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Saturnus V
Apollo 4 (Raumschiff 017/Saturn 501)
Designer Werner von Braun für fünf F-1-Triebwerke eines Testmodells der Saturn-V-Rakete
Starte Apollo 8

Das Saturn V (ausgesprochen "Saturn Five") war a amerikanischStartprogramm, entworfen unter der Leitung von Werner von Braun[1] und Arthur Rudolph.[2] Die dreistufige Rakete wurde entwickelt und verwendet, um Menschen unter der Apollo-Programm zum Mond transportieren. Die Saturn V ist die größte und schwerste Rakete, die jemals gebaut wurde.

Die Saturn V war 110,60 Meter hoch, hatte einen Durchmesser von 10 Metern und ein Startgewicht von 3000 . Tonnen es ist die schwerste Trägerrakete, die je mit vollem Erfolg geflogen ist. Kein einziger Saturn V ist je ausgefallen, obwohl es beim Testen Probleme mit Triebwerken der zweiten und dritten Stufe gab.

Geschichte

Die Trägerrakete wurde erstmals 1967 für den Start der Apollo 4 eingesetzt. Der erste bemannte Flug war Apollo 8. Der letzte Einsatz war 1973 auf der Raumstation Skylab in die Umlaufbahn, obwohl dies kein vollständiger Saturn V war. Der Saturn V, der für Skylab verwendet wurde, hatte seine dritte Stufe durch die Raumstation ersetzt, die aus einer umgebauten S-IVB-Stufe von a . bestand Saturn IB. Der Schub einer dritten Stufe war nicht notwendig, da es für diesen Start keinen terrestrischen Start gab Fluchtgeschwindigkeit musste erreicht werden. Insgesamt wurden fünfzehn Saturn-V-Raketen gebaut: zwölf für Apollo, eine für Skylab und zwei, die nie verwendet wurden.

Nach vielen Verzögerungen, teilweise infolge des Unfalls mit Apollo 1, die drei Astronauten tötete, entschied NASA die geplanten Apollo 2 und 3 Missionen absagen. Der erste Testflug fand am 9. November 1967 mit Apollo 4, in dem eine "all-up" ('all on it') Testtrajektorie durchgeführt wurde. Ein kompletter Saturn V wurde auf den Markt gebracht, damit alle zusammengesetzten Stufen getestet werden konnten. Als simulierte Ladung würde man Fässer Wasser verwenden. Der zweite und auch letzte unbemannte Testflug war Apollo 6.

Der erste Start von Saturn V mit Besatzung an Bord war Apollo 8. Dieser Flug brachte die ersten Menschen in die Nähe des Mondes. Biene Apollo 9 sie blieben nach dem Start im Orbit, einschließlich der Mondlander geprüft. Apollo 10 war der letzte Testflug und galt als Generalprobe der ersten Mondlandung. Der Mondlander, mit zwei Astronauten an Bord, sank auf 15 Kilometer über der Mondoberfläche ab. Alle nachfolgenden Flüge (Apollo 11 bis Apollo 17) sind mit Ausnahme von Apollo 13, erfolgreich abgeschlossen.

Trete

Saturn V mit Apollo-Teilen, wie dem CSM (Befehls-/Dienstmodul) und der Mondlander (Mondfähre)

Die Trägerrakete Saturn V bestand aus drei Stufen. Die erste Stufe hatte eine Brenndauer von 170 Sekunden, bevor sie erschöpft war und die Rakete auf eine Höhe von 60 Kilometern an den Rand des Weltraums schleuderte. Die nach 150 Sekunden leere zweite Etappe erreichte eine Höhe von 185 km. Der neustartfähige Motor der dritten Stufe brannte 2,5 bis 3 Minuten, beschleunigte die Rakete auf 28.000 km/h und schickte Apollo in eine Umlaufbahn um die Erde. Bei der sogenannten Trans-Mond-Injektion die dritte Stufe wurde neu gestartet. Dadurch wurde die Geschwindigkeit auf 40.000 km/h erhöht, um der Schwerkraft der Erde zu entkommen und in eine Umlaufbahn zum Mond einzutreten. Von allen Teilen der Rakete kehrten nur die erste Stufe und das Kommandomodul (CM) zur Erde zurück. Die erste Stufe stürzte jedoch auf die Meeresoberfläche, woraufhin die Überreste auf den Grund sanken. Am Ende blieb von der ursprünglich 110 Meter hohen Rakete mit einer Masse von 3000 Tonnen nur die über 3 Meter hohe und 6 Tonnen schwere CM übrig.

erste Stufe

Die erste Stufe, S-IC, war 42 m hoch und 10 m im Durchmesser, die fünf F1-Triebwerke lieferten beim Start einen kombinierten Schub von 3,5 Millionen Kilogramm. Die Falle verwendete Flüssigsauerstoff (LOX, Flüssigsauerstoff) bei -160°C, und RP-1 (Erdöl raffiniert), eine Art Kerosin. Die fünf Motoren verbrauchten zusammen 15 m3 Flüssigkeit (Sauerstoff und Kraftstoff) pro Sekunde. Der F1 ist der leistungsstärkste Flüssigkraftstoffmotor mit einer Brennkammer, der jemals produziert wurde.

