مركبة قمرية

الموسوعة الحرة

مركبة قمرية
مركبة أبولو القمرية الأمريكية من
أبولو 15 على القمر في عام 1971
ملخص
الشركة المصنعة
ويسمى أيضا
  • "المركبة القمرية"
  • "عربة القمر"
مصمم
مجموعة نقل الحركة
محرك كهربائيأربعة محركات تيار مستمر متسلسلة بقوة 0.25 حصان (0.19 كيلو وات)
الانتقالأربعة محركات توافقية 80:1
بطاريةأكسيد الفضة ، 121 أمبير.
يتراوح57 ميلا (92 كم)
أبعاد
قاعدة العجلات7.5 قدم (2.3 متر)
طول10 قدم (3.0 متر)
ارتفاع3.6 قدم (1.1 متر)
وزن السيارة الفارغة
  • 460 رطلاً (210 كجم) على الأرض
  • 76 رطلاً على القمر
التسلسل الزمني
خليفةمركبة التضاريس القمرية

المركبة القمرية الجوالة ( LRV ) هي مركبة رباعية العجلات تعمل بالبطارية واستُخدمت على القمر في آخر ثلاث بعثات لبرنامج أبولو الأمريكي ( 15 و 16 و 17 ) خلال عامي 1971 و1972. ويُطلق عليها شعبيًا اسم عربة القمر ، وهي تلاعب بمصطلح " عربة الكثبان الرملية ".

تم بناء المركبة الفضائية LRV بواسطة شركة بوينج، وتبلغ كتلتها 462 رطلاً (210 كجم) بدون حمولة. ويمكنها حمل حمولة قصوى تبلغ 970 رطلاً (440 كجم)، بما في ذلك رائدا فضاء ومعدات وشحنات مثل عينات القمر، وقد تم تصميمها لسرعة قصوى تبلغ 6 أميال في الساعة (9.7 كم / ساعة)، على الرغم من أنها حققت سرعة قصوى تبلغ 11.2 ميلاً في الساعة (18.0 كم / ساعة) في مهمتها الأخيرة، أبولو 17 .

تم نقل كل مركبة فضائية إلى القمر مطوية في حجرة الوحدة القمرية رقم 1. وبعد تفريغها، قطعت كل مركبة مسافة 30 كيلومترًا في المتوسط، دون وقوع حوادث كبيرة. وتظل هذه المركبات الفضائية الثلاث على القمر.

تاريخ

كان مفهوم المركبة القمرية موجودًا قبل أبولو، مع سلسلة من المقالات في مجلة كولير الأسبوعية في الفترة من 1952 إلى 1954 بقلم فيرنر فون براون وآخرين، " الإنسان سيغزو الفضاء قريبًا! "، وصف فيها فون براون إقامة لمدة ستة أسابيع على القمر، مع استخدام مقطورات جرارات تزن 10 أطنان لنقل الإمدادات.

في عام 1956، نشر ميشيسلاف جي بيكر كتابين عن الحركة على الأرض [1] أثناء عمله كأستاذ بجامعة ميشيغان ومستشارًا لمختبر الحركة على الأرض التابع لقيادة الدبابات والسيارات التابعة للجيش الأمريكي . وقد وفر الكتابان الكثير من الأساس النظري لتطوير المركبات القمرية في المستقبل.

في عام 1959، ابتكر جورج فون تيسنهاوزن مركبة القمر [2] [3] كمركبة ذات دفع رباعي وعجلات مرنة غير منفوخة . [4]

دراسات مبكرة عن حركة القمر

في عدد فبراير 1964 من مجلة Popular Science ، ناقش فون براون، مدير مركز مارشال لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا آنذاك ، الحاجة إلى مركبة سطح قمرية، وكشف أن الدراسات كانت جارية في مارشال بالاشتراك مع لوكهيد، وبينديكس، وبوينج، وجنرال موتورز، وبراون إنجينيرنج، وجرومان، وبيل إيروسبيس. [5] تم تعيين سافيريو موريا مديرًا لـ LRV في MSFC في عام 1961. [4]

MOLAB، رسم توضيحي لوكالة ناسا، 1960

بدءًا من أوائل الستينيات، أجريت سلسلة من الدراسات التي تركز على الحركة القمرية تحت إشراف مارشال. بدأ ذلك بنظام اللوجستيات القمرية (LLS)، يليه مختبر الحركة (MOLAB)، ثم وحدة المسح العلمي القمري (LSSM)، وأخيرًا مقال اختبار الحركة (MTA). في التخطيط المبكر لبرنامج أبولو ، كان من المفترض استخدام مركبتي إطلاق ساتورن 5 لكل مهمة قمرية: واحدة لإرسال الطاقم على متن وحدة سطح القمر (LSM) إلى مدار القمر والهبوط والعودة، والثانية لإرسال شاحنة LSM (LSM-T) مع جميع المعدات والإمدادات ومركبة النقل لاستخدامها من قبل الطاقم أثناء وجودهم على السطح. استندت جميع دراسات مارشال الأولى على افتراض الإطلاق المزدوج هذا، مما يسمح بمركبة جوالة كبيرة وثقيلة. [6]

في خريف عام 1962، بدأ جرومان ونورثروب في تصميم مركبات ذات مقصورة مضغوطة، بمحركات كهربائية لكل عجلة. وفي نفس الوقت تقريبًا، بدأت بينديكس وبوينج دراساتهما الداخلية حول أنظمة النقل القمري. كان ميشيسلاف بيكر ، الذي يعمل الآن مع مختبرات أبحاث الدفاع التابعة لشركة جنرال موتورز في سانتا باربرا، كاليفورنيا ، يكمل دراسة لمختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا حول مركبة قمرية صغيرة غير مأهولة لبرنامج Surveyor . استخدم فيرينك بافليكس ، وهو من أصل مجري ، تصميمًا شبكيًا سلكيًا لـ "العجلات المرنة"، وهو التصميم الذي سيتم اتباعه في المركبات القمرية الصغيرة المستقبلية. [7]

