2つが1つになる: アポロ宇宙船がくっつく仕組み

アポロの各月面ミッションは、基本的に一連の操作で構成されており、名目上のミッションを成功させるには、ほぼ完璧に実行する必要があった。もちろん、アポロ 13 号は注目すべき例外である。これらの重要な操作の中には、転置とドッキングがあり、乗組員が月着陸船を回収し、実際の月面着陸操作に備える唯一の機会であった。乗組員が月着陸船を回収できなければ、着陸は望めない。アポロ 14 号では、ほとんど回収できなかった。

アポロのミッションモードとして月軌道ランデブーを採用するという決定は、ドッキングした2機の宇宙船、月着陸船（LM）と司令船（CSM）が月に到着することを意味しました。到着後、LMは着陸し、CSMは軌道上で待機できるように分離されます。月面から打ち上げられた後、LMの上昇段は待機中のCSMとランデブーしてドッキングし、その後宇宙飛行士はメインの宇宙船に乗り換えて帰還します。

しかし、LM と CSM は月面着陸準備完了状態で地球を離れたわけではない。直立したサターン V ロケットを想像すると、LM は S-IVB ステージの上と CSM の下の宇宙船発射アダプターに詰め込まれて地球を離れた。ロケットのその部分全体 (S-IVB、格納された LM、CSM) は地球の軌道上に着陸した。着陸後、S-IVB のエンジンが 2 度目に点火し、乗組員を軌道から外して月に向けて送り出す重要な月周回噴射燃焼が行われた。

乗組員が月に向かう途中、LM と CSM をドッキングさせる作業が始まりました。この作業は、正確には転置とドッキングと呼ばれます。まず、コマンド サービス モジュールは、反応制御システムのスラスターを使用して S-IVB ステージから分離されました。サービス モジュールのメイン エンジンを LM に非常に近い位置で点火すると、月着陸船がかなりひどく燃えてしまう可能性があります。そこから、コマンド モジュールのパイロットは、宇宙船を方向転換して 2 つの宇宙船の距離を縮め、CM のドッキング プローブを LM のドローグに合わせるように注意する必要がありました。

CM から突き出ているドッキング プローブには 3 つのラッチがありました。プローブの先端が LM の円錐状のドローグの穴に入ると、窒素ガスで作動する空気圧システムがラッチをコック位置からロック位置に移動しました。これにより、プローブ引き込みシステムが起動し、2 つの宇宙船が引き寄せられました。同時に、LM のトンネル リングが CSM プローブの 12 個のラッチを起動し、2 つの宇宙船の間に密閉された圧力シールを形成しました。

ドッキング後、CSM と LM の間に新しく作られたトンネルは、ハッチを安全に取り外してトンネルを露出させる前に、コマンド モジュール側のバルブを通じて加圧されました。12 個のラッチが確実にロックされていることを再度確認した後、乗組員は回収してアンビリカル ケーブルを接続し、LM を保管場所から解放する LM リリース メカニズムに電力を供給しました。LM がシュラウドから解放されたことで、CSM と LM の組み合わせは月への旅の準備が整いました。S-IVB も同様でしたが、そのミッションは月への軟着陸ではなく衝突で終わりました。

実際の月面着陸は、LM を格納位置から回収することにかかっていたため、多くのことが転置とドッキング操作にかかっていました。その時点では、宇宙飛行士を宇宙船に移送するための船外活動を行う準備がなかったので、LM の回収に失敗すると月面着陸は不可能となり、アポロ 14 号ではこれがほぼ起こりそうになりました。

ミッションの各段階で行ったように、宇宙飛行士はトランスポジションとドッキングの訓練を受けたため、LM を引き抜くときには、シミュレーターと見た目も感触も同じように慣れていました。しかし、アポロ 14 号では、CMP の Stu Roosa は宇宙船を分離させることができませんでした。ドッキングに取り掛かる際、彼は「着陸時にはすべてが本当に順調に見えました。ドッキング操作全体が CMS [シミュレーター] と非常によく似ていたので、信じがたいほどでした」と述べています。彼は CM を LM に向かって 1 秒あたり約 2/10 フィートの速度でゆっくりと誘導しましたが、ドッキング プローブがドローグに当たると跳ね返ったように見えました。

