¿Cómo encontró la etapa de ascenso del Águila del Apolo 11 el CSM después de salir de la Luna?

Siempre he tenido curiosidad por saber cómo la etapa de ascenso del Águila del Apolo 11 del Módulo Lunar del Apolo navegó de regreso al Módulo de Comando/Servicio (CSM) del Apolo que estaba en órbita lunar.

¿Fue simplemente un caso de ser capaz de verlo y empujar en la dirección general, o había algo más sofisticado en el trabajo? ¿Estaba el propio CSM en una órbita selenoestacionaria, o se estaba moviendo con respecto a la superficie lunar, lo que lo hacía aún más difícil?

Por favor, no haga más de una pregunta a la vez. Para una respuesta rápida a su segunda pregunta, no hay órbitas estables que estén estacionarias en un punto en la superficie de la luna, e incluso si las hubiera, esto no haría que el encuentro fuera mucho más simple.
Solo pregunté de esta manera porque está muy relacionado con la primera pregunta ... ¡Hasta el punto de que no estoy seguro de que pueda responder la primera pregunta sin responder la segunda! Gracias por la info.
No parece diferente de cualquier otro encuentro orbital: comienza con un momento de lanzamiento adecuado; consulte en.wikipedia.org/wiki/Space_rendezvous
Una órbita selenoestacionaria estaría justo aquí en la Tierra, si lo interpreto correctamente :). De todos modos, el control de tierra sabía exactamente dónde estaba el CSM, ¡pero no sabía la posición exacta del módulo de aterrizaje! Hay una gran cantidad de cosas en el Apollo lunar Surface Journal, prueba esta página: hq.nasa.gov/alsj/a11/a11.launch.html
Como referencia, el bit 'selenostationery orbit' no fue mi palabra original. Originalmente indiqué la órbita estacionaria lunar, ya que estaba buscando un equivalente a la geoestacionaria. Creo que alguien con más conocimiento que yo ha cambiado eso.
Una órbita "selenoestacionaria" estaría a 88465 km del centro de la Luna. Tal órbita no sería estable porque está fuera de la esfera de influencia de la Luna.
No está señalando dónde está el módulo, sino dónde estará;)

Respuestas (1)

El proceso era mucho más sofisticado que apuntar y empujar, y el CSM avanzaba a más de 1600 m/s, dando vueltas alrededor de la luna cada 2 horas.

El control de la misión, sin embargo, tenía un seguimiento bastante preciso de las posiciones tanto del CSM como del lugar de aterrizaje, y calcularon la hora correcta del lanzamiento para comenzar el encuentro utilizando poderosas computadoras del lado de la Tierra. El CSM se rastreó utilizando el sistema Unified S-Band . Para el Apolo 11, la posición del LM se determinó utilizando el radar de encuentro del LM para determinar la dirección y la distancia al CSM (ver el comentario en 121:00:34) cuando pasaba por encima, pero para las misiones Apolo posteriores, creo que hubo Se podría identificar un mejor seguimiento del LM hasta la superficie y los lugares de aterrizaje comparando las observaciones desde la superficie con las imágenes de Lunar Orbiter .

La etapa de ascenso del LM se lanzó inicialmente a una órbita elíptica de 18 km x 87 km algo por detrás del CSM, que orbitaba a 105 km x 116 km (una órbita más alta y más lenta). En el punto más alto de esa órbita elíptica, aproximadamente una hora después del despegue, el LM circularizó su órbita usando sus propulsores RCS; esto se denomina quemadura de "Iniciación de secuencia coelíptica".

Creo que a partir de este momento, Eagle podría detectar a Columbia en el radar de encuentro.

Dos horas y media más tarde, con el LM a unos 72 km del CSM y acercándose a 34 m/s, realizaron otro encendido RCS llamado "Iniciación de la fase terminal" para interceptar el CSM. 10 minutos después de eso, Armstrong pudo ver el CSM. Hasta que los barcos estuvieron muy juntos, todas las maniobras se realizaron bajo control de computadora utilizando datos de radar; una vez que estuvieron juntos y con la misma velocidad, volaron manualmente la aproximación.

