Apollo-program Buzz Aldrins første trin på månen under Apollo 11- missionen , fotograferet af Neil Armstrong (synlig på refleksionen af visiret til Aldrins hjelm).
Land | Forenede Stater |
---|---|
Bureau | National Aeronautics and Space Administration |
Mål | Landing |
Status | Færdig |
Koste | $ 25.400.000.000 |
Antal missioner |
Pre-Apollo (launchers kvalifikationer): 13 Apollo: 15 + 3 annulleret |
Kapsler | Apollo |
---|---|
Løfteraketter | Saturn I , Saturn IB , Saturn V. |
Start baser | Kennedy Space Center , White Sands lanceringscenter og lanceringskompleks 34 |
Start | 1961 |
---|---|
1 st lancering |
Saturn-I: 27. oktober 1961 ( SA-1 ) Saturn-IB: 26. februar 1966 ( AS-201 ) Saturn-V: 9. november 1967 ( Apollo 4 ) |
1 st lancering bemandet | 11. oktober 1968 ( Apollo 7 ) |
Sidste lancering | 7. december 1972 ( Apollo 17 ) |
Ende | 1972 |
Første (r) | 1 st mand på månen ( Apollo 11 ) |
---|---|
Skak) | 2 ( Apollo 1 og Apollo 13 ) |
Det program Apollo er rumprogram af NASA gennemført i perioden 1961 - 1972 , som gjorde det muligt for USA at sende de første mænd på månen . Det blev initieret af præsident John F. Kennedy den25. maj 1961i det væsentlige for at genvinde den amerikanske prestige, der blev undermineret af sovjetiske astronautics succeser , på et tidspunkt, hvor den kolde krig mellem de to supermagter var i fuld gang.
Programmet havde til formål at lande en mand på månen inden udgangen af årtiet. Det21. juli 1969blev dette mål nået af to af de tre besætningsmedlemmer i Apollo 11- missionen , Neil Armstrong og Buzz Aldrin . Fem andre missioner landede efterfølgende på andre månepladser og blev der i op til tre dage. Disse ekspeditioner gjorde det muligt at bringe 382 kg månesten tilbage og oprette flere batterier med videnskabelige instrumenter . Astronauterne foretog observationer in situ under måneudflugter, der varer op til otte timer, assisteret af Apollo 15 af et terrængående køretøj, månens rover .
Der var endnu ikke udført nogen amerikansk orbitale flyvning iMaj 1961. For at opfylde præsidentens målsætning lancerede NASA adskillige programmer, der var beregnet til at forberede sig på fremtidige månekspeditioner: Gemini- programmet til udvikling af rumfartsteknikker og rekognosceringsprogrammer ( Surveyor- program , Ranger ...) til, mellem andre, at kortlægge landingszonerne og bestem konsistensen af månens jord. For at nå månen, vedtog embedsmænd til sidst den dristige metode til månebane-rendez-vous , som krævede to rumskibe, inklusive månemodulet beregnet til landing på månen. Den kæmpestore 3.000 ton Saturn V- raket , der var i stand til at placere en masse på 140 tons i lav bane, blev udviklet til at starte køretøjerne til månekspeditionen. Programmet vil dræne en betydelig budget ( US $ 153 milliarder i 2019 inflationskorrigerede værdier) og mobilisere op til 400.000 mennesker. To alvorlige ulykker opstod under projektet: branden på jorden af Apollo 1- rumfartøjet , hvis besætning omkom og brændte, og som resulterede i en forsinkelse på næsten to år efter tidsplanen, og eksplosionen af en iltank fra Apollo 13- rumfartøjet , hvis besætning overlevede ved hjælp af månemodulet som redningsskib.
Månemissionerne har gjort det muligt at få et bedre kendskab til vores naturlige satellit . Apollo- programmet fremmede spredningen af innovationer inden for materialevidenskab og bidrog til væksten inden for datalogi samt projektledelse og testmetoder. Fotos af Jorden, en flerfarvet verden isoleret i et fjendtligt rum såvel som de fra Månen, en grå og død verden, har fremmet global bevidsthed om den usædvanlige og skrøbelige natur på vores planet. Programmet er oprindelsen til en splittelse i det videnskabelige samfund og blandt beslutningstagere mellem tilhængere af robotefterforskning, der betragtes som mere effektive, og dem, for hvilke menneskelig udforskning har en stærk symbolsk værdi, hvilket retfærdiggør dens ekstra omkostninger.
I løbet af 1950'erne var den kolde krig i fuld gang mellem USA og Sovjetunionen , datidens to supermagter . Dette resulterer i indirekte militære konfrontationer ( Koreakrigen ) og et våbenkapløb, der især vedrører udviklingen af interkontinentale missiler, der bærer nukleare sprænghoveder, der er i stand til at nå modstanderens nationale territorium. De to lande udvikler disse raketter, der i vid udstrækning er afhængige af arbejdet og ekspertisen fra tyske forskere og teknikere , der udviklede den første sådan enhed under Anden Verdenskrig , V2- raketten . Sovjetunionen tog en vis føring, da det lykkedes i 1956 med den første affyring af et interkontinentalt missil, R-7 Semiorka , den direkte forfader til Soyuz- raketten . Denne 267 ton raket er særligt kraftig og er i stand til at bære en A-bombe, der vejer 5 tons. De amerikanske langtrækkende missiler, udviklet senere, fordi de var designet til at lancere teknisk mere avancerede og meget lettere H-bomber (1,5 ton), er mindre i størrelse og er stadig i udviklingsfasen i slutningen af 1950'erne.
I Juli 1955, meddeler De Forenede Stater og USSR, at de vil lancere en kunstig satellit som en del af det videnskabelige arbejde, der er planlagt til det internationale geofysiske år (Juli 1957-December 1958). I begyndelsen af 1956 lykkedes designeren af Semiorka, Sergei Korolev , at overbevise de sovjetiske ledere om at bruge sin missil som en rumskytter. Til alles overraskelse er den4. oktober 1957var Sovjetunionen den første til at placere Sputnik 1- satellitten i kredsløb . Den internationale mening er fascineret af denne begivenhed, som synes at foregribe starten på en ny teknisk og videnskabelig æra. Det er et chok for amerikanske embedsmænd og den offentlige mening, indtil da overbevist om deres tekniske overlegenhed. De sovjetiske ledere var først overraskede over virkningen af denne lancering og er hurtige til at forstå den internationale prestige, som regimet kan få af succesen med sin rumpolitik; de beslutter at gå i gang med et ambitiøst program.
Samtidig mislykkes Vanguard-programmet , den amerikanske modstykke til det russiske rumprogram, der blev lanceret sent og for ambitiøst. Teamet af Wernher von Braun formåede endelig at lancere den første amerikanske satellit, Explorer 1 , the1 st februar 1958tak til Juno I- løfteraket , improviseret fra et Redstone ballistisk missil . Men den lille nyttelaststørrelse sammenlignet med Sputnik synes at bekræfte det sovjetiske fremskridt. Selv om den er tilbageholdende med at investere kraftigt i civilt rum, beslutter den amerikanske præsident Dwight D. Eisenhower , at29. juli 1958, oprettelsen af et civilt rumagentur, NASA , som skulle gøre det muligt at føderere amerikansk indsats for bedre at imødegå sovjetiske succeser: rumløb er i gang. Samme år fødtes Mercury-programmet , som skulle give de første amerikanske bemandede missioner mulighed for at blive sat i kredsløb.
Men sovjeterne, der har et betydeligt fremskridt og en pålidelig raket, der er i stand til at bære en stor nyttelast, fortsatte i de følgende år med at multiplicere de første: den første levende blev placeret i kredsløb med hunden Laïka ( Sputnik 2 ), den første satellit for at undslippe jordens attraktion ( Luna 1 ), første satellit, der styrter ned i Månen ( Luna 2 ), første foto af den anden side af Månen ( Luna 3 ), første levende væsen, der kommer tilbage i live efter et ophold i rummet (hundene Belka og Strelka fra Sputnik 5 ), første flyvning over Venus ( Venera 1 ).
Når han kommer til magten, Januar 1961, Er USAs præsident John F. Kennedy ligesom sin forgænger tilbageholdende med at give betydelige ressourcer til det civile rumprogram. Men sovjetens første mand ud i rummet ( Yuri Gagarin ,12. april 1961) overbeviser ham om behovet for et ambitiøst rumprogram for at genvinde den tabte internationale prestige. Den manglende af Svinebugten landing (April 1961) med det formål at vælte Fidel Castros regime installeret i Cuba , hvilket yderligere skader De Forenede Staters image blandt andre nationer, bidrager utvivlsomt til dets holdningsændring.
John Kennedy beder sin vicepræsident Lyndon B. Johnson om at udpege et mål, der gør det muligt for USA at genvinde lederskab fra Sovjetunionen. Blandt de nævnte veje er oprettelsen af et rumlaboratorium i rummet og en simpel måneflyvning. Vicepræsidenten, der er en stærk tilhænger af rumprogrammet, svarede, at amerikansk forskning og industri har kapacitet til at sende en bemandet mission til månen og anbefaler, at han bevarer dette mål. Det25. maj 1961, meddeler præsidenten den amerikanske kongres under den særlige besked til kongressen om presserende nationale behov lanceringen af et program, der skal bringe amerikanske astronauter til månens jord "inden udgangen af årtiet". Han bekræfter sin beslutning i en anden berømt tale, " vi vælger at gå til månen ", den12. september 1962.
Præsidentens forslag modtog entusiastisk støtte fra valgte embedsmænd fra alle politiske horisonter såvel som fra den offentlige mening, traumatiseret af sovjetiske astronautics succeser. Det første budget for det nye program, der blev døbt Apollo - navnet valgt af Abe Silverstein på det tidspunkt direktør for menneskelige rumflyvninger - stemmes enstemmigt af det amerikanske senat . Midlerne tildelt NASA vil gå fra $ 400 millioner i 1960 til $ 5,9 milliarder i 1966, året for dets største budget (ca. $ 45 milliarder i 2015 ). NASA, takket være de manøvrerende kvaliteter, som administratoren James E. Webb , en veteran inden for politik, var i stand til hvert år at opnå de midler, den ønskede, indtil landingen på Månen, selv når de valgte embedsmænds støtte begyndte at svække bagefter. 1963 Især var James Webb i stand til at sikre solid støtte fra præsident Lyndon B. Johnson, der havde efterfulgt præsident Kennedy, myrdet i 1963 .
Allerede i 1959 blev der iværksat studier inden for det amerikanske rumfartsagentur med et langsigtet perspektiv på, hvordan man lander et bemandet fartøj på Månen. Tre hovedscenarier opstår:
Da den amerikanske præsident John Kennedy gav NASA i 1961 målet om at lande mænd på månen inden udgangen af årtiet, var evalueringen af disse tre metoder stadig lidt avanceret. Rumorganisationen mangler elementer: den har endnu ikke opnået en eneste rigtig bemandet rumflyvning (den første orbitale flyvning af Mercury- kapslen finder kun stedSeptember 1961). Rumagenturet kan ikke vurdere omfanget af de vanskeligheder, der opstår ved møder mellem rumfartøjer, og det mestrer ikke astronauternes evne til at modstå lange ophold i rummet og arbejde der; dets løfteraketter har også lidt under en række fejl, der tilskynder til forsigtighed i dets tekniske valg.
Selvom valget af metode betinger kendetegnene ved de rumfartøjer og bæreraketter, der skal udvikles, og at enhver forsinkelse i denne beslutning vejer på deadline, vil NASA tage mere end et år, brugt i undersøgelser og debatter, før LOR-scenariet blev endelig valgt.
I starten af denne undersøgelsesfase var Lunar Orbit Rendezvous (LOR) -teknikken den mindst støttede løsning på trods af detaljerede demonstrationer af John C. Houbolt fra Langley Research Center , hans ivrige forsvarer. I øjnene på mange specialister og NASA-embedsmænd synes mødet mellem månemodulet og kommandomodulet omkring månen instinktivt for risikabelt: hvis modulerne ikke formår at mødes i månebane, har astronauterne, der besætter månemodulet, ikke adgang til at vende tilbage til Jorden i modsætning til andre scenarier; de bliver derefter dømt til at dreje rundt om månen på ubestemt tid. Fordelene ved LOR, især gevinsten i masse, der skal placeres i kredsløb, er ikke fuldt ud værdsat. Når de andre scenarier uddybes, får LOR imidlertid troværdighed. Tilhængerne af direkte flyvning - Max Faget og hans mænd fra Manned Flights Center - indser vanskeligheden ved at lande et komplet rumfartøj på månens jord, kuperet og med usikre karakteristika. Wernher von Braun , der leder Marshall Space Flight Center- teamet for at udvikle løfteraket og er tilhænger af en jordisk orbitalmøder, ender med at blive overbevist om, at LOR er det eneste scenario, der vil overholde den deadline, som præsident Kennedy har sat.
I forsommeren 1962 , da de vigtigste NASA-embedsmænd alle var konverteret til LOR, blev dette scenario nedlagt veto af Jerome B. Wiesner, videnskabelig rådgiver for præsident Kennedy. Valget af LOR blev endelig godkendt den7. november 1962. Frajuli, bliver elleve amerikanske luftfartsselskaber bedt om konstruktion af månemodulet på basis af resume specifikationer.
Det 5. maj 1961, tyve dage før lanceringen af Apollo- programmet , udfører astronaut Alan Shepard den første amerikanske rumflyvning ( Mercury 3- mission ). Faktisk er det en simpel suborbital flyvning, fordi den anvendte Mercury-Redstone- raket (der er ingen anden løfteraketter tilgængelig) ikke har tilstrækkelig kraft til at placere den lille Mercury-rumkapsel i kredsløb med en masse lidt over et ton. Måneprogrammet kræver evnen til at placere en nyttelast på 120 tons i lav kredsløb. Den resulterende skaleringsændring er særlig vigtig: NASA vil gå fra den 30-tons raket, der lancerede Alan Shepard til 3.000-ton Saturn V , som vil kræve udvikling af motorer med enestående kraft i dag samt nye teknologier som f.eks. brug af flydende brint .
