Fördjupning - USA:s rymdfärder - Apollo

Här återfinns en fördjupning om Apollo-programmet, det tredje programmet för USA:s bemannade rymdfärder under tiden för rymdkapplöpningen. Under denna rubrik skriver jag också om de efterföljande färderna med Apollo-farkoster, d.v.s. Skylab och Apollo-Sojuz-färden.

Apollo-programmet

Apolloprogrammet var det stora månlandarprogrammet som skulle resultera i en bemannad landning på månen. Apolloprogrammet hade faktiskt initierats innan Gemini-programmet, men det stora behovet av utveckling av farkostsystem inom Apollo-programmet gjorde att Gemini-programmet hann både startas och avslutas innan den första bemannade Apollo-färden genomfördes.

På grund av det stora utvecklingsbehovet var man tvungen att göra mycket arbete parallellt. Så var man exempelvis tvungen att utveckla Apollo-farkostens kommando- och servicemodul innan man hade bestämt hur månlandningen skulle gå till. Detta innebar två egenheter: Servicemodulens motor blev kraftigt överdimensionerad för det arbete den kom att utföra. Motorn designades när ett alternativ fortfarande var att hela kommando- och servicemodulen skulle landa på månen, och motorn dimensionerades för att kunna lyfta alltihop från månens yta. Den andra egenheten var att första versionen, "Block I", av kommandomodulen, inte hade någon dockningstunnel. Man visste vid tiden för designen inte ifall man alls skulle docka med något, man visste inte om man skulle ha en separat månlandare, och inte heller ifall astronauterna skulle förflytta sig mellan eventuella farkoster internt eller genom rymdpromenader.

Det blev alltså en del merarbete på grund av att så mycket gjordes parallellt. Som bärraketer fanns designidéer om en hel familj av bärraketer, där i princip bara två blev realiserade: den mindre Saturn I och den större Saturn V. Saturn I visade sig dock för klen för den Apollo-farkost som blev tyngre och tyngre ju mer man arbetade med designen. Man utvecklade därför en förbättrad version, Saturn IB, vilket blev den "lilla" raketen för Apollo-färderna.

Apollo-programmet hade på sina farkoster och färder ett antal olika numreringar och benämningar. Jag har skrivit en separat sida om dessa numreringar.

Obemannade Saturn I-färder

År 1964 till 1965 sköt man upp fem obemannade Saturn I-färder med prototyper till Apollo-moduler. Som nämnts tidigare hade dock Apollomodulerna blivit allt tyngre ju längre utvecklingen gick, och Saturn I fick ersättas med Saturn IB, en bärraket med mer än dubbelt så stor lyftförmåga som Saturn I.

Tidiga Saturn IB-färder

Apollo 1

Apollo 1-färden blev aldrig av. Vid en övning några veckor före den planerade uppskjutningen utbröt en brand i kapseln och alla tre astronauterna omkom. Veteranerna Gus Grissom (som skulle blivit den förste att flyga tre gånger i rymden) och Ed White (som under Gemini IV-färden genomförde USA:s första rymdpromenad), och den nya astronauten Roger Chaffee, omkom alla i denna katastrofala brand. Katastrofen tvingade NASA att tänka över hela sitt bemannade rymdprogram, och det skulle dröja ett och ett halvt år innan man sköt upp en bemannad rymdfarkost.

Efter Apollo 1-branden genomförde NASA en omfattande haveriutredning, vilken resulterade i ett omfattande arbete med att designa om många delar av både kommandomodul och annat kring de bemannade rymdfärderna.

Ett av resultaten av haveriutredningen var ett beslut att inte flyga någon bemannad rymdfärd alls med Block I-versionen av kommandomodulen. Många av de fel och problem som man hittade på Block I-versionen under haveriutredningen hade redan ändrats i Block II-versionen. Man beslöt alltså att alla bemannade färder skulle ske med Block II-versionen, och Block II-versionen genomgick många ändringar på grund av vad som framkommit under utredningen.

Andra resultat av haveriutredningen var att man ändrade sammansättningen av atmosfären i Apollokapseln. Apollo 1 hade haft en ren syreatmosfär både på marken och i rymden. Man ändrade detta till att så länge som kapseln var kvar på marken var atmosfären i den en blandning av syre och kväve. När kapseln sköts upp ersattes detta med en ren syreatmosfär. Man ändrade även många material till att bli mindre brandfarliga, bland annat fick astronauterna nya rymddräkter med ett mindre brandfarligt ytterlager. Elkablar kapslades in i metall för att minska risken för brand.

En annan sak som skedde i denna veva men som inte var beroende av olyckan, var att man tydligt delade in Apolloprogrammet i ett antal olika färdtyper. Jag har skrivit en separat sida om dessa färdtyper.

Apollo 2 och 3?

De omkomnas änkor lär ha bett NASA att namnet Apollo 1 skulle reserveras för den planerade rymdfärd som aldrig blev av när deras män omkom. NASA gjorde detta av medkänsla, men samtidigt blandade man bort korten litegrann när man tillkännagav att numren Apollo 2 och Apollo 3 inte skulle användas, utan att nästa rymdfärd skulle kallas Apollo 4.

För internt bruk sade man att de tre obemannade Saturn IB-färderna som redan genomförts kunde internt räknas som Apollo 1A, Apollo 2 och Apollo 3. Genom att göra så tillfredsställde man både de anhöriga och de som tyckte att bara genomförda färder skulle numreras. Det internt föreslagna "Apollo 1A" som namn på rymdfärden AS-201, kunde räknas som Apollo 1 av dem som motsatte sig att ett nummer tilldelats en icke genomförd rymdfärd.

