სატურნ V
ვიკიპედიიდან
სატურნ V (Saturn V) იყო აშშ მრავალსაფეხურიანი თხევადსაწვავიანი რაკეტა-მატარებელი, რომელიც გამოიყენებოდა "აპოლოსა" და "სკაილების" კოსმოსური პროგრამისათვის 1967-1973 წლებში.
სატურნ-V შეიქმნა ვერნერ ფონ ბრაუნის ხელმძღვანელობით და ისეთი ცნობილ კომპანიებთან თანამშრომლობით როგორებიც არიან Boeing, North American Aviation, Douglas Aircraft Company და IBM. ის დღემდე რჩება კაცობრიობის ისტორიაში უძლიერეს რაკეტა-მატარებლად მისი გაბარიტებით, მასით და კოსმოსში გატანილი სასარგებლო ტვირთის რაოდენობით თუმცაღა საბჭოთა რაკეტა-მატარებელ "ენერგიას" რომელიც მხოლოდ ორჯერ გაფრინდა კოსმოსში (1987 და 1988 წლებში) ჰქონდა ოდნავ მეტი წევა.
სექციების სია |
[რედაქტირება] წინაისტორია
60-იანი წლების დასაწყისისათვის საბჭოთა კავშირმა დიდ წარმატებებს მიაღწია კოსმოსის ათვისებაში და ამ მხრივ გაუსწრო აშშ-ს. 1957 წელს საბჭოთა კავშირმა გაუშვა მსოფლიოში პირველი ხელოვნური თანამგზავრი და 1961 წელს კი პირველი ადამიანი კოსმოსში-იური გაგარინი.
1961 წლის 25 მაისს აშშ პრეზიდენტმა კენედიმ გამოაცხადა რომ აშშ შეეცდებოდა 60-იანი წლების ბოლომდე ადამიანის გაშვებას მთვარეზე. ამ დროისათვის აშშ-ს პილოტირებულ კოსმოსურ ფრენაში მეტად მცირე გამოცდილება ჰქონდა-5 მაისს პირველი ამერიკელი ასტრონავტი ალან შეპარდი გაფრინდა კოსმოსში ხომალდ "ფრიდომ-7" სუბორბიტალურ ტრაექტორიაზე რომელიც სულ 15 წუთი გაგრძელდა. იმ დროს არავითარ რაკეტას არ შეეძლო ადამიანის მთვარეზე გაგზავნა, მით უმეტეს ერთ ჯერზე. სატურნ-I მაშინ უკვე მუშავდებოდა მაგრამ ჯერ გამოცდილი არ იყო და რადგან იგი მეტად პატარა ზომის იყო, საჭირო გახდებოდა მისი რამოდენიმეჯერ კოსმოსში გაშვება და მთვარის კოსმოსური ხომალდის ორბიტაზე აწყობა.
თავდაპირველად NASA ამუშავებდა მთვარეზე გაფრენის სამ ძირითად გზას. აწყობა დედამიწის ორბიტაზე, პირდაპირი ასვლა და აწყობა მთვარის ორბიტაზე. მიუხედავად იმისა რომ NASA თავიდან უარყო უკანასკნელი გზა, საბოლოო ჯამში NASA მივიდა იმ დასკვნამდე რომ სწორედ ეს გზა იქნებოდა ყველაზე იოლი და სწრაფი გზა დასახული მიზნის მისაღწევად.
[რედაქტირება] დამუშავება
C-1-დან C-4
1960-1962 წლებში მარშალის კოსმოსური გაფრენის ცენტრმა შექმნა რაკეტები რომელთა გამოყენება შესაძლებელი იყო სხვადასხვა მიზნისათვის.
C-1 რაკეტა დამუშავების შედეგად შეიქმნა როგორც სატურნ-I, ხოლო C-2 რაკეტის დამუშავება შეწყდა C-3 რაკეტის გულისათვის რომელსაც გეგმის თანახმად უნდა გამოეყენებინა ორი F-1 ძრავა მისი პირველი საფეხურისათვის, 4 J-2 ძრავა მისი მეორე საფეხურისათვის და მესამე, S-IV საფეხურისათვის ექვსი RL-10 ძრავა.