Det personale, der er tildelt det civile rumprogram, vil stige i forhold. Mellem 1960 og 1963 steg antallet af NASA-medarbejdere fra 10.000 til 36.000 . For at imødekomme sit nye personale og have faciliteter tilpasset måneprogrammet opretter NASA tre nye centre, der er fuldstændigt tildelt Apollo- programmet med nøjagtigt definerede omkredse:
The Manned Spacecraft Center (MSC) , bygget i 1962 nær Houston , Texas , er beregnet til design og kvalifikation af rumfartøjer (månemodul og CSM), uddannelse af astronauter og overvågning af missioner fra deres lift-off. Blandt installationerne på stedet finder vi missionskontrolcentret, flysimulatorer og udstyr beregnet til at simulere rumforhold og bruges til at teste industrielle leverancer. Centret ledes af Robert Gilruth , en tidligere NACA- ingeniør , der har spillet en førende rolle i amerikansk menneskelig rumfartaktivitet siden 1958. I modsætning til de to andre virksomheder, der er oprettet til Apollo- programmet , aktiveres MSC fra Gemini- programmet . I 1964 beskæftigede det 15.000 mennesker, herunder 10.000 ansatte i luftfartsselskaber.
Den Marshall Space Flight Center ( George C. Marshall Space Flight Center , eller MSFC) er en gammel facilitet i hæren ( Redstone Arsenal ) ligger i nærheden af Huntsville , i Alabama , overføres i 1960 til NASA med det meste tyske ballistiske missiler specialister under ledelse af Wernher von Braun, der arbejdede der. Von Braun forbliver ansvarlig indtil 1970. Centret er specialiseret i design og kvalifikation af bæreraketter fra Saturn- familien . Der er testbænke, designkontorer og monteringsfaciliteter. De første eksempler på Saturn I- raketten blev bygget der, inden resten af produktionen gik til industrien. Det vil beskæftige op til 20.000 mennesker.
Den Kennedy Space Center (KSC), som ligger på Meritt Island i Florida , er det sted, hvor de gigantiske raketter fra Apollo -programmet lanceres . NASA, som har brug for installationer på skalaen fra Saturn V- raketten , starter byggeriet i 1963, denne nye lanceringsbase, der støder op til Cape Canaveral, der tilhører det amerikanske luftvåben, og hvorfra parter er, indtil da, alle bemandede missioner og rumsonder om rumorganisationen. Centret udfører kvalifikationen af den samlede raket (" all up ") og styrer operationerne på bæreraketten indtil dens start. I 1965 beskæftigede det omkring 20.000 mennesker. I hjertet af rumcentret har affyringskompleks 39 to affyringspads og en kæmpe forsamlingsbygning , VAB (140 meter høj), hvor flere Saturn V- raketter kan klargøres parallelt. Flere mobile lanceringsplatforme gør det muligt at transportere den samlede Saturn- raket til lanceringsstedet. Den første lancering fra det nye felt var Apollo 4 i 1967. Indtil 2011 blev komplekset brugt til at starte den amerikanske rumfærge .
Andre NASA-virksomheder spiller en mindre direkte rolle eller afsætter kun en del af deres aktivitet til Apollo- programmet . I 1961 blev John C. Stennis Space Center bygget i staten Mississippi . Det nye center har testbænke, der bruges til at teste raketmotorer udviklet til programmet. Den Ames Research Center er en tidligere forskningscenter (1939) ligger i Californien , hvis vind tunneller anvendes til at udvikle formen af Apollo kapsel til genindførsel ind i Jordens atmosfære. Den Langley Research Center (1914), der ligger i Hampton ( Virginia ) huser også mange vindtunneler. Det fungerede indtil 1963 som hovedkvarter for MSC og fortsatte derefter med at huse nogle simulatorer af programmet. Den Jet Propulsion Laboratory (1936), i nærheden af Los Angeles (Californien), har specialiseret sig i udvikling af rumsonder. Det er i dette center, at familierne til rumsonder er designet, som vil gøre det muligt at genkende månens miljø ( Surveyor -programmet , osv ).
De vigtigste astronautikvirksomheder er stærkt involveret i programmet, hvilket resulterer i en betydelig stigning i personalet - det personale, der er tildelt NASA-projekter i denne periode, steg fra 36.500 til 376.500 ansatte - og opførelsen af virksomheder. Stor størrelse. Det californiske selskab North American , en flyproducent, der er berømt for at have bygget B-25 og Mustang- jagerflyet under Anden Verdenskrig , vil spille en central rolle i programmet. Stop og fiasko af flere luftfartsprojekter fik sin præsident til at satse på udviklingen af astronautik . Virksomheden har allerede markeret sig i marken ved at producere X-15 raketplanet . Til Apollo- programmet leverer virksomheden praktisk talt alle de følsomme komponenter undtagen månemodulet, som er overdraget til firmaet Grumman i Bethpage , Long Island ( staten New York ). Opdelingsmotoren Rocketdyne fra Nordamerika fremstiller to hovedraketmotorer, J-2 og F-1 , på fabrikken i Canoga Park , mens dens rumafdeling byggede den anden fase af Saturn V ved Seal Beach og Apollo kommando- og servicemodul i Downey . Apollo 1- rumfartøjets brand og adskillige problemer, der blev stødt på under udviklingen af programmet, førte til en fusion af nordamerikansk med Rockwell Standard Corporation i 1967 ; den nye gruppe vil udvikle den amerikanske rumfærge i årene 1970-1980 , inden den absorberes i 1996 af Boeing . Den McDonnell Douglas Selskabet er at opbygge den tredje fase af Saturn V i Huntington Beach , Californien, mens det første trin er at blive bygget ved NASAs Michoud , Louisiana facilitet af Chrysler Company . Blandt de førende leverandører er Massachusetts Institute of Technology (MIT) Instrument Laboratory, der designer pilot- og navigationssystemet til de to Apollo-bemandede rumfartøjer.
Apollo- projektet udgjorde en hidtil uset udfordring med hensyn til teknik og organisation: det var nødvendigt at udvikle en rumstarter, hvis gigantisme genererede problemer, der aldrig er stødt på før, to nye innovative motorer - ved deres kraft med F-1 eller ved deres teknologi med J-2 -, rumskibe med stor kompleksitet med et højt pålidelighedskrav (sandsynlighed for tab af besætningen mindre end 0,1%) og en meget stram tidsplan (otte år mellem starten af Apollo- programmet og den deadline, som præsident Kennedy fastsatte til første månelanding af en bemandet mission). Programmet oplevede mange tilbageslag i udviklingsfasen, som alle blev løst ved tilvejebringelse af ekstraordinære økonomiske ressourcer med et højdepunkt i 1966 (5,5% af det føderale budget tildelt NASA), men også en mobilisering af aktører på alle niveauer og udvikling af organisatoriske metoder (planlægning, krisestyring, projektledelse), som efterfølgende fik plads i erhvervslivet.
År | 1959 | 1960 | 1961 | 1962 | 1963 | 1964 | 1965 | 1966 | 1967 | 1968 | 1969 | 1970 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Apollo- programbudget | - | - | - | 0,535 | 1.285 | 2.27 | 2,51 | 2,97 | 2,91 | 2.556 | 2,025 | 1,75 |
NASA Samlet budget | 0,145 | 0,401 | 0,744 | 1.257 | 2.552 | 4.171 | 5,093 | 5.933 | 5.426 | 4.724 | 4.253 | 3.755 |
NASA-budget (% af føderalt statsbudget) |
0,2 | 0,5 | 0,9 | 1.4 | 2.8 | 4.3 | 5.3 | 5.5 | 3.1 | 2.4 | 2.1 | 1.7 |
Udviklingen af motoren F-1 , af konventionel arkitektur, men med enestående kraft (690 tons stak, 2,5 ton brændstof pr. Sekund) var meget lang på grund af ustabilitetsproblemer på niveauet. Forbrændingskammeret, som ikke blev løst af at kombinere empiriske undersøgelser (såsom at bruge små eksplosive ladninger i forbrændingskammeret) og arbejde med grundlæggende forskning . Den anden fase af Saturn V- raketten , som allerede var en teknisk rundtur på grund af størrelsen på dens flydende brintank , havde store vanskeligheder med at klare den slankekure, der blev påført af stigningen i brændstofkapacitet . Men de vigtigste vanskeligheder ramte programmets to bemandede moduler: CSM og Apollo-månemodulet. Lanceringen af udviklingen af månemodulet havde taget et års forsinkelse på grund af udsættelsen på scenariet for månelandingen. Det var en helt ny maskine, som ingen tidligere erfaringer kunne bruges til, desuden meget kompleks på grund af dens rolle. De mange problemer - masse klart større end de oprindelige prognoser, vanskeligheder med at udvikle softwaren, der er afgørende for missionen, dårlig kvalitet, motorisering - førte til forsinkelser, der var så betydningsfulde, at de på et tidspunkt truede programmets deadline.
Testene får betydelig betydning inden for rammerne af programmet, da de udgør næsten 50% af den samlede arbejdsbyrde. Fremskridt inden for databehandling har gjort det muligt for første gang i et astronautisk program automatisk at køre testsekvensen og registrere målingerne af hundredvis af parametre ( op til 1000 for et trin i Saturn V- raketten ), hvilket gør det muligt for ingeniører at koncentrere sig om fortolkning af resultaterne og reducerer varigheden af kvalifikationsfaserne. Hvert trin i Saturn V- raketten gennemgår således fire testsekvenser: en test på producentens websted, to på MSFC-stedet med og uden affyring med testsekvenser pr. Undersystem, derefter gentagelse af nedtællingen. Og endelig en integrationstest på Kennedy Space Center, når raketten er samlet.
Den første gruppe på syv astronauter, der blev valgt til Mercury-programmet, blev rekrutteret fra militære testpiloter med en minimum bachelorgrad inden for ingeniørrelaterede områder under 40 år og opfyldte et batteri af fysiske kriterier og psykologisk. Rekrutteringsbølgerne udført i 1962 (9 astronauter i gruppe 2 ), 1963 (14 astronauter i gruppe 3 ) og 1966 (15 astronauter i gruppe 5 ) bruger de samme udvælgelseskriterier, men sigter mod at forynge og diversificere: den maksimale alder på 40 år er begrænset til 35 og derefter 34 år, mens kravet i antal flyvetimer sænkes, og antallet af accepterede eksamensbeviser udvides. På samme tid blev to grupper af videnskabelige astronauter med doktorgrad rekrutteret i 1965 ( gruppe 4 ) og 1967 ( gruppe 6 ), hvoraf kun den ene fløj.
Astronauter bruger meget tid på CSM- og Lunar Module-simulatorer, men modtager også blandt andet kurser i astronomi til astronomisk navigation , geologi for at forberede dem til identifikation og fotografering af månesten . De bruger mange timer på at flyve på T-38 jet-undervisere for at opretholde deres pilotkompetence (tre gruppe 3- astronauter dræber hinanden, mens de træner på T-38 ). De er involveret meget tidligt i processen med at designe og udvikle bemandede skibe. Endelig bliver de bedt om at afsætte en del af deres tid til PR-opgaver, som resulterer i rundvisninger i de virksomheder, der deltager i projektet. Deke Slayton spiller en uofficiel, men effektiv rolle som chef astronaut, vælger besætninger til hver mission og forkæmper astronautens synspunkt under projekt- og missionudvikling.
Apollo-rumfartøjer er oprindeligt designet til at give besætningen fuldstændig autonomi i tilfælde af tab af kommunikation med kontrolcentret på Jorden. Denne autonomi, der leveres af navigations- og pilotsystemprogrammerne, vil faktisk blive kraftigt reduceret, når procedurerne, der følges af Apollo- missionerne, er frossne: På grund af umuligheden af at reducere dimensionerne og vægten af en komplet computer vil kapslen kun bære en begrænset ombordcomputer, og det er styringen på jorden i Houston, der vil give de vigtigste parametre, såsom rumskibets position samt stødvektoren før hver tænding af motorerne. Houston har på tidspunktet for de første flyvninger til Månen mere kraftfulde beregningsmetoder og ved takket være telemetri perfekt skibenes position og deres bane. Når en fase af flyvningen er startet, er det dog op til bordcomputeren at anvende de nødvendige korrektioner baseret på dens sensorer og dens beregningskapacitet. Derudover spiller computeren en vigtig rolle for motorstyring (autopilotfunktion) og administrerer mange delsystemer, hvilket fik ham tilnavnet til besætningens fjerde mand. Uden computeren kunne astronauterne ikke have landet månemodulet på månen, fordi kun det kunne optimere brændstofforbruget nok til at være tilfreds med de lave tilgængelige margener.
NASA var fra starten af projektet meget følsom over for pålidelighedsproblemer. I tilfælde af vanskeligheder med at sende en redningsmission ikke er mulig, prioriteres komponenternes pålidelighed og redundans. At sende astronauter til månens jord er en meget mere risikofyldt forretning end rumflyvning rundt om Jorden. Ved missioner i kredsløb om jorden, i tilfælde af en alvorlig hændelse, tilbageleveres relativt let ved et kort tryk af retro - raketterne . På den anden side kræver astronauternes tilbagevenden til Jorden, når rumfartøjet har forladt jorden, at hovedundersystemerne ikke svigter. Snarere empirisk havde NASA bestemt, at rumfartøjets komponenter skulle opnå 99% sandsynlighed for missionssucces, mens sandsynligheden for besætningstab skulle være mindre end 0,1% uden hensyntagen til mikrometeoritter og kosmiske stråler , virkningerne af som var dårligt forstået på det tidspunkt. Arkitekturen i delsystemerne og kvaliteten af de grundlæggende komponenter i køretøjerne og løfteraket måtte derfor opfylde disse mål.
Tekniske valg, der garanterer høj pålidelighed, foretages på månemodulet såvel som på kommando- og servicemodulet. Den drivmiddel væske, der anvendes af motorerne er hypergolske , det vil sige, de selvantænde, når de bliver kontaktet, og er ikke til at takke dig for et system af antændelse mislykkedes. De er traditionelt under tryk ved hjælp af helium , hvilket eliminerer behovet for en skrøbelig turbopumpe . For at nå målsikkerhedsgraden på andre undersystemer overvejer NASA først at give astronauter mulighed for at reparere defekte komponenter. Men dette valg indebærer træning af astronauter i adskillige og komplekse systemer, bærer værktøj og reservedele og gør komponenterne, der skal repareres tilgængelige, hvilket gør dem sårbare over for fugt og forurening. NASA opgav denne løsning i 1964 og besluttede at integrere løsninger i designet af rumfartøjet for at afhjælpe enhver uregelmæssighed, der påvirker et kritisk undersystem.
