Аполо лунарни модул (ЛМ, ; ), првобитно назван Лунарни екскурзиони модул (ЛЕМ, ), био је лунарни лендер летелица која је летела између лунарне орбите и површине Месеца током програма Аполо Сједињених Америчких Држава. Била је то прва летелица са људском посадом која је оперисала искључиво у свемиру, и остаје једино возило са људском посадом које је слетело на неко друго небеско тело осим Земље.
Структурно и аеродинамички неспособан за лет кроз Земљину атмосферу, двостепени Лунарни модул је транспортован до лунарне орбите причвршћен за Аполо командни и сервисни модул (CSM), који је имао отприлике двоструко већу масу. Посада од два члана летела је Лунарним модулом од лунарне орбите до површине Месеца. Приликом узлетања, искоришћени степен за спуштање служио је као лансирна рампа за узлетни степен, који се затим вратио до командног модула у лунарној орбити, након чега је такође одбачен.
Развој ЛМ-а, под надзором компаније Груман, био је оптерећен проблемима који су одложили његов први лет без посаде за око десет месеци, а први лет са посадом за око три месеца. Ипак, ЛМ је постао најпоузданија компонента свемирског возила Аполо–Сатурн.Moon Race: The History of Apollo DVD, Columbia River Entertainment (Portland, Oregon, 2007) Укупни трошкови развоја и произведених јединица ЛМ-а износили су 21,65 милијарди долара у вредности из 2016. године, прилагођено од номиналног укупног износа од 2,29 милијарди долара користећи НАСА-ине индексе инфлације за нове пројекте.
Десет лунарних модула је лансирано у свемир. Од тога, шест су људи спустили на Месец од 1969. до 1972. године. Прва два лета су били тестови у ниској Земљиној орбити: Аполо 5, без посаде; и Аполо 9 са посадом. Трећи пробни лет у ниској лунарној орбити био је Аполо 10, генерална проба за прво слетање, спроведена за мисију Аполо 11. Лунарни модул мисије Аполо 13 функционисао је као чамац за спасавање, обезбеђујући систем за одржавање живота и погон како би посада преживела пут кући, након што је њихов CSM онеспособљен експлозијом резервоара са кисеоником на путу ка Месецу.
Шест степени за спуштање који су слетели остали су на својим местима слетања; њихови одговарајући узлетни степени срушили су се на Месец након употребе. Један узлетни степен (Снупи мисије Аполо 10) одбачен је у хелиоцентричну орбиту након што је његов степен за спуштање одбачен у лунарној орбити. Остала три ЛМ-а су уништена током контролисаног поновног уласка у Земљину атмосферу: четири степена Аполо 5 и Аполо 9 су поново ушла одвојено, док је Акваријус мисије Аполо 13 ушао као једна целина.
Оперативни профил Приликом лансирања, Лунарни модул се налазио директно испод командног и сервисног модула (CSM) са склопљеним ногама, унутар адаптера летелице и лунарног модула (SLA) причвршћеног за трећи степен Сатурн V ракете, S-IVB. Ту је остао током паркирања у Земљиној орбити и сагоревања за транслунарну ињекцију (TLI) која је послала летелицу ка Месецу.
Убрзо након TLI, SLA се отворио; CSM је извео маневар којим се одвојио, окренуо, вратио да се споји са Лунарним модулом и извукао га из S-IVB. Током лета ка Месецу, поклопци за спајање су отворени и пилот Лунарног модула је ушао у ЛМ да га привремено укључи и тестира све системе осим погона. Пилот Лунарног модула је обављао улогу инжењера, надгледајући системе обе летелице. Након уласка у лунарну паркинг орбиту, командант и пилот ЛМ-а су ушли и укључили ЛМ, заменили поклопце и опрему за спајање, расклопили и закључали ноге за слетање, и одвојили се од CSM-а, летећи независно. Командант је управљао контролама лета и гасом мотора, док је пилот Лунарног модула управљао осталим системима летелице и обавештавао команданта о статусу система и навигационим информацијама. Након што је пилот командног модула визуелно прегледао стајни трап, ЛМ је повучен на безбедну удаљеност, а затим ротиран док мотор за спуштање није био усмерен напред у правцу кретања. Извршено је 30-секундно сагоревање за улазак у орбиту за спуштање како би се смањила брзина и спустио перилун ЛМ-а на око од површине, око узводно од места слетања.
thumb|Узлетни степен Лунарног модула Игл мисије Аполо 11, у орбити изнад Месеца. Земља је видљива у даљини. Фотографисао Мајкл Колинс из командног модула Колумбија.
