Warum sieht die Aufstiegsstufe der Mondlandefähre von Apollo 11 aus, als wäre sie aus Papier?

Wie alles andere auch, wurden die Auf- und Abstiegsstufen so leicht wie möglich gebaut. Aber weil sie wussten, dass sie nur in einem Vakuum funktionieren würden, mussten viele Dinge wirklich nicht robust sein, noch spielte die Form eine Rolle. Es würde sich nie mit Luftwiderstand befassen müssen. Tatsächlich war die Abstiegsstufe so konstruiert, dass sie bei der Landung an den richtigen Stellen einknickte, so dass sie den Aufprall absorbierte. Es sollte nur einmal verwendet werden, dies war die gewichtseffizienteste Methode, um den Schock einer Landung zu bewältigen.

Außerdem bestanden die komplexen Isolierdecken, die das Modul bedeckten, aus vielen Schichten, und die Kontaktpunkte zwischen den Schichten mussten minimiert werden, damit die Wärme nicht durch Wärmeleitung durch sie geleitet wurde. Bei dem schwarzen Material bildeten dünne Inconel-Platten die äußere Schicht der Isolierdecke, und sie wurden mit Pyromark-Farbe mattschwarz lackiert, um ihre Wärmeabgabeeigenschaften zu verbessern, damit sie schnell abkühlen. (Schwarzes Material absorbiert und emittiertWärme besser als Material anderer Farben.) Unter der schwarzen Schicht befanden sich reflektierende Schichten, um zu verhindern, dass die Wärme der schwarzen Schicht in das Modul eindringt. Diese Behandlung wurde dort durchgeführt, wo die Abgase der Triebwerke zur Reaktionssteuerung die Mondlandefähren erhitzten. Es neigte zum Knittern, was bei diesem speziellen Modul möglicherweise dadurch verstärkt wurde, dass es tatsächlich in letzter Minute installiert wurde , ebenso wie die Rutschen unter den Triebwerken. Von der Lunar Module Coatings-Seite :

Einige Monate vor dem Flug zeigten Schocktunneltests mit einem neuen Arbeitszyklus des Triebwerks, dass die mit Pyromark lackierten Inconel-Auflagen auf den oberen Seiten der Quads der Abstiegsstufe keinen ausreichenden Schutz gegen die heißen Schwaden bieten würden. Ein Absturzprogramm zum Entwerfen einer Lösung führte zu "Kohleschacht" -Fahnenabweisern, die unter den nach unten schießenden Düsen montiert waren. Diese wurden kurz vor dem Start auf LM 5 installiert, während es sich auf dem Pad befand.

Eine weitere thermische Reparatur in letzter Minute fügte dem Fahrwerk, den Pads und der Sonde 39 Pfund Kapton und Pyromark-lackiertes Inconel hinzu. Einer der Gründe für dieses zusätzliche Gewicht war eine Anfrage (!) der Besatzung, dass es ihnen erlaubt sein sollte, den Motor über den Sondenkontakt hinaus bis zum Aufsetzen des Pads zu halten. Dies würde zu einer stärkeren Erwärmung durch die Motorfahne führen, da sie von der Mondoberfläche am Zahnrad vorbei reflektiert wird.

In Anbetracht des großen Ehrgeizes, zum ersten Mal zum Mond zu fliegen, ist es nicht verwunderlich, dass einige Korrekturen in letzter Minute vorgenommen wurden.

Die Folie besteht aus Kapton MLI ( Multi-Layer Insulation ) Decken und ist eigentlich ziemlich komplex. An den Stellen auf den Mondmodulen, die nur eine Wärmebarriere für Sonnenlicht sein mussten, war eine hohe Reflektivität der effektivste Ansatz, und diese Stellen haben die glänzende Bernsteinfarbe des Kapton. Da es im Weltraum keine Luft gibt, die Wärme durch Konvektion weiterleiten kann, kann die Isolierung sehr effektiv sein, wenn Sie die Absorption von Wärmestrahlung verringern, indem Sie stark reflektierende oder emittierende Oberflächen herstellen, und es nur wenige Kontaktpunkte gibt, um Wärme durch Leitung weiterzugeben. Bei den Decken aus Kapton-Folie wurden die Kontaktpunkte reduziert, indem eine Innenschicht der Decke von Hand gekräuselt wurde. Aus der Apollo News-Referenz:

Um eine noch effektivere Isolierung zu erzielen, werden die Polymidplatten vor der Deckenherstellung von Hand gekräuselt. Dieses Kräuseln stellt einen Weg zum Entlüften bereit und minimiert die Kontaktleitfähigkeit zwischen den Schichten.

Dadurch wird die äußere Schicht zwangsläufig ziemlich uneben.

Auch alle anderen Bezugsmaterialien, die Sie sehen, sind nur dazu da, das Darunterliegende vor Sonneneinstrahlung zu schützen. Vielleicht haben sie auch ein bisschen daran gedacht, Staub fernzuhalten. Das ist alles, was es tun muss, und es wurde lediglich für diese Aufgabe ausreichend gemacht. Gewichtseinsparungen waren wichtiger als Aussehen. Das schicke Zeug ist unter all diesen nackten Knochenplatten.

Ich habe ein anderes Foto des Landers gefunden, das einen besseren Eindruck von seiner Komplexität vermittelt. Das Foto zeigt die Aufstiegsbühne im Montageprozess, bevor der Hitzeschutz angebracht wurde:

Dieses Foto eines LM-Testartikels zeigt die stabile darunterliegende Aluminium- und Titanstruktur ziemlich deutlich:

Und ein Zitat aus dem Buch Chariots of Apollo , das im Abschnitt History der NASA-Website verfügbar ist:

Bis Ende 1965 hatten Scrape und SWIP 1.100 Kilogramm eingespart und damit einen komfortablen Spielraum unter der Kontrollgewichtsgrenze geschaffen. Eine der auffälligeren Änderungen, die sich aus diesem Streben nach einem leichteren Raumfahrzeug ergaben, war der Ersatz starrer Hitzeschilde durch Thermodecken aus Aluminium-Mylar-Folie. Die für das Äußere des Landers charakteristische Goldfolierung sparte 50 Kilogramm ein. Viele dieser gewichtsreduzierenden Änderungen machten die Herstellung des Landers so schwierig, so zerbrechlich und anfällig für Beschädigungen, dass er große Sorgfalt und Geschick von Montage- und Kontrolltechnikern erforderte. Strukturkomponenten nahmen seltsame und komplexe Formen an, die eine sorgfältige Bearbeitung erforderten, um überschüssiges Metall zu entfernen

„Scrape“ und „SWIP“ waren beides Programme, die Grumman, die Firma, die die Mondlandefähre herstellte, speziell einführte, um das Gewicht des LM zu reduzieren.

Ich habe beides in einem tollen Thread zum Thema bei CosmoQuest gefunden

Sie können das LM Apollo Operations Handbook nach vielen technischen Informationen über das Raumschiff durchsuchen, um weitere Beweise zu erhalten.