I tilfælde af sammenbrud overtager nødsystemer i en mere eller mindre forringet tilstand. Således fordobles navigationssystemet i månemodulet (computer og inerti-system ) af et backup-system udviklet af en anden producent for at forhindre, at den samme softwarefejl nedbryder de to systemer. De fire grupper af holdningskontrolmotorer (" quads ") er grupperet i uafhængige par, hvor hver af dem er i stand til at dække behovet i nedbrudt tilstand. Det termiske reguleringssystem fordobles. Strømforsyningskredsløbene fordobles også. S-bånds telekommunikationsantenne kan udskiftes med to mindre antenner i tilfælde af fejl. Der er dog ikke noget middel til motorfejl: kun omfattende tests med maksimal realisme kan opnå den forventede pålidelighedsgrad. Konservative men dokumenterede tekniske løsninger bevares i nogle tilfælde. Dette er tilfældet med elektrisk energi på månemodulet (valg af batterier ), pyrotekniske systemer (valg af eksisterende standardiserede og gennemprøvede systemer) samt elektronik om bord ( integrerede kredsløb , selvom de accepteres i computere, bevares ikke for resten af elektronikken).
Ifølge Neil Armstrong havde de ansvarlige for projektet beregnet, at der ville være ca. 1.000 anomalier ved hver Apollo- mission (raket, CSM og LEM), et tal ekstrapoleret fra antallet af komponenter og pålidelighedsgraden, der kræves af producenterne. Der vil faktisk være et gennemsnit på 150, hvilket Armstrong tilskriver den usædvanligt stærke involvering af de mennesker, der arbejdede på projektet.
Siden lanceringen af Sputnik 1 havde lederne af Sovjetunionen og de ansvarlige for det sovjetiske rumprogram altid sørget for at være foran det amerikanske program. Der var ingen tvivl hos de amerikanske ledere og den offentlige mening om, at Sovjetunionen ville lancere sit eget bemandede flyprogram til månen og forsøge at få succes før De Forenede Stater for at bevare den prestige, der var forbundet med deres dominans i den første fase af rumløb. Ikke desto mindre, efter en offentlig erklæring i 1961 af en sovjetisk leder, der ser ud til at tage udfordringen op, vil ingen officielle oplysninger filtrere om eksistensen af et sovjetisk bemandet måneprogram , til det punkt at rejse tvivl om dets eksistens blandt nogle repræsentanter for amerikanerne fra Kongressen som af denne grund begyndte at udfordre budgettet tildelt Apollo- programmet fra 1963. Men for lederne af NASA udøvede truslen om sovjetisk succes konstant pres på tidsplanen for Apollo- programmet : beslutningen om at lancere Apollo 8 Omgåelsesmission , da Apollo-rumfartøjet ikke var fuldt kvalificeret, var en vis risikotagning, som i vid udstrækning var motiveret af frygt for at blive overhalet af sovjeterne. Visse spor efterfølgende bidrog til at reducere presset på NASAs beslutningstagere, der rekvalificerede Apollo 10- missionen , der oprindeligt var planlagt til at udføre månelandingen, til en generalprøve (LEM vendte tilbage 15 km fra jorden) for at gøre sidste månelandingsmission mere pålidelig, hvilket ville være den, der udføres af Apollo 11-besætningen . I løbet af 1970'erne blev der ikke filtreret nogen oplysninger om det sovjetiske programs virkelighed, og i atmosfæren af utilfredshed, der fulgte efter afslutningen af Apollo- programmet, meddelte den berømte amerikanske journalist Walter Cronkite alvorligt sit publikum, at pengene blev brugt på det. - det var spildt, fordi "russerne havde aldrig været med i løbet" . Det var først med glasnost i slutningen af 1980'erne , at nogle oplysninger om emnet begyndte at dukke op, og det var først med Sovjetunionens fald iDecember 1991, så virkeligheden af det sovjetiske måneprogram anerkendes af den russiske ledelse.
Fra begyndelsen af 1960'erne blev det sovjetiske bemandede rumprogram, der indtil videre var så vellykket, til forvirring. Sergei Korolev , ved oprindelsen af sovjetiske astronautics mest strålende succeser, begynder på dette tidspunkt at designe den gigantiske raket N-1 , som han opfordrer til udvikling af effektive kryogene motorer - det vil sige ved hjælp af brint, som dem under udvikling blandt amerikanerne - men mødtes med afslag fra Valentin Glouchko , der havde monopol på fremstilling af raketmotorer. Intet måneprogram blev lanceret i 1961, fordi sovjetiske embedsmænd mente, at NASA var på vej til fiasko. CPSUs første sekretær Nikita Khrushchev beder omJuni 1961til sin protege Vladimir Tchelomeï , rival til Korolev, om at udvikle en løfteraketter, Proton og et LK-1 rumfartøj (LK, for Lounnyï korabl - нунный корабль - "måneskib") med henblik på en bemandet flyvning. Korolev reagerede med at foreslå en månelandingsmission baseret på et konkurrerende skib, Soyuz ( СоСз ), der er egnet til kredsløbsmødet, og et L3-landingsmodul. Khrushchev bemærker endelig den amerikanske fremskridt3. august 1964med tre års forsinkelse for at starte de sovjetiske hold i løbet af månen: programmerne Proton ( Прото́н ) / Zond ( Зонд , "sonde") af overflyvning af Månen af en ubeboet sonde og N1-L3 af landing d En kosmonaut på Korolevs måne modtog derefter det grønne lys fra politbureauet . Afskedigelsen af Khrushchev, erstattet af Leonid Brezhnev i spidsen for Sovjetunionens kommunistiske parti i oktober samme år, resulterede imidlertid i yderligere udsættelse og problemer i fordelingen af budgetmidler mellem de to programmer.
Alvorligt handicappet af Korolevs død i 1966 og af utilstrækkelige økonomiske ressourcer stødte udviklingen af N-1-raketten på store problemer (4 fiaskoer i 4 flyvninger mellem 1969 og 1971), hvilket førte til, at den blev opgivet2. maj 1974. Det er slutningen på Sovjetunionens måneambitioner. Både Proton-løfteraket og Soyuz-rumfartøjet spiller efter en vanskelig start i dag en central rolle i det russiske rumprogram.
Hovedkomponenterne i Apollo- programmet er Saturn- familien af bæreraketter såvel som de to bemandede rumfartøjer: CSM og månemodulet . Til opholdet på månen udvikles et køretøj såvel som et sæt videnskabelige instrumenter, ALSEP .
Der udvikles tre typer løfteraketter inden for rammerne af Apollo- programmet : Saturn I, som gør det muligt at bekræfte beherskelse af LOX / LH2-blandingen, Saturn IB blev brugt til de første test af Apollo-rumfartøjet i jordens bane og endelig, den tunge Saturn V- løfteraket, som de enestående forestillinger, aldrig overgået siden, tillader månens missioner.
En tung affyrer til militære satellitterBegyndelsen af Saturn-familien af bæreraketter er forud for Apollo- programmet og oprettelsen af NASA. I begyndelsen af 1957 identificerede det amerikanske forsvarsministerium (DOD) et behov for en tung løfteraketter til at placere rekognoscerings- og telekommunikationssatellitter, der vejer op til 18 ton i kredsløb . På det tidspunkt kunne de mest magtfulde amerikanske løfteraketter under udvikling højst lancere 1,5 ton i lav bane, fordi de stammer fra ballistiske missiler meget lettere end deres sovjetiske kolleger. I 1957 arbejdede Wernher von Braun og hans ingeniørhold, der kom som ham fra Tyskland , på udviklingen af de interkontinentale Redstone- og Jupiter- missiler inden for Army Ballistic Missile Agency (ABMA), en tjeneste for hæren i Huntsville ( Alabama). ). Sidstnævnte bad ham om at designe en bærerakett for at imødekomme efterspørgslen efter DOD. Von Braun tilbyder en maskine, som han kalder Super-Jupiter, hvis første fase, der består af otte Redstone-stadier grupperet sammen i bundter omkring et Jupiter-trin, giver de 680 tons stød, der er nødvendige for at starte de tunge satellitter. Den rumkapløbet , som begyndte i slutningen af 1957 besluttede DOD, efter at have undersøgt konkurrerende projekter, der skal finansieres iAugust 1958udviklingen af denne nye første fase omdøbt til Juno V og derefter endelig Saturn (planeten placeret ud over Jupiter). På anmodning fra DOD bruger løfteraket otte H-1- raketmotorer, en simpel udvikling af thrusteren, der anvendes på Jupiter-raketten, hvilket skal muliggøre hurtig idriftsættelse.
NASAs genopretning af Project SaturnI sommeren 1958 identificerede den nyoprettede NASA bæreraketten som en nøglekomponent i sit rumprogram. Men i begyndelsen af 1959 besluttede Forsvarsministeriet at stoppe dette dyre program, hvis mål nu var dækket af andre bæreraketter under udvikling. NASA opnår overførsel inden for det af projektet og von Brauns hold i slutningen af 1959 ; dette var effektiv i foråret 1960 , og den nye NASA enhed tog navnet på Marshall Space Flight Center (George C. Marshall Space Flight Center MSFC).
Spørgsmålet om bærerakettens øverste trin var hidtil blevet holdt i ro: brugen af eksisterende raketfaser, for lidt kraftige og af for lille diameter, var ikke tilfredsstillende. I slutningen af 1959 arbejdede en NASA-komité med arkitekturen for fremtidige NASA-løfteraketter. Dens moderator, Abe Silverstein , leder af Lewis forskningscenter og tilhænger af fremdrift med motorer, der bruger hydrogen / iltparret, der testes på Atlas - Centaur- raketten , lykkedes at overbevise en tilbageholdende von Braun om at give dem det. Øvre faser af Saturn raket. Komiteen identificerer i sin endelige rapport seks launcher-konfigurationer med stigende effekt (kodet A1 til C3) for at opfylde NASAs mål, mens de fortsætter med en gradvis udvikling af den mest magtfulde model. Marshall Center studerede parallelt på det tidspunkt en ekstraordinær løfteraketter, der var i stand til at sende en mission til Månen: denne raket kaldet Nova, har en første fase, der giver 5.300 tons stødkraft, og er i stand til at lancere 81,6 tons på en interplanetær bane.
Saturn IB og V i deres endelige konfigurationerDa præsident Kennedy kom til magten i begyndelsen af 1961, var konfigurationerne af Saturn-løfteraket stadig under diskussion, hvilket afspejlede usikkerhed om bærerakettens fremtidige missioner. Imidlertid havde Rocketdyne, valgt af NASA, i juli 1960 startet undersøgelser af J-2- motoren, der forbruger brint og ilt, og et tryk på 89 tons blev bevaret for at fremdrive de øverste trin. Den samme motorproducent havde arbejdet siden 1956, oprindeligt på anmodning fra luftvåbenet, med den enorme F-1- motor (677 tons tryk), der blev valgt til første fase. I slutningen af 1961 er konfigurationen af den tunge løfteraket (C-5 fremtidig Saturn V ) fast: den første fase drives af fem F-1, den anden etape af fem J-2 og den tredje af en J-2 . Den enorme løfteraketter kan placere op til 140 tons i lav bane og sende 41 tons til månen. To mindre kraftfulde modeller skal bruges i projektets første fase:
I slutningen af 1962 bekræftede valget af scenariet for rendezvous i månebane (LOR) rollen som Saturn V- løfteraket og førte til ophør af undersøgelser af Nova-løfteraket.
Launcher | Saturn I | Saturn IB | Saturn V. |
---|---|---|---|
Low Earth Orbit (LEO) Moon Injection (TLI) nyttelast |
9 t (LEO) | 18,6 t (LEO) | 140 t (LEO) 47 t (TLI) |
1 st sal |
SI (670 t tryk ) 8 H-1 motorer ( LOX / petroleum ) |
S-IB (670 t tryk ) 8 H-1 motorer (LOX / petroleum) |
S-IC (Thrust 3.402 t ) 5 F-1 motorer(LOX / petroleum) |
2 e etage |
S-IV (40 t tryk ) 6 RL-10 ( LOX / LH2 ) |
S-IVB (Thrust 89 t .) 1 motor J-2 (LOX / LH2) |
S-II (500 ton tryk ) 5 J-2 motorer(LOX / LH2) |
3 e etage | - | - |
S-IVB (100 ton tryk ) 1 motor J-2 (LOX / LH2) |
Flyrejser | 10 (1961-1965) Pegasus- satellitter , model af CSM |
9 (1966-1975) CSM- kvalifikation , aflaster Skylab , Apollo-Soyuz- flyvning |
13 (1967-1973) månemissioner og Skylab- lancering |
The Apollo rumfartøj (eller kommando og servicemodulet, kort for CSM) transporterer astronauter frem og tilbage. Den vejer over 30 tons og er næsten ti gange tungere end Gemini-skibet. Den ekstra masse (21,5 tons) er stort set repræsenteret af motoren og drivmidlerne, som giver en delta-v på 2800 m / s, der tillader rumfartøjet at komme ind i månens bane og derefter forlade denne bane. Apollo-rumfartøjet genoptager et arrangement indviet med Gemini-rumfartøjet: et kommandomodul (CM) huser besætningen og et servicemodul (SM) indeholder hovedfremdrivningsmotoren, de fleste af energikilderne samt det nødvendige udstyr til astronauters overlevelse . Servicemodulet frigives lige før landing.
KontrolmoduletDen Apollo Command Module er den del, hvor de tre astronauter bo under missionen, undtagen når to af dem ned til Månen ved hjælp af Lunar Module. Med en vægt på 6,5 tons og konisk form har den ydre struktur en dobbelt væg: en kabinet, der består af plader og bikage lavet af aluminium , som indeholder trykzonen og et varmeskærm, der dækker den første væg, og hvis tykkelse varierer alt efter eksponeringen under atmosfærisk genindtræden. Varmeskjoldet er lavet af et kompositmateriale bestående af silicafibre og harpiksmikroperler i en epoxyharpiksmatrix . Dette materiale indsættes i en honningkage af stål.
Rummet under tryk repræsenterer et volumen på 6,5 m 3 . Astronauterne sidder på tre side-ved-side køjer parallelt med bunden af keglen og ophængt fra bjælker, der strækker sig fra gulvet og loftet (spidsen af keglen). I liggende stilling har astronauterne foran sig, ophængt fra loftet, et kontrolpanel, der er to meter bredt og en meter højt, der viser hovedafbryderne og kontrollysene. Skiverne fordeles i henhold til hvert besætningsmedlems rolle. På sidevæggene er der bugter til navigation, andre kontrolpaneler samt mad- og affaldsområder. Til navigation og pilotering bruger astronauter et teleskop og en computer, der bruger data leveret af en inertienhed .