宇宙船がしっかりとドッキングしていないことを知ったルーサは、後退してもう一度試みた。今回は少し速く、1フィート/秒で進んだ。これは速いと感じた。彼はミッションコントロールに、まるで「宇宙船を突き抜けそう」だったと語った。しかし、スピードを上げても同じ結果だった。ラッチがかからず、CMはLMから跳ね返ったような感じだった。

ルーサは、CM を LM に何度も押し付けて無理やり接続しようとする代わりに、後退してヒューストンの地上要員と何がうまくいっていないのか協議しました。ヒューストンのアドバイスに従って、彼はもう一度試しましたが、結果は同じでした。CM は LM に跳ね返りました。しかし、何かが違っていました。この 3 回目の試みの後、ルーサは LM ドローグ アセンブリに浅い傷があることに気づきました。それをヒューストンに説明すると、地上要員は、その傷はコックされたラッチがドローグにこすれたためにできたものだと確認しました。つまり、ラッチはドッキングに適切な位置にあり、何らかの理由でロックされていなかったのです。

さらに 2 回の失敗を経て、ヒューストンはルーサにハード ドッキング手順を試させました。ルーサは CM を操作してドッキング機構を月着陸船のドッキング リングに押し当て、ドッキング プローブを手動で引き込みました。これによりドッキング ラッチがかみ合い、2 つの宇宙船が引き寄せられました。

ドッキングが成功した後、ラッチが壊れた原因は何かという疑問が浮かびました。2 機の宇宙船が月周回軌道上でドッキングする際に、再び異常が起きることを誰も望んでいませんでした。乗組員はプローブとドローグ アセンブリをコマンド モジュールに持ち込んで検査し、テレビの生中継とともにヒューストンに報告しました。エンジニアは再び、ラッチが正しい位置にあるがロックされていないという証拠として傷に注目しました。

この問題を考えると、いくつかの原因が考えられます。1 つは、ドッキング プローブに横から負荷がかかり、ラッチが詰まったことです。これは技術者が以前の認定および受け入れテストで確認していたことです。もう 1 つの可能性は、小さな異物、たとえ小さなほこりや汚れのような無害なものであっても、プローブ内に詰まって正常な動作を妨げたことです。しかし、明らかな欠陥がないため、NASA は、この異常が 2 回目のドッキングを危険にさらす可能性は低いと判断し、アポロ 14 号は、同局の 3 回目の月面着陸ミッションを成功させました。

アポロ14号が2月9日に着水したとき、乗組員はさらなる分析のために探査機を携行していた。分解すると、探査機の機構に酸化鉄、両面テープ、カドミウムの粒子が見つかった。しかし、それらは非常に小さく、発見された12個の粒子のうち最大のものでも長さはわずか0.060インチで、ドッキング探査機のラッチを阻止するほどの強度はなかった。この異常を説明できなかった。

明確な説明は得られませんでした。NASA は最終的に、異物または機械的な問題によりラッチが正常に機能しないことが故障の原因であると結論付けました。ミッションではラッチに横方向の力が作用する可能性を排除することに重点が置かれ、ドッキング アセンブリに小さな調整が加えられました。また、各プローブの水平および垂直方向の動きを検証するためにテスト プロセスも変更されました。そして最後に、キャプチャ ラッチのタイミング テストが打ち上げ前の最終チェックとして打ち上げ前のカウントダウンに追加されました。

ドッキング異常は再発しませんでした。1971 年 7 月 26 日、アポロ 15 号の乗組員は月着陸船を無事に回収し、4 日後には月の雨盆地の東端、パルス プトレディニスとして知られる地域に着陸することに成功しました。

あなたはアポロ 14 号のファンですか? それとも、NASA の 3 回目の月面着陸ミッションの成功をもう一度体験したい、アポロの熱狂的なファンでしょうか? 私はアポロ 14 号のミッションをライブ ツイートしています! 打ち上げは 1 月 31 日日曜日の午後 4 時 3 分 (東部標準時) で、2 月 9 日の着水まで飛行を追跡します。すべての最新情報については、Twitter で @astVintageSpace をフォローしてください! 警告: #Apollo14 のツイートが多数あります!

出典: アポロ体験レポート: ドッキング システム、アポロ 14 号ミッションの記録、[こちらから入手可能](https://www.jsc.nasa.gov/history/mission_trans/apollo14.htm/)。