zweite Etage

Die zweite Stufe, S-IIC, war 25 m hoch, hatte ebenfalls einen Durchmesser von 10 m und enthielt fünf J2-Motoren. Als Brennstoff diente flüssiger Wasserstoff (LH2) und das Oxidationsmittel flüssiger Sauerstoff.

dritter Abschnitt

Die dritte Stufe, S-IVb, hatte eine Höhe von 18 m und einen Durchmesser von 6,60 m und war die einzige mit einem wiederanlauffähigen J2-Motor. Mit dieser Treppe wurde aus dem Apollo CSM ein Job auf die Erde gebracht. Nach anderthalb Umdrehungen wurde das Triebwerk neu gestartet, um der Schwerkraft der Erde zu entkommen, und eine Umlaufbahn zum Mond wurde eingeleitet. Oben auf dieser dritten Stufe befand sich ein Ring mit Steuergeräten (Instrumenteneinheit, auf dem ersten und dritten Foto rechts der obere schwarze Ring). Darüber war die "Nutzlast" oder Nutzlast.

Fluchtturm

Auf der Rakete befand sich das Launch Escape System in Form eines Fluchtrakete (auch „Fluchtturm“ genannt), der die Apollo-Kapsel bei einem missglückten Start in Sicherheit bringen könnte. Sollte die vollgetankte Rakete nicht richtig starten oder sollte während des ersten Teils des Fluges ein ernsthaftes Problem auftreten, könnte die 10 Meter lange Fluchtrakete das Kommandomodul auf eine sichere Höhe und einen sicheren Abstand zum explodierenden oder nicht explodierende Rakete, wonach sie mit Fallschirmen im Meer landen würde.

Der Fluchtturm funktionierte während der ersten hundert Flugsekunden manuell (mittels Nottaste am Kapitänssitz) oder automatisch. Wenn das System nicht benötigt wurde, wurde es im Laufe der Zeit verworfen. Beim Saturn IB geschah dies in einer Höhe von 275.000 Fuß (± 84 km) und etwa 20 Sekunden nach der Zündung der zweiten Stufe. Der Saturn V schleuderte den Fluchtturm in einer Höhe von 295.000 Fuß (± 90 km) 30 Sekunden nach der Zündung der zweiten Stufe aus.[3]

Nutzlast

Dritte Stufe (S-IVb) mit Mondlander

Das Nutzlast während der Apollo-Flüge bestand aus einer Vlucht Kapsel mit dem man zum Mond und zurück zur Erde reisen könnte: die CSM, und ein Landungsboot, das auf dem Mond landen und starten konnte: die LM. Die CSM fungierte als Mutterschiff und verfügte neben einer Hauptmaschine auch über Lenkraketen. Das LM war mit einem Sink- und Aufstiegsstufenmotor ausgestattet und hatte auch Kontrollraketen. Die Gesamtmasse dieser Nutzlast betrug 45 Tonnen.

Flugverlauf

Nachdem sie die Erdumlaufbahn erreicht hatten, waren die erste und zweite Stufe der Trägerrakete abgeworfen worden. Auch der Fluchtturm wurde nach dem Abschlagen der ersten Stufe abgekoppelt und beschossen. Übrig blieben eine teilweise verbrauchte dritte Stufe, der Mondlander (LM) in seiner Schutzhülle, und das CSM bestehend aus: dem zylindrischen Servicemodul und oben dem kegelförmigen Kommandomodul.

Nach der Mondumlaufbahn wurde die CSM von der dritten Stufe getrennt. Anschließend wurde es über Lenkraketen gedreht und an den Mondlander angekoppelt, wonach dieser aus dem aufgeklappten Adapter der dritten Stufe gezogen wurde. Die dritte Stufe wurde nach erfolgreicher Kopplung abgestoßen. Danach hatte die Saturn V ihre Mission als Trägerrakete abgeschlossen. Die dritten Stufen wurden normalerweise zum Mond geschickt, wo sie abstürzten.

Was weiter zum Mond gereist ist, sind die CSM mit dem dazugehörigen LM. Auf dem Mond wurde der Motor des Servicemoduls verwendet, um zu verlangsamen und in die Umlaufbahn zu gelangen, nach der Mondlandung zum Verlassen und auf dem Weg zur Erde, um den richtigen Anflugwinkel und die richtige Geschwindigkeit zu erreichen. Schließlich wurde in Erdnähe auch das Servicemodul verworfen, das beim Wiedereintritt brannte. Geblieben ist das Kommandomodul mit der Besatzung, das die Rückkehr durch seinen Hitzeschild überlebte und mit Fallschirmen im Meer landete.

Artikel zum Ansehen

Der Saturn V kann an verschiedenen Orten in den USA besichtigt werden. Dies sind Einheiten, die nicht oder nur für Tests außerhalb des Starts verwendet wurden. Komplette Einheiten des Saturn V können in den USA an folgenden Orten besichtigt werden:

  1. NASA Johnson Space Center in Texas
  2. NASA Kennedy Space Center in Florida
  3. John C. Stennis Space Center in Mississippi
  4. United States Space and Rocket Center in Huntsville am Marshall Space Flight Center
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