人類最大の冒険である月面着陸という最初のミッションは、1969 年 7 月 16 日の午前 9 時 32 分、フロリダ州ケープ ケネディで始まりました。巨大なサターン V ロケットが朝の青空にゆっくりと昇り、地面が揺れました。乗組員を乗せてブースターが爆発したのは 4 回目でした。
サターン V は 1967 年から 1973 年の間に合計 13 回飛行し、100% の成功を収めました。アラバマ州ハンツビルにある NASA のマーシャル宇宙飛行センターで、ドイツのロケット パイオニアであるヴェルナー フォン ブラウンの下で設計および開発されたこのロケットは、これまでに製造された中で最も強力なロケットでした。3,000 トン以上の重さを持ち、打ち上げから 110 m の高さにそびえる巨大な 3 段のリヴァイアサンです。
内部には約 1,200 万個の稼働部品があり、フォン ブラウンは次のように述べています。ここでは、最も重要な部分のいくつかを見ていきます…
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ステージ 1 (S-IC)
高さ 42 メートル、幅 10 メートルのサターン V の第 1 段は、S-IC として知られ、それ自体は以前のどのロケットよりも大きかった。推進剤がなくても、ステージの重量は 139,300kg あります。液体酸素と精製されたケロシン (ロケット プロペラント 1 とも呼ばれる) を完全に搭載し、重量は 213,566 kg、ほぼ 215 トンに達しました。
巨大なロケットを地面から持ち上げるために、アメリカのロケット エンジン メーカー Rocketdyne によって設計されたステージ 1 の 5 つの F-1 エンジンは、毎秒約 15 トンの燃料を消費し、340 万キログラムの推力を生成しなければなりませんでした。それらは 2 分半燃焼し、サターン V を高度 66km まで加速し、最高速度 9,840km/h に達しました。
ステージ 2 (S-Ii)
F-1 エンジンが停止した後、第 1 段が投棄され、第 2 段である S-II の 5 つの J-2 エンジンが燃焼を開始できるようになりました。
打ち上げから約 3 分後、第 1 段と第 2 段の間のインターステージ フェアリングも外され、ロケットが 24,625 km/h に加速したため、第 4 段の先端にある打ち上げ脱出タワーが続きました。
J-2 エンジンも Rocketdyne によって開発され、過冷却液体酸素と液体水素の混合物を燃焼させました。打ち上げから約 9 分後、エンジンが停止すると、サターン V は高度 185km に到達していたはずです。この時点で、ロケットは大西洋中部を東に飛行しており、発射場からすでに 1,600 km 以上離れていました。
ステージ 3 (S-IVB)
第 2 段階の燃焼が完了すると、第 3 段階は地球軌道への旅を完了しました。このステージ、S-IVB は、単一の再始動可能な J-2 エンジンを搭載し、最大推力 104,325kg を提供しました。エンジンは最初に 2 分半点火し、速度を時速 28,000 km に上げて、宇宙船が平均高度 160 km で地球のパーキング軌道に入ることができるようにしました。
2 時間半のチェックアウト期間の後、宇宙船が 2 番目の軌道の半分に到達したとき、J-2 エンジンが再び点火され、5 分 20 秒間燃焼が続き、目的地への旅が始まりました。月。
第 3 段階がアポロ宇宙船から分離されると (第 4 段階)、そのエンジンは 3 回目で最後の点火を行い、太陽の周りの軌道に送りました。
ステージ 4 (アポロ宇宙船)
サターン V の上にはアポロ宇宙船があり、3 人の乗組員を月に運び、そのうちの 2 人を地表に着陸させてから、全員を地球に送り返しました。
保護フェアリングの内側には月着陸船 (下降段階と上昇段階の両方) が収納され、その上にはコマンド アンド サービス モジュール (CSM) が置かれていました。
月への飛行が開始されると、月着陸船の周りのフェアリングが解放されました。その後、CSM は月着陸船から引き離され、180 度回転して月着陸船に向かって後退しました。 2 台の宇宙船がドッキングされ、宇宙飛行士が月着陸船にアクセスできるようになると、月への 3 日間の旅、つまり月横断コースの準備が整いました。
