Apollo 6 - Apollo 6

Apollo 6
Apollo 6 start.jpg
Wystrzelenie Apollo 6 (można go rozpoznać po pomalowanym na biało module serwisowym) widzianym ze szczytu wieży startowej
Typ misji Bezzałogowy lot CSM na orbicie Ziemi ( A )
Operator NASA
ID COSPAR 1968-025A
SATCAT nr. 3170
Czas trwania misji 9 godzin 57 minut 20 sekund
Okrążenia zakończone 3
Właściwości statku kosmicznego
Statek kosmiczny
Producent Północnoamerykański Rockwell
Uruchom masę
Początek misji
Data uruchomienia 4 kwietnia 1968, 12:00:01  UTC ( 1968-04-04UTC12:00:01Z )
Rakieta Saturn V SA-502
Uruchom witrynę Kennedy LC-39A
Koniec misji
Odzyskane przez USS  Okinawa
Data lądowania 4 kwietnia 1968, 21:57:21  UTC ( 1968-04-04UTC21:57:22Z )
Lądowisko 27°40′N 157°55′W / 27,667°N 157,917°W / 27,667; -157.917 ( Slajd Apollo 6 )
Parametry orbitalne
System odniesienia Geocentryczny
Reżim Wysoce eliptyczna orbita
Wysokość perygeum 32 kilometry (17 mil morskich)
Wysokość apogeum 22 533 kilometrów (12 167 mil morskich)
Nachylenie 32,6 stopnia
Okres 389,3 minuty
Epoka 4 kwietnia 1968
←  Apollo 5
Apollo 7  →
 

Apollo 6 (4 kwietnia 1968), znany również jako AS-502 , był trzecim i ostatnim lotem bez załogi w amerykańskim programie Apollo i drugim testem rakiety nośnej Saturn V. Zakwalifikowało Saturn V do użycia w misjach z załogą, jak to miało miejsce po raz pierwszy na Apollo 8 w grudniu 1968 roku.

Apollo 6 miał zademonstrować zdolność trzeciego stopnia Saturna V, S-IVB , do napędzania siebie i statku kosmicznego Apollo na odległości księżycowe. Jego komponenty zaczęły przybywać do Centrum Kosmicznego im. Kennedy'ego na początku 1967 roku. Testy przebiegały powoli, często opóźniane przez testy Saturna V przeznaczonego dla Apollo 4 . Po rozpoczęciu misji bezzałogowej w listopadzie 1967 było mniej opóźnień, ale było ich na tyle, że lot został przełożony z marca na kwiecień 1968.

Plan lotu przewidywał wykonanie wtrysku trans-księżycowego z bezpośrednim przerwaniem powrotnym przy użyciu głównego silnika modułu serwisowego , przy łącznym czasie lotu około 10 godzin. Zamiast tego, zjawisko znane jako oscylacja pogo uszkodziło niektóre silniki Rocketdyne J-2 w drugim i trzecim stopniu, przerywając wewnętrzne przewody paliwowe, powodując przedwczesne wyłączenie dwóch silników drugiego stopnia. Pokładowy system naprowadzania pojazdu był w stanie skompensować to poprzez dłuższe spalanie drugiego i trzeciego stopnia, chociaż powstała orbita parkingowa była bardziej eliptyczna niż planowano. Uszkodzony silnik trzeciego stopnia nie uruchomił się ponownie w przypadku wtrysku trans-księżycowego. Kontrolerzy lotu postanowili powtórzyć profil lotu z poprzedniego testu Apollo 4, osiągając wysoką orbitę i szybki powrót. Pomimo awarii silnika lot zapewnił NASA wystarczającą pewność, aby użyć Saturn V do startów z załogą; potencjalny trzeci lot bez załogi został odwołany.

Cele

Krótkie podsumowanie wydarzeń przed Apollo 4 , pierwszym testem Saturna V , znajduje się w Apollo 4 § Tło .

