Saturn V – NASA Apollo programmi kanderakett, mis viis astronaudid Kuule

Saturn V oli suur ja võimas kanderakett, mida kasutas NASA Apollo programm – nimetus tulenes Vana-Kreeka jumalate teemast ja programm viis inimesed Kuule. Saturn V viis 1969. aastal ajaloolise missiooni Apollo 11 meeskonna ja nende pardal olnud astronaudid Kuule. Peamiselt oli raketi arenduse taga tuntud Saksa insener ja teadlane Wernher von Braun, kelle juhtimisel töötas suur meeskond insenere ja tehaseid USA-s.

Saturni-seeria rakette (erinevad mudelid: Saturn I, IB, V jt) saadeti kokku kosmosesse mitukümmend korda; Saturn V oli seast suurim ja võimsaim. Saturn V tootmises valmistas NASA jaoks 15 raketti, millest 13 startis kosmosesse — nende hulka kuulusid nii katsetus- kui ka missioonilennud. Kaks Saturn V starti toimusid ilma inimesteta (esimesed mehitatud lendudest varem) — tuntumad lõigud on Apollo 8 (esimene mehitatud Saturn V-l lend, mis läks ümber Kuu 21. detsembril 1968) ning varasemad katsed.

Ehitus ja põhiomadused

Saturn V oli kolmeastmeline rakett:

• Esimene aste (S-IC) – varustatud viie suure F-1 tüüpi mootori ja kasutas kütusena petrooli (RP-1) ning vedelat hapnikku (LOX). See aste andis algtõuke ja töötas umbes 168 sekundit, tõstes raketi sadade kilomeetrite kõrgusele ja sadade kilomeetrite kaugusele stardiplatvormist.
• Teine aste (S-II) – oli samuti viiemootoriline, kasutades vedelat vesinikku ja vedelat hapnikku; põles ligikaudu 8 minutit ning viis lennu läbi ülemise atmosfääri ja peaorbiidi suunas liikumise staadiumi.
• Kolmas aste (S-IVB) – üks J-2 mootor, mis esmalt töötas umbes 2 minutit 30 sekundit, et viia kapsel Maa orbiidile (~191,2 km kõrgusele). Hiljem käivitati see aste uuesti (taaskäivitusega), et läbi viia translunar-injection (TLI) põlemine umbes 6 minuti jooksul ja saavutada kiirus, vajalik Kuule saatmiseks.

Saturn V kõrgus oli ligikaudu 111 meetrit (363 jalga) ja kogu mass stardil umbes 2 903 020 kilogrammi (6 400 060 naela). Esialgsed võimekused lubasid kanda orbiidile ligikaudu 44 600 kilogrammi (98 300 naela); hilisemate Apollo-missioonide konfiguratsioonidega tõsteti kandevõimet umbes 46 800 kilogrammini (103 200 naela).

Jõud ja lennufaasid

Esimese astme viis F-1 mootorit andsid väga suure tõukevõimsuse ning töötasid umbes 168 sekundit, mille käigus saavutas rakett ligikaudu 67 km kõrguse ja hakkas lennuteed jätkama umbes 93 km kaugusel stardiplatvormist. Teise astme töötamine kestis umbes 8 minutit ja selle lõpuks jõudis tõusudünaamikas rakett juba ülemistesse atmosfäärikihtidesse, liikudes kiirusega umbes 25 182 km/h (15 647 mph).

Kolmanda astme esmase käivitusega asetati Apollo kapsel Maa orbiidile (~191,2 km). Pärast orbiidis ringi liikumist käivitati S-IVB uuesti ja selle põlemispikkusega saavutati translunar-injection ehk Kuule suunamiseks vajalik kiirus umbes 40 320 km/h. See manööver suunas Apollo komplekti teele, mis viis lõpuks Kuule ja tagasi Maale (eduka maandumise korral).

Tehnilised üksikasjad ja osalejad

Saturn V eri komponentide ehituses osales mitu suurt lennundusettevõtet: esimese astme S-IC tootis peamiselt Boeing, teise astme S-II tootis North American, kolmanda astme S-IVB valmistas Douglas (hiljem üheskoos teiste partneritega). Elektronilise juhtimise ja navigatsiooni eest vastutasid instrumentaalühikud (Instrument Unit), mille tööd koordineerisid erinevad NASA laborid ja contractor-id.

Missioonide tulemused ja pärand

Saturn V-lennud võimaldasid Apollo programmiga läbi viia mitu Kuu-lendu: kokku toimusid mitmed mehitatud Apollo-missioonid, millest kuus kulmineerusid edukate Kuule maandumistega (Apollo 11, 12, 14, 15, 16 ja 17); Apollo 13 pidi maandumise tühistama lennu keskel tekkinud rikke tõttu, kuid meeskond naasis ohutult Maale. Lisaks kandis Saturn V 1973. aastal orbiidile Ameerika kosmosejaama Skylab.

Saturn V on tänapäevalgi üks ajaloo suurimaid ja võimsamaid kanderakette ning on olnud inspiratsiooniks kaasaegsetele süvamagistri-initsiatiividele ja uutele raskekaalukandjatele (nt NASA Space Launch System). Tema praktiline ja tehniline pärand on tähtis samm inimkonna võimalustes viia astronaute ja suuri lasti kaugetesse kosmosepiirkondadesse.

Lühike kokkuvõte: Saturn V oli kolmeastmeline, 111 m kõrge ja mitu miljonit kilogrammi kaaluv kanderakett, mille abil viidi inimesed Kuule, ehitasid paljud USA tööstusettevõtted ning mille 13 starti (15 toodetud eksemplari) muutis selle üheks raketiajalo suurimaks saavutuseks.

Küsimused ja vastused

K: Kuidas nimetati kosmoseprogrammi, milles kasutati Saturn V-d?

K: Kes konstrueeris suure osa raketist?

K: Mitu Saturni raketti saadeti kosmosesse?

K: Kui kõrge oli Saturn V rakett?

K: Millist kütust põletasid esimese astme mootorid?

K: Kui kaua kulus esimese astme mootoritele, et Apollo Maalt üles tõsta?

Otsing