Како се летелица приближавала перилуну, мотор за спуштање је поново покренут како би започео спуштање са погоном. За то време, посада је летела на леђима, ослањајући се на рачунар да успори предњу и вертикалну брзину летелице скоро до нуле. Контрола се вршила комбинацијом гаса мотора и потисника за оријентацију, вођених рачунаром уз помоћ радара за слетање. Током кочења, ЛМ се спустио на око , а затим, у фази финалног прилаза, на око . Током финалног прилаза, возило се нагнуло у скоро вертикалан положај, омогућавајући посади да гледа напред и доле и први пут види лунарну површину.
Астронаути су ручно управљали летелицом Аполо само током приласка Месецу. Фаза финалног слетања почела је на око узводно од циљаног места слетања. У том тренутку, команданту је омогућена ручна контрола, који је имао довољно горива да лебди до два минута како би прегледао место где рачунар води летелицу и извршио потребне корекције. Ако је било потребно, слетање се могло прекинути у скоро сваком тренутку одбацивањем степена за спуштање и паљењем мотора за узлетање како би се вратио у орбиту за хитан повратак у CSM. Коначно, једна или више од три сонде дужине које су се пружале из папучица на ногама лендера додирнуле би површину, активирајући светлосни индикатор контакта који је сигнализирао команданту да угаси мотор за спуштање, омогућавајући ЛМ-у да се спусти на површину. Приликом додира, сонде би се савиле чак и до 180 степени, или би се чак сломиле. Првобитни дизајн је користио сонде на све четири ноге, али почевши од првог слетања (ЛМ-5 на Аполу 11), она на мердевинама је уклоњена из забринутости да би савијена сонда након слетања могла да пробуши одело астронаута док се спушта или силази са мердевина.
Првобитни план за ванбродску активност, барем до 1966. године, предвиђао је да само један астронаут напусти ЛМ док други остаје унутра „да одржава комуникацију”. На крају се сматрало да су комуникације довољно поуздане да дозволе обојици чланова посаде да ходају по површини, остављајући летелицу да је даљински надгледа Контрола мисије.
Почевши од Аполо 14, додатно гориво за ЛМ је обезбеђено за спуштање са погоном и слетање коришћењем мотора CSM-а да би се постигао перилун од . Након што се летелица одвојила, CSM је подигао и кружно поставио своју орбиту за остатак мисије.
Када је био спреман да напусти Месец, мотор за узлетање ЛМ-а се упалио, остављајући степен за спуштање на површини Месеца. Након неколико корективних сагоревања, ЛМ се састао са CSM-ом и спојио како би пребацио посаду и узорке стена. Пошто је завршио свој посао, узлетни степен је одвојен. Мотор узлетног степена мисије Аполо 10 је радио док се гориво није потрошило, шаљући га поред Месеца у хелиоцентричну орбиту. Узлетни степен Аполо 11 је остављен у лунарној орбити да се на крају сруши; сви наредни узлетни степени (осим за Аполо 13) су намерно усмерени на Месец како би се добили подаци са сеизмометара постављених на површини.
Историја thumb|left|upright|Модел првог дизајна ЛЕМ-а из 1962. године, спојен са командним и сервисним модулом. Модел држи Џозеф Френсис Шеј, кључни инжењер иза усвајања логистике мисије са спајањем у лунарној орбити. Лунарни модул (првобитно назван Лунарни екскурзиони модул, познат по акрониму ЛЕМ) дизајниран је након што је НАСА одабрала да стигне на Месец путем спајања у лунарној орбити (LOR) уместо метода директног успона или спајања у Земљиној орбити (EOR). И директни успон и EOR би подразумевали слетање много теже, комплетне Аполо летелице на Месец. Када је донета одлука да се настави коришћењем LOR-а, постало је неопходно произвести засебну летелицу способну да досегне лунарну површину и узлети назад у лунарну орбиту.