Apollo 6, drugi lot testowy rakiety Saturn V , miał na celu wysłanie modułu dowodzenia i obsługi (CSM) oraz artykułu testowego modułu księżycowego (LTA), symulowanego modułu księżycowego (LM) z zamontowanymi czujnikami drgań strukturalnych, do trajektoria transksiężycowa, z przyspieszeniem od orbity do prędkości transksiężycowej, napędzanej przez trzeci stopień S-IVB , S-IVB . Ta trajektoria, mimo że wykracza poza orbitę Księżyca, nie napotkałaby tego ciała. CSM miał oddzielić się od S-IVB wkrótce po spaleniu, a silnik SM miał wtedy odpalić, aby spowolnić statek, obniżając jego apogeum do 22 204 km (11 989 NMI) i powodując powrót CSM na Ziemię, symulując „bezpośrednie -powrót” przerwać. Na nodze powrotnej silnik miał ponownie odpalić, aby przyspieszyć statek, symulując warunki, jakie statek kosmiczny Apollo napotka po powrocie z Księżyca, przy kącie powrotu wynoszącym -6,5 stopnia i prędkości 36 500 stóp na sekundę ( 11100 m/s). Cała misja miała trwać około 10 godzin.

Misja miała na celu przetestowanie zdolności rakiety nośnej Saturn V do wysłania całego statku kosmicznego Apollo na Księżyc, a w szczególności przetestowanie naprężeń w LM i trybów wibracji całego Saturn V przy prawie pełnym obciążeniu. Ponieważ statek kosmiczny został zakwalifikowany do lotu z załogą podczas misji Apollo 4 (pierwszy lot Saturn V), skupiono się na pełnej kwalifikacji pojazdu startowego. Nominalne zakończenie zaplanowanych wydarzeń misji poprzez osiągnięcie początkowej orbity parkingowej i ponowne uruchomienie S-IVB w celu wystrzelenia pojazdu kosmicznego na planowaną odległość, poza orbitę Księżyca, uznano za wystarczające do spełnienia głównych celów Apollo 6.

Ekwipunek

Artykuł testowy modułu księżycowego (LTA-2R) jest przenoszony w celu połączenia z adapterem statku kosmicznego-LM.

Pojazd startowy Apollo 6 oznaczono jako AS-502, jako drugi zdolny do lotu Saturn V. Jego ładunek zawierał CSM-020, CSM z bloku I, który miał pewne modyfikacje w bloku II. CSM Bloku I nie miał możliwości dokowania z modułem księżycowym, jak to miało miejsce w Bloku II. Wśród modyfikacji CSM-020 znalazł się nowy właz dla załogi, który miał być testowany w warunkach powrotu na Księżyc. Ten nowy właz zastąpił ten, który został potępiony przez komisję śledczą Apollo 1 jako zbyt trudny do otwarcia w sytuacji awaryjnej, okoliczności, które przyczyniły się do śmierci trzech astronautów w pożarze Apollo 1 w dniu 27 stycznia 1967 roku. CM-020; posiadał programator misji i inny sprzęt, który pozwalał na zdalne sterowanie.

Użyty moduł serwisowy to SM-014 — pierwotnie planowany SM dla Apollo 6, SM-020, został użyty dla Apollo 4 po tym, jak jego SM, SM-017, został uszkodzony w wyniku eksplozji i musiał zostać zezłomowany. CM-014 był niedostępny do lotu, ponieważ był używany do pomocy w śledztwie Apollo 1. Nie wszystkie systemy SM zostały aktywowane na krótką misję Apollo 6: grzejniki do odprowadzania nadmiaru ciepła z systemu elektroenergetycznego i systemu kontroli środowiska nie zostały podłączone.

