Как ступень восхождения Орла Аполлона-11 нашла CSM после ухода с Луны?

Мне всегда было любопытно, как этап восхождения Орел Аполлона-11 лунного модуля Аполлона вернулся обратно к Командно-служебному модулю Аполлона (CSM), который находился на лунной орбите?

Был ли это просто случай, когда я мог видеть это и двигаться в общем направлении, или же здесь действовало что-то более сложное? Находился ли сам CSM на селеностационарной орбите или он двигался относительно лунной поверхности, что еще больше усложняло задачу?

Пожалуйста, не задавайте больше одного вопроса за раз. Для быстрого ответа на ваш второй вопрос, нет стабильных орбит, стационарных к точке на поверхности Луны, и даже если бы они были, это не сделало бы рандеву намного проще.
Я задал этот вопрос только потому, что он тесно связан с первым вопросом... Вплоть до того, что я не уверен, что вы сможете ответить на первый вопрос, не ответив на второй! Спасибо за информацию.
Это ничем не отличается от любого другого орбитального рандеву — оно начинается с правильного времени запуска — см. en.wikipedia.org/wiki/Space_rendezvous .
Селеностационарная орбита была бы прямо здесь, на Земле, если я правильно это интерпретирую :). Так или иначе, наземный контроль точно знал, где находится CSM, но не знал точного положения посадочного модуля! В журнале Apollo Lunar Surface Journal есть масса материалов, попробуйте эту страницу: hq.nasa.gov/alsj/a11/a11.launch.html .
Для справки, бит «селеностационарная орбита» не был моим первоначальным словом. Я изначально указал лунную стационарную орбиту - так как искал эквивалент геостационарной. Я считаю, что кто-то с большим знанием, чем я, изменил это.
«Селеностационарная» орбита будет находиться на расстоянии 88465 км от центра Луны. Такая орбита не будет стабильной, потому что она находится вне сферы влияния Луны.
Указывает не где модуль, а где он будет ;)

Ответы (1)

Процесс был намного сложнее, чем наведение и толчок, и CSM двигался со скоростью более 1600 м/с, облетая Луну каждые 2 часа.

Однако центр управления полетом довольно точно отслеживал положение как CSM, так и места посадки, и они рассчитали правильное время запуска, чтобы начать рандеву, используя мощные компьютеры на Земле. CSM отслеживался с использованием унифицированной системы S-Band. Для Аполлона-11 положение LM определялось с помощью радара рандеву LM для определения направления и расстояния до CSM (см. комментарий на 121:00:34), когда он пролетал над головой, но для более поздних миссий Аполлона лучшее отслеживание LM до поверхности и места посадки можно было бы определить, сравнивая наблюдения с поверхности с изображениями Lunar Orbiter .

Ступень подъема LM первоначально была запущена на эллиптическую орбиту 18 км x 87 км несколько позади CSM, который вращался на орбите 105 км x 116 км (более высокая и медленная орбита). В верхней точке этой эллиптической орбиты, примерно через час после старта, LM совершил круговое движение по своей орбите, используя свои двигатели RCS; это называется ожогом «Инициация коэллиптической последовательности».

Я полагаю, что с этого момента Орел мог обнаружить Колумбию на радаре рандеву.

Два с половиной часа спустя, когда LM находился примерно в 72 км от CSM и приближался со скоростью 34 м/с, они выполнили еще один запуск RCS под названием «Инициация конечной фазы», ​​чтобы перехватить CSM. Через 10 минут после этого Армстронг смог увидеть CSM. Пока корабли не оказались очень близко друг к другу, все маневрирование выполнялось под компьютерным управлением с использованием данных радара; как только они оказались близко друг к другу и выровнялись по скорости, они вручную выполнили заход на посадку.

Все маневрирование на подходе выполнял LM, но CSM в каждой точке был готов совершить ответный маневр, так что, если бы экипаж LM, компьютеры или RCS вышли из строя, CSM взял бы на себя роль активного участника. рандеву.

В этой стенограмме и комментариях рассказывается о восхождении, а в этой — о сближении и стыковке . Временная шкала миссии здесь суммирует маневры LM с момента всплытия, начиная с 124:22.

Поскольку план захода на сближение был довольно неторопливым, а подруливающие устройства RCS были способны к довольно точным небольшим корректировкам, любое небольшое отклонение в начальном наборе высоты (из-за ошибок в расчетных положениях корабля, времени запуска или отклонения в характеристиках подъемного двигателя) можно было бы легко позаботиться о следующих маневрах. Этот поэтапный подход является ключом к любому орбитальному сближению, будь то на околоземной орбите или на Луне.

Невероятно... особенно если учесть компьютеры того времени! Спасибо :)
Главный вывод заключается в том, что тогдашние компьютеры, на земле и на двух космических кораблях, с установленными процедурами были вполне способны справляться с работой.
Когда я был моложе, я всегда задавался вопросом, почему рандеву считается таким важным делом. «Ну и что? Они не состыковались или что-то в этом роде!» Оказывается, заставить пули, выпущенные из разных мест, ездить параллельно довольно сложно!
"Однако управление полетами имело довольно точное отслеживание позиций как CSM, так и места посадки" Интересно, у вас есть какая-либо информация о том, как это было достигнуто?
Унифицированная система S-диапазона на Apollo CSM предоставляла информацию о дальности, скорости дальности и направлении, с помощью которой можно было довольно точно определить положение корабля. en.wikipedia.org/wiki/Unified_S-band#Ranging Я не уверен, была ли позиция LM определена аналогичным образом, или по ориентирам экипажа, или по точному счислению, или как.
Ну, по крайней мере, при спуске экипаж использовал ориентиры. Сравните hq.nasa.gov/alsj/a11/a11.landing.html в 102:36:11: «Армстронг (бортовой): Хорошо, мы прошли на три минуты раньше. Мы (собираемся приземлиться) долго ." а затем в 102:36:18 «Армстронг: (Хьюстону) Проверка нашей позиции вниз показывает, что мы немного зашли в тупик». плюс комментарий на 102:36:21: «Мы выбрали несколько ориентиров (чтобы посмотреть), пока мы все еще были в режиме лицевой стороной вниз».
В стенограмме с 103:02 до 103:08 Армстронг говорит, что они не знают точно, где они находятся (запрограммированные сигналы тревоги и неприятно каменистое место приземления, чтобы не отвлекать его), а Центр управления полетами подтверждает все, что они знают, это то, что они приземлились. 4 минуты, и этого достаточно для программы экстренного всплытия. В течение следующих нескольких часов Коллинз в Колумбии пытается визуально определить LM, чтобы уточнить позицию! hq.nasa.gov/alsj/a11/a11.postland.html
О, понял! Согласно комментарию на 121:00:34, после того, как Коллинз не смог получить изображение LM за несколько проходов, они использовали радар сближения на LM, чтобы точно определить относительное направление CSM, и работали в обратном направлении от этой информации и трека CSM к найди ЛМ! hq.nasa.gov/alsj/a11/a11.launch.html
@RussellBorogove: Но радар сближения был встроен в LM, поэтому не «Колумбия могла обнаружить Орла на радаре сближения», а Орел мог обнаружить Колумбию на радаре сближения.
@RussellBorogove: Помимо радара сближения в LM, в CM была система определения дальности VHF. Система измерения дальности VHF использовала приемопередатчики связи между CM и LM для измерения расстояния. См. отчет об опыте НАСА . Были достигнуты дальность 200 морских миль и точность 450 футов.