في أوائل عام 1963، اختارت وكالة ناسا مارشال للدراسات في نظام دعم لوجستيات أبولو (ALSS). وبعد مراجعة جميع الجهود السابقة، أسفر هذا عن تقرير مكون من 10 مجلدات. وشمل التقرير الحاجة إلى مركبة مضغوطة في نطاق الوزن 6490-8470 رطلاً (2940-3840 كجم)، تتسع لرجلين مع أدواتهما القابلة للاستهلاك وأدواتهما لرحلات تصل مدتها إلى أسبوعين. في يونيو 1964، منح مارشال عقودًا لبينديكس وبوينج، مع تعيين مختبر جنرال موتورز كمقاول فرعي لتكنولوجيا المركبات. [8] كانت شركة بيل إيروسبيس بالفعل متعاقدة لإجراء دراسات على المركبات القمرية الطائرة. [9]

وبينما كانت دراسات بنديكس وبوينج جارية، كان مارشال يدرس نشاط استكشاف سطح أقل طموحًا، وهو LSSM. ويتألف هذا النشاط من مختبر ملجأ ثابت صالح للسكن مع مركبة صغيرة تجوب القمر يمكنها إما حمل رجل واحد أو التحكم فيها عن بعد. ولا تزال هذه المهمة تتطلب إطلاقًا مزدوجًا مع حمل المركبة القمرية على "شاحنة القمر". [10] تعاقد مختبر هندسة الدفع والمركبات (P&VE) التابع لمارشال مع شركة هايز إنترناشيونال لإجراء دراسة أولية للمأوى والمركبة المرتبطة به. [11] ونظرًا للحاجة المحتملة إلى مركبة مغلقة لاستكشافات القمر المستقبلية الموسعة، استمرت جهود التصميم هذه لبعض الوقت وأسفرت عن العديد من مركبات الاختبار بالحجم الكامل.

مقارنة المسافات التي قطعتها المركبات ذات العجلات المختلفة على سطح القمر والمريخ

مع الضغط من الكونجرس للحد من تكاليف أبولو، تم تقليص إنتاج ساتورن 5، مما يسمح بإطلاق واحد فقط لكل مهمة. كان لابد أن تتناسب أي مركبة متجولة مع نفس الوحدة القمرية التي يركبها رواد الفضاء. في نوفمبر 1964، تم تعليق نماذج الصاروخين إلى أجل غير مسمى، ولكن تم منح بنديكس وبوينج عقود دراسة للمركبات الصغيرة. تم تغيير اسم وحدة الرحلة القمرية إلى وحدة القمر ببساطة ، مما يشير إلى أن القدرة على "الرحلات" الآلية بعيدًا عن قاعدة الهبوط على القمر لم تكن موجودة بعد. لا يمكن أن يكون هناك مختبر متنقل - سيعمل رواد الفضاء من الوحدة القمرية. واصل مارشال أيضًا فحص المركبات الروبوتية غير المأهولة التي يمكن التحكم فيها من الأرض.

منذ البدايات في مارشال، شاركت شركة براون الهندسية في هانتسفيل، ألاباما ، في جميع جهود التنقل القمري. في عام 1965، أصبحت براون المقاول الداعم الرئيسي لمختبر P&VE التابع لمارشال. مع الحاجة الملحة لتحديد جدوى هبوط ذاتي الاحتواء لشخصين، تجاوز فون براون عملية الشراء المعتادة وطلب من مكتب الدراسات المتقدمة في P&VE تكليف براون مباشرة بتصميم وبناء واختبار نموذج أولي للمركبة. [12] بينما استمرت بنديكس وبوينج في تحسين المفاهيم والتصميمات الخاصة بمركبة الهبوط، كانت مركبات نموذج الاختبار حيوية لدراسات العوامل البشرية في مارشال والتي تتضمن تفاعل رواد الفضاء الذين يرتدون بدلات الفضاء مع الطاقة والقياس عن بعد والملاحة ومعدات دعم الحياة.

لقد استفاد فريق براون بشكل كامل من الدراسات السابقة التي أجريت على المركبات الصغيرة، وتم دمج المكونات المتاحة تجاريًا حيثما أمكن ذلك. كان اختيار العجلات ذا أهمية كبيرة، ولم يكن معروفًا في ذلك الوقت أي شيء تقريبًا عن سطح القمر. كان مختبر مارشال لعلوم الفضاء (SSL) مسؤولاً عن التنبؤ بخصائص السطح، وكان براون أيضًا المقاول الرئيسي الداعم لهذا المختبر؛ أنشأ براون منطقة اختبار لفحص مجموعة واسعة من ظروف سطح العجلات. لمحاكاة "العجلة المرنة" الخاصة بـ Pavlics، تم استخدام أنبوب داخلي بقطر أربعة أقدام ملفوف بحبل تزلج من النايلون. في المركبة الصغيرة للاختبار، كانت كل عجلة مزودة بمحرك كهربائي صغير، مع توفير الطاقة الإجمالية من بطاريات الشاحنات القياسية. أعطى قضيب التدحرج الحماية من حوادث الانقلاب.