Kenneth S. Kleinknecht , kierownik modułu dowodzenia i obsługi w Centrum Załogowych Lotów Kosmicznych w Houston, był zadowolony z CSM-020, kiedy dotarł do KSC z północnoamerykańskiego producenta Rockwell , choć był zdenerwowany, że dotarł owinięty w łatwopalny mylar . W przeciwieństwie do niefortunnego CSM Apollo 1, który pojawił się z setkami nierozwiązanych problemów, CSM-020 miał tylko 23, z większością problemów, z którymi można sobie poradzić w sposób rutynowy.

Na Apollo 6 poleciał również testowy artykuł księżycowy, symulowany moduł księżycowy, oznaczony jako LTA-2R. Składał się z lotu zniżającego bez podwozia, ze zbiornikami paliwa wypełnionymi mieszaniną wody i glikolu oraz freonem w zbiornikach utleniacza. Oprzyrządowany, aby pokazać wibracje, akustykę i integralność strukturalną, jego stopień wznoszenia nie zawierał systemów lotu, ale był wykonany z balastowanego aluminium.

Przygotowanie

S-IC pierwszy etap przybył barkami w dniu 13 marca 1967 roku, wzniesiono w Vehicle Assembly Building (VAB) Cztery dni później, z S-IVB trzecim etapie i sztukę Instrument komputera również przybywających na Marzec 17. S- II drugi etap nie był jeszcze gotowy, więc dystanser w kształcie hantli użyty w przygotowaniach do Apollo 4 został zastąpiony, aby można było kontynuować testy. Miał taką samą wysokość i masę jak S-II wraz ze wszystkimi połączeniami elektrycznymi. S-II przybył 24 maja. Został ułożony i połączony z rakietą 7 lipca.

Po raz pierwszy zastosowano High Bay 3 VAB i szybko odkryto, że jego klimatyzacja była niewystarczająca. Przywieziono przenośne jednostki o dużej pojemności, aby utrzymać sprzęt i pracowników w chłodzie. W kwietniu 1967 nastąpiły opóźnienia, ponieważ personel i sprzęt był zajęty Apollo 4 i nie był dostępny do testów na Apollo 6. Drugi stopień S-II przybył 25 maja i został wzniesiony w jednej z niskich zatok VAB, ale prace nad Apollo 6 nadal cierpiał z powodu opóźnień, często spowodowanych pracami nad Apollo 4. Pojazd zbudowano na wyrzutni Mobile Service Launcher 2, ale prace nad ramionami wyrzutni, które cofały się podczas startu, postępowały powoli. Również sam CSM nadchodził powoli, a planowane przybycie na koniec września zostało przesunięte o dwa miesiące.

Gdy Apollo 4 wystartował 9 listopada 1967 r., tempo operacji wzrosło, ale było wiele problemów ze sprzętem lotniczym. CSM został wzniesiony na pokładzie rakiety nośnej 11 grudnia 1967 r., a zestaw statków kosmicznych został wprowadzony do kompleksu startowego 39A 6 lutego 1968 r. Rozpoczęcie prac trwało cały dzień, a większość z nich prowadzono w ciężkich warunkach. deszcz. Robot musiał zatrzymywać się na dwie godziny, gdy komunikacja nie powiodła się, co oznacza, że ​​pojazd dotarł do wyrzutni dopiero po zmroku. Mobilnej konstrukcji serwisowej nie można było przenieść na wyrzutnię przez dwa dni z powodu silnych wiatrów.

Test gotowości do lotu zakończył się 8 marca 1968 r., A podczas przeglądu przeprowadzonego trzy dni później Apollo 6 został dopuszczony do startu pod warunkiem pomyślnego zakończenia testów i pewnych działań zidentyfikowanych na spotkaniu. Start wyznaczono na 28 marca 1968 r., ale został przełożony na 1 kwietnia, a następnie na 3 kwietnia, kiedy pojawiły się problemy z niektórymi urządzeniami systemu naprowadzania i tankowaniem. Test odliczanie demonstracja rozpoczęła się 24 marca chociaż została zakończona w ciągu tygodnia, uruchomienie należało spadł jeszcze raz: w dniu 3 kwietnia, ostateczna odliczanie rozpoczęło się starcie zaplanowano na następny dzień. Wszystkie powstałe problemy zostały rozwiązane podczas wbudowanych chwytów w odliczaniu i nie opóźniły misji.