Rumskibet har to luger: et placeret ved spidsen af keglen har en tunnel og bruges til at passere gennem månemodulet, når det er dokket med Apollo-rumfartøjet. Den anden, der er placeret på sidevæggen, bruges på Jorden til at komme ind i skibet og i plads til ekstra køretøjsudgange (vakuumet udføres derefter i kabinen, fordi der ikke er nogen luftsluse). Astronauter har også fem koøjer til observationer og udførelse af rendezvous manøvrer med månemodulet. Kontrolmodulet afhænger af de vigtigste manøvrer som af servicemodulets energi og levetid. Den har fire klynger af små orienteringsmotorer til manøvrering under genindtræden. Disse udføres ved at orientere modulet i rulle , hvor kapslen har en forekomst tæt på 25 til 30 grader i forhold til dets symmetriakse. Denne forekomst opnås ved ubalance i statisk konstruktion.
ServicemoduletDen tjeneste modul (SM eller " service Module " på engelsk) er en trykløs aluminium cylinder 5 meter lang og 3,9 meter i diameter vejer 24 tons. Det er parret med bunden af kontrolmodulet, og den lange 9-tonede hovedraketmotordyse stikker ud med 2,5 meter. Modulet er organiseret omkring en central cylinder, der indeholder heliumtanke , der bruges til at sætte hoveddrivtankene under tryk, såvel som den øverste del af hovedmotoren. Omkring denne centrale del er rummet opdelt i seks sektorer i form af kagestykker. Fire af disse sektorer huser drivmiddeltankene (18,5 tons). En sektor indeholder tre brændselsceller, der leverer elektrisk kraft og biprodukt af vand samt brint- og ilttanke, der føder dem. Oxygen bruges også til at forny kabineatmosfæren. En sektor modtager udstyr, der har varieret afhængigt af missionerne: videnskabelige enheder, lille satellit, kameraer, ekstra iltank. Servicemodulet indeholder også radiatorerne, der spreder overskydende varme fra det elektriske system og regulerer kabintemperaturen. Fire klynger af små holdningskontrolmotorer er arrangeret rundt om cylinderens omkreds. En antenne bestående af fem små paraboler, der sikrer kommunikation over lang afstand, indsættes, når skibet er lanceret.
Den redning Tårnet er en anordning beregnet til at bevæge rumfartøjet væk fra Saturn V launcher hvis denne ikke i de tidlige faser af en flyvning. Brugen af udstødningssæder, der anvendes på Gemini-rumfartøjet, er udelukket i betragtning af diameteren på den ildkugle, som eksplosionen af Saturn V- raketten ville skabe . Redningstårnet består af et pulverdrivmiddel, der er placeret for enden af en metalgitter, der selv ligger oven på Apollo-rumfartøjet. I tilfælde af en hændelse river tårnraketmotoren skibet fra raketten, mens en lille thruster bevæger den ud af raketens sti. Tårnet bliver derefter bundet, og skibet begynder sin nedstigning efter en sekvens svarende til en tilbagevenden til Jorden. Hvis lanceringen går glat, skubbes tårnet ud, når den anden fase af Saturn-raketten antændes.
Den månens modul har to etager: a. Afstamning etape kan du lander på Månen og fungerer også som en lancering platform på anden etape, opstigningen scenen, hvilket bringer astronauterne tilbage til Apollo rumfartøj i kredsløb i slutningen af deres bliv på månen. Strukturen på månemodulet er for det meste lavet med en aluminiumslegering valgt på grund af dets lethed. Delene er generelt svejset sammen, men nogle gange også nittede.
NedstigningsfasenNedstigningsstadiets krop, der vejer mere end 10 tons, har form som en ottekantet kasse med en diameter på 4,12 meter og en højde på 1,65 meter. Dens struktur, der består af to par parallelle paneler samlet i et kryds, afgrænser fem firkantede rum (inklusive et centralt) og fire trekantede rum. Hovedfunktionen for nedstigningsfasen er at bringe LEM til månen. Til dette formål har scenen en raketmotor, der er både styrbar og variabel fremdrift. Modulationen af stødkraften gør det muligt at optimere nedstigningsbanen, men frem for alt at forsigtigt lande LEM, som er blevet kraftigt reduceret ved at forbruge dens drivmidler. Den oxidationsmiddel , nitrogen peroxid (5 tons), og brændstoffet, aerozine 50 (3 tons), lagres i fire tanke anbragt i firkantede rum placeret ved de fire hjørner af strukturen. Motoren er placeret i det centrale firkantede rum. Nedstigningstrinnets anden rolle er at transportere alt udstyr og forbrugsvarer, der kan efterlades på Månen i slutningen af opholdet, hvilket begrænser vægten af opstigningsfasen.
ElevatorenLøftetrinnet vejer cirka 4,5 ton. Dens komplekse form, der er resultatet af en optimering af det besatte rum, giver det et insekthoved. Den er i det væsentlige sammensat af den trykkabine, der rummer to astronauter i et volumen på 4,5 m 3 og af opstigningsmotoren med dens drivmiddelstanke . Den forreste del af trykhytten har det meste af en cylinder på 2,34 meter i diameter og 1,07 meter dyb. Det er her, besætningen bliver, når de ikke er på en månetur. Piloten (til venstre vender fremad) og kaptajnen står, holdt af seler, der holder dem på plads i nul tyngdekraft og under accelerationsfaser. På det forreste skott har hver astronaut foran sig en lille trekantet koøje (0,18 m 2 ), der er vippet nedad, hvilket gør det muligt for ham at observere månen med en god betragtningsvinkel såvel som de vigtigste flyvekontroller og kontrolhjul grupperet sammen af paneler, der generelt er dedikeret til et delsystem. De almindelige kommandoer og kontroller placeres mellem de to astronauter (for eksempel navigationscomputerens adgangskonsol), nogle kommandoer duplikeres (kommandoer, der styrer motorernes retning og tryk), de andre kommandoer er opdelt i i henhold til de opgaver, der er tildelt hver astronaut. Kontrolpanelerne og afbryderen strækker sig ud på sidevæggene på begge sider af astronauterne.
Piloten har et lille vindue over hovedet (0,07 m 2 ), der giver ham mulighed for at styre rendezvousmanøvren med kontrolmodulet. Bagsiden af kabinen med tryk er meget mere trang ( 1,37 × 1,42 m til 1,52 m høj): dens gulv er 48 cm højere og er desuden belastet med en hætte, der dækker toppen af opstigningsmotoren. Sidevæggene er optaget af opbevaring og til venstre af en del af miljøkontrolsystemet. I loftet er lugen, der bruges til at komme ind i kommandomodulet, bag hvilken en kort tunnel (80 cm i diameter og 46 cm lang) med et låsesystem, der bruges til at fastgøre de to skibe. De kræfter, der er i spil på dockingstidspunktet, som kan deformere tunnelen, dæmpes af bjælker, der sender dem videre til hele strukturen.
LEM har ikke en luftsluse , som ville have tilføjet for meget vægt. For at komme ned på månens jord evakuerer astronauterne kabinen, og når de kommer tilbage, sætter de tryk på kabinen med iltreserverne. For at stige ned glider de ind i lugen: dette åbner ud på en lille vandret platform, der fører til stigen, hvis stænger er placeret på hver side af et af benene på nedstigningsgulvet.
For at udføre månemissionen måtte NASA designe flere videnskabelige instrumenter, udstyr og køretøjer beregnet til brug på månens jord. De vigtigste udviklinger er:
De seks Apollo- månemissioner er programmeret til at lande månemodulet i begyndelsen af månedagen (som varer 28 jorddage). Astronauter drager således fordel af græsningslys for at lokalisere landet ved landing (mellem 10 og 15 ° højde over horisonten afhængigt af missionerne) og relativt moderate temperaturer: Temperaturen på jorden falder gradvist. 0 til 130 ° C mellem solopgang og når solen topper efter 177 jordtimer. På baggrund af disse betingelser, for hver landing site, Saturn raket lanceringen vindue blev reduceret til én dag om måneden for en given hjemmeside.
Det valgte sted er altid placeret på Jordens synlige overflade, så kommunikationen mellem skibet og Jorden ikke afbrydes. det er ikke så langt fra Månens ækvatoriale bånd at begrænse det brændstofforbrug, der ville være nødvendigt ved modregning i rumfartøjet til højere breddegrader.
Raketten starter systematisk fra Pad 39 ved Kennedy Space Center . Lanceringen af de 3.000 ton raket er særlig spektakulær: de fem motorer i første etape tændes samtidigt og forbruger 15 ton brændstof hvert sekund, så frigives raketten, der holdes af klemmer, så snart computere har verificeret, at motorkraften har nået sin nominelle effekt. Raketten stiger først meget langsomt og tager næsten ti sekunder at frigøre sig fra affyringstårnet. Adskillelsen af det første trin S1-C sker to og et halvt minut efter lanceringen i en højde af 56 km, når raketten har nået en hastighed på Mach 8 ( 10.000 km / t eller ca. 2.800 ms -1 ). Kort efter antændes raketmotorer i anden fase af S-II: mellemtrins nederdel løsner sig, og redningstårnet skubbes ud, fordi rumfartøjet er højt nok til at kunne falde tilbage uden dets hjælp i tilfælde af en afbrydelse i flyvning. missionen. Den anden etape er igen faldet, da raketten når en hastighed på 24.680 km / t (eller ca. 6.856 m / s ) og en højde på 185 km . Den tredje S-IVB-fase bruges derefter i 140 sekunder til at placere hele den tilbageværende raket i en 180 km cirkulær bane elleve og et halvt minut efter start.
Når den er anbragt i lav kredsløb , udfører Apollo-rumfartøjet (LEM og Command and Service Module) såvel som den tredje fase af raketten en og en halv kredsløb omkring Jorden, hvorefter motoren i tredje trin genstartes for at injicere enheden. en overførselsbane til månen (TransLunar Injection - TLI). Injektionen resulterer i en hastighedsforøgelse til 3.040 m / s ( 10.944 km / t ). Cirka en halv time efter afslutningen af trækkraften frigøres Command and Service Module (CSM) fra resten af rumtoget og drejer derefter 180 ° for at komme og hente LEM i sin kappe. Efter at have tjekket fortøjningen af de to skibe og sat under tryk på LEM, udløser astronauterne ved pyroteknik afslapningen af fjedrene, der er placeret i kappen af LEM: disse fjerner LEM og CSM fra tredje fase af Saturn-raketten med en hastighed af d 'ca. 30 cm / s . Den tredje fase vil derefter begynde en divergerende bane, der afhængigt af missionerne placerer den i kredsløb omkring Solen eller sender den ned i Månen.
I løbet af den 70-timers rejse til Månen kan der foretages korrektioner i CSM og LEM's bane for at optimere det endelige forbrug af drivmidler. Oprindeligt sørgede gennemførelsen af en Apollo- mission for en relativt stor mængde brændstof til disse manøvrer. Under brug forbruges knap 5% af dette beløb takket være navigationspræcisionen. Rumtoget roteres langsomt for at begrænse opvarmningen af skibene ved at reducere varigheden af kontinuerlig eksponering for solen.
En gang i nærheden af Månen er CSM-motoren tændt for at placere skibene i kredsløb ved at bremse dem. Hvis denne bremsning ikke opnås, tillader banen bådene at vende tilbage til jorden bane efter at have cirkuleret Månen uden at bruge deres motorer. Dette arrangement vil redde Apollo 13- missionen . Lidt senere bruges CSM-motoren en anden gang til at placere de to skibe i en cirkulær bane på 110 km højde.
Fortøjningsmanøvre for CMS og LEM under transit til månen |
Nedstigningen til månen er i vid udstrækning baseret på styrings-, navigations- og kontrolsystemet (PGNCS: Primary Guidance and Control System ) styret af den indbyggede computer ( LGC ). Dette vil på den ene side med jævne mellemrum bestemme positionen og den faktiske bane for fartøjet ved først at bruge inertienheden og derefter landingsradaren (navigationsfunktion) og på den anden side beregne den bane, der skal følges ved at bruge dens programmer og styring i henhold til alle disse elementer motorernes fremdrift og retning (styringsfunktion). LEM-piloten kan dog når som helst korrigere den aktuelle højde og i sidste fase genvinde kontrollen over motorstyringen fuldstændigt. Men kun navigations- og styresystemet gør det muligt ved at optimere ressourceforløbet og ressourceforbruget at lægge LEM ned, før alt brændstof er brugt op.
Sænkning af banenDenne fase henvises til ved akronymet DOI ( Descent Orbit Insertion ) i NASA-terminologi.
Målet med denne fase er at sænke højden af LEM fra 110 km til 15 km over månen. Til dette formål omdannes dens cirkulære bane til en elliptisk bane på 15 km med 110 km . Denne fase gør det muligt at reducere den afstand, der skal køres til månen til en lav pris i drivmidler (det kræver kun en kort puls af motoren). Grænsen på 15 km blev bibeholdt for at forhindre, at den endelige bane nærmer sig for meget af terrænet.
To af besætningens tre astronauter tager deres plads i Lunar Module for at komme ned til Månen. De initialiserer navigationssystemet, før de starter nedstigningen til månen. LEM og CSM adskilles inden motoren startes (op til Apollo 12 ). Kredsløbskiftet initieres, når rumfartøjet er antipoder (en halv kredsløb) fra det punkt, hvor den næste fase starter. Når afstanden mellem LEM og kontrolmodulet er tilstrækkelig (hundrede meter), udskrives først en lille acceleration af motorerne, der styrer indstillingen til at presse brændstoffet fra nedstigningsmotoren mod fordelingsventilerne . Derefter tændes nedstigningsmotoren kortvarigt for at bremse LEM til ca. 25 m / s ( 90 km / t ).
Startende fra Apollo 14 for at redde drivmidlerne fra nedstigningsfasen motorstyring og servicemodul, som er forudindtaget til at sænke kredsløbet. CSM ledsager derfor LEM i sin elliptiske bane og adskiller sig fra den, før den elektriske nedstigning begynder.
Den elektriske nedstigningDenne fase er kendetegnet ved en kontinuerlig handling af nedstigningsmotoren. Det starter, når LEM har nået det laveste punkt på sin elliptiske bane. Det er selv opdelt i tre faser: bremsefasen, indflyvningsfasen og landingsfasen.