Oavsett orsak så fick detta förfarande till resultat att denna nya Apollo-numrering blev konsekvent om man räknar alla genomförda Saturn IB- och Saturn V-färder som Apollo-färder, från AS-201 ("Apollo 1A") fram till den sista månlandningen med Apollo 17.

Notera även att den ursprungliga icke-officiella användningen i media av beteckningen "Apollo" plus nummer endast användes för bemannade rymdfärder. Efter Apollo 1-branden kom "Apollo plus nummer"-beteckningen dock att användas även om obemannade färder, men endast för färder med Saturn IB och Saturn V. De 10 färderna med Saturn 1 fick aldrig någon "Apollo plus nummer"-beteckning, trots att fem av dem hade med sig prototyper av Apollo-kapslar och hade fått de officiella beteckningarna AS-101 t.o.m. AS-105 (där AS onekligen står för "Apollo-Saturn"). För mer om numrering, se sidan om Apollos numrering.

Apollo 4

Apollo 4 och även Apollo 6 var utrustade med ett antal filmkameror som tog färgfilmer av hög kvalitet av början av färden, framför allt när de utbrunna raketstegen lösgjordes och nästa tändes. Dessa filmer skickades automatiskt tillbaka till jorden i små kapslar som klarade återinträdet och landade i havet med en fallskärm, och de hade en radiosändare för att man skulle kunna pejla var de var och hitta dem. Flera kapslar upphittades, och dessa filmer används återkommande för att illustrera Apollo-färder, oavsett nummer. Om ni ser en skildring av en Apollo-färd och ser högkvalitativa färgfilmer av hur raketsteg frigörs eller tänds, så är det nästan säkert att filmerna är från Apollo 4 eller Apollo 6.

Apollo 5

Apollo 5-färden testade månlandaren och dess system. Av särskilt intresse var att månlandarens två olika motorer, en för landning och en för start från månen, båda kunde testas. Apollo 5 var en lyckad test av månlandaren, så lyckad att redan nästa rymdfärd med månlandaren blev bemannad (Apollo 9).

Apollo 6

Apollo 6 fick problem. Första steget drabbades av svåra så kallade pogo-oscillationer, oscillationer eller kraftiga skakningar i raketens längdriktning som kommer sig av att raketkroppen kommer i resonans med variationer i motorernas dragkraft.

Pogo-oscillationerna gjorde att saker gick sönder i både det andra steget och det tredje steget. I det andra steget hade en av fem motorer problem, och efter några minuter stängdes den ner. Direkt därefter stängdes en andra motor ner. Steget var designat för att kunna göra sitt jobb om fyra av fem motorer fungerade, men nu fungerade bara tre av fem. De återstående motorerna arbetade nästan en minut längre än normalt, och det tredje steget arbetade även det längre än normalt. Sammantaget gjorde detta att Apollo 6 kom upp i omloppsbana, men i en betydligt lägre omloppsbana än planerat.

En viktig test var att återstarta det tredje steget, för att efterlikna den återstart som krävdes för att skicka en Apollokapsel mot månen. Men steget vägrade att låta sig återstartas. Något hade gått sönder på grund av de kraftiga skakningarna.

Trots dessa problem så ansåg man att man både kände orsaken till problemen och att man visste hur man skulle åtgärda dem, så trots Apollo 6:s problem ansåg man att nästa Saturn V-färd kunde bli bemannad.

Bemannade Apollo-färder

Klicka här för Apollo 7.
Klicka här för Apollo 8.
Klicka här för Apollo 9.
Klicka här för Apollo 10.
Klicka här för Apollo 11.
Klicka här för Apollo 12.
Klicka här för Apollo 13.
Klicka här för Apollo 14.
Klicka här för Apollo 15.
Klicka här för Apollo 16.
Klicka här för Apollo 17.
Klicka här för Skylab-färderna.
Klicka här för Apollo-Sojuz-färden.

Apollo 18, 19 och 20

Betydligt mer närliggande var att åtminstone använda de raketer man redan hade köpt. NASA hade beställt 15 Saturn V-raketer, och dessa skulle räcka till bemannade månfärder till och med Apollo 20.

På sidan om Skylab-färderna beskrivs att man hade olika val för att bygga en rymdstation. När man beslutat att skjuta upp Skylab med en av de 15 inköpta Saturn V-raketerna så blev man tvungen att ställa in Apollo 20.

De amerikanska politikerna hade visserligen lagt en vetenskaplig fernissa över månlandarprogrammet, men när USA nu vunnit rymdkapplöpningen, man hade slagit ryssarna och kommit först till månen, så ville politikerna inte längre lägga så mycket pengar på rymdfärder. NASA fick kraftigt nedskuren budget, vilket ledde till att man tvingades ställa in även Apollo 18 och 19. Det sägs att president Nixon övervägde att ställa in även Apollo 16 och 17, men övertalades att låta dessa färder genomföras som planerat.

I och med att Apollo 18 och 19 ställdes in, så hade NASA två inköpta flygfärdiga Saturn V-raketer över. Dessa skulle aldrig komma att användas, utan fungerar idag som väldigt dyrt inköpta museiföremål.

Här är en länk tillbaka till fördjupningssidan om rymden.

//MatsB   v 1.1 2020-10-07