في أوائل عام 1966، أصبحت مركبة براون متاحة لفحص العوامل البشرية والاختبارات الأخرى. بنى مارشال مسار اختبار صغيرًا به حفر وحطام صخري حيث تمت مقارنة العديد من النماذج المختلفة؛ أصبح من الواضح أن مركبة صغيرة ستكون الأفضل للمهام المقترحة. تم تشغيل مركبة الاختبار أيضًا في الوضع البعيد لتحديد الخصائص التي قد تكون خطيرة على السائق، مثل التسارع وارتفاع الارتداد وميل الانقلاب أثناء سفرها بسرعات أعلى وتجاوز العقبات المحاكاة. تم الحصول على أداء مركبة الاختبار تحت جاذبية سدس من خلال الرحلات الجوية على متن طائرة KC-135A في مناورة مكافئة منخفضة الجاذبية ؛ من بين أمور أخرى، تم إظهار الحاجة إلى عجلة ناعمة للغاية وتركيبة تعليق. على الرغم من أن عجلات Pavlics ذات الشبكة السلكية لم تكن متاحة في البداية لاختبارات الجاذبية المنخفضة، فقد تم اختبار عجلات الشبكة على أنواع مختلفة من التربة في محطة تجارب الممرات المائية التابعة لهيئة مهندسي الجيش الأمريكي في فيكسبيرج، ميسيسيبي . لاحقًا، عندما تم اختبار عجلات شبكية سلكية في رحلات جوية منخفضة الجاذبية، تبين أن هناك حاجة إلى وجود حواجز للعجلات لتقليل تلوث الغبار. كما تم اختبار النموذج على نطاق واسع في ميدان يوما للاختبار التابع للجيش الأمريكي في أريزونا ، وكذلك ميدان أبردين للاختبار التابع للجيش في ماريلاند .

مشروع المركبة القمرية

رواد فضاء أبولو 16 في طائرة التدريب ذات الجاذبية 1 جي

خلال عامي 1965 و1967، جمع المؤتمر الصيفي لاستكشاف القمر والعلوم علماء بارزين لتقييم تخطيط ناسا لاستكشاف القمر وتقديم التوصيات. كان أحد النتائج التي توصلوا إليها أن LSSM كان أمرًا بالغ الأهمية لبرنامج ناجح ويجب إعطاؤه اهتمامًا كبيرًا. في مارشال، أنشأ فون براون فريق عمل التجوال القمري، وفي مايو 1969، وافقت ناسا على برنامج مركبة التجوال القمري المأهولة كتطوير لأجهزة مارشال. قاد المشروع إيبرهارد ريس ، مدير البحث والتطوير في مارشال، الذي أشرف على تصميم وبناء المركبة، [13] [14] مع سافيريو موريا كمدير للمشروع. [4]

في 11 يوليو 1969، قبل هبوط أبولو 11 الناجح على سطح القمر مباشرة ، أصدرت شركة مارشال طلبًا لتقديم عروض للتطوير النهائي وبناء مركبة أبولو الفضائية. قدمت بوينج وبينديكس وجرومان وكرايسلر مقترحات. بعد ثلاثة أشهر من تقييم المقترحات والمفاوضات، تم اختيار بوينج كمقاول رئيسي لمركبة أبولو الفضائية في 28 أكتوبر 1969. ستدير بوينج مشروع مركبة أبولو الفضائية تحت إشراف هنري كوديش في هانتسفيل، ألاباما . تم استبدال كوديش في العام التالي في عام 1970 بمدير مشروع مركبة أبولو الفضائية إيرل هوتز. بصفتها مقاولًا فرعيًا رئيسيًا، ستوفر مختبرات أبحاث الدفاع التابعة لشركة جنرال موتورز في سانتا باربرا، كاليفورنيا ، نظام التنقل (العجلات والمحركات ونظام التعليق)؛ سيقود هذا الجهد مدير برنامج جنرال موتورز صامويل رومانو و [15] فيرينك بافليكس . [16] ستوفر بوينج في سياتل، واشنطن ، الإلكترونيات ونظام الملاحة. سيتم إجراء اختبار السيارة في منشأة بوينج في كينت بواشنطن ، وسيتم استكمال تصنيع الهيكل والتجميع العام في منشأة بوينج في هانتسفيل. [17]

أبولو 15 - القائد ديفيد سكوت يقود المركبة الجوالة بالقرب من المركبة الفضائية فالكون

كان أول عقد تكلفة زائد رسوم حافز لشركة بوينج بقيمة 19 مليون دولار ودعا إلى تسليم أول مركبة قمرية استكشافية بحلول 1 أبريل 1971. ومع ذلك، أدت تجاوزات التكلفة إلى تكلفة نهائية قدرها 38 مليون دولار، وهو ما يقرب من تقدير وكالة ناسا الأصلي. تم بناء أربع مركبات قمرية، واحدة لكل من بعثات أبولو 15 و16 و17؛ واستُخدمت واحدة لقطع الغيار بعد إلغاء المزيد من بعثات أبولو . تم بناء نماذج أخرى من مركبات استكشافية استكشافية: نموذج ثابت للمساعدة في تصميم العوامل البشرية ؛ نموذج هندسي لتصميم ودمج الأنظمة الفرعية؛ نموذجان لجاذبية سدس لاختبار آلية النشر؛ مدرب جاذبية واحدة لإعطاء رواد الفضاء تعليمات في تشغيل المركبة والسماح لهم بالتدرب على قيادتها؛ نموذج كتلة لاختبار تأثير المركبة على هيكل الوحدة القمرية وتوازنها ومناولتها؛ وحدة اختبار الاهتزاز لدراسة متانة المركبة الفضائية وقدرتها على التعامل مع ضغوط الإطلاق؛ ووحدة اختبار التأهيل لدراسة تكامل جميع أنظمة المركبة الفضائية الفرعية. [18] تقدم ورقة بحثية كتبها سافيريو موريا تفاصيل حول نظام المركبة الفضائية وتطويره. [19]

يعمل جون يونج في مركبة الإطلاق الفضائية (LRV) بالقرب من مركبة الإطلاق أوريون (LM Orion) على متن مركبة أبولو 16 في أبريل 1972.