BremsefasenBremsefasen sigter mod at reducere fartøjets hastighed så effektivt som muligt: den går fra 1695 m / s ( 6000 km / t ) til 150 m / s ( 550 km / t ). Motoren er tændt ved 10% af sin effekt i 26 sekunder , den tid, motoren justeres med sin kardan på skibets tyngdepunkt, så skubbes den til sin maksimale effekt. Månemodulet, som i starten af banen er praktisk talt parallel med jorden, vil gradvist vippe, mens dets nulhastighed ved start stiger til 45 m / s ved slutningen af fasen. Når LEM er i en højde på mindre end 12-13 km , griber landingsradaren jorden og begynder at give information (højde, bevægelseshastighed), der gør det muligt at kontrollere, at banen er korrekt: indtil da blev kun ekstrapoleret fra accelerationen målt af inertienheden. For stor forskel mellem de data, der leveres af radaren og målbanen, eller hvis radaren ikke fungerer, er grund til at afbryde missionen.
TilgangsfasenIndflyvningsfasen starter 7 km fra målstedet, mens LEM ligger i 700 meters højde. Det skal give piloten mulighed for at lokalisere landingszonen og vælge det nøjagtige sted (klart), hvor han ønsker at lande. Dets udgangspunkt kaldes "den høje port ", et udtryk lånt fra luftfart .
Månemodulet rettes gradvist ud i lodret position, hvilket giver piloten et bedre overblik over terrænet. Sidstnævnte kan således lokalisere det landingspunkt, som banen fører til takket være en skala indgraveret på dens koøje gradueret i grader ( Landing Point Designator , LPD): computeren giver efter behov den vinkel, hvormed astronauten kan se landingsstedet på dette vægt. Hvis sidstnævnte bedømmer, at terrænet ikke er egnet til landing, eller at det ikke svarer til den planlagte placering, kan han derefter korrigere indflyvningsvinklen ved at handle på flyvekontrollerne i trin på 0,5 ° lodret eller 2 ° lateralt.
Lander på månens jordNår månemodulet er faldet ned til en højde på 150 meter, hvilket teoretisk placerer det i en afstand af 700 meter fra målplaceringen (punkt kaldet den lave port ), starter landingsfasen. Hvis banen er blevet fulgt korrekt, er den vandrette og lodrette hastighed henholdsvis 66 km / t og 18 km / t . Proceduren giver piloten mulighed for at tage hånden for at bringe månemodulet til jorden, men han kan, hvis han ønsker det, lade bordcomputeren gøre det, som har et pilotprogram til denne sidste del af flyvningen. Ved at tage hensyn til de forskellige farer (spotfase forlænget med to minutter, ændring af sidste minuts mål på 500 meter for at undgå lindring, dårlig endelig forbrænding, pessimistisk drivmiddelmåler) har piloten en margen på 32 sekunder til at sætte LEM ned inden drivstofferne løber tør. Den sidste del af fasen er en svævende flyvning som en helikopter, der gør det muligt både at annullere alle hastighedskomponenterne, men også til bedre at finde stedene. Prober placeret under landingsudstyrsflangerne kommer i kontakt med månens jord, når højden er mindre end 1,3 meter og sender informationen til piloten. Dette skal derefter slukke for nedstigningsmotoren for at forhindre, at LEM hopper eller vælter (dysen rører næsten jorden).
Opholdet på månen er tegnet af ekstra køretøjsudflugter: en enkelt udflugt til Apollo 11, men op til tre udflugter til de sidste missioner. Før hver udflugt skal astronauter fylde deres bærbare livsstøttesystem med vand og ilt og derefter tage deres outfit på. Derefter evakueres de, før lugen åbnes, hvilket giver adgang til stigen.
De videnskabelige værktøjer og instrumenter tages ud af opbevaringsrummene på nedstigningsfasen og indsættes derefter ikke langt fra LEM eller i større afstand. Startende fra Apollo 14 , astronauterne har en trillebør og derefter for de følgende flyvninger, det månens rover , der giver dem mulighed for at bevæge sig væk fra en halv snes kilometer fra LEM bærer tunge byrder. Roveren indtager en hel bugt i månemodulet; den opbevares i foldet position på en palle , som astronauterne sænker for at frigøre køretøjet. Roveren indsættes af et system af fjedre og kabler, der virker via remskiver og aktiveres af astronauterne.
Før de forlader månen hejses de geologiske prøver, der er anbragt i containere, op til opstigningsfasen ved hjælp af en hejse. Udstyr, der ikke længere er nødvendigt (bærbart overlevelsesudstyr, kameraer osv.) Opgives for at lette opstigningsfasen så meget som muligt.
Opstigningsfasen skal give LEM mulighed for at slutte sig til kommandomodulet, der forblev i kredsløb. Dette mål opnås i to faser: LEM-scenen tager af fra månens jord for at gå i lav bane, hvorefter den ved hjælp af lejlighedsvise tryk fra raketmotoren slutter sig til kommandomodulet.
Før start indtastes den nøjagtige position af LEM på jorden i computeren for at bestemme den bedste bane. Afgangstidspunktet beregnes på en sådan måde, at mødestien optimeres med kommandomodulet. Nedstigningsfasen forbliver på jorden og fungerer som en lanceringsplatform. Adskillelsen af de to etager udløses inden start af små pyrotekniske ladninger, der skærer de fire punkter, der forbinder de to etager, samt kabler og rør.
Lunar Module følger først en lodret bane op til en højde på ca. 75 meter for at frigøre sig fra månens lettelse, hvorefter den gradvist hælder for endelig at nå vandret perilune (lavt punkt) af en elliptisk bane på 15 km med 67 km .
Et møde i månens bane bliver derefter foretaget mellem CSM (styret af den tredje besætningsmedlem, den eneste på missionen ikke at gå til Månen) og LEM i månens bane . Når månestenene er overført, frigives LEM og lanceres på en sti, der får det til at gå ned i månen. Rumfartøjet kan derefter begynde at vende tilbage til Jorden. Apollo 16 og Apollo 17 forbliver i kredsløb en dag mere for at udføre videnskabelige eksperimenter og droppe en lille 36 kg videnskabssatellit .
For at forlade månens bane og placere rumfartøjet på returvejen til Jorden betjenes kommandoen og servicemodulmotoren i to og et halvt minut efter omhyggelig orientering af rumfartøjet; det giver en delta-v på omkring 1000 m / s, som skulle tillade rumfartøjet at nå jordens bane. Dette er et af missionens kritiske øjeblikke, fordi en motorfejl eller dårlig orienteringsnøjagtighed ville fordømme astronauterne. Motoren tændes, mens rumfartøjet er på ansigtet overfor Jorden, så den nye bane, en stærkt elliptisk overføringsbane , græsser Jordens overflade i 40 km højde i den position, som den vil indtage, når fartøjet ankommer. Returen tager cirka tre dage, men kan afkortes lidt ved at vælge en mere anspændt rute. Kort efter injektionen på returvejen ( trans-Earth Injection , TEI) udføres en rumvandring for at gendanne de fotografiske film fra de kameraer, der er placeret i servicemodulet, som skal frigives, inden de kommer ind i jordens atmosfære.
Der foretages små korrektioner undervejs for at optimere indgangsvinklen til atmosfæren og faldpunktet. Når rumfartøjet nærmer sig Jorden, øges rumfartøjets hastighed, der var faldet til 850 m / s ved grænsen for indflydelsen af jordens og månens tyngdefelter, til 'for at nå 11 km / s, når rumfartøjet kommer ind atmosfærens tætte lag disse får deres indflydelse til udtryk fra en højde på 120 km . Kort før det kommer ind i atmosfæren frigives skibets servicemodul ved hjælp af pyroteknik , hvor hovedmotoren og det meste af ilt- og elreserverne tages med. Genindgangen til atmosfæren sker i en meget præcis vinkel, der er fastgjort til 6,5 ° med en tolerance på 1 °. Hvis indtrængningsvinklen er for stor, oplever varmeskærmen, som normalt opvarmes til en temperatur på 3000 ° C under genindtræden i atmosfæren, en temperatur højere end den, den er designet til, og decelerationen er større; disse to fænomener kan føre til besætningens død. Med en lavere vinkel kan rumfartøjet hoppe af det atmosfæriske lag og sætte af sted igen på en lang elliptisk bane, der fordømmer dets besætning, der ikke er i stand til at manøvrere og har meget få luftreserver.
Efter en decelerationsfase, der nåede 4 g , mistede fartøjet sin vandrette hastighed og faldt praktisk taget lodret. I en højde af 7.000 meter skubbes beskyttelsen ved skibets koniske ende ud, og to små faldskærme indsættes for at stabilisere kabinen og falde dens hastighed fra 480 km / t til 280 km / t . Ved 3000 meter indsættes tre små pilot faldskærme sideværts af mørtel for at udtrække de tre vigtigste faldskærme, mens de forhindrer dem i at blive viklet ind. Rumfartøjet ramte havoverfladen med en hastighed på 35 km / t (ca. 10 m / s ). Faldskærmene frigives straks, og tre balloner pustes op for at forhindre, at skibet forbliver spidsen under vandet. En flotille bestående af et hangarskib eller en helikopterbærer er på forhånd placeret på det område, hvor kommandomodulet skal lande. Fly har til opgave at lokalisere faldpunktet, mens helikoptere bringer dykkere, der monteret på lette både henter astronauterne og placerer slynger på skibet, så det kan hejses på luftfartsselskabens dæk.
Ingen amerikansk orbitale flyvning havde endnu fundet sted ved lanceringen af Apollo- programmet . Den eneste flyvning i Mercury-programmet - dette program var startet i 1959 - havde fundet sted tre uger før præsident Kennedys tale og var en simpel ballistisk flyvning i mangel af en tilstrækkelig kraftig raket. Det var ikke før den Mercury-Atlas 6 mission af20. februar 1962for John Glenn at blive den første amerikanske astronaut, der kredser om Jorden. Tre andre bemandede flyvninger fandt sted i 1962 og 1963 .
I slutningen af Mercury-programmet blev vigtige aspekter af rumflyvning, som skulle implementeres for månefly, stadig ikke mestret, selvom det ikke var muligt at teste dem på jorden. Lederne af NASA lancerede et program beregnet til at tilegne sig disse teknikker uden at vente på udviklingen af det meget sofistikerede rumfartøj til månemissionen: Gemini- programmet måtte opfylde tre mål:
Gemini-rumfartøjet, der oprindeligt skulle være en simpel opgraderet version af Mercury-kapslen, blev omformet, da det var designet til et helt andet 3,5 ton fartøj (sammenlignet med ca. et ton for Mercury-fartøjet), der var i stand til at flyve med to astronauter til to uger. Rumfartøjet blev lanceret af en Titan II- raket , et amerikansk luftvåbenmissil omdannet til et løfteraketter. Programmet stødte på fejlfindingsproblemer. Launcheren led af pogo-effekten , de brændselsceller, der blev brugt for første gang, lækkede, og forsøget på at udvikle en flyvende fløj til at lande kapslen på fast grund mislykkedes. Alle disse tilbageslag sprang udgifterne til programmet fra $ 350 millioner til $ 1 mia. Men ved udgangen af 1963 var alt tilbage til det normale, og to ubemandede flyvninger kunne finde sted i 1964 og begyndelsen af 1965 . Den første bemandede Gemini 3- flyvning tog astronauterne Virgil Grissom og John Young the23. marts 1965. Under den næste mission udførte astronaut Edward White Amerikas første rumvandring . Otte andre missioner, blandet med ubetydelige hændelser, strakte sig indtilNovember 1966 : de gjorde det muligt at udvikle rummødeteknikker og fortøjningsteknikker, at udføre lange flyvninger ( Gemini 7 forblev næsten 14 dage i kredsløb) og at udføre mange andre eksperimenter.
Ud over Apollo- programmet lancerer NASA adskillige programmer for at forfine sin viden om rummiljøet og månens terræn. Disse oplysninger er nødvendige for design af rumfartøjer og for klargøring til landing. I 1965 blev tre Pegasus- satellitter placeret i kredsløb af en Saturn I- raket for at vurdere faren ved mikrometeoritter ; resultaterne vil blive brugt til at dimensionere beskyttelsen af Apollo-skibene. Ranger- sonderne (1961–1965) bragte efter en lang række fiaskoer tilbage fra slutningen af 1964 en række fotos af god kvalitet af månens overflade, der gjorde det muligt at identificere steder, der var egnede til landing.
Den Lunar Orbiter-programmet , består af fem sonder, som er placeret i kredsløb omkring Månen i 1966-1967, fuldfører dette arbejde: et fotografisk dækning på 99% af månens jorden udføres, frekvensen af mikrometeoritter i Månens forstad er bestemmes, og intensiteten af kosmisk stråling måles. Programmet gør det også muligt at validere driften af telemetrinetværket . De målte målinger indikerer, at månens tyngdefelt er meget mindre homogent end Jorden, hvilket gør kredsløb i lav højde farlige. Fænomenet, der efterfølgende er undervurderet, vil reducere højden af banen til LEM af Apollo 15, hvis besætning sov, til 10 km , mens sikkerhedsgrænsen var sat til 15 km for at have adgang til en tilstrækkelig margen i forhold til relieffer. Det2. juni 1966, Surveyor 1- sonden foretager den første bløde landing på Månen og giver værdifuld og betryggende information om konsistensen af månens jord (jorden er relativt fast), hvilket gør det muligt at dimensionere landingsudstyret til månemodulet.
Saturn I (eller Saturn C-1 ) raketten blev designet, da specifikationerne for måneprogrammet endnu ikke var faste. Dens bæreevne viste sig at være for lav, selv til at opfylde målene for programmets første faser. Ikke desto mindre blev ti af de tolv bestilte raketter bygget og affyret mellem27. oktober 1961 og 30. juli 1965, heraf seks med alle etager. Ingen af komponenterne i denne raket blev genbrugt i resten af programmet. Efter fem flyvninger dedikeret til udviklingen af raketten (missioner SA-1 , SA-2 , SA-3 , SA-4 , SA-5 ) blev Saturn I brugt til at lancere to modeller af Apollo-rumfartøjet (missioner SA-6 , SA-7 ) og placer tre Pegasus- satellitter i kredsløb (mission A-103 (SA-9), A-104 (SA-8) og A-105 (SA-10)).
