アポロ11号の飛行

アポロ宇宙船が打ち上げられ、月に到達し、地球に帰ってくるまでの出来事を、アポロ11号を例にとって時系列でまとめてみました。
GET: Ground Elapsed Time (地上経過時間)
DateEVENT説明
Jan,1968 Flight hardware began arriving at KSC アポロ11号用のロケットがケネディスペースセンターに到着し始めたのは、1968年1月初頭である。
Apl,14,1968 Mated CSM,LM,SLA was moved to VAB 組み合わされたアポロ宇宙船(CSM,LM,SLA)がVABに搬入される。
May,21,1968 Moved to LC39 PAD A from VAB アポロ・サターンロケットがVABから39A発射台に移動される。 移動にかかる時間は約6時間。 使用されたモバイルランチャー(移動式の発射台)は1号機である。
GETEVENT説明
T-93:00:00 Precount period start カウントダウン準備開始
T-28:00:00 Official countdown start 公式カウントダウンスタート 1969年7月14日17:30:00
T-27:30:00 Install launch vehicle flight batteries (to T-23:30:00)
LM Stowage and cabin closeout (to T-15:00:00)
サターンロケットにバッテリを搭載
着陸船クローズ
T-21:00:00 Top off LM super critical helium (to T-19:00:00) LMヘリウムタンククローズ
T-16:00:00 Launch vehicle range safety checks (to T-15:00:00) range safetyシステムチェック
T-11:30:00 Install launch vehicle destruct devices (to T-10:45:00)
Command/Service module pre-ingress operations
T-10:00:00 Start mobile service structure move to park site 整備塔が発射台から離れ、サターンロケットが姿を現す
T-09:00:00 Start six hour built-in-hold 予定された11時間32分のカウントダウン停止と、チェック
T-09 hours counting Clear blast area for propellant loading カウントダウン再開。燃料搭載開始前に、ロケットの噴射口周りからすべての人と機材が離れる。
T-08:30:00 Astronaut backup crew to spacecraft for prelaunch checks バックアップクルーが打ち上げ前チェックのため宇宙船に向かう
T-08:15:00 Start loading propellant thee stages (to T-03:38:00) 第一段、第二段、第三段ロケットに燃料注入開始。注入には4時間37分かかる。
T-05:17:00 Flight crew alerted 宇宙飛行士3名起床
T-05:02:00 Flight crew medical examination 宇宙飛行士医学検査
T-04:32:00 Flight crew breakfast 宇宙飛行士朝食
T-03:57:00 Flight crew don space suit 宇宙飛行士宇宙服着用
T-03:07:00 Flight crew depart Manned Spacecraft Operations Building for LC39 宇宙飛行士3名がクルーバンに乗り、有人宇宙飛行センターからLC39発射台に向かう
T-03:00:00 Built-in countdown hold 予定された30分のカウントダウン停止と、チェック
T-02:55:00 Flight crew arrive at LC39 宇宙飛行士が発射台に到着
T-02:40:00 Start flight crew ingress 宇宙飛行士が宇宙船に搭乗開始
T-01:55:00 Mission Control Center-Houston/Spacecraft command checks ヒューストンと宇宙船の間の通信チェック
T-01:50:00 Abort advisory system checks
T-01:46:00 Space vehicle Emergency Detection System (EDS) test
T-00:43:00 Retrack Apollo access arm to standby position (12 degrees) 宇宙船と発射台をつなぐアクセスアームをスタンバイポジション(12度)まで離す
T-00:42:00 Arm launch escape system 打ち上げ脱出システム(LES)を有効とする
T-00:40:00 Final launch vehicle range safety checks (to T-00:35:00)