استُخدمت المركبات الفضائية ذات المحركات القمرية الطويلة لتحقيق قدر أكبر من القدرة على الحركة على السطح أثناء بعثات فئة أبولو جيه ، وأبولو 15 وأبولو 16 وأبولو 17. استُخدمت المركبة لأول مرة في 31 يوليو 1971، أثناء مهمة أبولو 15. [20] وقد أدى هذا إلى توسيع نطاق مستكشفي القمر بشكل كبير. كانت فرق رواد الفضاء السابقة مقيدة بمسافات قصيرة للمشي حول موقع الهبوط بسبب معدات بدلة الفضاء الضخمة المطلوبة لدعم الحياة في البيئة القمرية. ومع ذلك، كان النطاق مقيدًا من الناحية التشغيلية بالبقاء على مسافة قريبة سيرًا على الأقدام من الوحدة القمرية، في حالة تعطل المركبة في أي وقت. [21] صُممت المركبات بسرعة قصوى تبلغ حوالي 8 أميال في الساعة (13 كم / ساعة)، على الرغم من أن يوجين سيرنان سجل سرعة قصوى تبلغ 11.2 ميل في الساعة (18.0 كم / ساعة)، مما منحه الرقم القياسي (غير الرسمي) لسرعة الأرض القمرية. [22]

تم تطوير المركبة القمرية في 17 شهرًا فقط وأدت جميع وظائفها على القمر دون أي شذوذ كبير. قال رائد الفضاء هاريسون شميت من أبولو 17، "لقد أثبتت المركبة القمرية أنها مركبة استكشاف قمرية موثوقة وآمنة ومرنة كما توقعنا. بدونها، لم تكن الاكتشافات العلمية الرئيسية لأبولو 15 و16 و17 ممكنة؛ ولما كان فهمنا الحالي لتطور القمر ممكنًا". [21]

واجهت المركبات الفضائية بعض المشاكل البسيطة. فقد فُقد امتداد الرفرف الخلفي في المركبة الفضائية أبولو 16 أثناء النشاط الخارجي الثاني للمهمة في المحطة 8 عندما اصطدم بها جون يونج أثناء ذهابه لمساعدة تشارلز ديوك . وغطى الغبار المتصاعد من العجلة الطاقم ووحدة التحكم ومعدات الاتصالات. وتبع ذلك ارتفاع درجات حرارة البطارية وارتفاع استهلاك الطاقة. ولم يتم ذكر أي محاولة للإصلاح.

انكسر امتداد الحاجز في مركبة أبولو 17 الفضائية عندما صدمه يوجين سيرنان عن طريق الخطأ بمقبض مطرقة. أعاد سيرنان وشميت الامتداد إلى مكانه، ولكن بسبب الأسطح المتربة، لم يلتصق الشريط، وفُقد الامتداد بعد حوالي ساعة من القيادة، مما تسبب في تغطية رواد الفضاء بالغبار. بالنسبة لرحلتهم الثانية خارج المركبة، تم صنع "حاجز" بديل باستخدام بعض خرائط خارج المركبة وشريط لاصق وزوج من المشابك من داخل الوحدة القمرية والتي كانت مخصصة اسميًا للضوء العلوي المتحرك. تم التراجع عن هذا الإصلاح لاحقًا حتى يمكن إدخال المشابك إلى الداخل لإطلاق العودة. تم إعادة الخرائط إلى الأرض وهي الآن معروضة في المتحف الوطني للطيران والفضاء . التآكل الناجم عن الغبار واضح على بعض أجزاء الحاجز المؤقت. [23] [24]

مركبة القمر المرسومة في إصدار عقد الإنجازات الفضائية لعام 1971

كان من الممكن تشغيل كاميرا التلفزيون الملون المثبتة في مقدمة المركبة الفضائية عن بُعد بواسطة مركز التحكم في المهمة في محاور التحريك والإمالة بالإضافة إلى التكبير. سمح هذا بتغطية تلفزيونية أفضل بكثير للأنشطة خارج المركبة مقارنة بالمهام السابقة. في كل مهمة، في ختام إقامة رواد الفضاء على السطح، قاد القائد المركبة الفضائية إلى موضع بعيدًا عن الوحدة القمرية حتى تتمكن الكاميرا من تسجيل إطلاق مرحلة الصعود. واجه مشغل الكاميرا في مركز التحكم صعوبة في توقيت التأخيرات المختلفة بحيث تكون مرحلة صعود الوحدة القمرية في الإطار أثناء الإطلاق. في المحاولة الثالثة والأخيرة (أبولو 17)، تم تتبع الإطلاق والصعود بنجاح.

ومن بين الأجسام الاصطناعية الموجودة على القمر مركبات ناسا الجوالة التي تركتها وراءها ، بالإضافة إلى مركبات الاتحاد السوفييتي غير المأهولة لونوخود 1 ولونوخود 2 .

المميزات والمواصفات

يوجين سيرنان يختبر قيادة مركبة أبولو 17 القمرية بعد وقت قصير من تفريغها من المركبة تشالنجر LM

مركبة أبولو القمرية هي مركبة كهربائية تعمل بالبطارية مصممة للعمل في فراغ الجاذبية المنخفضة للقمر وتكون قادرة على عبور سطح القمر، مما يسمح لرواد أبولو بتوسيع نطاق أنشطتهم خارج المركبة على السطح. تم استخدام ثلاث مركبات قمرية متجولة على القمر: واحدة على أبولو 15 بواسطة رواد الفضاء ديفيد سكوت وجيم إروين ، وواحدة على أبولو 16 بواسطة جون يونج وتشارلز ديوك ، وواحدة على أبولو 17 بواسطة يوجين سيرنان وهاريسون شميت . عمل قائد المهمة كسائق، حيث احتل المقعد الأيسر لكل مركبة قمرية متجولة. تتوفر الميزات في الأوراق التي كتبها Morea، [19] Baker، [25] و Kudish. [26]