Lot

Początek

Ten widok startu Apollo 6 został wykonany z samolotu pościgowego.

Apollo 6 wystartował z kompleksu startowego 39A w KSC 4 kwietnia 1968 o 7:00 rano (1200 UT). Przez pierwsze dwie minuty rakieta Saturn V zachowywała się normalnie. Następnie, gdy zapłonął pierwszy stopień S-IC Saturna V, pojazdem wstrząsnęły drgania pogo . Zmiany ciągu spowodowały, że Saturn V doświadczył ± 0,6 g, chociaż został zaprojektowany dla maksymalnie ± 0,25 g. Pojazd nie doznał żadnych szkód poza utratą jednego z paneli adaptera modułu kosmicznego-lunarnego (SLA).

George Mueller wyjaśnił przyczynę przesłuchania w Kongresie:

Pogo powstaje zasadniczo, ponieważ w silnikach występują wahania ciągu. To są normalne cechy silników. Wszystkie silniki mają w swojej mocy coś, co można nazwać hałasem, ponieważ spalanie nie jest całkiem równomierne, więc to fluktuacja ciągu pierwszego stopnia jest normalną cechą całego spalania silnika.

Teraz z kolei silnik jest zasilany rurą, która pobiera paliwo ze zbiorników i podaje je do silnika. Długość tej piszczałki jest podobna do piszczałki organowej, ma więc własną częstotliwość rezonansową i okazuje się, że będzie oscylować tak, jak piszczałka organowa.

Konstrukcja pojazdu jest podobna do kamertonu, więc jeśli uderzysz w nią dobrze, będzie oscylować wzdłużnie w górę iw dół. W ogólnym sensie to oddziaływanie pomiędzy różnymi częstotliwościami powoduje drgania pojazdu.

Po zlikwidowaniu pierwszego etapu, drugi etap S-II zaczął mieć własne problemy z silnikami J-2 . Po pierwsze, silnik numer dwa miał problemy z wydajnością po 225 sekundach po starcie, które gwałtownie się pogorszyły przy T+319 sekund, a następnie przy T+412 sekund zespół przyrządów całkowicie go wyłączył. Po dwóch sekundach zgasł również silnik numer trzy. Usterka dotyczyła silnika drugiego, ale z powodu skrzyżowania przewodów polecenie z zespołu przyrządów wyłączyło nie tylko silnik drugi, ale także silnik trzeci, który pracował normalnie. Instrument Unit był w stanie to zrekompensować, a pozostałe trzy silniki paliły się o 58 sekund dłużej niż normalnie. Trzeci etap S-IVB również musiał palić się o 29 sekund dłużej niż zwykle. S-IVB również doświadczył lekkiej utraty wydajności.

Orbita

Ze względu na mniej niż nominalny start, CSM i S-IVB zostały umieszczone na orbicie parkingowej o długości 173,14 km (93,49 nm) na 360,10 km (194,44 nm), zamiast planowanej 190-kilometrowej (100 nm) okrągłej orbicie parkingowej . To odchylenie od planu lotu nie wykluczało kontynuowania misji. Podczas pierwszej orbity S-IVB manewrował, zmieniając swoje nastawienie do horyzontu, aby zakwalifikować techniki, które przyszli astronauci mogliby wykorzystać do śledzenia punktów orientacyjnych. Następnie, po standardowych dwóch orbitach w celu sprawdzenia gotowości pojazdu do wstrzykiwania Trans-księżycowego (TLI), S-IVB otrzymał rozkaz ponownego uruchomienia, ale tego nie zrobił.