T-00:30:00 Launch vehicle power transfer test
LM switch over to internal power
ロケットの電源切り替えテスト。着陸船の電源を内部電源に切り替える
T-00:20:00 Shutdown LM operational instrumentation (to T-00:10:00) 着陸船の制御装置停止
T-00:15:00 Spacecraft to internal power アポロ宇宙船の電源を内部電源に切り替える
T-00:06:00 Space vehicle final status checks 宇宙船の最終ステータスチェック
T-00:05:30 Arm destruct system ロケットと地上施設をつなぐ各種コネクタの、切り離しシステムをONにする。
T-00:05:00 Apollo access arm fully retracted 宇宙船と発射台をつなぐアクセスアームを完全に離す
T-00:03:10 Initiate firing command (automatic sequencer) シーケンサーによる点火コマンド初期化
T-00:00:50 Launch vehicle transfer to internal power サターンロケットを内部電源に切り替え
T-00:00:8.9 Ignition sequence start 点火シーケンス開始
T-00:00:02 All engines running 全エンジン点火
GETAltitudeVelocityEVENT説明
00:00:00.0 182.7ft 0ft/sec
0km/h
Range Zero タイマースタート
00:00:00.6 182.7ft 0ft/sec
0km/h
Lift Off Signal (TB-1) ロケット上昇開始
1969年7月16日09:32:00.6 EDT(Eastern Daylight Time:アメリカ東部夏時間)
1969年7月16日22:32:00.6 JST(日本標準時)
00:00:12.4 Pitch and Roll start 姿勢制御開始
00:00:31.1 Roll Complete ロール終了
00:02:15.2 145600ft
44378m
6504.5ft/sec
7137.2km/h
S-IC Center Engine Cutoff (TB-2) 第一段中央エンジン停止(CECO)
00:02:40.0 Begin Tilt Arrest
00:02:41.6 217655ft
66341m
9030.6ft/sec
9909.1km/h
S-IC Outbord Engine Cutoff (TB-3) 第一段全エンジン停止(OECO)
00:02:42.3 219984ft
67051m
9064.5ft/sec
9946.3km/h
S-IC/S-II Separation 第一段切り離し
このときロケットの発射台からの水平距離は約50.6nm(93.7km)
00:02:43.0 221881ft
67629m
9059.1ft/sec
9940.4km/h
S-II Ignition (Engine start command) 第二段点火
00:03:12.3 301266ft
91826m
9469.0ft/sec
10390.1km/h
S-II Second Plane Separation 第一段 - 第二段 接続リング(S-II Aft. Interstage)の切り離し
00:03:17.9 315001ft
96012m
9777.6ft/sec
10728.8km/h
Launch Escape Tower Jettison 打ち上げ脱出ロケット(LES)切り離し
00:07:40.6 588152ft
179269m
18761.7ft/sec
20586.8km/h
S-II Center Engine Cutoff 第二段中央エンジン停止
00:09:00 S-IC falls into Atlantic Ocean 第一段ロケットが大西洋に落下する。
落下位置は発射台から水平距離約340nm(629.7km,北緯30.3度、西経73.5度)付近
00:09:08.2 609759ft
185855m
22746.8ft/sec
24959.6km/h
S-II Outbord Engine Cutoff (TB-4) 第二段全エンジン停止
00:09:08.2 609982ft
185923m
22756.7ft/sec
24970.5km/h
S-II/S-IVB Separation 第二段切り離し
このときロケットの発射台からの水平距離は約885nm(1639km)
00:09:09.2 610014ft
185932m
22756.7ft/sec
24970.5km/h
S-IVB Ignition (Engine start command) 第三段1回目点火
00:11:39.3 617957ft
188353m
25562.4ft/sec
28049.1km/h
S-IVB Cutoff (TB-5) 第三段1回目エンジン停止
00:11:49.3 617735ft
188286m
25567.9ft/sec
28055.1km/h
