừa của riêng mình cho mô-đun chỉ huy, một tàu vũ trụ mặt trăng được gọi là hành, dự kiến sẽ được thử nghiệm trên hành trình vòng quanh mặt trăng đầu tiên của nó không sớm hơn năm 2020.
- Nắm bắt những sự kiện kỷ niệm Ngày kỷ niệm 50 năm của Apollo 11 Moon Landingy
- Lịch sử trên mặt trăng Apollo 11 của NASA
- Đọc Apollo 11: Những cuốn sách mới hay nhất về cuộc đổ bộ lên mặt trăng của Hoa Kỳ
