Program Apollo -Apollo program

programu Apollo
Program Apollo.svg
Przegląd programu
Kraj Stany Zjednoczone
Organizacja NASA
Zamiar Załogowe lądowanie na Księżycu
Status Zakończony
Historia programu
Koszt
Czas trwania 1961–1972
Pierwszy lot
Pierwszy lot z załogą
Ostatni lot
Sukcesy 32
niepowodzenia 2 ( Apollo 1 i 13 )
Częściowe awarie 1 ( Apollo 6 )
Uruchom witrynę (y)
Informacje o pojeździe
Pojazdy z załogą
Uruchom pojazd (y)

Program Apollo , znany również jako Projekt Apollo , był trzecim amerykańskim programem lotów kosmicznych realizowanym przez Narodową Agencję Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA), któremu udało się przygotować i wylądować pierwszych ludzi na Księżycu w latach 1968-1972 . Po raz pierwszy został pomyślany w 1960 r. za administracji prezydenta Dwighta D. Eisenhowera jako trzyosobowy statek kosmiczny, który miał podążać za jednoosobowym projektem Mercury , w ramach którego pierwsi Amerykanie wynieśli się w kosmos. Apollo został później poświęcony narodowemu celowi prezydenta Johna F. Kennedy'ego na lata 60. „wylądowania człowieka na Księżycu i bezpiecznego powrotu go na Ziemię” w przemówieniu do Kongresu 25 maja 1961 r. Był to trzeci człowiek w USA program lotów kosmicznych do latania, poprzedzony dwuosobowym projektem Gemini stworzonym w 1961 roku w celu rozszerzenia możliwości lotów kosmicznych w celu wsparcia Apollo.

Cel Kennedy'ego został osiągnięty podczas misji Apollo 11 , kiedy astronauci Neil Armstrong i Buzz Aldrin wylądowali swoim modułem księżycowym Apollo (LM) 20 lipca 1969 r. I chodzili po powierzchni Księżyca, podczas gdy Michael Collins pozostawał na orbicie księżycowej w module dowodzenia i obsługi (CSM) i wszyscy trzej bezpiecznie wylądowali na Ziemi na Oceanie Spokojnym 24 lipca. Pięć kolejnych misji Apollo również wylądowało na Księżycu, ostatnia, Apollo 17 , miała miejsce w grudniu 1972 roku. W tych sześciu lotach kosmicznych dwanaście osób chodziło po Księżyc .

Astronauta Buzz Aldrin, stojący na Księżycu
Buzz Aldrin (na zdjęciu) spacerował po Księżycu z Neilem Armstrongiem podczas misji Apollo 11 , 20–21 lipca 1969 r.
Earthrise , kultowe zdjęcie z 1968 roku z Apollo 8 wykonane przez astronautę Williama Andersa

Apollo latał od 1961 do 1972 roku, a pierwszy lot z załogą odbył się w 1968 roku. Poważną porażkę napotkał w 1967 roku, kiedy pożar kabiny Apollo 1 zabił całą załogę podczas testu przed startem. Po pierwszym udanym lądowaniu pozostał wystarczający sprzęt do lotu na dziewięć kolejnych lądowań z planem rozszerzonej eksploracji geologicznej i astrofizycznej Księżyca . Cięcia budżetowe wymusiły odwołanie trzech z nich. Pięć z pozostałych sześciu misji zakończyło się pomyślnie lądowaniem, ale lądowanie Apollo 13 zostało uniemożliwione przez eksplozję butli z tlenem podczas transportu na Księżyc, która sparaliżowała CSM. Załoga ledwo wróciła bezpiecznie na Ziemię, używając modułu księżycowego jako „łodzi ratunkowej” w drodze powrotnej. Apollo używał rodziny rakiet Saturn jako pojazdów nośnych, które były również używane w programie Apollo Applications Program , który składał się ze Skylab , stacji kosmicznej , która wspierała trzy misje załogowe w latach 1973–1974, oraz Apollo-Soyuz Test Project, wspólny projekt United Stany Zjednoczone - misja Związku Radzieckiego na niskiej orbicie okołoziemskiej w 1975 roku.

Apollo wyznaczył kilka ważnych kamieni milowych w lotach kosmicznych . Jest samotna w wysyłaniu misji z załogą poza niską orbitę okołoziemską . Apollo 8 był pierwszym statkiem kosmicznym z załogą, który okrążył inne ciało niebieskie, a Apollo 11 był pierwszym statkiem kosmicznym z załogą, który wylądował na jednym z nich.

W sumie program Apollo zwrócił na Ziemię 842 funty (382 kg) księżycowych skał i gleby, znacznie przyczyniając się do zrozumienia składu Księżyca i jego historii geologicznej. Program położył podwaliny pod późniejszą zdolność NASA do lotów kosmicznych i sfinansował budowę Centrum Kosmicznego im. Johnsona i Centrum Kosmicznego im. Kennedy'ego . Apollo pobudził również postęp w wielu obszarach technologii związanych z rakietami i lotami kosmicznymi, w tym awioniki , telekomunikacji i komputerów.

Tło

Pochodzenie i studia wykonalności statków kosmicznych

Program Apollo powstał podczas administracji Eisenhowera na początku 1960 roku jako kontynuacja Projektu Mercury. Podczas gdy kapsuła Mercury mogła pomieścić tylko jednego astronautę podczas ograniczonej misji orbitalnej Ziemi, Apollo zabrałby trzech. Możliwe misje obejmowały przewożenie załóg na stację kosmiczną , loty okołoksiężycowe i ewentualne lądowanie na Księżycu z załogą .

Program został nazwany na cześć Apolla , greckiego boga światła, muzyki i Słońca, przez menedżera NASA Abe Silversteina , który później powiedział: „Nazywałem statek kosmiczny tak, jak nazwałbym swoje dziecko”. Silverstein wybrał tę nazwę w domu pewnego wieczoru, na początku 1960 roku, ponieważ uważał, że „Apollo jadący swoim rydwanem przez Słońce był odpowiedni do wielkiej skali proponowanego programu”.

W lipcu 1960 r. Zastępca administratora NASA, Hugh L. Dryden, ogłosił program Apollo przedstawicielom przemysłu na serii konferencji Space Task Group . Opracowano wstępne specyfikacje statku kosmicznego z kabiną modułu misji oddzieloną od modułu dowodzenia (kabina pilota i kabina ponownego wejścia) oraz modułem napędu i wyposażenia . 30 sierpnia ogłoszono konkurs na studium wykonalności, a 25 października przyznano trzy kontrakty badawcze firmom General Dynamics/Convair , General Electric i Glenn L. Martin Company . W międzyczasie NASA przeprowadziła własne wewnętrzne badania projektów statków kosmicznych pod kierownictwem Maxime'a Fageta , aby służyć jako wskaźnik do oceny i monitorowania trzech projektów branżowych.

Narasta presja polityczna

W listopadzie 1960 roku John F. Kennedy został wybrany na prezydenta po kampanii , która obiecywała wyższość Ameryki nad Związkiem Radzieckim w dziedzinie eksploracji kosmosu i obrony przeciwrakietowej . Aż do wyborów w 1960 roku Kennedy wypowiadał się przeciwko „ luce rakietowej ”, która według niego i wielu innych senatorów powstała między Związkiem Radzieckim a Stanami Zjednoczonymi z powodu bezczynności prezydenta Eisenhowera. Poza potęgą militarną Kennedy wykorzystał technologię lotniczą jako symbol narodowego prestiżu, zobowiązując się do uczynienia Stanów Zjednoczonych nie „pierwszym, ale pierwszym i pierwszym, jeśli, ale pierwszym okresem”. Pomimo retoryki Kennedy'ego nie podjął on od razu decyzji o statusie programu Apollo, gdy został prezydentem. Niewiele wiedział o technicznych szczegółach programu kosmicznego i zniechęciło go ogromne zaangażowanie finansowe wymagane przez załogowe lądowanie na Księżycu. Kiedy nowo mianowany przez Kennedy'ego administrator NASA, James E. Webb , zażądał 30-procentowego zwiększenia budżetu dla swojej agencji, Kennedy poparł przyspieszenie dużego programu wspomagającego NASA, ale odłożył decyzję w szerszej kwestii.

12 kwietnia 1961 roku radziecki kosmonauta Jurij Gagarin jako pierwszy poleciał w kosmos, wzmacniając amerykańskie obawy przed pozostawieniem ich w tyle w technologicznej rywalizacji ze Związkiem Radzieckim. Na posiedzeniu Komitetu Nauki i Astronautyki Izby Reprezentantów Stanów Zjednoczonych, dzień po locie Gagarina, wielu kongresmanów zadeklarowało poparcie dla programu awaryjnego, którego celem było dogonienie Ameryki. Kennedy był ostrożny w swojej odpowiedzi na wiadomości, odmawiając zobowiązania się do odpowiedzi Ameryki na Sowietów.

Prezydent John F. Kennedy przemawia na wspólnej sesji Kongresu, a za nim siedzą wiceprezydent Lyndon B. Johnson i przewodniczący Izby Reprezentantów Sam Rayburn
Prezydent Kennedy przedstawia swoją propozycję wysłania człowieka na Księżyc przed wspólną sesją Kongresu , 25 maja 1961 r.

20 kwietnia Kennedy wysłał notatkę do wiceprezydenta Lyndona B. Johnsona , prosząc go o przyjrzenie się statusowi amerykańskiego programu kosmicznego oraz programom, które mogłyby dać NASA możliwość nadrobienia zaległości. Johnson odpowiedział mniej więcej tydzień później, stwierdzając, że „nie podejmujemy maksymalnych wysiłków ani nie osiągamy wyników niezbędnych, jeśli ten kraj ma osiągnąć pozycję lidera”. W jego notatce stwierdzono, że lądowanie na Księżycu z załogą było na tyle odległe w przyszłości, że prawdopodobnie Stany Zjednoczone osiągnęłyby to jako pierwsze.

25 maja 1961 roku, dwadzieścia dni po pierwszym amerykańskim locie kosmicznym z załogą Freedom 7 , Kennedy zaproponował lądowanie na Księżycu z załogą w specjalnym przesłaniu do Kongresu w sprawie pilnych potrzeb narodowych :

Teraz nadszedł czas, aby podjąć większe kroki – czas na wielkie nowe amerykańskie przedsięwzięcie – czas, aby ten naród objął wyraźnie wiodącą rolę w osiągnięciach kosmicznych, które pod wieloma względami mogą mieć klucz do naszej przyszłości na Ziemi.

...  Uważam, że ten naród powinien zobowiązać się do osiągnięcia celu, zanim skończy się ta dekada, jakim jest wylądowanie człowieka na Księżycu i bezpieczny powrót go na Ziemię. Żaden pojedynczy projekt kosmiczny w tym okresie nie będzie bardziej imponujący dla ludzkości ani ważniejszy w eksploracji kosmosu na dalekie odległości; i żaden nie będzie tak trudny ani kosztowny do wykonania. Pełny tekst Wikiźródła zawierają informacje na temat „Specjalnego przesłania do Kongresu w sprawie pilnych potrzeb narodowych”

ekspansja NASA

W czasie propozycji Kennedy'ego tylko jeden Amerykanin latał w kosmosie - niecały miesiąc wcześniej - a NASA nie wysłała jeszcze astronauty na orbitę. Nawet niektórzy pracownicy NASA wątpili, czy ambitny cel Kennedy'ego może zostać osiągnięty. W 1963 roku Kennedy był nawet bliski wyrażenia zgody na wspólną misję USA-ZSRR na Księżyc, aby wyeliminować powielanie wysiłków.

