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Il '''modulo lunare Apollo''' o '''LEM''' (Lunar Excursion Module) o '''LM''' (Lunar Module)<ref>L'acronimo LM sostituisce il LEM nel [[1968]] poiché i dirigenti NASA ritenevano che il termine ''Excursion'' (Escursione) mal rappresentasse la portata del progetto lunare.</ref> è il ''[[lander]]'' della [[navicella spaziale Apollo]] utilizzato nell'ambito del [[programma spazialeApollo]] americanodella [[Programma Apollo|ApolloNASA]] per trasportare gli [[astronauta|astronauti]] sulla [[superficie della Luna]]. Il suo compito era quello di far atterrare sulla [[Luna]] due dei tre membri dell'equipaggio della navicella Apollo con attrezzature scientifiche, permettendo loro di restarvi per oltre 75 [[ora|ore]] prima di [[Decollo|decollare]] pere raggiungerericongiungersi con il [[Apollo Command/Service Module|modulo di comando e di servizio]] (CMSCSM) rimasto in orbita lunare ede incaricato di riportare l'equipaggio sulla [[Terra]].
Quando nel [[1961]] il presidente [[John Kennedy]] fissò come obiettivo dell'agenzia spaziale americanastatunitense quello di inviare uomini sulla Luna prima della fine del decennio, il programma spaziale americano era ancora piuttosto indietro. Dopo avere studiato diverse configurazioni di veicoli spaziali, la [[NASA]] scelse, nel [[1962]], di ricorrere al LEM nonostante le perplessità che suscitava in quell'epoca. Solo questa soluzione, infatti, permetteva di rispettare la scadenza fissata, grazie alla riduzione della massa richiesta e limitando così costi e rischi tecnici. Il LEM era composto da due stadi: lo stadio di discesa, il cui ruolo principale è di fare atterrare verticalmente il modulo lunare grazie ad un motore a spinta variabile, e uno stadio di ascesa nel quale è situata la cabina pressurizzata dove risiedono gli astronauti. Alla fine dell'esplorazione lo stadio di discesa veniva abbandonato sulla Luna mentre lo stadio di ascesa, grazie ad un ulteriore proprio motore, decolla dalla superficie lunare per ricongiungersi al CSM in orbita lunare. Nonostante la complessità della missione e i limiti di massa molto rigorosi (15 [[tonnellata|tonnellate]]), il LEM è riuscito per sei volte ad atterrare sulla Luna mantenendo in vita i due uomini in un ambiente particolarmente ostile.
Il progetto e la costruzione del LEM sono stati realizzati sotto la direzione della [[Northrop Grumman Corporation|società aerospaziale [[Grumman]] tra il 1962 e 1969. In tutto sono stati costruiti 15 moduli lunari; dei 10 che hanno volato nello [[spazio (astronomia)|spazio]], 6 hanno raggiunto il suolo lunare nel corso di un periodo compreso tra il [[1969]] e il [[1972]]. Ad oggi il LEM resta ancora l'unico veicolo ad aver portato esseri umani sul suolo lunare.
== La scelta dell'appuntamentoarrivo orbitalein orbita lunare ==
{{Vedi anche|Programma Apollo}}
[[File:John C. Houbolt - GPN-2000-001274.jpg|thumb|John Houbolt illustra lo scenario del LOR che è riuscito a promuovere non senza difficoltà]]
Nel [[1959]] l'agenzia spaziale americanastatunitense cominciò degli studi per stabilire quali tecniche fossero più efficaci per inviare degli [[esseri umani|uomini]] sulla [[Luna]]. Da questi studi emersero tre distinti scenari:
* Spedizione diretta di un [[veicolo spaziale]] sulla Luna (Ascesaascesa diretta): questa tecnica prevedeva l'utilizzo di un enorme [[razzo]] per portare in orbita un'unica navicella in grado di viaggiare fino alla Luna, atterrare e successivamente ridecollare. Per poter compiere tutte queste manovre l'altezza della navicella doveva essere pari a 20 m. Per portare in orbita un simile veicolo si rendeva necessario un razzo (che venne chiamato [[Razzo Nova|Nova]]) la cui potenza era cinque volte superiore a quella del [[Saturn V]] poi realmente utilizzato.
* LIl ''rendezvous''appuntamento in orbita terrestre ([[Earth Orbit Rendezvous]] o EOR): questa opzione fu formulata per limitare rischi e costi di sviluppo dell'enorme razzo richiesto dal primo scenario. I componenti della nave dovevano essere inviati in [[orbita terrestre]] da 2 (o più) razzi meno potenti. I vari elementi venivano poi assemblati in orbita dagli astronauti con l'eventuale possibilità di usare una [[stazione spaziale]] come base [[logistica]]. Una volta completato l'assemblaggio in orbita terrestre il resto della missione si svolgeva in modo simile a quello del primo scenario.
* LIl ''rendezvous''appuntamento in [[Orbita selenocentrica|orbita lunare]] (Lunar Orbit Rendezvous o LOR): si rendeva necessario un solo razzo ma il velivolo inviato verso la Luna doveva essere composto da 2 moduli indipendenti che si separavano una volta raggiunta l'orbita lunare. Il modulo di escursione lunare (LEM), spinto da un razzo di grande potenza, del [[Razzo Nova|tipo Nova]], atterrava sulla Luna con una parte dell'equipaggio e in seguito se ne sarebbe staccata una parte per riportare gli astronauti al [[Modulomodulo di Comandocomando e Serviziodi servizio]], rimasto in orbita attorno alla Luna, a cui spettava farsi carico del ritorno degli astronauti a terra. Questa soluzione permetteva di ridurre il peso rispetto agli altri due scenari (sarebbe stato necessario molto meno combustibile per l'atterraggio e il decollo) e permetteva di realizzare un [[veicolo spaziale]] ottimizzato esclusivamente per l'atterraggio ed il soggiorno sulla Luna. Inoltre il razzo necessario doveva essere meno potente di quello richiesto dal primo scenario.