Flyvningerne fra Saturn IB- raketten tillod udviklingen af den tredje fase af Saturn V- raketten ( IVB-trinnet, hvis motor forbrugt flydende brint ) og til at udføre de første test af Apollo-rumfartøjet:
Det 27. januar 1967, mens besætningen på den første bemandede Apollo 1- flyvning (oprindeligt AS-204 ), der skulle starte en måned senere, udførte en jordprøve under reelle forhold, brød der ud en brand i Apollo-rumfartøjet (CSM), hvor de tre astronauter er fastgjort til deres køjer. Flammerne raser i den begrænsede atmosfære, der kun består af ilt. Virgil Grissom , Edward White og Roger Chaffee døde af kvælning uden at være i stand til at åbne lugen, hvis komplekse mekanisme ikke tillod hurtig åbning. Skibet havde stødt på mange tuningproblemer før styrtet. Brandets udbrud tilskrives kortslutning på grund af en blottet elektrisk ledning uden at være tydeligt identificeret . Undersøgelsen afslører brugen af adskillige brændbare materialer i kabinen og en masse uagtsomhed i de elektriske ledninger og VVS. Udbruddet og udvidelsen af ilden var blevet begunstiget af atmosfæren af rent ilt (blottet for kvælstof) derfor ekstremt brandfarligt, en løsning, der allerede var den for kviksølv- og tvillingeskibene.
Mange ændringer blev foretaget for at gøre skibets kabine mere modstandsdygtig over for brand. Lugen blev ændret, så den kunne åbnes på mindre end ti sekunder. En atmosfære af nitrogen og ilt blev brugt i den første fase af flyvningen. Hele Apollo- programmet gennemgik en gennemgang, som resulterede i ændring af mange komponenter. Kvalitetskrav og testprocedurer blev strammet. Hele programmet blev forsinket med 21 måneder, hvilket øgede presset på holdene: slutningen af årtiet nærmede sig. Desuden var alle bekymrede over fremskridtene med det sovjetiske program, selvom der ikke lækkede nogen officiel information fra Sovjetunionen.
Apollo-rumfartøjets elendighed tillod udviklingsprogrammet for den gigantiske Saturn V- raket at indhente. Dette havde faktisk stødt på mange problemer, der især berørte det andet trin ( S-II, som stadig er i dag det største brintstadium, der nogensinde er designet): overvægt, vibrationsfænomener ( pogo-effekt ) osv.
Apollo 4- missionen er den første flyvning af den kæmpe Saturn V- løfteraket . Ved denne lejlighed udfører et Apollo-rumfartøj en atmosfærisk genindtræden for første gang , som vil forblive den hurtigste genindtræden på land indtil Stardust . For at indsamle så meget information som muligt om raketens opførsel er der installeret 4.098 sensorer. Den første lancering af Saturn V er en fuldstændig succes.Den første bemandede flyvning finder kun sted Oktober 1968men missionerne havde til formål at validere funktionen af de forskellige komponenter i programmet og til at gennemføre en næsten komplet øvelse af en månemission, følg hinanden hurtigt. Fire forberedende missioner fandt sted uden større uregelmæssigheder over en periode på syv måneder.
Apollo 7 er den første bemandede mission i Apollo- programmet. Dens formål er at validere de ændringer, der er foretaget i rumfartøjet efter branden i Apollo 1 (CMS version 2 ). En Saturn IB- raketbruges, fordi månemodulet ikke er en del af ekspeditionen. Under deres ophold i kredsløb øver besætningen de manøvrer, der vil blive udført under månemissioner. Efter at have forladt Jordens bane og genindgået i atmosfæren blev kapslen og dens besætning genvundet uden hændelser i Atlanterhavet. Det var den første amerikanske mission, der sendte et tremandshold i rummet og udsendte optagelser til tv. Saturn IB- rakettenvil ikke længere blive brugt som en del af månens efterforskningsprogram.Apollo 8- missionen er den første bemandede flyvning, der forlader jorden. På dette stadium af programmet er det en risikabel mission, fordi en fejl i motoren i Apollo-rumfartøjet, da det blev placeret i månens bane, eller når det blev injiceret i returvejen, kunne have været fatalt for besætningen, især som månemodulet er blevet erstattet af en model. Men NASA-ledere frygter et kup fra sovjeterne i slutningen af året og beslutter at tage risikoen. Astronauter foretager i alt ti revolutioner omkring Månen. I løbet af denne flyvning tager de mange billeder af månen, inklusive den første stigende jord. Apollo 8 tillader for første gang en mand at observere Månens "skjulte ansigt" direkte. En af de opgaver, der blev tildelt besætningen, var at udføre en fotografisk rekognoscering af månens overflade, herunder Stillhedens Hav, hvor Apollo 11 skulle lande . Apollo 9 er den første flyvetest af alt udstyr, der er planlagt til en månemission: Saturn V- raketter, månemodul og Apollo-rumfartøjer. For første gang navngives rumfartøjet Apollo (Gumdrop) og Lem (Spider), et træk beregnet til at lette kommunikationen med jorden, når begge skibe er bemandet. Astronauterne udfører alle manøvrer fra månemissionen, mens de forbliver i jorden. Månemodulet simulerer en landing og gør derefter det første rigtige møde med Apollo-rumfartøjet. Astronauterne udfører også en56-minutters rumvandring for at simulere besætningsoverførslen fra månemodulet til Apollo-rumfartøjet via det ydre (nødmanøvre implementeret i tilfælde af en mislykket docking mellem de to skibe). Derudover tester de brugen af månemodulet som en "redningsbåd" i forventning om Apollo-rumfartøjsfejl; det er denne procedure, der vil blive brugt med succes af besætningen på Apollo 13 .NASA-embedsmænd betragtede denne mission som den første landing på månens jord, da alle køretøjer og manøvrer var blevet testet uden at der blev opdaget større problemer. Men for så vidt sovjeterne ikke så ud til at forberede en strålende mission, foretrak de at vælge en sidste prøve med endnu mere realisme. Kort efter at have forladt sin lave jordbane, udførte Apollo-rumfartøjet, med tilnavnet "Charlie Brown" dockingmanøvren ved LEM. Efter adskillelse fra den tredje fase af Saturn V foretog den en 180 ° rotation og fortøjede derefter næsen på toppen af månemodulet, før den ekstraheredes fra dens kappe. Når rumtoget var anbragt i en bane omkring Månen, begyndte månemodulet, med tilnavnet "Snoopy", nedstigningen mod månen, som blev afbrudt 15,6 km fra overfladen. Efter at have afprøvet nedstigningsfasen, ikke uden nogle vanskeligheder på grund af en procedurefejl, lavede LEM et rendezvous med Apollo-rumfartøjet. Missionen gengav de vigtigste faser af den sidste flyvning, både i rummet og på jorden. Young havde kommandoen over Apollo-rumfartøjet, mens Stafford og Cernan besatte månemodulet.
Lydfil | |
"Det er et lille skridt for [en] mand, men et kæmpe spring for menneskeheden" (Neil Armstrong, Apollo 11 ) | |
Har du problemer med at bruge disse medier? | |
---|---|
De følgende syv missioner, der blev lanceret mellem 1969 og 1972, har alle til formål at lande en besætning på forskellige steder på Månen af geologisk interesse. Apollo 11 er den første mission, der opfylder det mål, som præsident Kennedy har sat. Apollo 12 er en mission uden historie, i modsætning til Apollo 13, som efter en eksplosion i servicemodulet grænser op til katastrofe og skal opgive landing på Månen. NASA ændret modellen båret af månens mission modul fra af Apollo 15 til at opfylde de forventninger forskere: ophold på månen er udvidet gennem forbrugsvarer reserver mere vigtige. Det tungere månemodul bærer månens rover, hvilket øger rækkevidden for astronauter under deres udflugter.
Det 21. juli 1969, tager astronauterne Neil Armstrong og Buzz Aldrin , efter en begivenhedsrig landing i Ro af Hav , deres første skridt på Månen. Armstrong, som er den første til at komme ud af månemodulet, udtaler sin nu berømte sætning "Det er et lille skridt for [en] mand, [men] et kæmpe spring for menneskeheden" - "Det er et lille skridt for [en] mand ; et kæmpe spring for menneskeheden ”. Hovedformålet med missionen var at foretage en vellykket landing. Besætningen nedsat en forenklet version af ALSEP videnskab station og rumvandring, hvor 21,7 kg månens sten og jord indsamles, varer kun 2,5 timer . Efter et ophold kl. 21:38 på månens jord tog månemodulet afsted uden problemer. Ved ankomsten til Jorden sættes besætningen og måneprøverne i karantæne i 21 dage for at undgå mulig forurening med jordbaseret fremmedvirus, en procedure, der kræves af forskerne, der vil blive afbrudt startende med Apollo 15 .32 sekunder efter start blev Saturn V- raketten ramt af lyn, hvilket forårsagede et midlertidigt tab af elkraft- og kontrolmodulinstrumenter, men besætningen lykkedes at genstarte sidstnævnte og fortsætte missionen. Månemodulet foretager en præcisionslanding i Stormhavet 180 m fra rummåler Surveyor 3 , hvoraf dele vil blive bragt tilbage til Jorden for at vurdere virkningen af deres længerevarende ophold på månens jord og i et vakuum. Charles Conrad og Alan Bean oprettede en ALSEP automatiseret videnskabsstation, udførte geologiske observationer og tog nye fotografier af månen og dens overflade. De samler også 34,1 kg prøver fra månens jord. Under dette ophold på månens jord på 31 timer og 31 minutter udfører de to astronauter to udflugter på i alt 7 timer og 45 minutter, hvorved de krydser 2 km til fods og bevæger sig væk op til 470 m af månemodulet. Der er foretaget mange forbedringer, især i landingspræcisionen sammenlignet med Apollo 11- missionen . Resultaterne er så positive, at der er planer om at sende Apollo 13 til et mere robust område. Missionen blev afbrudt efter eksplosionen af en flydende iltank placeret i Odyssey- servicemodulet under transit fra Jorden til Månen, 55 timer 54 minutter efter dens flyvning. CSM er praktisk taget ude af drift uden ilt eller elektrisk strøm. Astronauter tør ikke bruge sin motor til at manøvrere. De søger tilflugt i Aquarius månemodul, hvis ressourcer og motor de bruger til manøvrer til korrigering af bane, der optimerer returbanen til Jorden. Heldigvis blev Earth-Moon-transitbanen beregnet, så rumtoget, i mangel af en manøvre, kunne vende tilbage til Jorden efter at have cirkuleret Månen. Astronauterne kommer ind i Odyssey-rumfartøjet igen, inden de ankommer til Jorden, slip månemodulet, der fungerede som en redningsflåde, inden de sikkert kom ind i atmosfæren igen. Forklaringen på ulykken bestemmes uden tvetydighed: under tømning af iltbeholderen, femten dage før start, smeltede kappen på de elektriske ledninger, der krydser den, og de blev fundet helt nøgne. Da Jack Swigert aktiverede tankens agitation, gnister gnister og udløste dens eksplosion.Begyndelsen af transit til Månen var præget af en hændelse, der næsten afbrød missionen: Besætningen var nødt til at gøre det fem gange for at lykkes i fortøjning af CSM-modulet til månemodulet. Apollo 14 lander i den barske region Fra Mauro, som var det oprindelige mål for Apollo 13 . Et af missionens afgørende øjeblikke opstår, når Alan Shepard , som er den første (og eneste) Mercury- astronaut, der går på månen, skyder to golfkugler ved hjælp af en smuglet klub. Shepard og Edgar Mitchell tilbragte over ni timer på to udflugter og udforskede et område, hvor NASA troede at finde nogle af de ældste klipper. De bragte 42,9 kg stenprøver tilbage. Apollo 15 er den første mission, der bærer et tungere månemodul takket blandt andet optimeringen af Saturn V- løfteraket. Den ekstra vægt udgøres hovedsageligt af månens rover og forbrugsvarer (ilt og elektrisk strøm) ombord på Apollo-månemodulet, som gør det muligt at forlænge opholdet på månen fra 35 timer til 67 timer . David Scott og James Irwin tilbringer 2 dage og 18 timer på månens jord. I løbet af deres tre rumvandringer, der varer i alt 18 timer og 36 minutter , dækker de mere end 28,2 km nær Mount Hadley takket være månens rover . Blandt deindsamlede76 kg klipper finder astronauterne, hvad der menes at være en krystallinsk linse fra den oprindelige måneskorpe, der er omkring 4,6 milliarder år gammel. En lille satellit med tre videnskabelige eksperimenter falder, mens CSM er i kredsløb omkring Månen. Worden er på en seksten minutters rumvandring i rummet, mens Apollo-rumfartøjet stadig er 315.000 km fra Jorden. På vej tilbage, under nedstigningen til land, blusser en af de tre faldskærme op uden skade på besætningen. Apollo 16 er den første mission, der lander på månens højland. John Watts Young og Charles Duke tilbringer 20 timer 14 minutter på Månen, opsætter adskillige eksperimenter, rejser 26,7 km ved hjælp af månens rover og indsamler 95,4 kg stenprøver. Besætningen taber en mini-satellit beregnet til at undersøge partikler og solmagnetfeltet. Apollo 17 er den sidste mission til Månen. Astronaut Eugene Cernan og hans ledsager Harrison Schmitt , en amerikansk civilgeolog, den eneste videnskabelige astronaut i Apollo- programmet,der har flyvet, er de sidste mænd, der går på månen: de bruger 22 timer og 05 minutter på rejser takket være Jeep lunar 36 km i regionen Taurus-bjergene, nær Littrow-krateret. Det er besætningen, der bringer de fleste måneklipper (111 kg ) tilbage og udfører den længste ekstra køretøjsudflugt.Lunar mission |
År | Start dato |
Dato for månelanding |
Varigheden af udflugter uden for køretøjet |
Moon afgang dato |
Dato for tilbagevenden til Jorden |
---|---|---|---|---|---|---|
Apollo 11 | 1969 | 16. juli | 20. juli | 2,5 timer (1 tur) | 21. juli | 24. juli |
Apollo 12 | 1969 | 14. november | 19. november | 7,75 timer (2 ture) | 20. november | 24. november |
Apollo 14 | 1971 | 31. januar | 5. februar | 9,3 timer (2 ture) | 6. februar | 9. februar |
Apollo 15 | 1971 | 26. juli | 30. juli | 19,1 timer (3 ture) | 2. august | 7. august |
Apollo 16 | 1972 | 16. april | 21. april | 20,25 timer (3 ture) | 24. april | 27. april |
Apollo 17 | 1972 | 7. december | 11. december | 22,1 timer (3 ture) | 14. december | 19. december |
NASA har været bekymret siden 1963 om opfølgningen på Apollo- programmet . I 1965 oprettede agenturet en struktur tildelt missioner efter de allerede planlagte, grupperet sammen under navnet Apollo Applications Program (AAP). NASA tilbyder flere typer missioner, herunder lancering af en rumstation i kredsløb , forlængede ophold på Månen ved hjælp af flere nye moduler afledt af LEM, en bemandet mission til Mars , Venus overflyvning af en bemandet mission osv. Men videnskabelige mål, der er for vage, lykkes ikke med at overbevise den amerikanske kongres, langt mindre motiveret af "post- Apollo " -programmer . Derudover har De Forenede Staters prioriteter ændret sig: de sociale foranstaltninger, der er truffet af præsident Lyndon Johnson som en del af hans krig mod fattigdom ( Medicare og Medicaid ) og især en forværret vietnamesisk konflikt tager en voksende andel af budgettet. Sidstnævnte afsætter ikke midler til AAP i årene 1966 og 1967 . De budgetter, der stemmes efter, finansierer kun lanceringen af Skylab- rumstationen , der udføres ved hjælp af en tredje fase af Saturn V- raketten .