Earth Parking Orbit Insertion 地球軌道到達
このときロケットの発射台からの水平距離は約4818nm(8923km)
地球軌道には1.5周(約2時間半)とどまる。この間に宇宙船システムの再チェックを行い、 問題がなければTLIを実行する。
00:20:00 S-II plunges into Atlantic Ocean 第二段ロケットが大西洋に落下。
落下位置は発射台から水平距離約2300nm(4259.6km,北緯31度、西経33.6度)付近
02:34:38.2 Begin S-IVB Restert Preparations (TB-6) 第三段2回目点火準備開始(TLI start)
TLI開始時、宇宙船はオーストラリア上空を飛行中である。 "Go for TLI"のメッセージはオーストラリアのCarnarvon Manned Space Flight Network station から発せられる。
1969年7月16日12:06:38.2 EDT
1969年7月17日01:06:38.2 JST
02:44:16.2 650558ft
198290m
25554.0ft/sec
28039.9km/h
Second S-IVB Ignition 第三段2回目点火
02:50:03.0 1058809ft
322725m
35562.9ft/sec
39022.5km/h
Second S-IVB Cutoff (TB-7) 第三段2回目エンジン停止
02:50:13.0 1103215ft
336260m
35538.5ft/sec
38995.7km/h
Translunar Injection (TLI) TLI操作完了。地球から月への飛行開始
このときの速度は、本来の飛行速度より約6fpsオーバースピードとなっている。 後のSpacecraft Evasive Maneuverで予定の飛行速度に落とされる。
このときの飛行軌道は自由帰還軌道である。
03:17:-- CSM/S-IVB Separation, SLA Panel Jettison 第三段切り離し
TD&E(Transposition,Docking and Ejection)と呼ばれる一連の動作の開始である。 指令支援船(CSM)がSLA/S-IVBから約1fpsの速度で離れ、ピッチ操作で180度方向転換を行う。 同時にSLA4枚のパネルが開き、月着陸船が姿を現す。
03:29:-- CSM/LM Docking Complete 着陸船(LM)ドッキング
S-IVBにつながれたままのLMにCSMがドッキングする。 このとき、CSMの影がLMのドッキング装置に落ちないよう、飛行士の斜め後ろに太陽が位置するような姿勢となる。 ドッキングが成功すると、CSMとLMの間のUmbilicals(へその緒)コネクタを接続し、CMのサージタンクからLMに与圧する。
04:17:13 Spacecraft Ejection from S-IVB 指令支援船(CSM)と着陸船(LM)が、第三段から切り離される
LMのランディングギアとS-IVBの接続が切り離される。バネによりCSM-LMがS-IVBから押し出される。
04:40:01 Spacecraft Evasive Maneuver 第三段から離れるための噴射
これにより宇宙船は第三段ロケットより約19.7fps遅くなる。 このため第三段ロケットがアポロ宇宙船に先行して月に到達・墜落する。 ただしアポロ11号のS-IVBは月には到達せず、太陽を回る軌道に投入された。
Not available S-IVB Slingshot Maneuver 第三段を惑星軌道に投入するための噴射
第三段の残燃料を、J2エンジンより噴出する。 アポロ11号では実際には実行されなかった。
Not Performed Midcourse Correction-1 (MCC-1) 中間軌道修正1(MCC-1)(TLI+9)。
アポロ11号では修正不要のため実施されなかった。
26:44:58 Midcourse Correction-2 (MCC-2) 中間軌道修正2(MCC-2)(TLI+24)。
2.9秒のSPS噴射で20.9fpsの速度変更を実施。
Not Performed Midcourse Correction-3 (MCC-3) 中間軌道修正3(MCC-3)(LOI-22)。
アポロ11号では修正不要のため実施されなかった。
Not Performed Midcourse Correction-4 (MCC-4) 中間軌道修正4(MCC-4)(LOI-5)。
アポロ11号では修正不要のため実施されなかった。
75:49:49.6 80nm above the Moon Luner Orbit Insertion 1 Ignition (LOI-1) 月軌道投入噴射1(LOI-1)
月の裏側、月から80nm(148km)の月最接近点(pericynthion)で2917.5fpsの減速を行い、遠月点(apolune)170nm、近月点(periune)60nmの長楕円軌道に入る。
1969年7月19日13:21:49.6 EDT
1969年7月20日02:21:49.6 JST
80:11:36 80nm above the Moon Luner Orbit Insertion 2 Ignition (LOI-2) 月軌道投入噴射2(LOI-2)