Decydując się na wcześniej zaplanowaną alternatywną misję, dyrektor lotu Clifford E. Charlesworth i jego zespół w Mission Control zdecydowali się użyć silnika Service Propulsion System (SPS) SM, aby wznieść statek kosmiczny na orbitę wysokiego apogeum, z niskim perygeum, spowoduje ponowne wejście, jak miało to miejsce w Apollo 4. To zrealizuje niektóre z celów misji. Silnik SPS palił się przez 442 sekundy, aby dotrzeć do planowanego apogeum 11 989 mil morskich (22 204 km). Nie było jednak wystarczającej ilości paliwa, aby przyspieszyć powrót do atmosfery przy drugim spaleniu silnika SPS, a statek kosmiczny wszedł w atmosferę tylko z prędkością 10 000 metrów na sekundę (33 000 stóp na sekundę) zamiast planowanych 11 000 metrów na sekundę (37 000 stóp na sekundę), które symulowałyby powrót księżyca. Będąc na dużych wysokościach, CM był w stanie zwrócić dane o stopniu, w jakim przyszli astronauci będą chronieni przed pasami Van Allena przez skórę statku kosmicznego.

Dziesięć godzin po wystrzeleniu CM wylądował 80 kilometrów (43 mil morskich) od planowanego punktu przyziemienia na północnym Pacyfiku na północ od Hawajów i został podniesiony na pokład USS Okinawa . SM został wyrzucony tuż przed dotarciem do atmosfery i spłonął w nim. Orbita S-IVB stopniowo zanikała i 26 kwietnia 1968 ponownie weszła w atmosferę.

Następstwa

Na konferencji prasowej po uruchomieniu, gen. Samuel C. Phillips , dyrektor programu Apollo, scharakteryzował Apollo 6, „nie ma wątpliwości, że to mniej niż idealna misja”, ale stwierdził, że dowiedziawszy się, że pojazd nośny nadal może osiągnąć orbitę pomimo utrata dwóch silników na etapie S-II była „poważnym nieplanowanym osiągnięciem”. Urzędnik NASA George Mueller nazwał Apollo 6 „dobrą robotą, doskonałym startem i, w sumie, udaną misją… i wiele się nauczyliśmy”, ale później stwierdził, że Apollo 6 „będzie musiał zostać zdefiniowany jako porażka”.

Powszechnie znane było zjawisko pogo, którego doświadczaliśmy podczas pierwszego etapu lotu. Jednak NASA uważała, że ​​Saturn V został „odstrojony”, to znaczy, że uniemożliwiono mu oscylowanie z częstotliwościami naturalnymi. Wkrótce po locie Apollo 6 NASA i jej kontrahenci starali się wyeliminować problemy dla przyszłych lotów, a do pracy zatrudniono około 1000 inżynierów rządowych i przemysłowych. Aby wytłumić oscylacje ciśnienia w silnikach J-2, wnęki w tych układach na krótko przed startem wypełniano gazowym helem , który służył jako amortyzator.

Apollo Moduł 6 komenda na wystawie w Centrum Nauki Fernbank w Atlancie , Georgia

Problemy z S-II i S-IVB były związane z silnikami J-2, obecnymi na obu etapach. Testy wykazały, że zapalniki iskier na przewodach miotających mogą zawieść w warunkach niskiego ciśnienia atmosferycznego lub w próżni. Nie zdarzyłoby się to w testach naziemnych, gdzie płynne gazy przechodzące przez przewody miotające powodowałyby powstanie ochronnej warstwy szronu, a podczas takich testów na zewnątrz silników rozpylano płynne powietrze, tłumiąc wszelkie drgania. W próżni nie było takiej ochrony, a mieszki sąsiadujące z zapalnikami iskier wibrowały gwałtownie i zawodzą przy szczytowym przepływie, powodując przepalenie linii miotających. Miechy zostały wyeliminowane, a linie wzmocnione. W następstwie Apollo 6, w NASA toczyła się debata, czy skonfigurować system wykrywania awaryjnego statku kosmicznego, aby automatycznie przerywał działanie w przypadku nadmiernego pogo, z przeciwnikiem dyrektora operacji załogi lotniczej Deke Slayton . Zamiast tego rozpoczęto prace nad "czujnikiem przerwania pogo", aby umożliwić załodze lotniczej ocenę, czy przerwać, ale do sierpnia 1968 stało się jasne, że pogo zostanie pokonane i prace nad nim zaniechano.