I 1970 blev selve Apollo- programmet ramt af budgetnedskæringer: den sidste planlagte mission ( Apollo 20 ) blev annulleret, mens de resterende flyvninger var forskudt indtil 1974. NASA måtte forberede sig på at dele med 50.000 af sine ansatte og underleverandører ( ud af 190.000 ) mens det sidste stop for produktionen af Saturn V- raketten blev annonceret, som derfor ikke overlevede programmet. Et bemandet missionsprojekt til Mars (til en pris på mellem tre og fem gange det for Apollo- programmet ) foreslået af et ekspertudvalg, som den nye republikanske præsident Richard Nixon har anmodet om, modtager hverken støtte i det videnskabelige samfund eller i den offentlige mening og afvises af Kongressen uden debat. Den 20. september 1970 meddelte NASA-embedsmanden, der var trådt tilbage, at budgetmæssige begrænsninger nødvendiggjorde eliminering af to nye Apollo 18- og Apollo 19- missioner .
Annullering af missionerne efterlader tre Saturn V- raketter ubrugte, hvoraf den ene alligevel vil starte Skylab-rumstationen. De resterende to vises nu i Johnson Space Center og Kennedy Space Center . Den Skylab plads station er besat successivt med tre besætninger lanceret af Saturn IB raketter og brug af Apollo rumfartøj (1973) . En Saturn IB- raket blev brugt til lanceringen af Apollo-Soyuz- missionen, som bar et Apollo- rumfartøj (1975) . Dette vil være den sidste mission, der bruger udstyr, der er udviklet som en del af Apollo- programmet .
Formålet med præsident Kennedy i 1961 for Apollo- programmet er opfyldt ud over alle forventninger. Amerikansk astronautik har været i stand til på rekordtid at udvikle en bærerakett for ufattelig kraft ti år tidligere, mestre brugen af brint til dets fremdrift og opnå det, der kort tid før syntes at være science fiction .: Bringe mennesket til en anden stjerne. På trods af det teknologiske spring var succesfrekvensen for Saturn-raketlanceringen 100%, og alle besætninger blev bragt tilbage til Jorden. I hele verdens øjne er Apollo- programmet en mesterlig demonstration af amerikansk know-how og dets overlegenhed over sovjetisk astronautik, som samtidig akkumulerer fiaskoer. For mange amerikanere demonstrerer denne sejr det amerikanske samfunds overlegenhed, selvom denne tro på deres system blev stærkt rystet på samme tid af omfanget af studenteprotesten knyttet til Vietnamkrigen og den sociale uro, der især rammer det sorte mindretal i stort byer forbundet med borgerrettighedsbevægelsen .
Apollo- programmet reagerer, når det lanceres, på udenrigspolitiske overvejelser: missionernes arkitektur og køretøjernes design defineres uden at bekymre sig om deres relevans og bæredygtighed set fra videnskabelig forskning. Dette er integreret i projektet sent og med store vanskeligheder. Opslugt af de tekniske udfordringer, der skal imødekommes, finder NASA og MSC - sidstnævnte især bekymrede, da de var ansvarlige for design af bemandede rumskibe og uddannelse af astronauter - det er vanskeligt at afsætte kræfter til at tage hensyn til videnskabelige behov. Endelig famlede medlemmer af NASA og forskere (disse er især repræsenteret af National Academy of Sciences og Space Science Board) i lang tid for at udvikle en konstruktiv arbejdsmetode, som hver især ønsker at påtage sig ledelsen af projekterne. Efter lanceringen af de første studier i 1962 definerede Space Science Board i sommeren 1965 de vigtigste punkter, der skal behandles i de næste femten år inden for måneforskning. Dette dokument vil tjene som specifikationer for designet af de videnskabelige eksperimenter, der skal implementeres under Apollo- missionerne .
For at udføre videnskabelig forskning i marken var det bedre at have forskere uddannet som astronauter end piloter - ynglepladsen, som NASA hidtil havde trukket sig fra - uddannet i geologi. I 1965, på trods af en del af ledelsens modvilje, rekrutterede NASA seks forskere. Kun to af dem var veteranpiloter, og resten var nødt til at tage jetfighterpilotuddannelse. I begyndelsen af 1966 oprettede MSC, efter at have været genstartet flere gange af ledelsen af NASA, en struktur beregnet til videnskabelige eksperimenter, der gjorde det muligt at starte processen med udvikling af indbyggede instrumenter. Kun geolog Schmitt vil have mulighed for at gå til månen.
En raffineret viden om månenLunar mission |
Rapporteret masse |
År |
---|---|---|
Apollo 11 | 22 kg | 1969 |
Apollo 12 | 34 kg | 1969 |
Luna 16 | 0,101 kg | 1970 |
Apollo 14 | 43 kg | 1971 |
Apollo 15 | 77 kg | 1971 |
Luna 20 | 0,055 kg | 1972 |
Apollo 16 | 95 kg | 1972 |
Apollo 17 | 111 kg | 1972 |
Luna 24 | 0,170 kg | 1976 |
De Apollo -missioner gjort det muligt at indsamle i alt 382 kg af månesten i seks forskellige regioner i vores satellit (i forhold til de 336 gram bragt tilbage til Jorden af de sovjetiske robot missioner Luna-programmet på samme tid). Disse klipper blev først opbevaret i en specialbygget bygning i Houston Space Center, Lunar Receiving Laboratory, erstattet siden 1979 af Lunar Sample Laboratory Facility . En organisation er oprettet til levering af små stenprøver til forskere over hele verden, der anmoder om det. Et institut dedikeret til planetarisk videnskab, Lunar and Planetary Institute , blev oprettet på samme tid i Houston for at lette internationalt samarbejde og centralisere resultaterne af gennemførte undersøgelser. Derudover blev der indsamlet adskillige videnskabelige data under missionerne: målinger taget af astronauter under deres ophold på månens jord, fotografier taget fra månens bane, aflæsninger taget af instrumenter, der er anbragt i en af servicemodulets bugter fra Apollo 15 mission . Endelig transmitterede de ALSEP videnskabelige stationer, der består af tre til otte instrumenter og placeres på månens jord under rumvandringer, deres målinger til jordstationerne indtil deres radioaktive energikildes udmattelse i september 1977. Reflektorlaserne, der var en del af ALSEP men har ikke brug for en energikilde, fordi de er helt passive, bruges stadig i dag til at måle variationerne i afstanden mellem Jorden og Månen.
Mod alle forventninger bragte måneklipperne tilbage, da observationer og målinger udførte ikke gjorde det muligt at beslutte mellem de forskellige scenarier for dannelsen af Månen: produkt af kollisionen mellem en vandrende stjerne og Jorden (speciale i dag privilegeret) , erobring af en stjerne af Jorden, parallel dannelse osv. Faktisk har fortolkningen af data fra et udenjordisk miljø vist sig at være meget vanskeligere end hvad forskere havde forestillet sig, da det blandt andet kræver en stor tværfaglig forskningsindsats. De indsamlede stenprøver indikerer en kompleks geologi, så forskere mener, at Månen i dette område stort set er uudforsket på trods af de seks Apollo- ekspeditioner . De data, der blev indsamlet af de fire seismometre, gjorde det muligt at tegne en model for den indre struktur af Månen: en 60 km tyk skorpe, der overgik et homogent lag af forskellig art 1000 km tyk med en dybde af en halvsmeltet kerne ( 1.500 ° C) uden tvivl består af silikater . Laserhøjdemåler fra Apollo 15 og 16 har bekræftet, at Månens tyngdepunkt ikke faldt sammen med dets geometriske centrum. De geologiske og geokemiske data, der blev indsamlet, var på den anden side meget sværere at fortolke og tillod kun at drage generelle konklusioner: prøverne afspejler en kemisk sammensætning, der er forskellig fra jordens, med en lavere andel af de mest flygtige grundstoffer og mere radioaktive grundstoffer end det kosmiske gennemsnit. Tre typer sten synes at være dominerende: basalter rig på jern i havene, plagioklaser eller anortositter rig på aluminium i de zoner, der ligger i højden og basalter rig på uran og thorium med høje koncentrationer af kalium , sjældne jordarter og fosfor (basalter " KREEP " ). Men for nogle videnskabsmænd på dette tidspunkt afspejler disse klipper ikke sammensætningen af jorden fra den oprindelige måne, uden tvivl begravet af den konstante bombardement, den har gennemgået i flere milliarder år.
Virkningen af Apollo- programmet og nutidige amerikanske rumprogrammer på den teknologiske udvikling er indirekte og vedrører meget specifikke områder. Det er vanskeligt at skelne programmets bidrag fra de militære projekter ( ballistisk missil ), der går forud for eller ledsager det. Hvis de involverede teknologier tydeligt kan identificeres, er det meget mindre let at måle rumprogrammets indflydelse på de observerede fremskridt.
Den metallurgiske industri, som skal opfylde særligt alvorlige krav (vægttab, fravær af defekter) og de begrænsninger forhold i rummet (vakuum forårsager sublimering af metaller, vibrationer, varme), skaber nye svejseteknikker, herunder eksplosion svejsning , for at opnå fejlfrie dele . Anvendelsen af kemisk bearbejdning , som senere ville blive en væsentlig proces til fremstilling af elektroniske komponenter, er hyppig. Nye legeringer skulle udvikles, og kompositmaterialer skulle bruges . De måleinstrumenter , der er installeret i rumfartøjet skulle opfylde kravene til præcision, pålidelighed og hastighed langt højere end normen. Biomedicinsk instrumentering blev født af behovet for at overvåge astronauternes sundhedstilstand under flyvning. Endelig gjorde NASA-projekterne i 1960'erne det muligt at forfine pålidelighedsberegningsteknikkerne og udvikle et stort antal projektstyringsteknikker: PERT , WBS , optjent værdistyring , teknisk gennemgang, kvalitetskontrol .
Apollo- programmet har bidraget til udviklingen af datalogi: udviklingen af navigations- og pilotprogrammer til Apollo-rumfartøjer har set splittelsen mellem hardware og software vises . Programmerings- og testmetoderne opstod også delvist af pålidelighedskravene og kompleksiteten af den software, der blev udviklet til programmet. Endelig lancerer projektet brugen af integrerede kredsløb, der dukkede op i 1961. I starten af programmet købte NASA 60% af verdensproduktionen til computerens behov i Apollo-rumfartøjet.
Apollo-programmet kostede som helhed US $ 288 mia. (Værdi i 2019 justeret for inflation). En del af disse omkostninger kan henføres til Gemini-programmet, som muliggjorde udviklingen af rummødeteknikker (34,8 mia. US $) og til de forskellige robotopgaver såsom Surveyor-programmet (jordundersøgelse, landing ...), Lunar Orbiter-programmet ( fotografisk identifikation af landingssteder, detaljeret kortlægning af månen, uregelmæssigheder i månens tyngdefelt osv.) osv. hvis omkostninger anslås til 26,1 mia. US $. Apollo-programmet selv er værdsat til US $ 237,1 mia. Af dette beløb blev 60 milliarder dollars brugt på at udvikle den kæmpe Saturn V- løfteraket , 39 milliarder dollars til at designe Apollo kommando- og servicemodul og 23,4 milliarder dollars til at udvikle Apollo-månemodulet . Balancen blev brugt til at opbygge infrastrukturen, fremstille de forskellige elementer (løfteraketter, skibe) og styringen af missionerne.
Den plads alder begynder i den gyldne alder af en amerikansk science fiction inspireret af de tekniske resultater af Anden Verdenskrig og legemliggjort af forfattere som Isaac Asimov , Robert Heinlein , Arthur C. Clarke . Deres værker tegnes i slående og troværdige billeder, portrættet af en jordbaseret civilisation og især amerikansk, der spredte sig til de omkringliggende planeter eller stjernerne. Ingeniører som den fremtidige designer af Saturn V- raketten Wernher von Braun (sidstnævnte gennem sine kontakter med Walt Disney ) hjælper også med at popularisere ideen om menneskelig rumforskning . Når Apollo- programmet lanceres, gentages den underliggende retorik inden for rumfiktionslitteratur (ny grænse, erobring af rummet) i diskussionen mellem politikere og rumfartsorganisationen. Spuret af NASA omdanner magasiner som Life , det stadigt voksende amerikanske fjernsyn især rumløb og Apollo- programmet til en åndeløs sæbeopera, efterfulgt med lidenskab af amerikanerne, hvor astronauterne er heltene. 2001- filmen , A Space Odyssey , produceret i tæt samarbejde med specialister i rumfartsindustrien og udgivet i 1968, afspejler den idé, som mange har om en rumfarts fremtid, der nu synes inden for rækkevidde.