Уговарање и локација изградње У јулу 1962. године, једанаест фирми је позвано да поднесе предлоге за ЛЕМ. Девет компанија је одговорило у септембру, одговарајући на 20 питања постављених у НАСА-ином захтеву за понуде у ограниченом техничком предлогу од 60 страница. Груман је званично добио уговор 7. новембра 1962. Груман је започео студије о спајању у лунарној орбити крајем 1950-их и поново 1961. године. Очекивало се да ће цена уговора бити око 350 милиона долара. У почетку су постојала четири главна подизвођача: Бел Аеросистемс (мотор за узлетање), Хамилтон Стандард (системи за контролу животне средине), Марквардет (систем за контролу реакције) и Рокетдајн (мотор за спуштање).
Примарни систем за навођење, навигацију и контролу (PGNCS) развила је Инструментациона лабораторија МИТ-а; Аполо рачунар за навођење је произвео Рејтион (сличан систем за навођење коришћен је у командном модулу). Резервни навигациони алат, Систем за навођење при прекиду мисије (AGS), развио је ТРВ. Стајни трап је произвео Еру-Девтек.
Аполо лунарни модул је састављан у фабрици Грумана у Бетпејџу, Њујорк.
Фаза пројектовања thumb|Овај модел из 1963. приказује други дизајн ЛЕМ-а, који је довео до неформалних назива као што је „буба”. Аполо лунарни модул је углавном дизајнирао ваздухопловни инжењер Грумана Томас Џ. Кели. Први дизајн ЛЕМ-а изгледао је као мања верзија Аполо командног и сервисног модула (кабина у облику конуса на врху цилиндричног погонског дела) са склопивим ногама. Други дизајн је призивао идеју кокпита хеликоптера са великим закривљеним прозорима и седиштима како би се побољшала видљивост астронаута за лебдење и слетање. Ово је такође укључивало други, предњи прикључак за спајање, омогућавајући посади ЛЕМ-а да преузме активну улогу у спајању са CSM-ом.
Како је програм напредовао, било је бројних редизајна како би се уштедела тежина, побољшала безбедност и решили проблеми. Прво су уклоњени тешки прозори кокпита и седишта; астронаути би стајали док управљају ЛЕМ-ом, подржани системом каблова и котура, са мањим троугластим прозорима који су им давали довољну видљивост места слетања. Касније је уклоњен сувишни предњи прикључак за спајање, што је значило да је командант пилот препустио активну контролу спајања пилоту командног модула; и даље је могао да види приближавање CSM-а кроз мали горњи прозор. Излазак у гломазним свемирским оделима за ванбродску активност олакшан је једноставнијим предњим отвором ().
Конфигурација је замрзнута у априлу 1963. године, када су одлучени дизајни мотора за узлетање и спуштање. Поред Рокетдајна, паралелни програм за мотор за спуштање наручен је од Лабораторија за свемирску технологију (ТРВ) у јулу 1963, а до јануара 1965. уговор са Рокетдајном је отказан.
Првобитно је требало да се енергија производи помоћу горивних ћелија које је израдио Прат енд Витни, сличних онима у CSM-у, али су у марту 1965. оне одбачене у корист дизајна који се у потпуности ослањао на батерије.
Првобитни дизајн је имао три ноге за слетање, што је била најлакша могућа конфигурација. Али пошто би било која нога морала да носи тежину возила ако слети под значајним углом, ово је такође била и најмање стабилна конфигурација ако би се једна од ногу оштетила приликом слетања. Следећа итерација дизајна стајног трапа имала је пет ногу и била је најстабилнија конфигурација за слетање на непознат терен. Међутим, та конфигурација је била претешка и дизајнери су се одлучили за компромис са четири ноге за слетање. У јуну 1966, име је промењено у Лунарни модул (ЛМ), елиминишући реч (екскурзија).Scheer, Julian W. (Assistant Administrator for Public Affairs, NASA). Memorandum from Project Designation Committee, June 9, 1966. Према Џорџу Лоуу, менаџеру Канцеларије програма свемирских летелица Аполо, то је било зато што се НАСА плашила да би реч могла дати фриволан тон Аполу. . Упркос промени имена, астронаути и друго особље НАСА-е и Грумана наставили су да изговарају скраћеницу као () уместо слова „Л-М”.
Обука астронаута thumb|upright|Истраживачко возило за слетање на Месец (LLRV) током пробног лета