月を2周回った後、月最接近点(pericynthion)で158.8fpsの減速を行い、遠月点(apolune)65nm、近月点(periune)54nmの楕円軌道に入る。
この後飛行士はLMに入って簡単なチェックを行った後CMに戻る。
100:13:38 LM Undocking from CSM 指令支援船から着陸船切り離し
月を約13周回ったところで、LMの切り離しが行われる。 このころ、宇宙船の軌道は自然に約60nm(111km)の円形軌道になっている。
LMはスプリングの力で0.5fpsの速度でCSMから離れる。 40feet離れたところで、LMが回転し、CSMパイロットにランディングギアの展開状況をチェックしてもらう。
100:39:50 CSM Separation Maneuver 指令支援船が着陸船から離れるための噴射
月の中心に向かって2.6fpsの加速噴射を行う。これによりLMはCSMの後方に遠ざかる。
101:36:14.1 LM Descent Orbit Insertion (DOI) 着陸船の降下軌道投入
CSMとの切り離しから約半周後、月の裏側、CSMの後方2.2nmで76.4fpsの減速噴射を行う。 この噴射により、LMは月最接近点(pericynthion)が50,000feetとなるような降下遷移軌道(Descent transfer orbit)に入る。
102:20:53 LM Landing rader ON LM ランディングレーダ起動
102:32:55 50,000 feet LM Altitude of 50,000 feet LM 高度50,000フィート通過
102:33:04.4 LM Powerd Descent Insertion (PDI) 着陸船の動力降下
着陸予定地点の260nm手前で、712.6秒、6775.8fpsのPDI噴射が行われる。 PDI開始時、LMは窓を月面に向け、降下段のエンジンノズルを飛行方向に向けた姿勢である。 このとき、飛行士は地上の目標を確認する。 アポロ11号ではクレーターMaskelyne Wが目標に使われた。
102:36:57 34ft/sec LM Face-up yaw maneuver in process LM 回転開始
目標確認が終了し、高度約45,000feetまで降下するとLMを回転させ、窓が月面の反対側を向くようにする。 39,000feetでランディングレーダーをロック・オンし、月面までの距離情報をガイダンスコンピュータに取り込む。
102:37:59 36ft/sec LM Face-up maneuver complete LM 回転終了
102:38:22 35ft/sec LM 1202 alarm(computer determined) 1202アラーム発生
102:38:45 35ft/sec LM Enable radar updates コンピュータの計算した高度とレーダー計測高度の差が2800feetあったため、 ランディングレーダーからの情報でコンピューターのデータ更新を開始。
102:39:02 33ft/sec LM 1202 alarm(computer determined) 1202アラーム発生
102:39:31 31ft/sec LM Throttle recovery PDI開始386秒後に自動的にスロットルが絞られる。
102:41:32 7129feet 15ft/sec LM Enter program P64 高度7129feetで、"high gate"(減速フェーズの終わり)に到達し、最終着陸フェーズプログラムP64が開始。 この後、LMは徐々に窓を進行方向に向けるよう立ち上がる。
102:41:53 5000feet 12ft/sec LM Attitude-hold 高度約5000feetで一時姿勢維持を行う。 ここで船長はマニュアルモードに切り替え、操作性を確認する。
102:42:18 2500ft 8ft/sec LM 1201 alarm(computer determined) 1201アラーム発生
102:42:43 4ft/sec LM 1202 alarm(computer determined) 1202アラーム発生
102:42:58 4ft/sec LM 1202 alarm(computer determined) 1202アラーム発生
102:43:22 2ft/sec LM Enter program P66 プログラムP66/マニュアルランディングフェーズのスタート。 高度500feetから始まる着陸フェーズを"low gate"と呼ぶ。 水平方向の移動速度をゼロとする最終垂直降下は高度約150feetより開始する。このときの降下速度は3fpsである。
102:45:43 0feet 0ft/sec Lunar Landing 月着陸
月面の北緯0度42分50秒、東経23度42分28秒、「静かの海(Mare Tranquillitatis)」と呼ばれる地域に着陸。 これは、最後まで残った3つの着陸候補地点の一つ、サイト2と呼ばれた場所である。
1969年7月20日16:17:43 EDT
1969年7月21日05:17:43 JST
Not Performed CSM Plane Change Maneuver CSMは、LM着陸2.25周後、0.18度の軌道変更を行う。