الكتلة والحمولة

تبلغ كتلة المركبات القمرية الجوالة 460 رطلاً (210 كجم)، وقد صُممت لحمل حمولة إضافية تبلغ 510 رطلاً (230 كجم). [18] وقد أدى هذا إلى أوزان تبلغ حوالي سدس جرام على سطح القمر تبلغ 77 رطلاً (35 كجم) فارغة ( وزن السيارة الفارغة ) و160 رطلاً (73 كجم) محملة بالكامل ( وزن السيارة الإجمالي ). يبلغ طول هيكل السيارة 10 أقدام (3.0 م) مع قاعدة عجلات 7.5 قدم (2.3 م). يبلغ ارتفاع المركبات 3.6 قدم (1.1 م). يتكون الإطار من 2219 مجموعة أنابيب من سبائك الألومنيوم ملحومة ويتكون من هيكل من ثلاثة أجزاء مفصلي في المنتصف بحيث يمكن طيه وتعليقه في حجرة الوحدة القمرية الرباعية 1، والتي تم إبقاؤها مفتوحة للفضاء عن طريق حذف لوحة الجلد الخارجية. تحتوي المركبة على مقعدين قابلين للطي جنبًا إلى جنب مصنوعين من الألومنيوم الأنبوبي مع حزام من النايلون وألواح أرضية من الألومنيوم. تم تركيب مسند للذراعين بين المقاعد، وكان لكل مقعد مساند أقدام قابلة للتعديل وحزام أمان مثبت بشريط فيلكرو . تم تركيب هوائي طبق شبكي كبير على صاري في منتصف الجزء الأمامي من المركبة. يتكون التعليق من عظم الترقوة الأفقي المزدوج مع قضبان الالتواء العلوية والسفلية ووحدة مخمد بين الهيكل وعظم الترقوة العلوي. عند تحميلها بالكامل، تتمتع المركبة LRV بخلوص أرضي يبلغ 14 بوصة (36 سم).

العجلات والقوة

لقطة مقربة للعجلة تظهر مداسات متعرجة

تم تصميم العجلات وتصنيعها بواسطة مختبرات أبحاث الدفاع التابعة لشركة جنرال موتورز في سانتا باربرا، كاليفورنيا . [27] حصل فيرينك بافليكس على تقدير خاص من وكالة ناسا لتطوير "العجلة المرنة". [28] تتكون من محور من الألومنيوم المغزول وإطار بقطر 32 بوصة (81 سم) وعرض 9 بوصات (23 سم) مصنوع من خيوط فولاذية منسوجة مطلية بالزنك بقطر 0.033 بوصة (0.84 مم) متصلة بالحافة. ​​غطت الأشكال المتعرجة المصنوعة من التيتانيوم 50٪ من منطقة التلامس لتوفير الجر. كان داخل الإطار إطار مانع للصدمات من التيتانيوم بقطر 25.5 بوصة (65 سم) لحماية المحور. تم تركيب واقيات الغبار فوق العجلات. كان لكل عجلة محرك كهربائي خاص بها من صنع شركة Delco، وهو محرك كهربائي يعمل بالتيار المستمر بقوة 0.25 حصان (190 واط) عند 10000 دورة في الدقيقة، متصل بالعجلة عبر محرك توافقي بنسبة 80:1 ، ووحدة فرامل ميكانيكية. في حالة فشل المحرك، يمكن لرواد الفضاء إزالة الدبابيس لفصل المحرك عن العجلة، مما يسمح للعجلة بالدوران بحرية.

تم توفير القدرة على المناورة من خلال استخدام محركات التوجيه الأمامية والخلفية. كان كل محرك توجيه تيار مستمر ملفوف على التوالي قادرًا على إنتاج 0.1 حصان (75 واط). يمكن للعجلات الأمامية والخلفية الدوران في اتجاهين متعاكسين لتحقيق دائرة دوران ضيقة تبلغ 10 أقدام (3 أمتار)، أو يمكن فصلها بحيث يتم استخدام العجلات الأمامية أو الخلفية فقط للتوجيه. تم ربط العجلات في هندسة توجيه Ackermann ، حيث تتمتع الإطارات الداخلية بزاوية دوران أكبر من الإطارات الخارجية، لتجنب الانزلاق الجانبي.

تم توفير الطاقة من خلال بطاريتين غير قابلتين لإعادة الشحن من هيدروكسيد البوتاسيوم والفضة والزنك بقوة 36 فولت طورتهما شركة Eagle-Picher [29] بسعة شحن 121 أمبير ساعة لكل منهما (ما مجموعه 242 أمبير ساعة)، مما أسفر عن مدى 57 ميلاً (92 كم). [30] تم استخدام هذه البطاريات لتشغيل محركات القيادة والتوجيه وأيضًا منفذ مرافق بقوة 36 فولت مثبت في مقدمة المركبة الفضائية لتشغيل وحدة تتابع الاتصالات أو كاميرا التلفزيون. تم تبريد بطاريات المركبة الفضائية والإلكترونيات بشكل سلبي، باستخدام حزم مكثف حراري من الشمع المتغير الطور والأسطح المشعة العاكسة المواجهة للأعلى. أثناء القيادة، تم تغطية المشعات ببطانيات مايلار لتقليل تراكم الغبار. عند التوقف، سيفتح رواد الفضاء البطانيات ويزيلون يدويًا الغبار الزائد من أسطح التبريد باستخدام الفرشاة اليدوية.

التحكم والملاحة

مخطط المركبة القمرية (ناسا)
رخصة القيادة القمرية الفخرية التي تم تقديمها إلى مدير وكالة ناسا آنذاك جيمس إي. ويب

كان هناك وحدة تحكم يدوية على شكل حرف T تقع بين المقعدين تتحكم في محركات الدفع الأربعة ومحركي التوجيه والفرامل. كان تحريك العصا للأمام يعمل على دفع LRV للأمام، واليسار واليمين يديران السيارة إلى اليسار أو اليمين، والسحب للخلف يعمل على تنشيط الفرامل. كان تنشيط مفتاح على المقبض قبل السحب للخلف يضع LRV في وضع الرجوع للخلف. كان سحب المقبض للخلف بالكامل يعمل على تنشيط فرامل الانتظار. كانت وحدات التحكم والعرض موجودة أمام المقبض وكانت تقدم معلومات عن السرعة والاتجاه والميل ومستويات الطاقة ودرجة الحرارة.

كانت الملاحة تعتمد على تسجيل الاتجاه والمسافة بشكل مستمر من خلال استخدام جيروسكوب اتجاهي ومقياس مسافة وتغذية هذه البيانات إلى جهاز كمبيوتر يتتبع الاتجاه العام والمسافة إلى القمر الصناعي. كان هناك أيضًا جهاز ظل الشمس الذي يمكنه إعطاء اتجاه يدوي بناءً على اتجاه الشمس، مستغلاً حقيقة أن الشمس تتحرك ببطء شديد في السماء.