[[File:Taille-de-l-alunisseur-selo-IT.png|thumb|left|Comparazione delle dimensioni dei veicoli lunari in relazione al metodo di discesa (la taglia della soluzione LOR è sottostimata)]]
Quando il 25 maggio [[1961]] l'allora presidente degli [[Stati Uniti d'America]] [[John Kennedy]] annunciò al [[Congresso degli Stati Uniti d'America|Congresso]]: "Credo che questa nazione debba impegnarsi per raggiungere l'obbiettivo di far scendere un uomo sulla Luna e farlo tornare sano e salvo sulla Terra prima della fine di questo decennio"<ref>{{cita web|url=https://www.archive.org/details/jfks19610525|titolo=Discorso pronunciato dal presidente statunitense John Fitzgerald Kennedy il 25 maggio 1961|lingua=en}}</ref><ref>Gli esperti della NASA avevano indicato che l'atterraggio sulla Luna poteva essere realizzato già nel 1967, ma l'amministratore dell'agenzia, [[James E. Webb]], ha preferito aggiungere due anni per tenere conto di potenziali contrattempi (Fonte: NASA - Monografia Progetto Apollo: un'analisi retrospettiva).</ref>, la valutazione dei tre scenari per raggiungere la Luna era ancora ad un livello poco avanzato. La NASA non aveva ancora realizzato un solo vero volo spaziale (il primo volo orbitale americano sarà quello del [[Mercury-Atlas 4]] avvenuto il 13 settembre [[1961]]) e non era in grado di stabilire le difficoltà tecniche che poteva comportare un ''[[rendezvous]]'' tra due navi spaziali. L'agenzia, inoltre, non sapeva neanche se gli astronauti avrebbero potuto sopportare lunghi soggiorni nello spazio e i suoi [[Vettore (astronautica)|lanciatori]] avevano subito una serie di fallimenti. Tutto ciò imponeva una certa prudenza nelle scelte tecniche. La NASA era consapevole che la scelta dello scenario avrebbe condizionato le caratteristiche dei [[Veicolo spaziale|veicoli spaziali]] e dei lanciatori da sviluppare e che ogni ritardo nella decisione avrebbe pesato sulle possibilità di rispettare la scadenza. Nonostante ciò i responsabili della NASA impiegarono più di un anno, tra studi e dibattiti, prima di decidere quale dei tre metodi adottare.
L'appuntamento in orbita lunare era inizialmente, nonostante le argomentazioni dettagliate avanzate dal suo difensore più ardente [[John Houbolt]] del [[Langley Research Center]], la soluzione che aveva minori sostenitori. Agli occhi di molti responsabili della NASA questo scenario appariva istintivamente troppo rischioso. Se l'appuntamento tra Modulomodulo Lunarelunare e Modulomodulo di Comandocomando fosse fallito, gli astronauti a bordo del LEM non avrebbero avuto nessuna possibilità di ritornare sulla Terra e sarebbero stati condannati a rimanere indefinitamente in orbita intorno alla Luna. I vantaggi di questo scenario, in particolare il guadagno sulla massa complessiva (45 tonnellate contro le 70 per un volo diretto), venivano ignorati senza che si sviluppassero studi approfonditi. Houbolt arrivò addirittura ad inviare due lettere a [[Robert Seaman]], numero due della NASA, pregandolo di fare in modo che il LOR fosse preso in considerazione e non fosse respinto solo sulla base di idee prive di valore scientifico.
Con il passare del tempo e con le difficoltà che si presentavano nella progettazione di un veicolo così pesante per atterrare sulla Luna, il LOR guadagnò di credibilità tanto che pure [[Wernher von Braun]] e il gruppo che dirigeva, forti sostenitori dell'appuntamento in orbita terrestre, si convinsero che il LOR fosse l'unica scelta possibile per rispettare la scadenza fissata dal presidente Kennedy.
* Un simulatore fisso che permise agli astronauti di controllare le procedure normali e di urgenza e di atterrare nel sito scelto per la missione: a questo scopo, il pilota disponeva d'una vista filmata da una macchina fotografica che sorvolava un modello in 3 dimensioni della località scelta.
* Un modello di modulo lunare sospeso ad un cavalletto sopra un terreno realizzato come la superficie della luna.
* Una macchina che volava completamente libera, denominata ''[[Lunar Landing Research Vehicle]]'' (LLRV), il cui comportamento in volo riproduceva quello del modulo lunare. Questo avveniva grazie alla spinta di un motore a [[turboventola]] montato verticalmente in un [[giunto cardanico]] e controllato da un elaboratore, con l'aiuto di comandi di volo elettrici che annullavano in modo apparente 5/6 della gravità terrestre. Delle cinque copie realizzate dell'LLRV, tre vennero distrutte nel corso di voli di addestramento. In nessuno dei tre incidenti vi furono vittime anche se in uno di questi rimase coinvolto [[Neil Armstrong]] che sfuggì alla morte per un soffio.
== Specifiche del modulo lunare ==
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