Mając jasny cel lądowania z załogą w miejsce bardziej mglistych celów stacji kosmicznych i lotów okołoksiężycowych, NASA zdecydowała, że ​​aby szybko osiągnąć postęp, odrzuci projekty studium wykonalności Convaira, GE i Martina i przejdzie do projektu Fageta. projekt modułu dowodzenia i obsługi. Moduł misji został uznany za użyteczny tylko jako dodatkowe pomieszczenie, a zatem niepotrzebny. Wykorzystali projekt Fageta jako specyfikację do kolejnego konkursu na zamówienia statków kosmicznych w październiku 1961 r. 28 listopada 1961 r. Ogłoszono, że North American Aviation wygrało kontrakt, chociaż jego oferta nie została oceniona tak dobrze, jak propozycja Martina. Webb, Dryden i Robert Seamans wybrali go jako preferowany ze względu na dłuższy związek Ameryki Północnej z NASA i jej poprzednikiem .

Lądowanie ludzi na Księżycu do końca 1969 roku wymagało najbardziej nagłego przypływu kreatywności technologicznej i największego zaangażowania zasobów (25 miliardów dolarów; 164 miliardów dolarów w 2021 roku), jakie kiedykolwiek podjęło jakiekolwiek państwo w czasie pokoju. W szczytowym okresie program Apollo zatrudniał 400 000 osób i wymagał wsparcia ponad 20 000 firm przemysłowych i uniwersytetów.

1 lipca 1960 roku NASA założyła Marshall Space Flight Center (MSFC) w Huntsville w stanie Alabama . MSFC zaprojektowało ciężkie pojazdy nośne Saturn , które byłyby wymagane dla Apollo.

Centrum Załogowych Statków Kosmicznych

Stało się jasne, że zarządzanie programem Apollo przekroczyłoby możliwości Kosmicznej Grupy Zadaniowej Roberta R. Gilrutha , która kierowała narodowym programem kosmicznym z załogą z Centrum Badawczego Langley NASA . Tak więc Gilruth otrzymał upoważnienie do przekształcenia swojej organizacji w nowe centrum NASA, Centrum Załogowych Statków Kosmicznych (MSC). Wybrano miejsce w Houston w Teksasie, na ziemi podarowanej przez Rice University , a Administrator Webb ogłosił przekształcenie 19 września 1961 r. Było również jasne, że NASA wkrótce przerośnie swoją praktykę kontrolowania misji z obiektów startowych stacji sił powietrznych Cape Canaveral. na Florydzie, więc nowe Centrum Kontroli Misji zostanie włączone do MSC.

Prezydent Kennedy przemawia na Rice University , 12 września 1962 (17 min, 47 s).

We wrześniu 1962 roku, kiedy dwóch astronautów Projektu Mercury okrążyło Ziemię, Gilruth przeniósł swoją organizację do wynajętej przestrzeni w Houston, a budowa obiektu MSC była w toku, Kennedy odwiedził Rice'a, aby powtórzyć swoje wyzwanie w słynnym przemówieniu :

Ale dlaczego, jak mówią niektórzy, Księżyc? Dlaczego wybrać to jako nasz cel? I mogą równie dobrze zapytać, po co wspinać się na najwyższą górę ? Dlaczego 35 lat temu latać nad Atlantykiem ?  ... Wybieramy lot na Księżyc. Zdecydowaliśmy się polecieć na Księżyc w tej dekadzie i robić inne rzeczy nie dlatego, że są łatwe, ale dlatego, że są trudne; ponieważ ten cel posłuży do zorganizowania i zmierzenia najlepszych z naszych energii i umiejętności; ponieważ to wyzwanie jest takie, które jesteśmy gotowi przyjąć, takie, którego nie chcemy odkładać i takie, które zamierzamy wygrać  ... Pełny tekst Wikiźródła zawiera informacje na temat „Zdecydowaliśmy się iść na księżyc”

MSC został ukończony we wrześniu 1963 roku. Został przemianowany przez Kongres Stanów Zjednoczonych na cześć Lyndona Johnsona wkrótce po jego śmierci w 1973 roku.

Uruchom Centrum operacyjne

Stało się również jasne, że Apollo przerośnie obiekty startowe Canaveral na Florydzie . Dwa najnowsze kompleksy startowe były już budowane dla rakiet Saturn I i IB na najbardziej wysuniętym na północ krańcu: LC-34 i LC-37 . Ale potrzebny byłby jeszcze większy obiekt dla gigantycznej rakiety wymaganej do misji księżycowej z załogą, więc w lipcu 1961 r. Rozpoczęto pozyskiwanie gruntów pod Launch Operations Center (LOC) bezpośrednio na północ od Canaveral na wyspie Merritt . Projektem, rozwojem i budową centrum kierował Kurt H. Debus , członek oryginalnego zespołu inżynierów rakiet V-2 dr Wernhera von Brauna . Debus został mianowany pierwszym dyrektorem LOC. Budowa rozpoczęła się w listopadzie 1962 roku. Po śmierci Kennedy'ego , prezydent Johnson wydał 29 listopada 1963 roku dekret o zmianie nazwy LOC i Cape Canaveral na cześć Kennedy'ego.

George Mueller , Wernher von Braun i Eberhard Rees obserwują start AS-101 z sali strzeleckiej.

LOC obejmował Launch Complex 39 , Launch Control Center i 130 milionów stóp sześciennych (3 700 000 m 3 ) Vertical Assembly Building (VAB). w którym pojazd kosmiczny (pojazd startowy i statek kosmiczny) byłby montowany na ruchomej platformie startowej , a następnie przenoszony przez transporter gąsienicowy na jedną z kilku platform startowych. Chociaż zaplanowano co najmniej trzy lądowiska, tylko dwa, oznaczone A  i  B, zostały ukończone w październiku 1965 r. LOC obejmował również budynek operacyjny i kasowy (OCB), do którego początkowo przyjmowano statki kosmiczne Gemini i Apollo przed połączeniem z ich startem pojazdy. Statek kosmiczny Apollo mógł być testowany w dwóch komorach próżniowych zdolnych do symulacji ciśnienia atmosferycznego na wysokości do 250 000 stóp (76 km), co jest prawie próżnią.

Organizacja

Administrator Webb zdał sobie sprawę, że aby utrzymać kontrolę nad kosztami Apollo, musi rozwinąć większe umiejętności zarządzania projektami w swojej organizacji, więc zwerbował dr George'a E. Muellera na wysokie stanowisko kierownicze. Mueller zgodził się, pod warunkiem, że będzie miał coś do powiedzenia w sprawie reorganizacji NASA, niezbędnej do skutecznego zarządzania Apollo. Następnie Webb współpracował z zastępcą administratora (później zastępcą administratora) Seamansem w celu reorganizacji Biura Załogowych Lotów Kosmicznych (OMSF). W dniu 23 lipca 1963 r. Webb ogłosił nominację Muellera na zastępcę zastępcy administratora ds. Załogowych lotów kosmicznych, aby zastąpić ówczesnego zastępcę administratora D. Brainerda Holmesa po przejściu na emeryturę z dniem 1 września. W ramach reorganizacji Webba dyrektorzy Centrum Załogowych Statków Kosmicznych ( Gilruth ), Marshall Space Flight Center ( von Braun ) i Launch Operations Center ( Debus ) podlegały Muellerowi.

Opierając się na swoim doświadczeniu branżowym w projektach rakietowych Sił Powietrznych, Mueller zdał sobie sprawę, że wśród wysokich rangą oficerów Sił Powietrznych USA można znaleźć wykwalifikowanych menedżerów, więc uzyskał pozwolenie Webba na rekrutację generała Samuela C. Phillipsa , który zyskał reputację dzięki swoim skutecznym zarządzanie programem Minuteman , jako kontroler programu OMSF. Przełożony Phillipsa, Bernard A. Schriever, zgodził się pożyczyć Phillipsa NASA wraz z podległym mu personelem oficerów, pod warunkiem, że Phillips zostanie dyrektorem programu Apollo. Mueller zgodził się, a Phillips zarządzał Apollo od stycznia 1964 r., Aż do pierwszego lądowania człowieka w lipcu 1969 r., Po czym wrócił do służby w Siłach Powietrznych.


Wybór trybu misji

John Houbolt wyjaśniający koncepcję LOR
Wczesna konfiguracja Apollo dla Direct Ascent i Earth Orbit Rendezvous , 1961

Kiedy Kennedy zdefiniował cel, planiści misji Apollo stanęli przed wyzwaniem zaprojektowania statku kosmicznego, który mógłby go spełnić, jednocześnie minimalizując ryzyko dla życia ludzkiego, koszty oraz wymagania dotyczące technologii i umiejętności astronautów. Rozważano cztery możliwe tryby misji:

  • Direct Ascent : Statek kosmiczny zostałby wystrzelony jako jednostka i udałby się bezpośrednio na powierzchnię Księżyca, bez uprzedniego wchodzenia na orbitę księżycową. Statek powrotny na Ziemię o masie 50 000 funtów (23 000 kg) wylądowałby wszystkich trzech astronautów na szczycie 113 000 funtów (51 000 kg) stopnia napędu opadającego, który zostałby pozostawiony na Księżycu. Ten projekt wymagałby opracowania niezwykle potężnego pojazdu nośnego Saturn C-8 lub Nova do przeniesienia ładunku o masie 163 000 funtów (74 000 kg) na Księżyc.
  • Earth Orbit Rendezvous (EOR): Wiele startów rakiet (w niektórych planach do 15) miałoby przenosić części statku kosmicznego Direct Ascent i jednostki napędowe do wtrysku przezksiężycowego (TLI). Zostałyby one połączone w jeden statek kosmiczny na orbicie okołoziemskiej.
  • Lunar Surface Rendezvous: Dwa statki kosmiczne zostaną wystrzelone jeden po drugim. Pierwszy, zautomatyzowany pojazd przewożący paliwo do powrotu na Ziemię, wylądowałby na Księżycu, a jakiś czas później pojazd z załogą. Propelent musiałby zostać przeniesiony z pojazdu zautomatyzowanego do pojazdu z załogą.
  • Lunar Orbit Rendezvous (LOR): Okazało się, że była to zwycięska konfiguracja, która osiągnęła cel z Apollo 11 20 lipca 1969 r.: pojedynczy Saturn V wystrzelił statek kosmiczny o masie 96 886 funtów (43 947 kg), składający się z 63 608- funt (28 852 kg) moduł dowodzenia i obsługi Apollo , który pozostał na orbicie wokół Księżyca, oraz dwustopniowy statek kosmiczny Apollo Lunar Module o masie 33 278 funtów (15 095 kg) , który został przewieziony przez dwóch astronautów na powierzchnię, poleciał z powrotem do doku z poleceniem moduł, a następnie został odrzucony. Lądowanie mniejszego statku kosmicznego na Księżycu i powrót jeszcze mniejszej części (10 042 funtów lub 4555 kilogramów) na orbitę księżycową zminimalizowało całkowitą masę wystrzeloną z Ziemi, ale była to ostatnia metoda początkowo rozważana ze względu na postrzegane ryzyko spotkania i dokowania.