Todas las maniobras de la aproximación fueron realizadas por el LM, pero el CSM estaba preparado en cada punto para realizar la maniobra recíproca, de modo que si la tripulación, las computadoras o el RCS del LM fallaban, el CSM habría asumido el papel de participante activo en la cita

Esta transcripción y comentario cubre el ascenso y este cubre el encuentro y el atraque . La línea de tiempo de la misión aquí resume las maniobras del LM desde el ascenso a partir de las 124:22.

Dado que el plan de aproximación de encuentro fue bastante pausado, y los propulsores RCS capaces de realizar pequeños ajustes bastante precisos, cualquier pequeña desviación en el ascenso inicial (debido a errores en las posiciones estimadas de la nave, el momento del lanzamiento o la variación en el rendimiento del motor de ascenso) se resolvería fácilmente en las siguientes maniobras. Este enfoque incremental es la clave para cualquier encuentro orbital, ya sea en la órbita terrestre o lunar.

Increíble... ¡especialmente cuando consideras las computadoras de entonces! Gracias :)
La conclusión clave es que las computadoras en ese entonces, en tierra y en las dos naves espaciales, eran, con los procedimientos establecidos, bastante capaces de manejar el trabajo.
Cuando era más joven, siempre me preguntaba por qué las citas se consideraban tan importantes. "¿Y qué? ¡No atracaron ni nada!" ¡Resulta que disparar balas desde diferentes lugares para viajar en paralelo es bastante difícil!
"El control de la misión, sin embargo, tenía un seguimiento bastante preciso de las posiciones tanto del CSM como del lugar de aterrizaje". Me pregunto, ¿tiene alguna información sobre cómo se logró esto?
El sistema Unified S-Band en el Apollo CSM proporcionó información de rango, tasa de rango y dirección, con la cual la posición de la nave se pudo determinar con bastante precisión. en.wikipedia.org/wiki/Unified_S-band#Ranging No estoy seguro de si la posición del LM se determinó de manera similar, o por puntos de referencia de avistamiento de la tripulación, o navegación a estima, o qué.
Bueno, al menos la tripulación usó puntos de referencia durante el descenso. Compare hq.nasa.gov/alsj/a11/a11.landing.html a las 102:36:11: "Armstrong (a bordo): Bien, pasamos por el punto de tres minutos antes. Estamos (yendo a aterrizar) mucho tiempo ." y luego a las 102:36:18 "Armstrong: (A Houston) Nuestras comprobaciones de posición muestran que estamos un poco largos". más comentario en 102:36:21: "Elegimos una serie de puntos de referencia (para mirar) mientras todavía estábamos en el modo boca abajo".
En el minuto 103:02 al 103:08 de la transcripción, Armstrong dice que no saben exactamente dónde están (programan alarmas y un lugar de aterrizaje desagradablemente rocoso para evitar distraerlo), y el control de la misión confirma que todo lo que saben es que aterrizaron sobre 4 millas de largo, y eso es suficiente para un programa de ascenso de emergencia. ¡Durante las próximas horas, tienen a Collins en Columbia tratando de identificar visualmente el LM para refinar la posición! hq.nasa.gov/alsj/a11/a11.postland.html
¡Entendido! Según el comentario a las 121:00:34, después de que Collins no pudo obtener una imagen visual del LM en varias pasadas, usaron el radar de encuentro en el LM para señalar la dirección relativa del CSM y trabajaron hacia atrás a partir de esa información y la trayectoria del CSM para encuentra el LM! hq.nasa.gov/alsj/a11/a11.launch.html
@RussellBorogove: Pero el radar de encuentro estaba integrado en el LM, por lo que no "Columbia podría detectar Eagle en el radar de encuentro", pero Eagle podría detectar a Columbia en el radar de encuentro.
@RussellBorogove: Además del radar de encuentro en el LM, estaba el sistema de medición de distancia VHF en el CM. El sistema de medición de distancia VHF utilizó los transceptores de comunicación entre CM y LM para una medición de distancia. Ver el informe de experiencia de la NASA . Se logró un alcance de 200 millas náuticas y una precisión de 450 pies.
¿Cómo encontró la etapa de ascenso del Águila del Apolo 11 el CSM después de salir de la Luna?
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