Problem SLA spowodowany był strukturą plastra miodu. Gdy rakieta przyspieszyła w atmosferze, komórki rozszerzyły się z powodu uwięzionego powietrza i wody. Spowodowałoby to oderwanie powierzchni adaptera. Aby zapobiec ponownemu wystąpieniu tego zjawiska, w powierzchni wywiercono małe otwory, aby uwięzione gazy mogły się rozproszyć, a na adapterze umieszczono cienką warstwę korka, aby pomóc wchłonąć wilgoć.

Wysiłki NASA wystarczyły, aby zadowolić Senacką Komisję Nauk o Lotnictwie i Kosmosie . Ta komisja pod koniec kwietnia poinformowała, że ​​agencja szybko przeanalizowała i zdiagnozowała nieprawidłowości Apollo 6 i podjęła działania naprawcze. Po szczegółowej analizie osiągów Saturn V i poprawek dla przyszłych rakiet nośnych, inżynierowie z Marshall Space Flight Center w Alabamie doszli do wniosku, że trzeci bezzałogowy lot testowy Saturn V nie jest konieczny. Dlatego też następny Saturn V do lotu, na Apollo 8 , będzie miał załogę ( Apollo 7 , pierwsza załogowa misja Apollo, która leci, zostałaby wystrzelona przez S-IB ).

Po misji CM-020 został przeniesiony do Smithsonian Institution . Apollo 6 moduł polecenie jest na wystawie w Centrum Nauki Fernbank w Atlancie , Georgia .

Kamery

Kadr z materiału przedstawiającego odpadanie między sceną Apollo 6 (NASA)

Saturn V miał kilka przymocowanych do niego kamer, które miały zostać wyrzucone, a później odzyskane. Trzy z czterech kamer na pokładzie S-IC nie zostały wysunięte i dlatego zostały zniszczone, a tylko jedna z dwóch kamer na S-II została odzyskana. Dwie z tych kamer miały sfilmować separację S-IC/S-II, a dwie pozostałe miały sfilmować zbiornik ciekłego tlenu; ten, który został odzyskany, sfilmował separację. Brak wyrzutu przypisywano brakowi ciśnienia azotu w butelkach, które miały spowodować wyrzut. Moduł dowodzenia posiadał kamerę filmową, która miała być aktywowana podczas startu i powrotu. Misja trwała jednak około dziesięciu minut dłużej niż planowano, a wydarzenia związane z ponownym wejściem nie zostały sfilmowane.

Podczas części misji w CM działała 70-milimetrowa nieruchoma kamera, skierowana na Ziemię przez okno włazowe. Zasięg obejmował części Stanów Zjednoczonych, Ocean Atlantycki, Afrykę i zachodnią część Oceanu Spokojnego. Aparat miał przepuszczający mgłę film i filtr, z lepszym balansem kolorów i wyższą rozdzielczością niż zdjęcia z poprzednich amerykańskich misji załogowych. Świetnie sprawdziły się w badaniach kartograficznych, topograficznych i geograficznych.

Wpływ publiczny

Niewiele było doniesień prasowych na temat misji Apollo 6, głównie dlatego, że w tym samym dniu, w którym została uruchomiona, Martin Luther King Jr. został zamordowany w Memphis w stanie Tennessee , a prezydent Lyndon B. Johnson ogłosił, że nie będzie ubiegał się o reelekcję zaledwie cztery dni wcześniej.

Zobacz też

Bibliografia

Źródła

Zewnętrzne linki