Na początku 1961 roku bezpośrednie wznoszenie było generalnie preferowanym trybem misji w NASA. Wielu inżynierów obawiało się, że spotkanie i dokowanie, manewry, których nie próbowano na orbicie okołoziemskiej , będą prawie niemożliwe na orbicie księżycowej . Zwolennicy LOR, w tym John Houbolt z Langley Research Center, podkreślali ważne redukcje wagi, które zapewnia podejście LOR. W latach 1960 i 1961 Houbolt prowadził kampanię na rzecz uznania LOR za realną i praktyczną opcję. Omijając hierarchię NASA, wysłał serię notatek i raportów w tej sprawie do zastępcy administratora Roberta Seamansa; przyznając, że przemawiał „nieco jak głos na pustyni”, Houbolt błagał, aby LOR nie był pomijany w badaniach nad tą kwestią.

Ustanowienie przez Seamansa komitetu ad hoc, na którego czele stał jego specjalny asystent techniczny Nicholas E. Golovin w lipcu 1961 r., Aby zarekomendować pojazd startowy do użycia w programie Apollo, stanowiło punkt zwrotny w decyzji NASA dotyczącej trybu misji. Komitet ten uznał, że wybrany tryb był ważną częścią wyboru rakiety nośnej i zalecił hybrydowy tryb EOR-LOR. Jego rozważenie LOR - jak również nieustannej pracy Houbolta - odegrało ważną rolę w nagłośnieniu wykonalności tego podejścia. Pod koniec 1961 i na początku 1962 roku członkowie Centrum Załogowych Statków Kosmicznych zaczęli przybywać, aby wspierać LOR, w tym nowo zatrudniony zastępca dyrektora Biura Załogowych Lotów Kosmicznych, Joseph Shea, który został mistrzem LOR. Inżynierom z Marshall Space Flight Center (MSFC), którzy mieli wiele do stracenia na tej decyzji, zajęło więcej czasu przekonanie się o jej zaletach, ale ich konwersja została ogłoszona przez Wernhera von Brauna na odprawie 7 czerwca 1962 roku.

Ale nawet po tym, jak NASA osiągnęła wewnętrzne porozumienie, daleko było do płynnej żeglugi. Doradca naukowy Kennedy'ego, Jerome Wiesner , który przed objęciem przez prezydenta urzędu prezydenta wyraził swój sprzeciw wobec lotów kosmicznych z udziałem ludzi i sprzeciwił się decyzji o lądowaniu ludzi na Księżycu, zatrudnił Golovina, który opuścił NASA, aby przewodniczył własnemu „panelowi pojazdów kosmicznych”. ”, rzekomo w celu monitorowania, ale w rzeczywistości, aby odgadnąć decyzje NASA w sprawie rakiety nośnej Saturn V i LOR, zmuszając Shea, Seamans, a nawet Webba do obrony, opóźniając oficjalne ogłoszenie do prasy 11 lipca 1962 r. Webba, aby nadal zabezpieczał decyzję jako „wstępną”.

Wiesner wywierał presję, nawet upubliczniając spór podczas dwudniowej wrześniowej wizyty prezydenta w Centrum Lotów Kosmicznych im. Marshalla . Wiesner wyrzucił z siebie „Nie, to niedobrze” przed prasą podczas prezentacji von Brauna. Webb wskoczył i bronił von Brauna, dopóki Kennedy nie zakończył kłótni, stwierdzając, że sprawa „nadal podlega ostatecznemu rozpatrzeniu”. Webb trzymał się mocno i wystosował zapytanie ofertowe do kandydatów na wykonawców Lunar Excursion Module (LEM). Wiesner w końcu ustąpił, nie chcąc raz na zawsze rozstrzygnąć sporu w biurze Kennedy'ego, z powodu zaangażowania prezydenta w październikowy kryzys kubański i strachu przed poparciem Kennedy'ego dla Webba. NASA ogłosiła wybór Grummana na wykonawcę LEM w listopadzie 1962 roku.

Historyk kosmosu James Hansen stwierdza, że:

Bez przyjęcia przez NASA tej upartej opinii mniejszości w 1962 roku, Stany Zjednoczone mogły nadal dotrzeć na Księżyc, ale prawie na pewno nie osiągnęłyby tego przed końcem lat 60., docelowym terminem prezydenta Kennedy'ego.

Metoda LOR miała tę zaletę, że umożliwiała użycie lądownika jako „łodzi ratunkowej” w przypadku awarii statku dowodzenia. Niektóre dokumenty dowodzą, że teoria ta była omawiana przed i po wyborze metody. W 1964 r. Badanie MSC zakończyło się wnioskiem: „ LM [jako łódź ratunkowa]  … została ostatecznie usunięta, ponieważ nie można było zidentyfikować żadnej rozsądnej awarii CSM , która uniemożliwiłaby użycie SPS . Jak na ironię, właśnie taka awaria miała miejsce na Apollo 13 , kiedy eksplozja butli z tlenem pozostawiła CSM bez zasilania elektrycznego. Moduł księżycowy zapewniał napęd, energię elektryczną i podtrzymywanie życia, aby bezpiecznie sprowadzić załogę do domu.

Statek kosmiczny

Moduł dowodzenia Apollo jest wystawiony w Meteor Crater Visitor Center w Winslow w Arizonie .

Wstępny projekt Apollo Fageta wykorzystywał moduł dowodzenia w kształcie stożka, wspierany przez jeden z kilku modułów serwisowych zapewniających napęd i energię elektryczną, o rozmiarach odpowiednich do misji stacji kosmicznej, misji cislunar i lądowania na Księżycu. Kiedy cel lądowania Kennedy'ego na Księżycu stał się oficjalny, rozpoczęto szczegółowy projekt modułu dowodzenia i obsługi (CSM), w którym załoga miała spędzić całą misję bezpośredniego wznoszenia i wznieść się z powierzchni Księżyca w podróż powrotną, po miękkim lądowaniu przez większy moduł napędowy do lądowania. Ostateczny wybór spotkania na orbicie księżycowej zmienił rolę CSM na transksiężycowy prom używany do transportu załogi, wraz z nowym statkiem kosmicznym, Lunar Excursion Module (LEM, później skrócony do LM (moduł księżycowy), ale nadal wymawiany / ˈ l ɛ m / ), który zabrałby dwie osoby na powierzchnię Księżyca i zwrócił je do CSM.

Moduł dowodzenia i obsługi

Moduł dowodzenia w kształcie stożka, przymocowany do cylindrycznego modułu serwisowego, okrąża Księżyc ze zdjętym panelem, odsłaniając moduł instrumentu naukowego
Apollo 15 CSM Endeavour na orbicie księżycowej

Modułem dowodzenia (CM) była stożkowa kabina załogi, zaprojektowana do przenoszenia trzech astronautów ze startu na orbitę księżycową iz powrotem na lądowisko na Ziemi. Był to jedyny komponent statku kosmicznego Apollo, który przetrwał bez większych zmian konfiguracyjnych, ponieważ program ewoluował od wczesnych projektów badawczych Apollo. Jego zewnętrzna część była pokryta ablacyjną osłoną termiczną i posiadała własne silniki systemu kontroli reakcji (RCS), które kontrolowały jego położenie i sterowały ścieżką wejścia do atmosfery . Spadochrony zostały przeniesione, aby spowolnić opadanie do wodowania. Moduł miał 11,42 stopy (3,48 m) wysokości, 12,83 stopy (3,91 m) średnicy i ważył około 12250 funtów (5560 kg).

Oryginalny kokpit modułu dowodzenia Apollo 11 z trzema siedzeniami, sfotografowany z góry. Znajduje się w Narodowym Muzeum Lotnictwa i Kosmosu ; obraz o bardzo wysokiej rozdzielczości został wyprodukowany w 2007 roku przez Smithsonian Institution .

Cylindryczny moduł serwisowy (SM) wspierał moduł dowodzenia z serwisowym silnikiem napędowym i RCS z propelentami oraz systemem wytwarzania energii z ogniw paliwowych z ciekłym wodorem i ciekłym tlenem . Antena na pasmo S o dużym zysku była używana do komunikacji na duże odległości podczas lotów księżycowych. Podczas rozszerzonych misji księżycowych przewożono orbitalny pakiet instrumentów naukowych. Moduł serwisowy został odrzucony tuż przed ponownym wejściem. Moduł miał 7,5 m długości i 3,91 m średnicy. Początkowa wersja do lotu na Księżyc ważyła około 51 300 funtów (23 300 kg) z pełnym paliwem, podczas gdy późniejsza wersja przeznaczona do przenoszenia pakietu instrumentów naukowych na orbicie księżycowej ważyła nieco ponad 54 000 funtów (24 000 kg).

North American Aviation wygrało kontrakt na budowę CSM, a także drugiego stopnia rakiety nośnej Saturn V dla NASA. Ponieważ projekt CSM rozpoczęto wcześnie przed wyborem miejsca spotkania na orbicie księżycowej, serwisowy silnik napędowy został zwymiarowany tak, aby unieść CSM z Księżyca, a zatem był przewymiarowany do około dwukrotności ciągu wymaganego do lotu transksiężycowego. Nie było też możliwości dokowania z modułem księżycowym. Badanie definicji programu z 1964 r. Wykazało, że początkowy projekt powinien być kontynuowany jako Blok I, który byłby używany do wczesnych testów, podczas gdy Blok II, rzeczywisty księżycowy statek kosmiczny, obejmowałby sprzęt dokujący i wykorzystywałby wnioski wyciągnięte z rozwoju Bloku I.

Moduł księżycowy Apollo

Apollo 11 Lunar Module Eagle (i Buzz Aldrin ) na Księżycu, sfotografowany przez Neila Armstronga

Apollo Lunar Module (LM) został zaprojektowany w celu zejścia z orbity księżycowej w celu wylądowania dwóch astronautów na Księżycu i zabrania ich z powrotem na orbitę w celu spotkania z modułem dowodzenia. Nie zaprojektowany do przelotu przez ziemską atmosferę ani powrotu na Ziemię, jego kadłub został zaprojektowany całkowicie bez względów aerodynamicznych i miał niezwykle lekką konstrukcję. Składał się z oddzielnych etapów zjazdu i wznoszenia, każdy z własnym silnikiem. Etap zejścia zawierał magazyn paliwa do zejścia, materiałów eksploatacyjnych do pozostania na powierzchni i sprzętu do eksploracji powierzchni. Etap wznoszenia zawierał kabinę załogi, paliwo wynurzające i system kontroli reakcji. Początkowy model LM ważył około 33 300 funtów (15 100 kg) i pozwalał na przebywanie na powierzchni do około 34 godzin. Rozszerzony moduł księżycowy ważył ponad 36 200 funtów (16 400 kg) i pozwalał na pobyt na powierzchni przez ponad trzy dni. Kontrakt na zaprojektowanie i budowę modułu księżycowego powierzono firmie Grumman Aircraft Engineering Corporation , a nad projektem czuwał Thomas J. Kelly .