الاستخدام

تم استخدام LRV أثناء عمليات سطح القمر في أبولو 15 و16 و17، وهي بعثات J لبرنامج أبولو. في كل مهمة، تم استخدام LRV في ثلاث رحلات EVA منفصلة، ​​بإجمالي تسع رحلات قمرية أو طلعات. أثناء التشغيل، كان القائد (CDR) يقود دائمًا، بينما كان طيار الوحدة القمرية (LMP) راكبًا يساعد في الملاحة. [31] [32]

مهمة المسافة الاجمالية الوقت الإجمالي أطول مسار فردي الحد الأقصى للمدى من LM
أبولو 15 (LRV-1) 17.25 ميل (27.76 كم) 3 ساعة و 02 دقيقة 7.75 ميل (12.47 كم) 3.1 ميل (5.0 كم)
أبولو 16 (LRV-2) 16.50 ميل (26.55 كم) 3 ساعات و 26 دقيقة 7.20 ميل (11.59 كم) 2.8 ميل (4.5 كم)
أبولو 17 (LRV-3) 22.30 ميل (35.89 كم) 4 ساعات و 26 دقيقة 12.50 ميل (20.12 كم) 4.7 ميل (7.6 كم)

كان أحد القيود التشغيلية المفروضة على استخدام المركبة الفضائية هو أن رواد الفضاء يجب أن يكونوا قادرين على العودة سيرًا على الأقدام إلى الوحدة القمرية إذا تعطلت المركبة الفضائية في أي وقت أثناء الخروج من المركبة (يُطلق عليه "حد العودة سيرًا على الأقدام"). وبالتالي، كانت الرحلات محدودة بالمسافة التي يمكنهم قطعها في البداية وفي أي وقت لاحق أثناء الخروج من المركبة الفضائية. لذلك، ذهبوا إلى أبعد نقطة بعيدًا عن الوحدة القمرية وشقوا طريقهم للعودة إليها بحيث تقل مسافة العودة المتبقية لهم بنفس القدر مع استنفاد المواد الاستهلاكية لدعم الحياة. تم تخفيف هذا القيد أثناء أطول رحلة على متن أبولو 17، بناءً على موثوقية المركبة الفضائية والبدلات الفضائية المثبتة في المهام السابقة. تقدم ورقة بحثية كتبها بوركهالتر وشارب تفاصيل حول الاستخدام. [33]

النشر

استخراج صور مركبة فضائية من أبولو 15

تم تحقيق نشر المركبة القمرية الجوالة من حجرة الوحدة القمرية المفتوحة في الربع الأول باستخدام نظام من البكرات والبكرات المكابح باستخدام الحبال وأشرطة القماش. تم طي المركبة الجوالة وتخزينها في الحجرة مع توجيه الجانب السفلي من الهيكل للخارج. كان أحد رواد الفضاء يتسلق سلم الخروج على الوحدة القمرية ويطلق المركبة الجوالة، والتي سيتم إمالتها للخارج ببطء بواسطة رائد الفضاء الثاني على الأرض من خلال استخدام البكرات والأشرطة. عندما تم إنزال المركبة الجوالة من الحجرة، كان معظم النشر تلقائيًا. تم طي العجلات الخلفية وتثبيتها في مكانها. عندما لامست الأرض، يمكن فتح مقدمة المركبة الجوالة ونشر العجلات وإنزال الإطار بالكامل إلى السطح بواسطة البكرات. [34]

يتم تثبيت مكونات المركبة في مكانها عند فتحها. ثم تتم إزالة الكابلات والدبابيس والحوامل الثلاثية ويتم رفع المقاعد ومساند الأقدام. بعد تشغيل جميع الأجهزة الإلكترونية، تصبح المركبة جاهزة للتراجع بعيدًا عن الوحدة القمرية. [18]

المواقع

تم تصنيع أربع مركبات فضائية جاهزة للطيران، بالإضافة إلى العديد من المركبات الأخرى للاختبار والتدريب. [18] تم نقل ثلاث مركبات إلى القمر وتركها عليه عبر بعثات أبولو 15 و16 و17 (LRV-1 إلى 3)، مع استخدام المركبة الفضائية الرابعة (LRV-4) كقطع غيار للمركبات الفضائية الثلاث الأولى بعد إلغاء أبولو 18. [18] [35]

تركت المركبة الجوالة المستخدمة في أبولو 15 في هادلي-أبينيني ( 26°06′N 3°39′E / 26.10°N 3.65°E / 26.10; 3.65 (مركبة أبولو 15 القمرية الجوالة في هادلي-أبينيني) ). تركت المركبة الجوالة المستخدمة في أبولو 16 في ديكارت ( 8°59′S 15°31′E / 8.99°S 15.51°E / -8.99; 15.51 (مركبة أبولو 16 القمرية الجوالة في مرتفعات ديكارت) ). تركت المركبة الجوالة المستخدمة في أبولو 17 في توروس ليترو ( 20°10′N 30°46′E / 20.16°N 30.76°E / 20.16; 30.76 (مركبة أبولو 17 القمرية الجوالة في توروس ليترو) ) وتم رصدها بواسطة مسبار الاستطلاع القمري أثناء مرورها في عامي 2009 و2011. في عام 2020، صنفت ولاية واشنطن المركبات الجوالة التي تم إطلاقها على أنها معالم تاريخية. [36] [37]

نظرًا لأن المراحل العليا فقط من وحدات الرحلة القمرية يمكنها العودة إلى مدار القمر من السطح، فقد تم التخلي عن المركبات، جنبًا إلى جنب مع المراحل السفلية. ونتيجة لذلك، فإن المركبات القمرية الوحيدة المعروضة هي LRV-4 ومركبات الاختبار والمدربين والنماذج. [18]

