Vývoj veliteľskej sekcie (CSM)

Usporiadanie a tvar veliteľskej sekcie navrhli inžinieri zo skupiny STG už na začiatku roku 1960 a v nasledujúcich rokoch sa takmer nezmenila.Kabína bola určená pre troch členov posádky, ktorí v nej cestovali k Mesiacu a späť. Mala tvar kužeľa s najväčším priemerom 3,9 m a výškou 3,5 m, sférické dno malo priemer 4,7 m. Bez posádky mala hmotnosť okolo 5,5 ton. Kozmonauti, ktorí lietali v Gemini, ju určite pokladali za pomerne priestrannú, najmä pre pohyb v stave beztiaže. Vnútorný priestor bol totiž v porovnaní s Gemini 4 krát väčší (uzatvorená pretlaková kabína mala voľný objem 6 m3, dlážka mala tvar obdĺžnika s plochou približne 4 m2 a skosený strop bol vo výške asi 2,5 m). Podobne ako kabína Mercury aj loď Apollo bola vybavená záchranným systémom s raketou na tuhé palivo pre prípad havárie pri štarte. Raketa bola umiestnená na rúrkovej konštrukcii vrcholu Cm. Nechýbal ani tepelný ochranný štít hrubý 8-44 mm z fenolových živíc s kremennými vláknami. (tepelný štít musel mať čo najmenšiu tepelnú vodivosť, pri pôsobení vysokých teplôt sa roztavoval a časť uvoľnenej tepelnej energie sa spotrebovala), ktorý bol konštruovaný tak, aby kabínu ochránil pri náraste teploty až na 2760 stupňov Celzia. Nastávalo to vo chvíľach, keď sa kabína pri návrate od Mesiaca ponorila do zemskej atmosféry rýchlosťou 40 230 km/h. Proti pôsobeniu radiácie chránil posádku plášť kabíny, vytvorený z niekoľkých vrstiev, pričom na každý štvorcový centimeter pripadlo 6 gramov ochranného materiálu (pri zvýšenej slnečnej aktivite mala posádka použiť ochranné okuliare a preventívne lieky). V porovnaní s Mercury i Gemini mala kozmická loď Apollo vynikajúci a veľmi presný navigačný systém a riadiacu aparatúru, doplnenú výkonným počítačom (hlavnou časťou navigačného systému bola sústava troch gyroskopov na meranie uhlového zrýchlenia a troch integračných akcelerometrov, zameriavací ďalekohľad, sextant a fotometer na vizuálne sledovanie horizontu - súčasťou riadiaceho systému bol aj 16 bitový počítač). Na ovládanie polohy pri zostupe do zemskej atmosféry mala kabína dva nezávislé okruhy trysiek, pričom v každom bolo 6 malých motorčekov na tekuté palivo s ťahom po 0,41 kN.

Veliteľskú sekciu zásobovali elektrickou energiou palivové články uložené i s nevyhnutnými nádržami tekutého vodíka a kyslíka v pomocnej sekcii SM. Zásoby kyslíka boli určené aj pre systém zabezpečenia životných podmienok, ktorého súčasťou bola aparatúra na regulovanie a kontrolu tlaku, na riadenie zloženia tmosféry a klimatizačná aparatúra. Oxid uhlyčitý, ktorý kozmonauti vydychovali, nevypúštali z kabíny, ale ho odstraňovalo regeneračné zariadenie v nábojoch s hydroxidom litným LiOH (každá misia Apollo spotrebovala 20 nábojov s náplňou 1,8 kg LiOH) V prístrojovej sekcii bola aj hlavná pohonná jednotka AG-10-137, vyvinutá firmou Aerojet General, od ktorej celkom závisel osud posádky. Motor sa totiž zapaľoval pri navádzaní Apolla na obežnú dráhu okolo Mesiaca a predovšetkým pred návratom k Zemi (motor nebol veľký, no mal rozmernú trysku s výstupným priemerom 2,5 m, spaľoval pohonnú zmes Aerozin 50 ako palivo a oxid uhličitý ako okysličovadlo. Vyvinul ťahovú silu až 97 kN a predovšetkým mohol byť opakovane zapálený až 50-krát. Pracovať mohol 750 sekúnd). Jeho hyperbolické pohonné látky po zmiešaní samovoľne horeli, čo umožnilo vynechať spúštacie zariadenie a zvýšiť tak bezpečnosť. Ani na vstrekovanie paliva do spaľovacej komory neslúžilo čerpadlo, ale tlak hélia. Konštruktéri si uvedomovali, že koeficient spoľahlivosti motora musí byť vysoký. Pomocná sekcia mala tvar valca s priemerom 3,9 m a približne rovnakú dĺžku (s rozmernou dýzou hlavného motora však dosahovala 7,3 m). Jej celková hmotnosť bola rozdielna podľa konkrétnych expedícií programu Apollo a pohybovala sa od 2š,3 do 24,5 ton (rozdiel ovplyvňovali zásoby paliva - najviac 18,4 ton - a prípadne ďalšie vedecké vybavenie - až 450 kg). Dôležitou súčasťou bol systém štyroch štvoríc malých orientačných a stabilzačných motorčekov s nízkym ťahom usporiadaných do kríža a upevnených v špeciálnom lôžku k Mesiacu krútil okolo pozdĺžnej osi ako “pečienka na ražni”, aby sa rozdelilo teplo prichádzajúce od Slnka.

Veliteľskú a pomocnú sekciu úspešne navrhli v roku 1961 špecialisti spoločnosti North American Aviation. Predpokladali sa dve verzie veliteľského modulu: Block I, ktorý sa mal používať pri letoch na obežnej dráhe okolo Zeme a nebol vybavený pripojeným lunárným modulom a Block II, ktorý mal spájacie zariadenie nevyhnutné pre takýto let. Uplynulo veľa mesiacov, kým sa rozpracovali detaily. Výroba modulov Block I sa začala v septembri 1964. Bolo to takmer dva a pol roka pred katastrofou.