Uruchom pojazdy

Cztery zestawy rakiet Apollo narysowane w skali: Little Joe II , Saturn I , Saturn IB i Saturn V

Przed rozpoczęciem programu Apollo Wernher von Braun i jego zespół inżynierów rakietowych rozpoczęli prace nad planami bardzo dużych pojazdów nośnych, serii Saturn i jeszcze większej serii Nova . W trakcie tych planów von Braun został przeniesiony z armii do NASA i został dyrektorem Centrum Lotów Kosmicznych im. Marshalla. Początkowy plan bezpośredniego wznoszenia, mający na celu wysłanie trzyosobowego modułu dowodzenia i obsługi Apollo bezpośrednio na powierzchnię Księżyca, na szczycie dużej rakiety schodzącej, wymagałby wyrzutni klasy Nova o księżycowej ładowności ponad 180 000 funtów (82 000 kg). Decyzja z 11 czerwca 1962 r. o wykorzystaniu spotkania na orbicie księżycowej umożliwiła Saturnowi V zastąpienie Nova, a MSFC przystąpiło do opracowania rodziny rakiet Saturn dla Apollo.

Ponieważ Apollo, podobnie jak Merkury, używał więcej niż jednej rakiety nośnej do misji kosmicznych, NASA używała numerów seryjnych kombinacji statku kosmicznego i pojazdu startowego: AS-10x dla Saturna I, AS-20x dla Saturna IB i AS-50x dla Saturna V (por . -Redstone 3 , Mercury-Atlas 6 ), aby wyznaczyć i zaplanować wszystkie misje, zamiast numerować je sekwencyjnie, jak w Projekcie Gemini. Zmieniło się to do czasu rozpoczęcia lotów ludzkich.

Mały Joe II

Ponieważ Apollo, podobnie jak Mercury, wymagałby systemu ucieczki przed startem (LES) w przypadku niepowodzenia startu, do testów kwalifikacyjnych tego systemu w locie wymagana była stosunkowo mała rakieta. Potrzebna byłaby rakieta większa niż Little Joe używany przez Merkurego, więc Little Joe II został zbudowany przez General Dynamics / Convair . Po próbnym locie kwalifikacyjnym w sierpniu 1963 roku, między majem 1964 a styczniem 1966 roku na poligonie rakietowym White Sands wykonano cztery loty testowe LES (od A-001 do 004 ).

Saturn I

Rakieta Saturn IB wystrzeliwuje Apollo 7 , 1968

Saturn I , pierwszy amerykański pojazd nośny o dużej ładowności, początkowo planowano wystrzelić częściowo wyposażone CSM w testy na niskiej orbicie okołoziemskiej. Pierwszy stopień SI spalił RP-1 z utleniaczem ciekłego tlenu (LOX) w ośmiu skupionych silnikach Rocketdyne H-1 , aby wytworzyć siłę ciągu 1 500 000 funtów (6670 kN). Drugi stopień S -IV wykorzystywał sześć silników Pratt & Whitney RL-10 napędzanych ciekłym wodorem o ciągu 90 000 funtów (400 kN). Trzeci stopień SV czterokrotnie przeleciał nieaktywnie na Saturnie I.

Pierwsze cztery loty testowe Saturna I zostały wystrzelone z LC-34, przy czym tylko pierwszy stopień był na żywo, z atrapami górnych stopni wypełnionych wodą. Pierwszy lot z żywym S-IV został wystrzelony z LC-37. Następnie w latach 1964 i 1965 wystrzelono na orbitę pięć standardowych CSM (oznaczonych od AS-101 do AS-105 ). Ostatnie trzy z nich dodatkowo wspierały program Apollo, przenosząc również satelity Pegasus , które zweryfikowały bezpieczeństwo środowiska transksiężycowego mierząc częstotliwość i siłę uderzeń mikrometeorytów .

We wrześniu 1962 roku NASA planowała uruchomić cztery załogowe loty CSM na Saturnie I od końca 1965 do 1966 roku, równolegle z Projektem Gemini. Ładowność 22 500 funtów (10 200 kg) poważnie ograniczyłaby systemy, które można by włączyć, więc w październiku 1963 roku podjęto decyzję o użyciu ulepszonego Saturna IB do wszystkich załogowych lotów orbitalnych Ziemi.

Saturn IB

Saturn IB był ulepszoną wersją Saturna I. Pierwszy stopień S-IB zwiększył ciąg do 1 600 000 funtów siły (7120 kN) poprzez zwiększenie mocy silnika H-1. Drugi stopień zastąpił S-IV S -IVB-200 , napędzanym pojedynczym silnikiem J-2 spalającym ciekły wodór z LOX, aby wytworzyć siłę ciągu 200 000 funtów (890  kN ). Restartowalna wersja S-IVB została użyta jako trzeci stopień Saturna V. Saturn IB mógł wysłać ponad 40 000 funtów (18 100 kg) na niską orbitę okołoziemską, wystarczającą dla częściowo zatankowanego CSM lub LM. Pojazdy nośne i loty Saturn IB zostały oznaczone numerem serii AS-200, gdzie „AS” oznacza „Apollo Saturn”, a „2” oznacza drugiego członka rodziny rakiet Saturn.

Saturn V

Rakieta Saturn V wystrzeliwuje Apollo 11, 1969

Pojazdy startowe i loty Saturn V zostały oznaczone numerem serii AS-500, „AS” oznaczającym „Apollo Saturn”, a „5” oznaczającym Saturn V. Trzystopniowy Saturn V został zaprojektowany do wysyłania w pełni zatankowanego CSM i LM do Księżyc. Miał 33 stopy (10,1 m) średnicy i 363 stopy (110,6 m) wysokości z ładunkiem księżycowym o masie 96 800 funtów (43 900 kg). Jego możliwości wzrosły do ​​103 600 funtów (47 000 kg) w przypadku późniejszych zaawansowanych lądowań na Księżycu. Pierwszy stopień S -IC spalił RP-1 / LOX, uzyskując znamionowy ciąg 7 500 000 funtów siły (33 400 kN), który został ulepszony do 7 610 000 funtów siły (33 900 kN). Drugi i trzeci stopień spalały ciekły wodór; trzecim etapem była zmodyfikowana wersja S-IVB, z ciągiem zwiększonym do 230 000 funtów siły (1020 kN) i możliwością ponownego uruchomienia silnika w celu wtrysku przezksiężycowego po osiągnięciu orbity parkingowej .

astronauci

Dyrektorem NASA ds. operacji załóg lotniczych podczas programu Apollo był Donald K. „Deke” Slayton , jeden z pierwszych astronautów Mercury Seven , który został uziemiony medycznie we wrześniu 1962 r. z powodu szmerów w sercu . Slayton był odpowiedzialny za wykonywanie wszystkich zadań załogi Gemini i Apollo.

Trzydziestu dwóch astronautów zostało przydzielonych do lotów w misjach w programie Apollo. Dwadzieścia cztery z nich opuściły orbitę Ziemi i okrążyły Księżyc między grudniem 1968 a grudniem 1972 (trzy z nich dwukrotnie). Połowa z 24 osób chodziła po powierzchni Księżyca, choć żaden z nich nie wrócił na nią po jednokrotnym wylądowaniu. Jeden z księżycowych wędrowców był wyszkolonym geologiem. Spośród 32 osób Gus Grissom , Ed White i Roger Chaffee zginęli podczas próby naziemnej w ramach przygotowań do misji Apollo 1 .

Załoga Apollo 11, od lewej: dowódca Neil Armstrong , pilot modułu dowodzenia Michael Collins i pilot modułu księżycowego Buzz Aldrin

Astronauci Apollo zostali wybrani spośród weteranów Projektu Mercury i Gemini oraz dwóch późniejszych grup astronautów. Wszystkie misje były dowodzone przez weteranów Gemini lub Merkurego. Załogi wszystkich lotów rozwojowych (z wyjątkiem lotów rozwojowych CSM na orbicie Ziemi) podczas pierwszych dwóch lądowań na Apollo 11 i Apollo 12 obejmowały co najmniej dwóch (czasami trzech) weteranów Gemini. Dr Harrison Schmitt , geolog, był pierwszym naukowcem z NASA , który odbył lot w kosmos i wylądował na Księżycu podczas ostatniej misji Apollo 17. Schmitt uczestniczył w szkoleniu z geologii Księżyca dla wszystkich załóg lądujących w Apollo.

NASA przyznała wszystkim 32 astronautom swoje najwyższe odznaczenie, Distinguished Service Medal , przyznawane za „wybitną służbę, zdolności lub odwagę” oraz osobisty „wkład reprezentujący znaczny postęp w misji NASA”. Medale zostały przyznane pośmiertnie Grissomowi, White'owi i Chaffee w 1969 roku, a następnie załogom wszystkich misji począwszy od Apollo 8 . Załoga, która wykonała pierwszą testową misję orbitalną Ziemi Apollo 7 , Walter M. Schirra , Donn Eisele i Walter Cunningham , została odznaczona mniejszym medalem NASA za wyjątkową służbę z powodu problemów dyscyplinarnych z poleceniami dyrektora lotu podczas lotu. W październiku 2008 roku administrator NASA zdecydował o przyznaniu im Medali za Wybitną Służbę. Dla Schirry i Eisele było to pośmiertnie.

Profil misji księżycowej

Pierwsza misja lądowania na Księżycu miała przebiegać w następujący sposób:

Warianty profilu

Neil Armstrong pilotuje Apollo Lunar Module Eagle i ląduje wraz z nawigatorem Buzzem Aldrinem na Księżycu, 20 lipca 1969 r.
  • Pierwsze trzy misje księżycowe (Apollo 8, Apollo 10 i Apollo 11) wykorzystywały swobodną trajektorię powrotną , utrzymując tor lotu w jednej płaszczyźnie z orbitą księżycową, co pozwoliłoby na powrót na Ziemię w przypadku, gdyby silnik SM nie zdołał wprowadzić orbity księżycowej . Warunki oświetlenia miejsca lądowania w późniejszych misjach narzuciły zmianę płaszczyzny orbity Księżyca, co wymagało manewru zmiany kursu wkrótce po TLI i wyeliminowało opcję swobodnego powrotu.
  • Po tym, jak Apollo 12 umieścił drugi z kilku sejsmometrów na Księżycu, odrzucone etapy wznoszenia LM na Apollo 12 i późniejszych misjach zostały celowo rozbite na Księżycu w znanych miejscach, aby wywołać wibracje w strukturze Księżyca. Jedynymi wyjątkami były Apollo 13 LM, który spłonął w ziemskiej atmosferze, oraz Apollo 16 , gdzie utrata kontroli położenia po wyrzuceniu uniemożliwiła celowe uderzenie.
  • Jako kolejny aktywny eksperyment sejsmiczny, S-IVB na Apollo 13 i kolejnych misjach zostały celowo rozbite na Księżycu, zamiast zostać wysłane na orbitę słoneczną.
  • Począwszy od Apollo 13, wstawianie orbity zejścia miało odbywać się przy użyciu silnika modułu serwisowego zamiast silnika LM, aby zapewnić większą rezerwę paliwa do lądowania. Właściwie zrobiono to po raz pierwszy na Apollo 14, ponieważ misja Apollo 13 została przerwana przed lądowaniem.

Historia rozwoju

Próby w locie bez załogi

AS-201 first uncrewed CSM test AS-203 S-IVB stage development test AS-202 second uncrewed CSM test Apollo 4 first uncrewed Saturn V test Apollo 5 uncrewed LM test Apollo 6 second uncrewed Saturn V testZłożony obraz rozwoju misji Apollo bez załogi, który rozpoczyna się w kolejności chronologicznej.
Rozpoczyna się bezzałogowa misja rozwojowa Apollo. Kliknij obraz startowy, aby przeczytać główny artykuł o każdej misji.

Dwa CSM Bloku I zostały wystrzelone z LC-34 podczas lotów suborbitalnych w 1966 roku z Saturnem IB. Pierwszy, AS-201 , wystrzelony 26 lutego, osiągnął wysokość 265,7 mil morskich (492,1 km) i spłynął 4577 mil morskich (8477 km) w dół Oceanu Atlantyckiego . Drugi, AS-202 25 sierpnia, osiągnął wysokość 617,1 mil morskich (1142,9 km) i został odzyskany 13 900 mil morskich (25 700 km) w dół Oceanu Spokojnego. Loty te zweryfikowały silnik modułu serwisowego i osłonę termiczną modułu sterującego.

Trzeci test Saturn IB, AS-203 wystrzelony z wyrzutni 37, wszedł na orbitę, aby wesprzeć projekt możliwości ponownego uruchomienia górnego stopnia S-IVB potrzebnej dla Saturna V. Miał stożek dziobowy zamiast statku kosmicznego Apollo, a jego ładunek był niespalone ciekłe paliwo wodorowe, którego zachowanie inżynierowie zmierzyli czujnikami temperatury i ciśnienia oraz kamerą telewizyjną. Ten lot miał miejsce 5 lipca, przed AS-202, który został opóźniony z powodu problemów z przygotowaniem statku kosmicznego Apollo do lotu.

Przygotowanie do lotu załogowego

Zaplanowano dwie załogowe misje orbitalne Bloku I CSM: AS-204 i AS-205. Stanowiska załogi Bloku I nosiły tytuły Command Pilot, Senior Pilot i Pilot. Starszy pilot przejmie obowiązki nawigacyjne, podczas gdy pilot będzie działał jako inżynier systemowy. Astronauci nosiliby zmodyfikowaną wersję skafandra Gemini .

Po bezzałogowym locie testowym LM AS-206, załoga poleciałaby pierwszym blokiem II CSM i LM w podwójnej misji znanej jako AS-207/208 lub AS-278 (każdy statek kosmiczny zostałby wystrzelony na oddzielnym Saturnie IB). Stanowiska załogi Bloku II nosiły tytuły dowódcy, pilota modułu dowodzenia i pilota modułu księżycowego. Astronauci zaczną nosić nowy skafander kosmiczny Apollo A6L , zaprojektowany z myślą o księżycowej aktywności kosmicznej (EVA). Tradycyjny hełm z wizjerem został zastąpiony przezroczystym typu „fishbowl” dla lepszej widoczności, a kombinezon EVA na powierzchni Księżyca zawierałby bieliznę chłodzoną wodą.

Deke Slayton , uziemiony astronauta Merkurego , który został dyrektorem operacji załóg lotniczych w programach Gemini i Apollo, wybrał pierwszą załogę Apollo w styczniu 1966 r., Z Grissomem jako pilotem dowodzącym, White jako starszym pilotem i debiutantem Donnem F. Eisele jako pilotem . Ale Eisele dwukrotnie zwichnął ramię na pokładzie samolotu do treningu nieważkości KC135 i 27 stycznia musiał przejść operację. Slayton zastąpił go Chaffee. NASA ogłosiła ostateczny wybór załogi AS-204 21 marca 1966 r., z załogą rezerwową składającą się z weteranów Gemini, Jamesa McDivitta i Davida Scotta , z debiutantem Russellem L. „Rusty” Schweickartem . Weteran Mercury/Gemini Wally Schirra , Eisele i debiutant Walter Cunningham zostali ogłoszeni 29 września główną załogą AS-205.

W grudniu 1966 r. Misja AS-205 została odwołana, ponieważ walidacja CSM miała zostać przeprowadzona podczas 14-dniowego pierwszego lotu, a AS-205 byłby poświęcony eksperymentom kosmicznym i nie wniósłby żadnej nowej wiedzy inżynierskiej o statku kosmicznym. Jego Saturn IB został przydzielony do podwójnej misji, obecnie przemianowanej na AS-205/208 lub AS-258, zaplanowanej na sierpień 1967 r. McDivitt, Scott i Schweickart zostali awansowani do głównej załogi AS-258, a Schirra, Eisele i Cunningham zostali przeniesieni jako rezerwowa załoga Apollo  1.

Opóźnienia programowe

Statek kosmiczny do misji AS-202 i AS-204 został dostarczony przez North American Aviation do Centrum Kosmicznego im. Kennedy'ego z długą listą problemów sprzętowych, które należało naprawić przed lotem; te opóźnienia spowodowały, że wystrzelenie AS-202 przesunęło się w tyle za AS-203 i wyeliminowało nadzieje, że pierwsza misja załogowa może być gotowa do wystrzelenia już w listopadzie 1966 r., równolegle z ostatnią misją Gemini. Ostatecznie planowany termin lotu AS-204 został przesunięty na 21 lutego 1967 roku.

North American Aviation było głównym wykonawcą nie tylko Apollo CSM, ale także drugiego stopnia Saturna  V S-II , a opóźnienia na tym etapie spowodowały, że pierwszy  lot Saturna V bez załogi AS-501 przesunął się z końca 1966 roku na listopad 1967 roku. początkowy montaż AS-501 wymagał użycia atrapy szpuli dystansowej zamiast sceny.)

Problemy z Ameryką Północną były na tyle poważne pod koniec 1965 roku, że administrator załogowych lotów kosmicznych George Mueller wyznaczył dyrektora programowego Samuela Phillipsa na szefa „zespołu tygrysów ” w celu zbadania problemów Ameryki Północnej i zidentyfikowania poprawek. Phillips udokumentował swoje odkrycia w liście z 19 grudnia do prezesa NAA Lee Atwooda , z mocno sformułowanym listem od Muellera, a także przedstawił wyniki Muellerowi i zastępcy administratora Robertowi Seamansowi. W międzyczasie Grumman napotykał również problemy z modułem księżycowym, eliminując nadzieje, że będzie on gotowy do lotu z załogą w 1967 roku, niedługo po pierwszych lotach CSM z załogą.

Pożar Apollo 1

Zwęglone wnętrze kabiny Apollo 1

Grissom, White i Chaffee postanowili nazwać swój lot Apollo  1 jako motywację do pierwszego lotu z załogą. Szkolili i przeprowadzali testy swojego statku kosmicznego w Ameryce Północnej oraz w komorze wysokościowej w Centrum Kosmicznym im. Kennedy'ego. Na styczeń zaplanowano test „plug-out”, który symulowałby odliczanie do startu na LC-34 z przejściem statku kosmicznego z zasilania dostarczonego przez pad na zasilanie wewnętrzne. Jeśli się powiedzie, nastąpi bardziej rygorystyczny test symulacyjny odliczania bliżej startu 21 lutego, z zatankowanym zarówno statkiem kosmicznym, jak i pojazdem nośnym.

Test rozłączenia rozpoczął się rankiem 27 stycznia 1967 roku i od razu pojawiły się problemy. Po pierwsze, załoga zauważyła dziwny zapach w skafandrze, który opóźniał uszczelnienie włazu. Następnie problemy z komunikacją frustrowały astronautów i wymusiły wstrzymanie symulowanego odliczania. Podczas tego zatrzymania w kabinie wybuchł pożar elektryczny, który szybko rozprzestrzenił się w atmosferze wysokiego ciśnienia i 100% tlenu. Ciśnienie wzrosło na tyle wysoko, że wewnętrzna ściana kabiny pękła, umożliwiając wybuch ognia na obszar lądowiska i frustrujące próby ratowania załogi. Astronauci zostali uduszeni, zanim właz mógł zostać otwarty.

Skafander Bloku II w styczniu 1968 roku, przed (po lewej) i po zmianach zalecanych po pożarze Apollo  1

NASA natychmiast zwołała komisję ds. przeglądu wypadków, nadzorowaną przez obie izby Kongresu. Chociaż ustalenie odpowiedzialności za wypadek było złożone, komisja rewizyjna stwierdziła, że ​​„występowały braki w projekcie modułu dowodzenia, wykonawstwie i kontroli jakości”. Pod naciskiem administratora NASA Webba firma North American usunęła Harrisona Stormsa ze stanowiska kierownika programu modułu dowodzenia. Webb przeniósł również kierownika biura programu statków kosmicznych Apollo (ASPO), Josepha Francisa Shea , zastępując go George'em Lowem .

Aby usunąć przyczyny pożaru, dokonano zmian w statku kosmicznym Bloku II i procedurach operacyjnych, z których najważniejsze to użycie mieszanki azotu i tlenu zamiast czystego tlenu przed i podczas startu oraz usunięcie łatwopalnej kabiny i skafandra kosmicznego materiały. Projekt Bloku II wymagał już wymiany pokrywy włazu Bloku I typu wtykowego na szybko zwalniane drzwi otwierane na zewnątrz. NASA przerwała program Block I z załogą, używając  statku kosmicznego Block I tylko do  lotów Saturn V bez załogi. Członkowie załogi nosiliby również wyłącznie zmodyfikowane, ognioodporne skafandry kosmiczne A7L Block II i byliby oznaczeni tytułami Block II, niezależnie od tego, czy LM był obecny podczas lotu, czy nie.

Testy Saturna V i LM bez załogi

24 kwietnia 1967 r. Mueller opublikował oficjalny schemat numeracji misji Apollo, używając kolejnych numerów dla wszystkich lotów, z załogą lub bez załogi. Sekwencja zaczęłaby się od Apollo 4 , aby objąć pierwsze trzy loty bez załogi, jednocześnie wycofując  oznaczenie Apollo 1, aby uhonorować załogę, zgodnie z życzeniem ich wdów.

We wrześniu 1967 roku Mueller zatwierdził sekwencję rodzajów misji , które należało pomyślnie wykonać, aby osiągnąć załogowe lądowanie na Księżycu. Każdy krok musiał zostać pomyślnie wykonany, zanim można było wykonać następne, i nie było wiadomo, ile prób każdej misji będzie potrzebnych; dlatego zamiast cyfr używano liter. Misje A były walidacją Saturna V bez załogi; B była walidacją LM bez załogi przy użyciu Saturn IB; C został przetestowany przez CSM na orbicie Ziemi z załogą przy użyciu Saturn IB; D był pierwszym lotem CSM / LM z załogą (zastąpił AS-258 przy użyciu jednego startu Saturn V); E byłby lotem CSM/LM na wyższą orbitę okołoziemską; F byłaby pierwszą misją księżycową, testującą LM na orbicie księżycowej, ale bez lądowania („próba generalna”); a G byłoby pierwszym lądowaniem z załogą. Lista typów obejmowała kontynuację eksploracji Księżyca, obejmując lądowania na Księżycu H , I dla księżycowych misji badawczych na orbicie i J dla lądowań na Księżycu z przedłużonym pobytem.

Opóźnienie w CSM spowodowane pożarem umożliwiło NASA dogonienie LM i Saturna  V z oceną ludzi. Apollo  4 (AS-501) był pierwszym lotem Saturna  V bez załogi, z CSM Bloku  I 9 listopada, 1967. Zdolność osłony termicznej modułu dowodzenia do przetrwania ponownego wejścia na orbitę przez Księżyc została zademonstrowana przy użyciu silnika modułu serwisowego do wbicia go w atmosferę z prędkością wyższą niż zwykła prędkość ponownego wejścia na orbitę Ziemi.

Apollo 5 (AS-204) był pierwszym lotem testowym LM bez załogi na orbicie okołoziemskiej, wystrzelonym z lądowiska 37 22 stycznia 1968 r. Przez Saturn IB, który zostałby użyty w Apollo 1. Silniki LM pomyślnie przetestowano- wystrzelił i ponownie uruchomił, pomimo błędu programowania komputera, który przerwał odpalanie pierwszego stopnia zniżania. Silnik wznoszenia został odpalony w trybie przerwania, znanym jako test „fire-in-the-hole”, w którym został zapalony jednocześnie z wyrzuceniem stopnia zniżania. Chociaż Grumman chciał drugiego testu bez załogi, George Low zdecydował, że następny lot LM będzie z załogą.

Następnie 4 kwietnia 1968 roku pojawił się Apollo 6 (AS-502), który przewoził CSM i artykuł testowy LM jako balast. Celem tej misji było osiągnięcie trans-księżycowego zastrzyku, po którym nastąpi symulowane bezpośrednie przerwanie powrotu, przy użyciu silnika modułu serwisowego, aby osiągnąć kolejny szybki powrót. Saturn V doświadczył oscylacji pogo , problemu spowodowanego niestabilnym spalaniem silnika, które uszkodziło przewody paliwowe na drugim i trzecim etapie. Dwa silniki S-II wyłączyły się przedwcześnie, ale pozostałe silniki były w stanie to zrekompensować. Uszkodzenie silnika trzeciego stopnia było poważniejsze, uniemożliwiając jego ponowne uruchomienie w celu wtrysku przez Księżyc. Kontrolerzy misji byli w stanie wykorzystać silnik modułu serwisowego do zasadniczo powtórzenia profilu lotu Apollo 4. Opierając się na dobrych osiągach Apollo  6 i identyfikacji zadowalających rozwiązań  problemów Apollo 6, NASA ogłosiła załogę Saturna  V gotową do lotu, anulując trzeci test bez załogi.

Załogowe misje rozwojowe

Apollo 1 unsuccessful first crewed CSM test Apollo 7 first crewed CSM test Apollo 8 first crewed flight to the Moon Apollo 9 crewed Earth orbital LM test Apollo 10 crewed lunar orbital LM test Apollo 11 first crewed Moon landingZłożony obraz sześciu naszywek misji rozwojowych Apollo z załogą, od Apollo 1 do Apollo 11.
Łatki misji rozwojowych z załogą Apollo. Kliknij łatkę, aby przeczytać główny artykuł o tej misji.

Apollo 7 , wystrzelony z LC-34 11 października 1968 roku, był  misją C, z załogą Schirry , Eisele i Cunninghama . Był to 11-dniowy lot na orbitę okołoziemską, podczas którego testowano systemy CSM.

Apollo 8 miał być misją D w grudniu 1968 r., Z załogą McDivitt, Scott i Schweickart, wystrzeloną na Saturnie  V zamiast dwóch Saturn IB. Latem stało się jasne, że LM nie będzie gotowy na czas. Zamiast marnować Saturna V na kolejną prostą misję okrążającą Ziemię, kierownik ASPO, George Low, zasugerował śmiały krok wysłania Apollo  8 na orbitę Księżyca, odkładając  misję D do następnej misji w marcu 1969 roku i eliminując misję E. To pozwoliłoby utrzymać program na właściwym torze. Związek Radziecki wysłał dwa żółwie, mączniki, muszki winne i inne formy życia wokół Księżyca 15 września 1968 roku na pokładzie Zond 5 i wierzono, że wkrótce mogą powtórzyć ten wyczyn z ludzkimi kosmonautami. Decyzja nie została ogłoszona publicznie aż do pomyślnego zakończenia misji Apollo 7. Weterani Gemini Frank Borman i Jim Lovell oraz nowicjusz William Anders przykuli uwagę świata, wykonując dziesięć orbit księżycowych w ciągu 20 godzin, transmitując telewizyjne zdjęcia powierzchni Księżyca w Wigilię Bożego Narodzenia oraz bezpiecznego powrotu na Ziemię.

Neil Armstrong schodzi po drabinie LM, przygotowując się do pierwszych kroków na powierzchni Księżyca, jak transmitowano na żywo w telewizji 20 lipca 1969 r.

W marcu następnego roku lot LM, spotkanie i dokowanie zostały pomyślnie zademonstrowane na orbicie okołoziemskiej na Apollo 9 , a Schweickart przetestował pełny kombinezon księżycowy EVA z przenośnym systemem podtrzymywania życia (PLSS) poza LM. Misja F została pomyślnie przeprowadzona na Apollo 10 w maju 1969 roku przez weteranów Gemini, Thomasa P. Stafforda , Johna Younga i Eugene'a Cernana . Stafford i Cernan zabrali LM na odległość 50 000 stóp (15 km) od powierzchni Księżyca.

Misja G została wykonana na Apollo 11 w lipcu 1969 roku przez załogę weteranów Gemini, składającą się z Neila Armstronga , Michaela Collinsa i Buzza Aldrina . Armstrong i Aldrin wykonali pierwsze lądowanie na Morzu Spokoju o godzinie 20:17:40 UTC 20 lipca 1969 roku. Spędzili łącznie 21 godzin i 36 minut na powierzchni i spędzili 2  godziny i 31 minut poza statkiem kosmicznym, chodzenie po powierzchni, robienie zdjęć, zbieranie próbek materiałów i rozmieszczanie zautomatyzowanych instrumentów naukowych, przy jednoczesnym ciągłym wysyłaniu czarno-białej telewizji z powrotem na Ziemię. Astronauci bezpiecznie wrócili 24 lipca.

To jeden mały krok dla [człowieka], jeden wielki skok dla ludzkości.

—  Neil Armstrong tuż po wejściu na powierzchnię Księżyca

Produkcja lądowań na Księżycu

W listopadzie 1969 roku Charles „Pete” Conrad stał się trzecią osobą, która stanęła na Księżycu, co zrobił, mówiąc bardziej nieformalnie niż Armstrong:

Whoopee! Stary, to mogło być małe dla Neila , ale dla mnie to długie.

—  Piotr Konrad
Apollo 12 second crewed Moon landing Apollo 13 unsuccessful Moon landing attempt Apollo 14 third crewed Moon landing Apollo 15 fourth crewed Moon landing Apollo 16 fifth crewed Moon landing Apollo 17 sixth crewed Moon landingZłożony obraz sześciu naszywek misji lądowania na Księżycu Apollo z załogą, od Apollo 12 do Apollo 17.
Naszywki misji lądowania na Księżycu z załogą produkcji Apollo. Kliknij łatkę, aby przeczytać główny artykuł o tej misji.

Conrad i nowicjusz Alan L. Bean wykonali precyzyjne lądowanie Apollo 12 w niewielkiej odległości od bezzałogowej sondy księżycowej Surveyor 3 , która wylądowała w kwietniu 1967 roku na Oceanie Burz . Pilotem modułu dowodzenia był weteran Gemini Richard F. Gordon Jr. Conrad i Bean nosili pierwszą kolorową kamerę telewizyjną na powierzchni Księżyca, ale została ona uszkodzona, gdy przypadkowo skierowano ją w Słońce. Zrobili dwie EVA o łącznej wartości 7  godzin i 45 minut. Na jednym podeszli do Surveyora, sfotografowali go i usunęli niektóre części, które zwrócili na Ziemię.

Zakontraktowana partia 15 Saturn V wystarczyła na misje lądowania na Księżycu przez Apollo 20. Wkrótce po Apollo 11 NASA opublikowała wstępną listę ośmiu kolejnych planowanych miejsc lądowania po Apollo 12, z planami zwiększenia masy CSM i LM dla ostatnie pięć misji, wraz z ładownością Saturna V. Te ostatnie misje łączyłyby typy I i J z listy z 1967 roku, umożliwiając CMP obsługę pakietu księżycowych czujników orbitalnych i kamer, podczas gdy jego towarzysze byli na powierzchni, i pozwalając im pozostać na Księżycu przez ponad trzy dni. Misje te obejmowałyby również Lunar Roving Vehicle (LRV), zwiększając obszar eksploracji i umożliwiając telewizyjny start LM. Ponadto skafander kosmiczny Block II został poprawiony pod kątem rozszerzonych misji , aby zapewnić większą elastyczność i widoczność podczas prowadzenia LRV.

Lądowanie Apollo na Księżycu, 1969–1972

Sukces dwóch pierwszych lądowań pozwolił obsadzić pozostałe misje jednym weteranem jako dowódcą i dwoma nowicjuszami. Apollo 13 wystrzelił Lovella, Jacka Swigerta i Freda Haise'a w kwietniu 1970 roku, kierując się w stronę formacji Fra Mauro . Ale dwa dni później eksplodował zbiornik z ciekłym tlenem, wyłączając moduł serwisowy i zmuszając załogę do użycia LM jako „łodzi ratunkowej” do powrotu na Ziemię. Zwołano kolejną komisję rewizyjną NASA w celu ustalenia przyczyny, która okazała się połączeniem uszkodzenia czołgu w fabryce oraz niedokonania przez podwykonawcę elementu czołgu zgodnie ze zaktualizowanymi specyfikacjami projektowymi. Apollo został ponownie uziemiony na pozostałą część 1970 roku, podczas gdy zbiornik tlenu został przeprojektowany i dodano dodatkowy.

Redukcje misji

Mniej więcej w czasie pierwszego lądowania w 1969 roku zdecydowano się użyć istniejącego Saturna V do wystrzelenia laboratorium orbitalnego Skylab zbudowanego na ziemi, zastępując pierwotny plan budowy go na orbicie z kilku startów Saturna IB; wyeliminowało to Apollo 20. Roczny budżet NASA również zaczął się kurczyć w świetle udanego lądowania, a NASA musiała również udostępnić fundusze na rozwój nadchodzącego promu kosmicznego . Do 1971 roku podjęto decyzję o anulowaniu również misji 18 i 19. Dwa nieużywane Saturny V stały się eksponatami muzealnymi w John F. Kennedy Space Center na Merritt Island na Florydzie, George C. Marshall Space Center w Huntsville , Alabama, Michoud Assembly Obiekt w Nowym Orleanie w Luizjanie i Lyndon B. Johnson Space Center w Houston w Teksasie.

Cięcia zmusiły planistów misji do ponownej oceny pierwotnie planowanych miejsc lądowania w celu uzyskania najbardziej efektywnej próbki geologicznej i zebrania danych z pozostałych czterech misji. Apollo 15 miał być ostatnią z misji serii H, ale ponieważ pozostały tylko dwie kolejne misje, zmieniono ją na pierwszą z trzech misji J.

Misja Apollo 13 Fra Mauro została przeniesiona do Apollo 14 , dowodzonego w lutym 1971 przez weterana Merkurego Alana Sheparda , wraz ze Stuartem Roosą i Edgarem Mitchellem . Tym razem misja zakończyła się sukcesem. Shepard i Mitchell spędzili 33 godziny i 31 minut na powierzchni i ukończyli dwie EVA trwające łącznie 9  godzin i 24 minuty, co było rekordem najdłuższej EVA przez załogę księżycową w tamtym czasie.

W sierpniu 1971 roku, tuż po zakończeniu misji Apollo 15, prezydent Richard Nixon zaproponował odwołanie dwóch pozostałych misji lądowania na Księżycu, Apollo 16 i 17. Zastępca dyrektora Biura Zarządzania i Budżetu Caspar Weinberger był temu przeciwny i przekonał Nixona do utrzymania pozostałe misje.

Rozszerzone misje

Księżycowy pojazd wędrowny używany na Apollos 15–17

Apollo 15 został wystrzelony 26 lipca 1971 roku wraz z Davidem Scottem , Alfredem Wordenem i Jamesem Irwinem . Scott i Irwin wylądowali 30 lipca w pobliżu Hadley Rille i spędzili na powierzchni niecałe dwa dni, 19 godzin. W ciągu ponad 18 godzin EVA zebrali około 77 kilogramów (170 funtów) materiału księżycowego.

Tablica pozostawiona na Księżycu przez Apollo 17

Apollo 16 wylądował na Wyżynie Kartezjusza 20 kwietnia 1972 roku. Załogą dowodził John Young, wraz z Kenem Mattingly i Charlesem Duke'em . Young i Duke spędzili na powierzchni niecałe trzy dni, w sumie ponad 20 godzin EVA.

Apollo 17 był ostatnim z programu Apollo, który wylądował w regionie Taurus-Littrow w grudniu 1972 roku. Eugene Cernan dowodził Ronaldem E. Evansem i pierwszym naukowcem-astronautą NASA, geologiem, dr Harrisonem H. Schmittem . Schmitt był pierwotnie zaplanowany na Apollo 18, ale księżycowa społeczność geologiczna lobbowała za włączeniem go do ostatecznego lądowania na Księżycu. Cernan i Schmitt pozostali na powierzchni nieco ponad trzy dni i spędzili nieco ponad 23 godziny całkowitej EVA.

Anulowane misje

Zaplanowano kilka misji, ale zostały one anulowane przed sfinalizowaniem szczegółów.

Podsumowanie misji

Przeznaczenie Data Uruchom
pojazd
CSM LM Załoga Streszczenie
AS-201 26 lutego 1966 AS-201 CSM-009 Nic Nic Pierwszy lot Saturna IB i Bloku I CSM; suborbitalny do Oceanu Atlantyckiego; kwalifikowaną osłonę termiczną do prędkości powrotu na orbitę.
AS-203 5 lipca 1966 AS-203 Nic Nic Nic Brak statku kosmicznego; obserwacje zachowania ciekłego paliwa wodorowego na orbicie, w celu wsparcia projektowania możliwości ponownego uruchomienia S-IVB.
AS-202 25 sierpnia 1966 AS-202 CSM-011 Nic Nic Suborbitalny lot CSM do Oceanu Spokojnego.
AS-204 (Apollo 1) 21 lutego 1967 AS-204 CSM-012 Nic Gus Grissom
Ed White
Roger B. Chaffee
Nie leciał. Wszyscy członkowie załogi zginęli w pożarze podczas testu platformy startowej 27 stycznia 1967 roku.
Apollo 4 9 listopada 1967 AS-501 CSM-017 LTA-10R Nic Pierwszy lot testowy Saturna V, umieścił CSM na wysokiej orbicie okołoziemskiej; zademonstrowany restart S-IVB; kwalifikowana osłona termiczna CM do księżycowej prędkości ponownego wejścia.
Apollo 5 22-23 stycznia 1968 AS-204 Nic LM-1 Nic Test lotu LM na orbicie okołoziemskiej, wystrzelony na Saturnie IB; zademonstrowany napęd wznoszenia i opadania; oceniony przez ludzi LM.
Apollo 6 4 kwietnia 1968 AS-502 CM-020
SM-014
LTA-2R Nic Bez załogi, drugi lot Saturna V, próba zademonstrowania wtrysku przez księżyc i przerwania bezpośredniego powrotu przy użyciu silnika SM; trzy awarie silnika, w tym awaria ponownego uruchomienia S-IVB. Kontrolerzy lotu wykorzystali silnik SM do powtórzenia profilu lotu Apollo 4. Saturn V oceniony przez ludzi.
Apollo 7 11–22 października 1968 r AS-205 CSM-101 Nic Wally Schirra
Walt Cunningham
Donn Eisele
Pierwsza załogowa demonstracja CSM Bloku II na orbicie okołoziemskiej, wystrzelona na Saturnie IB. Pierwsza transmisja telewizyjna na żywo z misji załogowej.
Apollo 8 21-27 grudnia 1968 AS-503 CSM-103 LTA-B Franka Bormana
Jamesa Lovella
Williama Andersa
Pierwszy załogowy lot Saturna V; Pierwszy załogowy lot na Księżyc; CSM wykonał 10 orbit księżycowych w ciągu 20 godzin.
Apollo 9 3-13 marca 1969 AS-504 CSM-104 Gumdrop Pająk LM-3
Jamesa McDivitta,
Davida Scotta
Russella Schweickarta
Drugi załogowy lot Saturna V; Pierwszy załogowy lot CSM i LM na orbicie okołoziemskiej; zademonstrował przenośny system podtrzymywania życia, który ma być używany na powierzchni Księżyca.
Apollo 10 18-26 maja 1969 AS-505 CSM-106 Charlie Brown LM-4
Snoopy
Thomas Stafford
John Młody
Eugene Cernan
Próba generalna przed pierwszym lądowaniem na Księżycu; zleciał LM na wysokość 50 000 stóp (15 km) od powierzchni Księżyca.
Apollo 11 16-24 lipca 1969 AS-506 CSM-107 Kolumbia LM-5 Orzeł Neila Armstronga
Michaela Collinsa
Buzza Aldrina
Pierwsze lądowanie z załogą w Tranquility Base , Sea of ​​Tranquillity . Czas EVA na powierzchni: 2:31 godz. Zwrócone próbki: 47,51 funta (21,55 kg).
Apollo 12 14-24 listopada 1969 AS-507 CSM-108 Yankee Clipper LM-6
Nieustraszony
C. „Pete” Conrad
Richard Gordon
Alan Bean
Drugie lądowanie w Oceanie Burz w pobliżu Surveyora 3 . Czas EVA na powierzchni: 7:45 godz. Zwrócone próbki: 75,62 funta (34,30 kg).
Apollo 13 11-17 kwietnia 1970 AS-508 CSM-109 Odyseja LM-7
Wodnik
James Lovell
Jack Swigert
Fred Haise
Trzecia próba lądowania przerwana podczas transportu na Księżyc z powodu awarii SM. Załoga użyła LM jako „łodzi ratunkowej”, aby powrócić na Ziemię. Misja oznaczona jako „udana porażka”.
Apollo 14 31 stycznia - 9 lutego 1971 AS-509 CSM-110 Kitty Hawk LM-8
Antares
Alana Sheparda
Stuarta Roosa
Edgara Mitchella
Trzecie lądowanie, w formacji Fra Mauro , położone na północny wschód od Oceanu Burz. Czas EVA na powierzchni: 9:21 godz. Zwrócone próbki: 94,35 funta (42,80 kg).
Apollo 15 26 lipca - 7 sierpnia 1971 AS-510 CSM-112 Wysiłek LM-10
Sokół
David Scott
Alfred Worden
James Irwin
Pierwszy rozszerzony LM i łazik wylądowały w Hadley-Apennine , położonym w pobliżu Morza Deszczów. Czas EVA na powierzchni: 18:33 godz. Zwrócone próbki: 169,10 funtów (76,70 kg).
Apollo 16 16-27 kwietnia 1972 AS-511 CSM-113 Casper LM-11
Orion
John Young
T. Kenneth Mattingly
Charles Duke
Wylądował na Równinie Kartezjusza . Łazik na Księżycu. Czas EVA na powierzchni: 20:14 godz. Zwrócone próbki: 207,89 funtów (94,30 kg).
Apollo 17 7-19 grudnia 1972 AS-512 CSM-114 Ameryka LM-12
Challenger
Eugene Cernan
Ronald Evans
Harrison Schmitt
Tylko nocny start Saturna V. Wylądował w Taurus-Littrow . Łazik na Księżycu. Pierwszy geolog na Księżycu. Ostatnie lądowanie Apollo na Księżycu z załogą. Czas EVA na powierzchni: 22:02 godz. Zwrócone próbki: 243,40 funtów (110,40 kg).

Źródło: Apollo by the Numbers: A Statistical Reference (Orloff 2004)

Próbki zwrócone

Najsłynniejsza z odzyskanych skał księżycowych, Genesis Rock , powróciła z Apollo 15.
Ferroan Anorthosite Księżycowa skała, zwrócona z Apollo 16

Program Apollo zwrócił ponad 382 kg (842 funtów) księżycowych skał i gleby do Lunar Receiving Laboratory w Houston. Obecnie 75% próbek jest przechowywanych w Lunar Sample Laboratory Facility zbudowanym w 1979 roku.

Skały zebrane z Księżyca są niezwykle stare w porównaniu ze skałami znalezionymi na Ziemi, jak zmierzono za pomocą radiometrycznych technik datowania . Ich wiek waha się od około 3,2 miliarda lat w przypadku próbek bazaltowych pochodzących z marii księżycowej do około 4,6 miliarda lat w przypadku próbek pochodzących ze skorupy górskiej . Jako takie reprezentują próbki z bardzo wczesnego okresu rozwoju Układu Słonecznego , których w dużej mierze nie ma na Ziemi. Jedna ważna skała znaleziona podczas programu Apollo, nazwana Genesis Rock , została odzyskana przez astronautów Davida Scotta i Jamesa Irwina podczas misji Apollo 15. Ta skała anortozytowa składa się prawie wyłącznie z bogatego w wapń minerału skaleniowego anortytu i uważa się, że jest reprezentatywna dla skorupy górskiej. Składnik geochemiczny o nazwie KREEP został odkryty przez Apollo 12, który nie ma znanego ziemskiego odpowiednika. KREEP i próbki anortozytowe zostały wykorzystane do wywnioskowania, że ​​​​zewnętrzna część Księżyca była kiedyś całkowicie stopiona (patrz księżycowy ocean magmy ).

Prawie wszystkie skały wykazują ślady efektów procesu uderzeniowego. Wiele próbek wydaje się być wypełnionych kraterami uderzeniowymi mikrometeoroidów , których nigdy nie widać na ziemskich skałach ze względu na gęstą atmosferę. Wiele z nich wykazuje oznaki poddania ich działaniu fal uderzeniowych pod wysokim ciśnieniem, które są generowane podczas uderzeń. Niektóre z zwracanych próbek pochodzą ze stopu uderzeniowego (materiały stopiły się w pobliżu krateru uderzeniowego). Wszystkie próbki zwrócone z Księżyca są silnie zbrykcjonowane w wyniku wielokrotnych uderzeń.

Na podstawie analiz składu zwróconych próbek księżycowych obecnie uważa się, że Księżyc powstał w wyniku zderzenia dużego ciała astronomicznego z Ziemią.

Koszty

Apollo kosztował 25,4 miliarda dolarów (lub około 164 miliardów dolarów w dolarach z 2021 roku po uwzględnieniu inflacji za pomocą indeksu deflatora PKB ).

Z tej kwoty 20,2 miliarda dolarów (skorygowane 131 miliardów dolarów) wydano na projektowanie, rozwój i produkcję rakiet nośnych z rodziny Saturn , statku kosmicznego Apollo , skafandrów kosmicznych , eksperymentów naukowych i operacji misyjnych. Koszt budowy i obsługi obiektów naziemnych związanych z Apollo, takich jak centra lotów kosmicznych NASA oraz globalna sieć śledzenia i pozyskiwania danych , dodał dodatkowe 5,2 miliarda dolarów (33,7 miliarda dolarów po korekcie).

Kwota ta wzrasta do 28 miliardów dolarów (181 miliardów dolarów skorygowanych), jeśli uwzględni się koszty powiązanych projektów, takich jak Project Gemini i roboty Ranger , Surveyor i Lunar Orbiter .

Oficjalne zestawienie kosztów NASA, przedstawione Kongresowi wiosną 1973 roku, przedstawia się następująco:

Projekt Apollo Koszt (oryginalny $)
Statek kosmiczny Apollo 8,5 miliarda
Pojazdy startowe Saturn 9,1 miliarda
Uruchom rozwój silnika pojazdu 0,9 miliarda
Operacje 1,7 miliarda
Razem badania i rozwój 20,2 miliarda
Śledzenie i gromadzenie danych 0,9 miliarda
Obiekty naziemne 1,8 miliarda
Eksploatacja instalacji 2,5 miliarda
Całkowity 25,4 miliarda

Dokładne oszacowanie kosztów lotów kosmicznych ludzi było trudne na początku lat sześćdziesiątych, ponieważ możliwości były nowe i brakowało doświadczenia w zarządzaniu. Wstępna analiza kosztów przeprowadzona przez NASA oszacowała, że ​​lądowanie na Księżycu z załogą wyniesie od 7 do 12 miliardów dolarów. Administrator NASA, James Webb, zwiększył te szacunki do 20 miliardów dolarów, zanim zgłosił je wiceprezydentowi Johnsonowi w kwietniu 1961 roku.

Projekt Apollo był ogromnym przedsięwzięciem, reprezentującym największy projekt badawczo-rozwojowy w czasie pokoju. W szczytowym okresie zatrudniała ponad 400 000 pracowników i kontrahentów w całym kraju i odpowiadała za ponad połowę całkowitych wydatków NASA w latach 60. Po pierwszym lądowaniu na Księżycu zainteresowanie opinii publicznej i politycznej osłabło, w tym zainteresowanie prezydenta Nixona, który chciał ograniczyć wydatki federalne. Budżet NASA nie był w stanie utrzymać misji Apollo, które kosztowały średnio 445 milionów dolarów (po korekcie 2,4 miliarda dolarów) przy jednoczesnym rozwijaniu promu kosmicznego . Ostatnim rokiem podatkowym finansowania Apollo był rok 1973.

Program aplikacji Apollo

Wychodząc poza załogowe lądowania na Księżycu, NASA zbadała kilka post-księżycowych zastosowań sprzętu Apollo. Seria rozszerzeń Apollo ( Apollo X ) proponowała do 30 lotów na orbitę Ziemi, wykorzystując przestrzeń w adapterze modułu księżycowego statku kosmicznego (SLA) do pomieszczenia małego laboratorium orbitalnego (warsztatu). Astronauci będą nadal używać CSM jako promu do stacji. Po tych badaniach zaprojektowano większy warsztat orbitalny, który miał zostać zbudowany na orbicie z pustego górnego stopnia S-IVB Saturn i rozwinął się w program Apollo Applications Program (AAP). Uzupełnieniem warsztatu miał być montaż teleskopu Apollo , który można było przymocować do stopnia wznoszenia modułu księżycowego za pomocą stojaka. Najbardziej ambitny plan zakładał użycie pustego S-IVB jako międzyplanetarnego statku kosmicznego do misji przelotu obok Wenus .

Warsztat orbitalny S-IVB był jedynym z tych planów, który wyszedł z deski kreślarskiej. Nazwany Skylab , został zmontowany raczej na ziemi niż w kosmosie i wystrzelony w 1973 roku przy użyciu dwóch dolnych stopni Saturna V. Był wyposażony w uchwyt do teleskopu Apollo. Ostatnia załoga Skylab opuściła stację 8 lutego 1974 r., a sama stacja ponownie weszła w atmosferę w 1979 r. po zbyt długim opóźnieniu rozwoju promu kosmicznego , aby go uratować.

Program Apollo – Sojuz wykorzystywał również sprzęt Apollo do pierwszego wspólnego lotu kosmicznego, torując drogę do przyszłej współpracy z innymi narodami w programach promu kosmicznego i Międzynarodowej Stacji Kosmicznej .

Ostatnie obserwacje

Baza Tranquility , sfotografowana w marcu 2012 przez Lunar Reconnaissance Orbiter

W 2008 roku sonda SELENE , należąca do Japońskiej Agencji Badań Lotniczych i Kosmicznych, zaobserwowała halo otaczające krater powybuchowy modułu księżycowego Apollo 15 podczas orbitowania nad powierzchnią Księżyca.

Począwszy od 2009 roku, robot NASA Lunar Reconnaissance Orbiter , krążąc na orbicie 50 kilometrów (31 mil) nad Księżycem, fotografował pozostałości programu Apollo pozostawione na powierzchni Księżyca oraz każde miejsce, w którym wylądowały załogowe loty Apollo. Okazało się, że wszystkie flagi Stanów Zjednoczonych pozostawione na Księżycu podczas misji Apollo nadal stoją, z wyjątkiem jednej pozostawionej podczas misji Apollo 11, która została wysadzona podczas startu tej misji z powierzchni Księżyca; stopień, w jakim te flagi zachowują swoje oryginalne kolory, pozostaje nieznany. Flagi nie można zobaczyć przez teleskop z Ziemi.

W artykule redakcyjnym z 16 listopada 2009 r. The New York Times napisał:

[T] tutaj jest coś strasznie tęsknego w tych zdjęciach miejsc lądowania Apollo. Szczegóły są takie, że gdyby Neil Armstrong szedł tam teraz, moglibyśmy go rozpoznać, nawet jego kroki, jak ścieżka astronautów wyraźnie widoczna na zdjęciach z miejsca Apollo 14. Być może tęsknota jest spowodowana poczuciem zwykłej wielkości w tych misjach Apollo. Być może jest to również przypomnienie o ryzyku, które wszyscy odczuwaliśmy po wylądowaniu Orła – o możliwości, że może nie być w stanie ponownie wzbić się w powietrze, a astronauci utkną na Księżycu. Ale może się również zdarzyć, że zdjęcie takie jak to jest tak bliskie, jak tylko jesteśmy w stanie spojrzeć bezpośrednio w przeszłość człowieka  … Tam znajduje się moduł księżycowy [Apollo 11], zaparkowany dokładnie tam, gdzie wylądował 40 lat temu , jakby jeszcze 40 lat temu było naprawdę i od tamtej pory tylko w wyobraźni.

Dziedzictwo

Nauka i inżynieria

Program Apollo został opisany jako największe osiągnięcie technologiczne w historii ludzkości. Apollo stymulował wiele dziedzin technologii, prowadząc do ponad 1800 produktów spin-off od 2015 r., W tym postęp w rozwoju bezprzewodowych elektronarzędzi, materiałów ognioodpornych , monitorów pracy serca , paneli słonecznych , obrazowania cyfrowego i wykorzystania ciekłego metanu jako paliwa. Projekt komputera pokładowego zastosowany zarówno w module księżycowym, jak i dowodzenia był, wraz z systemami rakietowymi Polaris i Minuteman , siłą napędową wczesnych badań nad układami scalonymi (IC). Do 1963 roku Apollo wykorzystywał 60 procent produkcji układów scalonych w Stanach Zjednoczonych. Zasadniczą różnicą między wymaganiami Apollo a programami rakietowymi była znacznie większa potrzeba niezawodności Apollo. Podczas gdy Marynarka Wojenna i Siły Powietrzne mogły obejść problemy z niezawodnością, rozmieszczając więcej pocisków, polityczny i finansowy koszt niepowodzenia misji Apollo był niedopuszczalnie wysoki.

Technologie i techniki wymagane dla Apollo zostały opracowane przez Project Gemini. Projekt Apollo był możliwy dzięki przyjęciu przez NASA nowych postępów w technologii elektroniki półprzewodnikowej , w tym tranzystorów polowych typu metal-tlenek-półprzewodnik (MOSFET) w Międzyplanetarnej Platformie Monitorowania (IMP) oraz krzemowych układów scalonych w komputerze nawigacyjnym Apollo (AGC) .

Wpływ kulturowy

Zdjęcie z Blue Marble zrobione 7 grudnia 1972 roku podczas Apollo 17. „Poszliśmy zbadać Księżyc i faktycznie odkryliśmy Ziemię”. — Eugeniusz Cernan

Załoga Apollo 8 przesłała na Ziemię pierwsze transmitowane na żywo zdjęcia Ziemi i Księżyca oraz odczytała historię stworzenia zawartą w Księdze Rodzaju w Wigilię 1968 roku. Szacuje się, że jedna czwarta ludności świata widziała — albo na żywo, albo z opóźnieniem — transmisja wigilijna podczas dziewiątej orbity Księżyca, a szacunkowo jedna piąta populacji świata oglądała transmisję na żywo z księżycowego spaceru Apollo 11.

Program Apollo wpłynął również na aktywizm środowiskowy w latach 70. ze względu na zdjęcia zrobione przez astronautów. Najbardziej znane to Earthrise , zrobione przez Williama Andersa na Apollo 8 i The Blue Marble , zrobione przez astronautów Apollo 17. Blue Marble został wydany podczas gwałtownego wzrostu ekologii i stał się symbolem ruchu ekologicznego jako przedstawienie kruchości, wrażliwości i izolacji Ziemi w ogromnej przestrzeni kosmicznej.

Według The Economist Apollo osiągnął cel prezydenta Kennedy'ego, jakim było pokonanie Związku Radzieckiego w wyścigu kosmicznym , dokonując wyjątkowego i znaczącego osiągnięcia, aby zademonstrować wyższość systemu wolnorynkowego . W publikacji zwrócono uwagę na ironię, że aby osiągnąć cel, program wymagał zorganizowania ogromnych zasobów publicznych w ramach ogromnej, scentralizowanej biurokracji rządowej.

Projekt przywracania transmisji danych Apollo 11

Przed 40. rocznicą misji Apollo 11 w 2009 roku NASA szukała oryginalnych taśm wideo z transmitowanego na żywo spaceru po księżycu. Po wyczerpujących trzyletnich poszukiwaniach stwierdzono, że taśmy zostały prawdopodobnie usunięte i ponownie wykorzystane. Zamiast tego została wydana nowa, zremasterowana cyfrowo wersja najlepszego dostępnego materiału telewizyjnego.

Przedstawienia na filmie

Filmy dokumentalne

Liczne filmy dokumentalne dotyczą programu Apollo i wyścigu kosmicznego, w tym:

Dokumentalne dramaty

Niektóre misje zostały udramatyzowane :

Powieściowy

Program Apollo był tematem kilku dzieł beletrystycznych, w tym:

Zobacz też

Bibliografia

Cytaty

Źródła

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne

raporty NASA

Multimedialne