109:07:35 Crew Egress for Lunar Surface Operations 着陸船のハッチを開ける
109:24:15 Armstrong On Lunar Surface アームストロング飛行士が人類初の月への1歩を記す
月面に降り立つと、最初に非常用サンプルを採取し、宇宙服のポケットに格納する。 これは、問題が起きて至急月面を離れなければならなくなったときに、最低でも一握りの「月の石」を持ち帰れるようにするための措置である。 続いて傘のようなSバンドアンテナを開き、月面に設置する。
1969年7月20日22:56:15 EDT
1969年7月21日11:56:15 JST
109:43:15 Aldrin On Lunar Surface オルドリン飛行士が月への1歩を記す
テレビカメラの設置、星条旗のセットの後、サンプルの採取を始める。 2つのサンプル持ち帰り用コンテナ(SRC)に130ポンドの月の石、コアチューブが採取される。 また、太陽風調査機器(SWC)、月震計(PSE)、レーザー反射機(LRRR)を月面に設置する。
なお、月着陸船のLMP側の窓にはカラーの低速カメラが取り付けられており、二人の飛行士の月面活動をコマ撮り撮影した。
111:29:39 Aldrin Inside LM オルドリン飛行士が月着陸船に戻る
111:39:12 Armstrong Inside LM:Hatch Closed アームストロング飛行士が月着陸船に戻る
着陸船のハッチを閉じる
124:22:00 LM Liftoff 月着陸船が月面を離れる
上昇段の噴射時間は7分14秒、6,055fpsの加速となる。 高度250feet、速度50fpsまでは垂直に上昇し、その後は近月点9nm、遠月点45nmの軌道にはいるためにピッチオーパーを開始する。 着陸地点の166nm西で、月軌道に入る。
なお、このときの噴射の衝撃で、月面に設置した星条旗が倒れた。2012年にNASAの人工衛星LROの観測でそれが確認された。
125:19:35 Coelliptic (Concentric) Sequence Initiate Maneuver (CSI) これによりLMは、後のCDH噴射の時に、CSMの下方15nmの位置にくるような 近月点44.2nm、遠月点45.5nmの軌道に入る。
Not Performed LM Plane Change Maneuver CSMとの位置調整のための噴射である。アポロ11号では行われなかった。
126:17:46 Constant Differential Height Maneuver (CDH)
127:03:31 Terminal Phase Initiate Maneuver (TPI) この噴射でLMは近月点43.2nm、遠月点61.2nmの軌道に入る。 これにより、約半周後にCSMとLMの軌道が交差する。
127:45:54 Terminal Phase Finalize Maneuver (TPF) 必要に応じて、CSMとのドッキング前に2回の軌道の微調整が行われる。 そして最後にこの減速のための噴射が行われる。
128:03:-- CSM/LM Docking 指令支援船と着陸船のドッキング
130:09:55 LM Jettison 着陸船切り捨て
130:30:00 CSM Separation Maneuver 着陸船と離れるための噴射
約1fpsの減速を行い、切り捨てたLMとの衝突を避ける。
135:23:42 TransEarth Injection (TEI) 月から地球への飛行開始(TEI)
月の裏側で、2分29秒、3,293fpsの加速噴射を行い、月軌道から離れる。
1969年7月22日00:55:42 EDT
1969年7月22日13:55:42 JST
150:29:55 Midcourse Correction-5 (MCC-5) 中間軌道修正5(MCC-5)(TEI+15時間)
Not Performed Midcourse Correction-6 (MCC-6) 中間軌道修正6(MCC-6)(EI-15時間)
Not Performed Midcourse Correction-7 (MCC-7) 中間軌道修正7(MCC-7)(EI-3時間)
194:49:19 CM/SM Separation 司令船と支援船の切り離し
1969年7月24日12:21:19 EDT
1969年7月25日01:21:19 JST
195:03:06 400,000ft
121920m
36194ft/sec
39715km/h
Entry Interface (EI) 再突入開始(EI)
高度約400,000ftから、宇宙船は地球の大気の影響をうけ減速を始める。 この位置は東経171.4度、南緯3.5度、オーストラリアの北東海域である。 減速中、最大6.35Gの加速度がかかる。
195:18:35 Splash Down 着水
高度約23,000feetからパラシュートが開きはじめ、約31fpsの速度でEI開始地点の約1285nm東に着水する。 着水位置は西経172.4度、北緯10.6度、ハワイの南西海域である。
1969年7月24日12:50:35 EDT
1969年7月25日01:50:35 JST