كما ذكرنا سابقًا، تم بناء وحدات اختبار إضافية، مثل نموذج ثابت، ونموذجين للجاذبية 1/6، ونموذج كتلة. [18]

تُعرض نسخ طبق الأصل من المركبات الفضائية في مركز جونسون للفضاء في هيوستن بولاية تكساس ، ومجمع زوار مركز كينيدي للفضاء في كيب كانافيرال بولاية فلوريدا ، والمتحف الوطني للطيران البحري في بينساكولا بولاية فلوريدا ، ومتحف إيفرجرين للطيران والفضاء في ماكمينفيل بولاية أوريجون ، ومركز كانساس للفضاء والكون في هاتشينسون بولاية كانساس ، ومتحف أوميجا في بيل بسويسرا . [43] تُعرض نسخة طبق الأصل معارة من مؤسسة سميثسونيان في منطقة الجذب السياحي Mission: Space في إبكوت في منتجع والت ديزني وورلد بالقرب من أورلاندو بولاية فلوريدا . [43] [44]

وسائط

  • (من اليسار إلى اليمين) رواد الفضاء جون يونج، ويوجين سيرنان، وتشارلز ديوك، وفريد ​​هايس، وأنتوني إنجلاند، وتشارلز فوليرتون، ودونالد بيترسون ينتظرون اختبارات نشر وحدة اختبار تأهيل المركبة القمرية (LRV) في المبنى 4649 في مركز مارشال لرحلات الفضاء (MSFC). نوفمبر 1971.
    (من اليسار إلى اليمين) رواد الفضاء جون يونج، ويوجين سيرنان، وتشارلز ديوك، وفريد ​​هايس، وأنتوني إنجلاند، وتشارلز فوليرتون، ودونالد بيترسون ينتظرون اختبارات نشر وحدة اختبار تأهيل المركبة القمرية (LRV) في المبنى 4649 في مركز مارشال لرحلات الفضاء (MSFC). نوفمبر 1971.
  • قائد أبولو 16 جون يونج يقود المركبة القمرية 002
  • ديف سكوت وجيم إروين يتدربان على الأرض لاستخدام المركبة القمرية على متن أبولو 15

