LEM
Ursprünglich Lunar Excursion Module, später Lunar Module.
LEM: das Apollo-Mondlandegerät, das seinen Namen während des Programms änderte
Das LEM, oder Lunar Excursion Module, war das Raumfahrzeug, das zwei Astronauten während der Apollo-Missionen von der Mondumlaufbahn zur Oberfläche brachte. Es bestand aus zwei Stufen: einer Abstiegsstufe mit Landebeinen und Treibstoff sowie einer Aufstiegsstufe, die die Mannschaftskabine und das Triebwerk für die Rückkehr zum Kommandomodul enthielt. Das Fahrzeug war für den luftleeren Raum der Mondoberfläche ausgelegt, benötigte daher keine aerodynamische Hülle oder Stromlinienform, was sein charakteristisches, skelettartiges Aussehen verursachte.
Die Bezeichnung Lunar Excursion Module behielt ihre Gültigkeit während der Entwicklung und der frühen Apollo-Flüge, aber die NASA verkürzte sie 1969 offiziell zu Lunar Module (LM), mit der Begründung, dass die Reise, wenn Astronauten tatsächlich auf dem Mond landeten, keine "Exkursion" mehr war, sondern ein etabliertes Missionskonzept. Allerdings blieb die LEM-Bezeichnung bei Technikern, Flugkontrollern und der Öffentlichkeit lange nach der offiziellen Änderung in Gebrauch und findet sich in älteren Dokumentationen und technischen Referenzen aus der Apollo-Ära.
Aus Wartungs- und Systemsicht war das LEM eine bemerkenswert kompakte Maschine. Die Abstiegsstufe war etwa 1,7 Meter hoch und wog vollgetankt etwa 4.700 Kilogramm; die Aufstiegsstufe, die die Besatzung während der Landung bewohnte, war noch kleiner. Beide Stufen bestanden hauptsächlich aus Aluminiumlegierung mit Innendruck. Das Abstiegstriebwerk, ein regelbares Glockendüsen-Design, lieferte bis zu 45 Kilonewton Schub und verbrannte hypergole Treibstoffe: Aerozin-50-Treibstoff und Stickstofftetroxid-Oxidizer, die beim Kontakt ohne Zündsystem zünden.
Systeme und Ausfallmodi
Die Anfälligkeit des LEM lag in seinen Navigations- und Lenksystemen. Die Trägheitsmesseinheit und das Rendezvous-Radar mussten in einer Umgebung ohne Atmosphäre zum Dämpfen von Schwingungen oder zur Bereitstellung aerodynamischer Stabilität fehlerfrei funktionieren. Viele der elektrischen Bauteile und Sensoren waren ohne Redundanz ausgelegt, was durch Gewichtsbeschränkungen vorgegeben war. Das Aufstiegstriebwerk war das wichtigste Sicherheitssystem; bei Ausfall während des angetriebenen Aufstiegs von der Mondoberfläche konnte die Besatzung nicht zurückkehren. Die Landebeine, ausgestattet mit Kontaktsonden und stoßabsorbierenden Streben, mussten das Fahrzeug auf einem Gelände absetzen, das Gesteinsbrocken oder lockere Regolith enthalten konnte, daher war die Landeplatzauswahl aus der Umlaufbahn selbst ein riskantes Verfahren.
Das LEM führte auch Verbrauchsmaterialien mit sich: Sauerstoff, Wasser und Strom aus Brennstoffzellen und später Silber-Zink-Batterien. Die Bodenunterstützung erforderte Spezialisten, die in der Handhabung hypergolischer Treibstoffe, in Inertgasdruckverfahren und in den Eigenheiten der Aufstiegs- und Abstiegslenksysteme geschult waren, die in Assembler programmiert waren und nicht fernab aktualisiert werden konnten. Wartungsmannschaften bereiteten jedes LEM über Monate vor dem Flug vor und führten Dichtheitsprüfungen an den Treibstofftanks, Funktionstests der redundanten Systeme in der Aufstiegsstufe und das Laden von Verbrauchsmaterialien Stunden vor dem Start durch.