ウェブ上でアポロ計画の詳細を読む:
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- BBC スカイ アット ナイト マガジンを通じてアポロ月面着陸が世界を永遠に変えた方法
- BBC Two の James May On The Moon からサターン V ロケットの簡単なツアーに参加してください
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司令船 (コロンビア)
円錐形のコマンド モジュールは、8 日間のミッションのための宇宙飛行士の家でした。その中心には、打ち上げと再突入時に発生する重力加速度の影響を軽減するように特別に設計された、宇宙飛行士用の 3 つの輪郭のあるソファがありました。これらの周りに配置されたのは、インストルメント パネル、ナビゲーション ギア、ラジオ、生命維持システムでした。
ノース アメリカン アビエーションによって NASA 向けに製造されたコマンド モジュールは、打ち上げ重量が 5,570 kg、高さが 3.5 m、最大直径が 3.9 m でした。主なクルー アクセス ハッチは側面にあり、別のハッチとドッキング プローブは機首にありました。
コマンドモジュールは最初に地球基地に戻り、熱シールドで保護されました。再突入時の安定性を保つために、小さなスラスターが発射されました。降下の最終段階で展開される 3 つのパラシュートは、太平洋での着水を緩和します。
サービス モジュール
円筒形のサービス モジュールは、宇宙船が再突入のために地球に戻るまで、コマンド モジュールのベースに取り付けられていました。
これもノース アメリカン アビエーションによって製造されたサービス モジュールには、月への出入りの途中でコマンド モジュールを操作するために必要な生命維持システムのほとんどが収容されていました。これらには、乗組員の酸素供給と電気を生成するための燃料電池、および燃料電池用の液体水素と酸素を含むタンクが含まれていました。
小型のスラスターがサービス モジュールの動きを制御し、1 つの大型エンジンを起動してアポロを月周回軌道に乗せ、地球に帰還させました。
シリンダーは主エンジンの周りで 6 つのくさび形のセグメントに分割され、そのうち 4 つに推進剤タンクが収納されていました。推進剤自体は自然発火性でした。
地球の近くに戻ると、サービス モジュールはコマンド モジュールから分離され、別の軌道で地球の大気圏に再突入したときに燃え尽きました。
月着陸船上昇ステージ
グラマンによって建設された月着陸船は、高さ約 7 メートル、直径 4.3 メートルで、ニール アームストロングとバズ オルドリンを月面に出入りさせました。上昇段階の乗組員の宿舎には、生命維持システム、通信、ナビゲーション機器、保管ベイが含まれていました。主エンジンとスラスターのコントロールとディスプレイは複製され、いずれかの乗組員が機体を飛ばすことができました。着陸中、アームストロングとオルドリンは並んで立っており、ハーネスで拘束されていた.
贅沢品はほとんどなく、室内のスペースも限られていました。睡眠中は、岩石サンプルの箱とエンジン カバーの間のキャビンの床に横たわらなければなりませんでした。短い滞在が終わると、彼らは上昇エンジンを起動し、コマンド サービス モジュールに乗って月軌道上でマイケル コリンズとランデブーしました。その後、上昇ステージは復路で投棄されました。
月着陸船降下ステージ
月着陸船の降下段階は、基本的に重量 10,334kg の着陸プラットフォームでした。その中心には、月面への降下中に月着陸船を減速させるために使用される単一のロケット エンジンがあり、乗組員が着陸地点を探している間、月面着陸を可能にしました。
この周りには、燃料タンク、水と酸素の供給、および貯蔵スペースを含むベイがありました。四隅から伸びる脚には、円形のフットパッドと衝撃吸収材が取り付けられており、着陸時の衝撃を緩和します。
長さ1.7mのプローブが3つのフットパッドの下にぶら下がっており、地面と接触するとキャビン内のライトが点灯しました。アームストロングとオルドリンがほこりっぽい表面に慎重に降りるために、片方の脚にはしごが取り付けられました。降下段階は今日まで月に残っています。
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