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ بيكر، مييشيسلاف ج.؛ نظرية الحركة على الأرض ، مطبعة جامعة ميشيغان، 1956، وميكانيكا حركة المركبات ، مطبعة جامعة ميشيغان، 1956 و1962
  2. ^ "مقابلة تاريخية شفوية مع جورج فون تيسنهاوزن" (PDF) . nasa.gov . 29 نوفمبر 1988 . تم الاسترجاع في 20 فبراير 2024 .
  3. ^ روب، لي (15 مايو 2015). "جورج فون تيسنهاوزن، 101 يوم الاثنين، يمتلك مكانًا كآخر عضو في فريق الصواريخ الألماني". AL.com . تم الاسترجاع في 20 فبراير 2024 .
  4. ^ abc Burkhalter, Bettye B.; Sharpe, Mitchell R. (1995). "Lunar Roving Vehicle: Historical Origins, Development, and Deployment" (PDF) . nasa.gov . Journal of the British Interplanetary Society . تم الاسترجاع في 20 فبراير 2024 .
  5. ^ فون براون، فيرنر؛ "كيف سنسافر على القمر"، مجلة العلوم الشعبية ، فبراير 1964، ص 18-26
  6. ^ يونغ، أنتوني؛ المركبات القمرية والكوكبية: عجلات أبولو والسعي إلى المريخ ؛ سبرينغر، 2007، ص 30-57؛ ISBN 0-387-30774-5 
  7. ^ بيكر، مييسسلاف جي، وفيرينك بافليكس؛ "مفهوم المركبة القمرية الجوالة: دراسة حالة"؛ ورقة طاقم GMDRL SP63-205، مايو 1963
  8. ^ "Molab"، أرشيف 12 أكتوبر 2011 على موقع Wayback Machine موسوعة علم الفلك
  9. ^ كورتر، روبرت؛ "كيف يكون الطيران في حزام الطائرات النفاثة"، مجلة العلوم الشعبية ، نوفمبر 1969، ص 55-59، 190
  10. ^ مرجع أخبار أبولو - مشتقات الوحدة القمرية للمهام الفضائية المستقبلية (PDF) . جرومان.
  11. ^ "التصميم والتقييم المفاهيمي للملجأ/المركبة القمرية"، وكالة ناسا CR-61049، نوفمبر 1964.
  12. ^ "براون يبني مفهومًا لمركبة قمرية"، BECO Views ، المجلد 9، يناير 1966، ص 1
  13. ^ "د. إيبرهارد إف إم ريس". nae.edu . الأكاديمية الوطنية للهندسة . تم الاسترجاع في 20 فبراير 2024 .
  14. ^ "إيبرهارد ريس". nasa.gov . تم الاسترجاع في 20 فبراير 2024 .
  15. ^ من القمر إلى البالون، تاريخ الطيران المذهل في نيوجيرسي، إتش في بات رايلي، 1992
  16. ^ سيلاج ، آدم. “مقابلة مع فيرينك بافليكس، المطور الرئيسي لمركبة أبولو لونار روفرز”. www.pulispace.com .
  17. ^ "مركبة التجوال القمري"، بيان صحفي صادر عن مركز مارشال لرحلات الفضاء، 29 أكتوبر 1969؛ مارشال ستار ، 3 نوفمبر 1969
  18. ^ abcdefghij “مركبة أبولو القمرية المتجولة”. ناسا . 15 نوفمبر 2005 . تم الاسترجاع 16 مايو 2010 .
  19. ^ من تأليف Morea, Saverio F.؛ "The Lunar Roving Vehicle – Historical Perspective"؛ Proc. 2nd Conference on Lunar Bases and Space Activities, 5–7 April 1988؛ NASA Conference Publications 3166, المجلد 1، ص 619–632.
  20. ^ بويل، ريبيكا (27 يوليو 2021). "قبل 50 عامًا، وضعت وكالة ناسا سيارة على القمر". نيويورك تايمز . تم الاسترجاع في 30 يوليو 2021 .
  21. ^ "مركبة أبولو القمرية"، وثيقة ناسا.
  22. ^ ليونز، بيت؛ "أفضل 10 آلات متقدمة على الزمن"، مجلة كار آند درايفر ، يناير 1988، ص 78
  23. ^ منشور مرجعي لوكالة ناسا رقم 1317، يناير 1994، سوليفان، توماس أ. "كتالوج عمليات تجارب أبولو" ص 68 "العمليات التجريبية أثناء رحلات أبولو خارج المركبة: إصلاحات التجارب"، وثيقة ناسا.
  24. ^ "غبار القمر وشريط لاصق"، وثيقة من وكالة ناسا.
  25. ^ بيكر، ديفيد؛ "مركبة قمرية متجولة: تقرير التصميم"، سبيس فلايت ، المجلد 13، يوليو 1971، ص 234-240
  26. ^ كوديش، هنري. "المركبة القمرية". رحلات الفضاء . المجلد 12، يوليو 1970، ص 270-274
  27. ^ "Lunar Rover"، كتيب، Delco Electronics، عمليات سانتا باربرا، 1972
  28. ^ "شهادة ناسا لفيرينك بافليكس لاختراعه العجلة المرنة" (من جامعة الهندسة المجرية).
  29. ^ "Press Kit Apollo 15" (PDF) . 15 يوليو 1971. ص. 96. تم الاسترجاع في 28 أكتوبر 2022 .
  30. ^ يونغ، أنتوني؛ المركبات القمرية والكوكبية: عجلات أبولو والسعي إلى المريخ ؛ سبرينغر، 2007، ص 96؛ ISBN 0-387-30774-5 
  31. ^ جونز، إيريك. "ملخص مهمة أبولو 15: جبال القمر". مجلة سطح القمر أبولو .
  32. ^ رايلي، كريستوفر؛ وودز، ديفيد؛ دولينج، فيليب (ديسمبر 2012). Lunar Rover: Owner's Workshop Manual . Haynes . ص. 165. ISBN 9780857332677.
  33. ^ بوركهالتر، بيتي بي؛ شارب، ميتشل آر (1995). "مركبة التجوال القمري: الأصول التاريخية والتطوير والنشر". مجلة الجمعية البريطانية للكواكب . 48 (5): 199-212.
  34. ^ "كيف قاموا بتعبئة مركبة أبولو القمرية؟ - collectSPACE: Messages". www.collectspace.com . تم الاسترجاع في 15 فبراير 2022 .
  35. ^ "دليل ميداني للمركبات الفضائية الأمريكية | LRV #4". 6 مايو 2012. مؤرشف من الأصل في 6 مايو 2012. تم الاسترجاع 24 مايو 2023 .
  36. ^ "مركبتا بوينج القمريتان التابعتان لناسا تحصلان على وضعية معلم ولاية واشنطن". GeekWire . 24 أكتوبر 2020 . تم الاسترجاع في 12 مايو 2021 .
  37. ^ "سجل تراث واشنطن". ولاية واشنطن . 23 أكتوبر 2020. تم الاسترجاع في 12 مايو 2021 .
  38. ^ "دليل ميداني للمركبات الفضائية الأمريكية | LRV". 6 مايو 2012. مؤرشف من الأصل في 6 مايو 2012. تم الاسترجاع 24 مايو 2023 .
  39. ^ "دليل ميداني للمركبات الفضائية الأمريكية | LRV". 6 مايو 2012. مؤرشف من الأصل في 6 مايو 2012. تم الاسترجاع 24 مايو 2023 .
  40. ^ "دليل ميداني للمركبات الفضائية الأمريكية | LRV". 6 مايو 2012. مؤرشف من الأصل في 6 مايو 2012. تم الاسترجاع 24 مايو 2023 .
  41. ^ "مركبة قمرية، وحدة اختبار الاهتزاز | المتحف الوطني للطيران والفضاء". airandspace.si.edu . تم الاسترجاع في 24 مايو 2023 .
  42. ^ "دليل ميداني للمركبات الفضائية الأمريكية | LRV". 6 مايو 2012. مؤرشف من الأصل في 6 مايو 2012. تم الاسترجاع 24 مايو 2023 .
  43. ^ ab "Lunar Roving Vehicles". Field Guide to American Spacecraft . مؤرشف من الأصل في 8 أغسطس 2011 . تم الاسترجاع في 24 أغسطس 2009 .
  44. ^ "Blast-Off on Mission: SPACE". Science and Technical Information, Spinoff . NASA. 2003. مؤرشف من الأصل في 22 أكتوبر 2003. تم الاسترجاع في 24 أغسطس 2009 .
تحتوي ويكيميديا ​​كومنز على الوسائط المتعلقة بـ Lunar Roving Vehicles .
  • دليل عمليات مركبة بوينج القمرية
  • مقالة عن المركبة
  • دليل عمليات LRV، الملحق أ (بيانات الأداء)
  • أداء التنقل للمركبة القمرية: دراسات أرضية – نتائج أبولو 15
  • فيديو عن عملية تشغيل المركبة القمرية
  • المركبات القمرية والكوكبية: عجلات أبولو والسعي إلى المريخ
  • توثيق مركبة أبولو القمرية – مجلة أبولو لسطح القمر
  • مركبة قمرية متجولة في متحف سميثسونيان الوطني للطيران والفضاء أرشيف 8 فبراير 2022 على موقع واي باك مشين
  • مجموعة المركبات القمرية، أرشيفات ومجموعات خاصة بجامعة ألاباما في هانتسفيل
  • مجموعة رونالد لانكستر، جامعة ألاباما في هانتسفيل، مجموعة مهندس الأرشيف والمجموعات الخاصة من الصور والوثائق حول تصميم وبناء LRV.
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=مركبة_تجوال_القمر&oldid=1251535660"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate