Apollo 4 - Apollo 4

Apollo 4
Záchrana Apolla 4 - GPN-2006-000038.jpg
Apollo 4, první let nosné rakety Saturn V, vychází z odpalovací rampy 39A
Typ miseOběžný let CSM bez posádky na Zemi (A )
OperátorNASA[1]
ID COSPARU1967-113A
SATCAT Ne.3032
Trvání mise8 hodin, 36 minut, 59 sekund
Oběžné dráhy dokončeny3
Vlastnosti kosmické lodi
Kosmická loďApollo CSM -017
Apollo LTA-10R
VýrobceSeveroamerický Rockwell
Odpalovací mše36 856 kilogramů (81 253 lb)
Začátek mise
Datum spuštění9. listopadu 1967, 12:00:01 (1967-11-09UTC12: 00: 01Z) UTC
RaketaSaturn V SA-501
Spusťte webKennedy LC-39A
Konec mise
Obnoveno uživatelemUSSBennington
Datum přistání9. listopadu 1967, 20:37:00 (1967-11-09UTC20: 38Z) UTC
Místo přistáníSeverní Pacifik
30 ° 06 'severní šířky 172 ° 32 ′ západní délky / 30,100 ° S 172,533 ° Z / 30.100; -172.533 (Splashdown Apolla 4)
Orbitální parametry
Referenční systémGeocentrický
RežimVysoce eliptická oběžná dráha
Perigeová nadmořská výška-204 kilometrů (-110 NMI)[2]
Apogee nadmořská výška18 092 kilometrů (9 769 NMI)
Sklon31,9 stupňů
Doba314,58 minut (počáteční)
Epocha9. listopadu 1967[3]
← Apollo 1
Apollo 5  →
 

Apollo 4 (také známý jako AS-501) byl prvním neosazeným zkušebním letem Saturn V nosná raketa, typ používaný NÁS. Program Apollo poslat první astronauti do Měsíc. Vesmírné vozidlo bylo sestaveno v Budova vertikální montáže, a jako první byl spuštěn z Zahajovací komplex 39 na Vesmírné centrum Johna F. Kennedyho na Merritt Island, Florida, zařízení postavené speciálně pro Saturn V.

Apollo 4 byl test „vše nahoře“, což znamená, že všechny raketové stupně a kosmické lodě byly při prvním letu plně funkční, první pro NASA. Bylo to poprvé S-IC první etapa a S-II druhá etapa vzlétla. Rovněž to prokázalo S-IVB první restart za letu ve třetí fázi. Mise používala blok I. velitelský a servisní modul (CSM) upraven tak, aby otestoval několik klíčových revizí bloku II, včetně jeho tepelný štít při simulované rychlosti a úhlu lunárního návratu.

Původně plánovaný na konec roku 1966 byl let odložen na 9. listopadu 1967, a to především kvůli vývojovým problémům ve fázi S-II, se kterými se setkal Severoamerické letectví, výrobce pódia. Zpoždění bylo také způsobeno v menší míře četnými závadami v elektroinstalaci zjištěnými NASA v kosmické lodi Apollo, také postavené severoamerickými.

Mise byla prvním letem Apolla po odstávce uložené po Apollo 1 oheň, který zabil první posádku Apolla. Jako první použil oficiální systém číslování Apolla NASA zavedený v dubnu 1967, označený jako Apollo 4, protože v roce 1966 proběhly tři předchozí lety bez posádky Apollo / Saturn pomocí Saturn IB nosná raketa.

Mise trvala téměř devět hodin a stříkající dolů do Tichý oceán, dosažení všech cílů mise. NASA považovala tuto misi za úplný úspěch, protože se ukázalo, že Saturn V funguje, což je důležitý krok k dosažení cíle programu Apollo - přistát astronauty na Měsíci a bezpečně je přivést zpět do konce tohoto desetiletí.

Cíle

AS-501 byl prvním letem Saturnu V. V té době to byla největší nosná raketa, která se kdy pokusila o let.[4] Tato mise byla první, co NASA použila testování „vše nahoře“, rozhodnutí sahá až do konce roku 1963.[5] George Mueller, v té době vedoucí Úřadu NASA pro pilotované lety do vesmíru, byl systémový inženýr který dříve pracoval na projektech vojenských raket. Uznal, že testování všeho druhu bylo úspěšně použito k rychlému vývoji letectva Minuteman ICBM programu a myslel si, že by to mohlo být použito ke splnění Apollova plánu.[6] Dříve cesta Wernher von Braun tým v Marshall Space Flight Center a starý NACA Langley Research Center inženýři testovali nové rakety pomocí postupného testování každé etapy.[6] Testovací program Saturn V se odchýlil od konzervativního přírůstkového přístupu, který dříve používali inženýři Marshall a Langley.[6] Bylo by testováno najednou, všechny fáze živé a plně letové, včetně velitelského a servisního modulu Apollo (CSM).[5] Toto rozhodnutí dramaticky zefektivnilo fázi zkušebního letu programu a vyloučilo čtyři mise, ale vyžadovalo vše, aby poprvé fungovalo správně.[5] Manažeři programu Apollo měli pochybnosti ohledně testování všeho druhu, ale souhlasili s ním s určitou neochotou, protože přírůstkové testy komponent nevyhnutelně posunuly misi přistání na Měsíc za cíl z roku 1970.[7]

Mise byla prvním startem z Zahajovací komplex Kennedyho vesmírného střediska 39, speciálně postavený pro Saturn V.[8] Vzhledem k tomu, že se jednalo o test typu all-up, jednalo se o první fázi S-IC a první spuštění S-II druhé fáze. Bylo by to také poprvé, co by byl restartován třetí stupeň S-IVB na oběžné dráze, a poprvé, kdy by Kosmická loď Apollo by znovu vstoupil do zemské atmosféry rychlostí zpětné trajektorie měsíce.

Užitečným nákladem byl CSM, sériové číslo 017.[9] Jednalo se o konstrukci bloku I určenou pro testování systémů, nikoli o kosmickou loď Block II navrženou pro použití s lunární modul (LM) na skutečných přistáních Měsíce.[9] Pro certifikaci však bylo provedeno několik významných modifikací bloku II, protože žádná vesmírná loď Block II by neletěla bez posádky.[9] Tyto úpravy zahrnovaly nový vnější plášť tepelného štítu CM; nový pupeční konektor CM-to-SM; pohyb VHF scimitarové antény z CM do SM; nový Jednotné S-pásmo anténa; a upravený poklop pro posádku.[1]

Fiktivní LM známá jako Článek o zkoušce lunárního moduluLTA-10R byl nesen jako zátěž pro simulaci zatížení LM na nosné raketě. Při hmotnosti 29 400 liber (13 400 kg) byl LTA-10R o něco lehčí než nominální LM použitý při prvním přistání na Měsíci, který vážil 33 278 liber (15 095 kg).

Montáž vozidla

Apollo 4 na odpalovací rampě, 8. listopadu 1967

Start AS-501 byl původně plánován na konec roku 1966, ale byl odsunut problémy s vývojem jeviště do dubna 1967. Prvním kusem, který dorazil do Kennedyho vesmírného střediska, byl S-IVB třetí etapa, postavená Douglas Aircraft Company. Dost malý na to, aby jej přepravilo speciálně postavené letadlo, „Těhotná Guppy " postaven Aero Spacelines, Inc., dorazila 14. srpna 1966.

Ostatní etapy byly mnohem větší a musely cestovat člunem po Řeka Banana. The S-IC první etapa, postavená Společnost Boeing, dorazil příští 12. září od Michoud, Louisiana.

Další zpoždění způsobené společností North American Aviation

Severoamerické letectví byl dodavatelem obou S-II Druhá fáze Saturn V a Velitelský a servisní modul Apollo kosmická loď. NASA měla problémy s severoamerickým plánem, náklady a kvalitou výkonu u obou programů, natolik závažné, že programový ředitel Apolla Samuel C. Phillips poslal v listopadu a prosinci 1965 tým do Severní Ameriky v Kalifornii, aby prošetřil záležitosti a doporučil řešení problémů se správou programu. Publikoval svá zjištění v zprávu svému nadřízenému, George Mueller.[10]

Saturn V druhá fáze

Bylo známo, že vývoj S-II byl zhruba rok pozadu a první fáze připravená k letu se nedostala do prodeje v roce 1966. Mezitím montáž vozidla pokračovala a na jejím místě, na jejím místě, v s cílem získat více zkušeností s postupem třetí fáze zásobníku. S-II dorazil až 21. ledna 1967, šest dní před osudným Apollo 1 palba kosmické lodi, která zabila první posádku Apolla. Při kontrole byly v nádrži na kapalný vodík objeveny praskliny. Ty byly opraveny, třetí stupeň a distanční vložka byly odstraněny a montáž pokračovala u S-II 23. února.[11]

Kosmická loď Apollo

CSM 017 dorazil ze Severní Ameriky asi měsíc před požárem Apolla 1, 24. prosince 1966. Již prošel inspekcí kontroly kvality, ale po požáru, který zničil její sesterskou CM 012, byl podroben intenzivní inspekci která v kosmické lodi našla celkem 1407 chyb.[11] Desítky nahodile vedených a stažených drátů byly zkraty, které jen čekaly, až se to stane. Manažeři NASA se přišli podívat na problémy sami. Ředitel zahajovacích operací Rocco Petrone byl prý prokletý; Vedoucí kanceláře programu kosmických lodí Apollo Joe Shea zaplavený slzami; a Phillips stál v ohromeném tichu.[12]

CSM byl vyjmut ze zásobníku 14. února 1967 kvůli opravě, která vyžadovala další čtyři měsíce, než byla 20. června připravena k opětovnému spojení s raketou. 26. srpna se z rakety konečně vyvalila kompletní nosná raketa Budova vertikální montáže[13] (VAB) - více než osm měsíců po původně naplánovaném datu spuštění.

Schéma číslování misí

AS-501 byla první mise letící v rámci oficiálního systému číslování misí Apollo schváleného Muellerem 24. dubna 1967; neúspěšný první let s posádkou byl se zpětnou platností označen jako Apollo 1 na počest přání vdov po posádce. Ačkoli tři bez posádky Saturn IB lety již proběhly, pouze dva obsahovaly kosmickou loď Apollo (AS-203 nesl pouze aerodynamický kužel nosu). V souladu s tím Mueller obnovil číslovací sekvenci na Apollu 4.[14][15]

Zahájit přípravu

Testy před startem a přípravné zkoušky vozidla začaly v září a narazily na několik problémů s nakládáním pohonných hmot a různými poruchami zařízení. Ty posunuly uvedení na trh v listopadu, ale poskytly cenné poznatky z nového vozidla.[16] Do této doby byla společnost North American koupena společností Rockwell Standard Corporation, takže podpora startu byla první poskytovaná pod novým názvem North American Rockwell. 6. listopadu začala 56,5 hodinová odpočítávací sekvence s naložením paliva. Celkem bylo 89 nákladních vozidel s kamiony LOX (kapalný kyslík ), 28 nákladních přívěsů LH2 (kapalný vodík ) a 27 železničních vozů z RP-1 (rafinovaný petrolej ). Tentokrát se vyskytly jen malé problémy.[17]

Let

Ke spuštění došlo 9. listopadu v 7:00 EST (12:00 UTC ). Osm sekund před startem, pět F-1 motory se vznítily a vysílaly obrovské množství hluku přes Kennedyho vesmírné středisko. K ochraně před možným výbuchem (viz níže) byly odpalovací rampy v LC-39 umístěny více než tři míle od budovy vertikálního shromáždění; stále, akustický tlak byl mnohem silnější, než se očekávalo, a porazil VAB, Launch Control Center a tiskové budovy. Stropní desky klesly kolem novináře Walter Cronkite, pokrývající zahájení pro CBS Zprávy. Cronkite a producent Jeff Gralnick položili ruce na pozorovací okno ve snaze zastavit jeho silné vibrace.[18] Cronkite později připustil, že byl „ohromen“ silou rakety a emocí okamžiku. Jeho on-air popis byl dodán bez jeho obvyklé rovnováhy a rezervy, když křičel nad spouštěcím hlukem do mikrofonu.

... naše budova se zde třese. Naše budova se třese! Oh, je to úžasné, budova se třese! Toto velké okno se třese! Držíme to rukama! Podívejte se na tu raketu, jděte do mraků ve výšce 3000 stop! ... vidíte to ... vidíte to ... ach řev je úžasný!

— Walter Cronkite, zahájení vysílání Apolla 4[19]

Stejně jako u Saturn I. Při prvním letu před šesti lety byla velká obava z neúspěšného startu z malé výšky, zejména z výbuchu podložky. K posouzení tohoto scénáře bylo provedeno několik studií NASA studiem předchozích takových nehod (zejména v březnu 1965) Atlas-kentaur katastrofa), ale ve všech těchto případech šlo o nosné rakety menší než poloviční velikost a palivové zatížení než Saturn V. Taková událost by byla katastrofou přesahující všechny rozměry ( sovětský N-1 katastrofa z roku 1969 však poskytuje letmý pohled na to, jak to mohlo vypadat). Naštěstí pro všechny zúčastněné se největší raketa, která byla kdy vyrobena, zvedla z LC-39A a fungovala perfektně ve všech fázích letu.

Zahájení umístilo S-IVB a CSM na téměř kruhovou oběžnou dráhu 100 km (190 km), což je nominální parkovací oběžná dráha, která by byla použita pro skutečné měsíční mise. Po dvou oběžných drahách první kosmické opětovné zapálení S-IVB uvedlo kosmickou loď na eliptickou dráhu s apogee 9 297 námořních mil (17 218 km) a perigeum záměrně mířilo 45,7 námořních mil (84,6 km) pod zemský povrch; to by zajistilo jak vysokorychlostní atmosférický reentry velitelského modulu, tak zničení po reentry S-IVB. Krátce po tomto popálení se CSM oddělil od S-IVB a vypálil motor servisního modulu, aby upravil apogee na 9 769 námořních mil (18 092 km) a perigeum -40 námořních mil (-74 km). Po průchodu apogee motor servisního modulu znovu vystřelil po dobu 281 sekund, aby změnil oběžnou dráhu na a hyperbolická trajektorie, což zvyšuje rychlost opětovného vstupu na 36 545 stop za sekundu (11 139 m / s), v nadmořské výšce 400 000 stop (120 km) a úhlu dráhy letu –6,93 stupňů, což simuluje návrat z Měsíce.[1][20]

CM přistála přibližně 8,6 námořních mil (16 km) od cílového místa přistání severozápadně od Ostrov Midway v severním Tichém oceánu. Jeho sestup byl viditelný z paluby USS Bennington, hlavní záchranná loď. Po svém letu byl CM 017 převeden do Smithsonian v lednu 1969.[21] CM byl převezen za účelem veřejného vystavení v NASA Stennisovo vesmírné středisko do začátku roku 2012. CM je aktuálně vystaven v Infinity Science Center v Pearlington, Mississippi.[22]

Časová osa

Časy událostí od startu po oběžnou dráhu.[1]

Čas (MM: SS)událost
T + 00: 00: 00Liftoff
T + 00: 01,26Vyboč Start
T + 00: 10,16Konec vybočení
T + 00: 11.06Válec Start
T + 00: 31,99Konec role
T + 02: 15,52Mezní hodnota zabudovaného motoru
T + 02: 30,77Odpojení přívěsného motoru
T + 02: 31,43Separace S-IC / S-II
T + 02: 32.12Start S-II
T + 03: 01,44Rovinná separace S-IC / S-II
T + 03: 07.13Odhození LES
T + 08: 39,76Mezní hodnota S-II
T + 08: 40,53Separace S-II / S-IVB
T + 08: 40: 72Start S-IVB
T + 11: 05,64Mezní hodnota S-IVB

Palubní kamery

Vývoj Saturn V.

Apollo 4 S-IC – S-II, horní kamera
Apollo 4 S-IC – S-II, nižší kamera

Na pohybovou strukturu druhého stupně S-II byly namontovány dvě kamery pro ověření správné postupnosti sledu. Podobné kamery byly namontovány také na druhém letu Saturn V, Apollo 6. Kamery běžely čtyřnásobnou normální rychlostí, aby ukázaly události zpomaleně.[23] Kapsle fotoaparátu byly upuštěny krátce po první fázi oddělení, v nadmořské výšce asi 200 000 stop (61 km).[23] Poté se vrátili do atmosféry a padákem se dostali k oceánu, aby se zotavili. Obě kamery S-II z Apolla 4 byly obnoveny, takže existují záběry z obou stran vozidla.[1]

Dokumentární filmy často používají záběry ze startu Saturn V a jeden z nejpoužívanějších kousků ukazuje odpadávání mezistupně mezi první a druhou fází. Tyto záběry jsou obvykle mylně připisovány Apollo 11 mise, kdy byla skutečně natočena na letech Apolla 4 a Apollo 6.[23] Kompilace původních záběrů NASA ukazuje odhodení prvního stupně (S-IC) a mezistupně, natočeného ze spodní části druhého stupně (S-II), oba z Apolla 4.[23] Poté následují záběry z oddělení druhého stupně S-IVB od prvního stupně a Saturn IB. Záře viděná na upuštěných stupních je způsobena horkým, neviditelným výfukem vodíku a kyslíku J-2 motory používané S-II a S-IVB.[23] Záběry také ukazují nápadnější chocholy pevné látky ullage motory jak tlačí S-II z prvního stupně před vystřelením motorů S-II.

Snímky Země

Půlměsíc Země, jak je vyfotografováno z Apolla 4

Příkazový modul obsahoval automat 70 mm film fotoaparát, který zachytil fotografie téměř celé Země. Po dobu dvou hodin a třinácti minut, když se plavidlo přiblížilo a prošlo kolem apogee, celkem 755 barevných snímků bylo pořízeno oknem velitelského (levého) výhledu vpřed v nadmořských výškách od 7 295 do 9 769 námořních mil (13 510 až 18 092 km). Fotografie neměly dostatečné rozlišení k získání podrobných vědeckých údajů, ale stále byly zeměpisný, kartografický, meteorologický, oceánografické, geologické a hydrologické zájem.[20]

Umístění kosmické lodi

Příkazový modul je zobrazen na INFINITY Science Center, v NASA Vesmírné centrum Johna C. Stennisa v Pearlington, Mississippi.

Reference

Tento článek zahrnujepublic domain materiál z webových stránek nebo dokumentů Národní úřad pro letectví a vesmír.

Citace

  1. ^ A b C d E Zpráva o hodnocení letu vypouštěcího vozidla Saturn V - mise AS-501 Apollo 4 (PDF). Centrum vesmírných letů George C. Marshalla: NASA. 15. ledna 1968. MPR-SAT-FE-68-1. Archivovány od originál (PDF) 3. března 2016. Citováno 8. července 2013.
  2. ^ Orbita k přistávací dráze by ji vedla pod povrch Země, aby simulovala vysokoenergetický opětovný vstup na Měsíc.
  3. ^ McDowell, Jonathan. „SATCAT“. Jonathanovy vesmírné stránky. Citováno 23. března 2014.
  4. ^ Reynolds 2002, str. 81–82
  5. ^ A b C Cadbury 2006, str. 274
  6. ^ A b C Murray & Cox 1989, str. 156–162
  7. ^ Neufeld 2007, str. 388–389, 400
  8. ^ Reynolds 2002, str. 84–85
  9. ^ A b C Brooks 1979, "Apollo 4 a Saturn V ", CH9-5
  10. ^ „Mise NASA Apollo Apollo-1 - Phillipsova zpráva“. nasa.gov.
  11. ^ A b Benson & Faherty 1978, CH19-3
  12. ^ Giblin, Kelly A. (jaro 1998). "'Oheň v kokpitu!'". Americké dědictví vynálezů a technologií. American Heritage Publishing. 13 (4). Archivovány od originál 20. listopadu 2008. Citováno 23. března 2011.
  13. ^ „VAB blíží dokončení“. Kancelář programu historie NASA. NASA. Citováno 25. září 2014. Cítili, že nový název bude snadněji zahrnovat budoucí i současné programy a nebude vázán na posilovač Saturn.
  14. ^ Ertel, Ivan D .; Newkirk, Roland W .; et al. (1969–1978). „Část 1 (H): Příprava na let, nehodu a vyšetřování: 16. března až 5. dubna 1967“. Kosmická loď Apollo: Chronologie. IV. Washington DC.: NASA. LCCN  69060008. OCLC  23818. NASA SP-4009. Citováno 3. března 2011.
  15. ^ „30. výročí Apolla 11: Misie Apollo s posádkou“. NASA History Office. 1999. Archivováno od originálu 20. února 2011. Citováno 3. března 2011.
  16. ^ Benson & Faherty 1978, CH19-5
  17. ^ Benson & Faherty 1978, CH19-6
  18. ^ Brinkley 2012
  19. ^ „Spuštění Apolla 4“ Na youtube
  20. ^ A b Dornbach, John E. (únor 1968). Analýza fotografie mise Země Apolla AS-501 (PDF). Houston, TX: Středisko s posádkou, NASA. NASA TM X-58015. Citováno 8. července 2013.
  21. ^ „Velitelský modul, Apollo 4“. airandspace.si.edu. Citováno 19. července 2020.
  22. ^ Pearlman, Robert Z. (31. října 2017). „Kapsle Apollo 4 z prvního startu Saturn V v Infinity Science Center“. www.space.com. Citováno 19. července 2020.
  23. ^ A b C d E „Inscenace Saturn V (Apollo 4)“ Na youtube

Bibliografie

Knihy

Webové stránky

externí odkazy