Jorden, som vi aldrig havde set den før ( Apollo 8 )Når astronauter fra Apollo 8 foretager den første rejse til månen og giver millioner af seere for første gang muligheden for at se deres planet dykke i rummet, vil de sandsynligvis dele den følelse, der inspirerer digteren Archibald MacLeish til denne tekst med titlen " Riders on jorden sammen, brødre i evig kulde ”, der blev trykt på juledag på forsiden af New York Times:
" At se jorden som den virkelig er, lille blå og smuk i det evige stilhed, hvor det flyder, er at se os selv som ryttere på jorden sammen, brødre på den lyse skønhed i det evige kolde brødre, der ved nu, at de virkelig er brødre » ”Overvej Jorden, som den virkelig er, en lille blå juvel, der flyder i evig stilhed, det er at indse, at vi er passagerer i solidaritet med Jorden, brødre for evigt på denne flerfarvede skønhed midt i den evige kulde, brødre, der nu indser, at de virkelig er brødre. ".Billederne af Jorden taget fra det dybe rum af besætningerne på Apollo- programmet vil slå alles sind på det tidspunkt. Den mest berømte af disse billeder er Blue Ball taget af astronauterne i Apollo 17 . Andre fotos, som dem, der viser en jord, der stiger over månens jord uden farver eller dem, der fremhæver tyndheden i det atmosfæriske lag, har øget bevidstheden om den unikke og skrøbelige natur på vores planet, rumfartøjet Jorden. Disse billeder bidrog utvivlsomt til udvidelsen af miljøbevægelser i de følgende årtier.
Første skridt på månen, en milepælshændelse og nogle uoverensstemmende stemmer ( Apollo 11 )Det 20. juli 1969, 600 millioner seere, eller en femtedel af verdens befolkning på det tidspunkt, var vidne til de første trin i Neil Armstrong og Buzz Aldrin live på tv . Mens næsten alle er enige om, at dette er en milepælshændelse, er der ikke desto mindre stemmer til at tale imod spild af penge, såsom nogle repræsentanter for det sorte amerikanske samfund i den uro, der er i uro. Den science fiction-forfatter Ray Bradbury , som deltog i en debat om fjernsyn i London , hvor han mødte kritik fra blandt andre den irske politisk aktivist Bernadette Devlin , protesterede "Efter seks milliarder af års evolution, sidste nat vi gjort tyngdekraften ligge. Vi har nået stjernerne ... og du nægter at fejre denne begivenhed? Damn dig! " .
Neil Armstrongs ord, "Det er et lille skridt ..." blev straks hentet og tilpasset som sætningen "Hvis vi kunne sende mænd til månen, så skulle vi være i stand til ..." blev en adgangssætning. Men interessen for rumprogrammet aftager hurtigt. Skridt med Apollo 12- missionen blev skønt filmet i farve i modsætning til Apollo 11 , meget mindre fulgt. De meget tekniske kommentarer, uden for gennemsnittets amerikaner, manglen på vendinger bagatelliserede begivenheden. Det var ulykken med Apollo 13 , der erstattede manden i centrum for missionen for at genoplive den offentlige interesse.
Dokumentarer, film og serier relateret til Apollo- programmetFlere film og mange dokumentarfilm har taget Apollo- programmet som emne . Vi kan især citere:
I begyndelsen af 1970'erne, da Apollo- programmet nærmer sig slutningen, overvejede nogle politiske beslutningstagere at stoppe bemandede flyvninger, der var for dyre og havde begrænsede fordele. Afslutningen på den kolde krig og sammenbruddet af det sovjetiske rumprogram fratog det amerikanske bemandede projekt meget af dets berettigelse. Men Richard Nixon ønsker ikke at være den, der stoppede de bemandede missioner, som stadig knytter en andel af prestige. Desuden, hvis den offentlige mening og det videnskabelige samfund er enige om behovet for at reducere pladsbudgettet, især afsat til menneskelige rumflyvninger, er præsidenten ikke ufølsom over for industriens lobbyvirksomhed og valgovervejelser: Californien, der koncentrerer en stor del af jobbet i astronautik - antallet anvendt af luftfartsindustrien i Californien passerer fra 455.000 til 370.000 mennesker mellem 1967 og 1970 - er en vigtig indsats for det kommende valg. Dels for at reagere på kritik af omkostningerne ved Apollo- programmet , udviklede NASA på det tidspunkt sit rumfærdsprojekt , som skulle sænke prisen på det kilogram, der blev placeret i kredsløb, betydeligt sammenlignet med ikke-genanvendelige bæreraketter. Præsident Nixon giver grønt lys til rumfærge-programmet, men det bliver efterfølgende nødt til at være en del af et konstant faldende civilt rumbudget: de beløb, der tildeles NASA, falder gradvist fra 1,7% af det samlede budget for den føderale regering i 1970 til 0,7 % i 1986 , det laveste punkt. Håb, der rejses af rumfærgen, vil blive ødelagt: det skønnes i 2008 , mens programmet for rumfærgen er ved at være afsluttet, at hver flyvning med den amerikanske rumfærge vender tilbage til 1,5 milliarder dollars ved at integrere omkostningerne ved udvikling: en ikke-konkurrencedygtig omkostninger sammenlignet med en konventionel launcher. Operativ fleksibilitet er heller ikke der: lanceringshastigheden nåede 5% af den oprindeligt planlagte.
Det amerikanske videnskabelige samfund trækker en negativ vurdering af Apollo- programmet . Programmets videnskabelige fordele er begrænsede sammenlignet med de investerede summer, og den del af rumprogrammet, der er afsat til videnskab ( videnskabelige satellitter , rumsonder), faldt i løbet af Apollo- årene . Fænomenet ville blive gentaget i løbet af de følgende årtier, hvor NASAs videnskabelige programmer regelmæssigt blev ofre for budgetoverskridelser for bemandede rumprogrammer eller for voldgift mod dem. Også det amerikanske videnskabsakademi bad dengang, at rumaktivitet skulle fokuseres på videnskabelige temaer og dets anvendelser inden for meteorologi, landbrug, hydrologi, oceanografi osv. Det er også imod udviklingen af rumfærgen. I dag er det videnskabelige samfund som helhed stadig ikke for bemandede missioner ud over lave kredsløb: i 2004, efter genstart af bemandede missioner til Månen og Mars, var det udvalg, der var ansvarligt for at finansiere ' astrofysik i American Physical Society' . bekymret over mængden af midler, der monopoliseres af denne type mission til dårligt definerede mål til skade for projekter som rumteleskoper, hvilket stort set havde bevist deres videnskabelige interesse.
Efter blændende fremskridt 1960'erne, af hvilke den månelanding var den ACME , bemandede rumflyvninger, i modsætning til alle forudsigelser af den tid, faldt tilbage over de næste halvtreds år til lav kredsløb om jorden. Astronaut Gene Cernan , i sin selvbiografi offentliggjort i 1999, skrev: "Det er som om programmet Apollo blev født før hans tid, som om præsident Kennedy havde søgt et årti i hjertet af det XXI th århundrede, og det var lykkedes at indsætte det i begyndelsen af 1960'erne ”. For den amerikanske historiker JR McNeill kunne eventyret med Apollo- programmet og udforskning af rummet generelt være en blindgyde dømt til i fremtiden at blive en simpel fodnote i civilisationens historie, medmindre opdagelser ikke genopliver dens interesse eller at et løb for prestige mellem nationer med tilstrækkelige økonomiske midler igen.
På tidspunktet for landing på Månen var der et lille mindretal af ikke-troende, der fulgte afhandlingen om månens hoax (månens hoax) , hovedsageligt i USA i de mest ugunstigt stillede sociale klasser, afskåret fra al videnskabelig viden, og mindretalene. I 1970'erne udvidede publikum, da et klima af mistillid til institutioner bosatte sig blandt mange amerikanere i kølvandet på Watergate-skandalen og Vietnamkrigen : det var denne periode, symboliseret i medierne af filmen The Three Days of the Condor , at er skudt Stenbukken One (1978), der fortæller historien om en falsk landing på Mars iscenesat af NASA. I 2001 blev showet "Conspiracy Theory: Have We Landed on the Moon?" »Baseret på pseudovidenskabelige vidnesbyrd og udsendt på Fox- tv-kanalen , mødes publikums succes, der frem for alt vidner om manglen på videnskabelig kultur blandt sine lyttere. På trods af sine åbenlyse uoverensstemmelser fortsætter teorien om den falske landing på Månen med at finde tilhængere af de allerede nævnte grunde, men uden tvivl også fordi begivenheden er så langt væk fra enhver personlig oplevelse, at den for mange giver en følelse af uvirkelighed. .
Stagnationen i det amerikanske bemandede rumprogram efter Apollo- programmets succes vækker en intens følelse af frustration blandt mange entusiaster fra astronautik. I det øjeblik, hvor Apollo- programmet stoppede i slutningen af 1960'erne, blev foreninger født militante for et ambitiøst bemandet rumprogram, der udvidede den påbegyndte pladsindsats. Ifølge TE Dark skal udseendet af disse bevægelser ses i forhold til den krise, der led i slutningen af 1960'erne af ideen om fremskridt, en tro i hjertet af det amerikanske samfund. Fremkomsten af den økologiske bevægelse, en voksende skepsis over for fordelene ved økonomisk vækst og frygt for et amerikansk kulturelt tilbagegang forklarer hovedsageligt denne krise. At promovere rumprogrammet var en måde at genoplive ideen om fremskridt i en anden form.
Den mest berømte forening på det tidspunkt, L5 Society , foreslog kolonisering af rummet ved at skabe gigantiske rumlige levesteder ved Lagrange L5-punktet. Det modtager opmærksomhed fra både USAs kongres og NASA. Men konceptet med gigantiske rumhabitater vil aldrig komme ud over scenen for teoretisk undersøgelse, da det kræver lancering af en million tons i kredsløb omkring jorden på seks eller ti år, et mål, der kun kunne opnås, hvis omkostningerne ved at sætte i kredsløb var sænket til $ 55 pr. kg som planlagt af undersøgelsen af Gerard K. O'Neill og NASA i 1975-1977. L5-samfundet forsvandt i 1987, offer for de desillusioner, der var forårsaget af energikrisen og tilbageslag for den amerikanske rumfærge. I 1998 blev Mars Society grundlagt, som kampagner for kolonisering af Mars . Dens skaber, Robert Zubrin , skriver flere veldokumenterede bøger om midlerne til at udføre en bemandet mission på Mars. Planetary Society er en ældre forening, født i 1980, hvis bedst kendte grundlægger er Carl Sagan , som har internationale rødder og har mere end 100.000 medlemmer. Mere realistisk taler hun først og fremmest for udforskning af solsystemet, men alligevel bragte hun støtte til programmet for bemandet mission mod den "røde planet" af Mars Society.
Siden den bemandede Apollo 17- mission i 1972 har ingen astronaut bevæget sig mere end et par hundrede kilometer fra Jorden. Det20. juli 1989For 20 th årsdagen for landing af Apollo 11 , den præsident for USA George HW Bush lancerede et ambitiøst rumprogram i løbet 30 år , den Rumforskning Initiative (SEI), som skulle gøre det muligt at installere en permanent base på Månen . Men dets omkostninger, den manglende støtte i den offentlige mening og Kongres stærke modvilje sporer projektet. I 2004 offentliggjorde hans søn, præsident George W. Bush , de langsigtede mål, han ønskede at tildele til det amerikanske rumprogram efter Columbia Space Shuttle-styrtet, havde efterladt en aldrende flåde af rumfærger jordet og at skæbnen for Den internationale rumstation , der nærmer sig færdiggørelse, er i overholdelse. Præsidentprojektet Vision for Space Exploration ønsker at sætte mennesker tilbage i hjertet af space exploration: astronauternes tilbagevenden til Månen er planlagt inden 2020 til en række missioner, der har til formål at forberede sig på en mulig permanent tilstedeværelse af mennesker på planeten. jord og udvikle det materiale, der er nødvendigt for fremtidige bemandede missioner til Mars, der kommer på et meget senere tidspunkt. Denne gang er både den offentlige mening og kongressen for projektet: Constellation-programmet oprettes derefter af NASA for at imødekomme præsidentens forventninger. Det giver mulighed for konstruktion af to typer løfteraketter Ares I og Ares V samt, ligesom Apollo- programmet , to bemandede rumfartøjer Altair og Orion . NASA tilpasser raketmotorer udviklet til Saturn V- raketten , rumfærds - raketdrivmidler og adskillige jordinstallationer, der går tilbage til Apollo- programmets dage . Men programmet falder bagud og står over for et finansieringsproblem, der ifølge de oprindelige planer skal gennemføres uden en væsentlig stigning i det samlede budget for NASA. Efter sin indvielse har den amerikanske præsident Barack Obama vurderet Constellation- programmet af Augustine-Kommissionen , oprettet til dette formål den7. maj 2009. Dette konkluderer, at der mangler tre milliarder dollars om året for at nå de fastsatte mål, men bekræfter interessen for en anden menneskelig udforskning af Månen som et mellemliggende trin inden en bemandet mission til Mars . Startfebruar 2010Præsenterer præsident Obama annulleringen af Constellation- programmet, som derefter bekræftes.
I løbet af 2000'erne og endnu mere markant i løbet af 2010'erne blev udforskningen af månen et mål for mange rumorganisationer ( Kina , Indien , Japan , Sydkorea ), der debuterede der inden for robotudforskning af solsystemet. For sin del besluttede NASA, der er på udkig efter en opfølgning på den internationale rumstation , i april 2017 at bygge en rumstation, der ville blive placeret i en månebane, og som blev kaldt Deep Space Gateway . I en første fase af dette program skulle besætningerne besætte stationen fra 2025 for at lære at leve og arbejde i månebane, inden de blev deponeret på månens overflade omkring 2028, indledning til den efterfølgende udsendelse af missioner til Mars.
I april 2019, et par måneder før halvtredsårsdagen for Apollo 11- missionen , bad den amerikanske præsident Donald Trump NASA om at undersøge fjernelsen af et første besætning på Månens overflade fra 2024, dvs. fire år før deadline. Bevaret indtil da . Landingsstedet ville være placeret tæt på månens sydpol, fordi det ikke kun udgør et vigtigt videnskabeligt mål, men også indeholder vandlager, der kunne udnyttes til at optimere ophold på Månen. I midten af maj 2019 frigives yderligere 1,6 milliarder dollars under budgetåret 2020 til måneprogrammet, der ved denne lejlighed kaldes Program Artemis .
Saturn V- raketten trækker langsomt sine 3.000 ton af ved start, en konsekvens af et vægt / stødforhold tæt på 1 ( Apollo 15- mission ).
Schmitt og Cernan ( Apollo 17- mission ) synger med og demonstrerer derefter gåtur i kængurustil.
En lille demonstration af en månerøver (maks. Hastighed ca. 15 km / t ) under Apollo 16- missionen .
Tag af Apollo 17- månemodulet , der er filmet fra månens jord med roverens kamera. Modulet klatrer lodret og tager derefter (mod slutningen af videoen) en sti næsten parallelt med jorden.