NASA გეგმავდა C-3 რაკეტის გამოყენებას "აწყობა დედამიწის ორბიტაზე" კონცეფციის ფარგლებში რომლისათვისაც ოთხი ან ხუთი რაკეტის გაშვება იქნებოდა საჭირო ერთი გაფრენისათვის მთვარეზე, მაგრამ მარშალის კოსმოსური გაფრენის ცენტრი უკვე გეგმავდა უფრო დიდი რაკეტის, C-4 გამოყენებას რომელიც გამოიყენებდა ოთხ F-1 ძრავას მისი პირველი საფეხურისათვის, ზომაში გადიდებულ C-3 რაკეტას მეორე საფეხურად და S-IVB მესამე საფეხურად ერთი J-2 ძრავით. "აწყობა დედამიწის ორბიტაზე" კონცეფციის ფარგლებში მოითხოვდა მხოლოდ ორი ასეთი რაკეტის გაშვებას მთვარეზე გასაფრენად.
C-5
1962 წლის 10 იანვარს NASA გამოაცხადა რომ C-5 რაკეტის შექმნას გეგმავდა. მას ექნებოდა ხუთი F-1 ძრავა პირველ საფეხურზე, ხუთი J-2 ძრავა მეორე საფეხურზე და S-IVB მესამე საფეხურად. თავდაპირველად, ეს რაკეტა უნდა გამოცდილიყო ოთხი გაშვების დროს, ამას მოჰყვებოდა უპილოტო ფრენა მთვარის გარშემო. ხოლო პილოტორებული გაფრენა დაგეგმილი იყო 1969 წლისათვის.
1962 წლის შუაში NASA გადაწყვიტა რომ რაკეტა მისი სამივე საფეხურით გამოეცადა პირველივე გაშვებაზე. ეს მნიშვნელოვნად შეამცირებდა გამოცდების და დამუშავებისთვის საჭირო დროს და აგრეთვე გამოსაცდელი რაკეტების რიცხვს 25-დან 15-მდე, მაგრამ ამავდროულად სამივე საფეხურს პირველივე გაშვებაზე უნაკლოდ უნდა ემუშავა.
1963 წელს C-5 გადაერქვა სახელი, იგი სატურნ-V იწოდა და კომპანია Rocketdyne გამოუშვა პირველი ძრავები.
1966 წელს F-1 ძრავამ გაიარა NASA შემოწმება და იგი ვარგისად იქნა ცნობილი პილოტირებული გაფრენებისათვის.
სატურნ-V პირველად სტარტი აიღო 1967 წლის 9 ნოემბერს და მან კოსმოსში გაიტანა "აპოლო-4" უპილოტო კოსმოსური ხომალდი.
სატურნ-V პირველი პილოტირებული გაფრენა განხორციელდა 1968 წლის დეკემბერში როცა მთვარის გარშემო ორბიტაზე გაუშვეს კოსმოსური ხომალდი "აპოლო-8".
[რედაქტირება] ტექნოლოგია
სატურნ-V უეჭველად ერთ-ერთი ყველაზე უფრო შთამბეჭდავი მანქანა იყო კაცობრობის ისტორიაში. 110.6 მეტრი სიმაღლის, 10 მეტრი დიამეტრის, საერთო მასით თითქმის 3 000 ტონა და ორბიტაზე გატანილი სასარგებლო ტვირთის რაოდენობით-118 ტონა იგი ჩრდილავდა მანამდე არსებულ ყველა რაკეტას.
სატურნ-V ძირითადად დამუშავდა მარშალის კოსმოსური გაფრენის ცენტრის მიერ, ალაბამის შტატში, თუმცა ამ რაკეტის ბევრის სხვა ნაწილი დამუშავდა სხვა, კონტრაქტით მომუშავე კომპანიების მიერ. სატურნ-V იყენებდა განახლებულ F-1 და J-2 ძრავებს. ცდების დროს ეს ძრავები იწვევდნენ რყევებს ნიადაგში რომლის შეგრძნება 80 კილომეტრზე იყო შესაძლებელი. კონსტრუქტორებმა გადაწყვიტეს რომ მაქსიმალურად გამოყენებინათ სატურნ-I ტექნოლოგია. მაგალითად, სატურნ V მესამე საფეხური-S-IVB განვითარდა სატურნ-I მეორე საფეხურისგან S-IV. სატურნ-V მართვის მოწყობილობებს ბევრი საერთო ჰქოდათ სატურნ-I მართვის მოწყობილობებთან.
[რედაქტირება] საფეხურები
სატურნ-V შედგებოდა სამი საფეხურისგან: პირველი საფეხური S-IC, მეორე საფეხური S-II და მესამე საფეხური S-IVB და ინსტრუმენტალური განყოფილებისგან. სამივე საფეხური იყენებდა თხევად ჟანგბადს მჟანგველად. რაც შეეხება საწვავს, პირველი საფეხური იყენებდა ნავთს, ხოლო მეორე და მესამე თხევად წყალბადს. სამივე საფეხური იყენებდა მყარსაწვავიან რაკეტებს რომლებიც გამოიყენებოდა იმისათვის რომ საფეხურები დაეცილებინა ერთმანეთისათვის ფრენის განმავლობაში.
პირველი საფეხური (S-IC )
პირველი საფეხური S-IC შეიქმნა "ბოინგის" მიერ. ყველა სხვა რაკეტის მსგავსად მისი მასის (ორი ათასი ტონა) დიდი ნაწილი გაშვებისას იყო საწვავი-ნავთი და მჟანგველი-თხევადი ჟანგბადი. მისი სიმაღლე იყო 42 მეტრი, დიამეტრი 10 მეტრი და წევა 34.02 მეგანიუტონი რომელსაც სატურნ-V აჰყავდა 61 კილომეტრ სიმაღლეზე. ხუთი F-1 ძრავა განლაგებული იყო ჯვარედინად. შუა ძრავა უძრავად იყო დამაგრებული, ხოლო დანარჩენი ოთხი გარე ძრავა იყო მოძრავი, რაკეტის სამართავად.
მეორე საფეხური (S-II)
მეორე საფეხური S-II შეიქმნა კომპანია North American Aviation მიერ. იგი იყენებდა თხევად ჟანგბადს და თხევად წყალბადს და ხუთ J-2 ძრავას რომელიც პირველ საფეხურზე არსებული ძრავების მსგავსად იყვნენ განლაგებულები. მეორე საფეხური ავითარებდა 5 მეგანიუტონ წევას და სატრუნ-V ატმოსფეროს მაღალ ფენებში აჰყავდა. ავსებისას მეორე საფეხურის მასის 97 % იკავებდა საწვავი და მჟანგველი.
მესამე საფეხური (S-IVB)
მესამე საფეხური S-IVB შეიქმნა კომპანია Douglas Aircraft Company მიერ. მას ჰქონდა ერთი J-2 ძრავა და იყენებდა იგივე საწვავს და მჟანგველს რასაც მეორე საფეხური. ეს საფეხური გაფრენის დროს ორჯერ გამოიყენებოდა: პირველად ხომალდის ორბიტაზე გასაყვანად და მეორედ მის მთვარისკენ მიმავალ ტრაექტორიაზე გადასაყვანად. S-IVB იყო სატურნ-V ერთადერთი საფეხური რომლის შედარებით მცირე ზომის გამო იგი გადაჰქონდათ სატვირთო თვითმფრინავ Super Guppy მეშვეობით.
მართვის მოწყობილობების განყოფილება
სატურნ-V მართვის მოწყობილობები დამზადებულ იქნა ცნობილი კომპანია IBM მიერ და იგი დაყენებული იყო მესამე საფეხურის თავზე. ეს კომპიუტერი აკონტროლებდა სატურნ-V რაკეტის მუშაობას ჯერ კიდევ აფრენის დაწყებამდე მისი მესამე საფეხურის მოშორებამდე. რაკეტის კონტროლი მოიცავდა როგორც მის მიმართვას საჭირო ტრაექტორიაზე, ასევე ტელემეტრიული სისტემის მომსახურებას. აჩქარების და რაკეტის სიმაღლის გაზომვით მას შეეძლო გამოეთვალა რაკეტის მიმდინარე სიჩქარე და მდებარეობა და საჭიროების შემთხვევაში ფრენის კურსის შესწორება.
უსაფრთხოება
ფრენის გაუქმების შემთხვევაში როცა რაკეტის განადგურება იყო საჭირო, დედამიწიდან გაიცემოდა სიგნალი ასაფეთქებელი მუხტებისკენ რომლებიც რაკეტის გარშემო იყო დამაგრებული. ამას მოჰყვებოდა საწვავის და მჟანგველის ავზების ერთმანეთისგან დაცილება და საწვავის და მჟანგველის გაბნევა ისე რომ ისინი ერთმანეთს არ შერეოდნენ.
[რედაქტირება] შედარებები სხვა რაკეტებთან
ამერიკული სატურნ-V საბჭოთა მეტოქე იყო ნ-1. სატურნ-V უფრო მაღალი, მძიმე, მეტი წევის გამავითარებელი და კოსმოსში მეტი ტვირთის გამტანი რაკეტა იყო, მაგრამ ნ-1 პირველ საფეხურს უფრო მეტი დიამეტრი ჰქონდა. ნ-1 ოთხჯერ გაუშვეს კოსმოსში და არცერთხელ მას არ უმუშავია როგორც საჭირო იყო, თუნდაც პირველი საფეხურის მოცილებამდე. ამ ოთხი გაშვებიდან ყველაზე წარმატებულის დროს პირველი საფეხურის ჩამოცილებამდე სულ 10 წამი იყო დარჩენილი. სატურნ-V პირველი საფეხური იყენებდა ხუთ ძალიან მძლავრ ძრავას მაშინ როცა ნ-1 პირველ საფეხურზე 30 სუსტი ძრავა იყო დაყენებული რადგან საბჭოთა კონსტრუქტორებმა 60-იან წლებში არ შემქნეს ისეთი მძლავრი ძრავა როგორიც იყო ამერიკული F-1. ორი გაშვების დროს, კერძოდ "აპოლო-6" და "აპოლო-13" სატურნ-V შეძლო ფრენა მოუხედავად მისი ძრავების გაუმართაობისა. ასეთი შემთხვევებისათვის ნ-1 ჰქონდა კომპიუტერი მაგრამ ეს რაკეტა საერთოდ ცუდად იყო დაპროექტებული და მისმა კომპიუტერმა ვერ შეძლო ეხსნა რაკეტა კატასტროფისგან გაშვების დროს. ამ რაკეტის მეორე გაშვების დროს (1969 წლის 3 ივლისს) მისმა კომპიუტერმა გასცა პირველი საფეხურის ყველა ძრავის გამორთვის მცდარი ბრძანება რასაც რაკეტის დაცემა და სასტარტო მოედნის მთლიანად განადგურება მოჰყვა. საბოლოო ჯამში ნ-1 წარუმატებლობის მიზეზი როგორც ჩანს იყო პირველი საფეხურის არასაკმარისი გამოცდები რაც თავის მხრივ არასაკმარისი დაფინანსების შედეგი იყო.
სამსაფეხურიანი რაკეტის სატურნ-V მაქსიმალური წევა იყო 34.02 მეგანიუტონი და მას შეეძლო 118 000 კილოგრამი სასარგებლო ტვირთის გატანა კოსმოსში. "აპოლო-15" მისიის დროს წევის მაჩვენებელი ადიოდა 34.8 მეგანიუტონამდე. არცერთ სხვა რაკეტას არ გადაუჭარბებია სატურნ-V სიმაღლის, მასის და კოსმოსში გატანილი სასარგებლო ტვირთის მაჩვენებლით. მხოლოდ საბჭოთა რაკეტა-მატარებელ "ენერგიას" ჰქონდა წევის მაჩვენებლი ოდნავ მეტი-35.1 მეგანიუტონი.
საბჭოთა "ენერგიის" მომავალ "ვულკანის" კონფიგურაციას (რაც ვერ განხორციელდა) შესაძლებლობა ექნებოდა განევითარებინა უფრო მაღალი წევა-46 მეგანიუტონი და ორბიტაზე გაეტანა 175 ტონა სასარგებლო ტვირთი. სატურნ-V შეეძლო მომავალში გამოეყენებინა გაუმჯობესებული F-1A ძრავები რაც საშუალებას მისცემდა სატურნ-V განევითარებინა 18 %-ით მეტი წევა და ორბიტაზე 137 250 კგ სასარგებლო ტვირთი გაეტანა. NASA განიხილავდა სატურნის ტიპის სხვადასხვა რაკეტების (მ.შ. რაკეტა-მატარებელი "ნოვა") შექმნის გეგმებს, მაგრამ ეს რაკეტები არასოდეს არ აუგიათ.
"სპეის შატლს" შეუძლია განავითაროს მაქსიმალური წევა 30,1 მეგანიუტონი და ორბიტაზე გაიტანოს 28 800 კგ სასარგებლო ტვირთი (თავად ხომალდის ჩაუთვლელად).
ზოგიერთი შედარებით ახალი რაკეტა ბევრად სუსტია სატურნ-V შედარებით. ევროპულ არიან-5 მისი უახლოესი ვერსიით არიან-5 ECA შეუძლია გეოსტაციონარულ გადასაყვან ორბიტაზე 10 000 კგ სასარგებლო ტვირთი გაიტანოს. ამერიკული დელტა-4 გეოსინქრონულ გადასაყვან ორბიტაზე 13 100 კგ ტვირთი გააქვს. ატლას-V რაკეტას (იგი რუსულ ძრავებს იყენებს) გეოსტაციონარულ გადასაყვან ორბიტაზე 13 605 კგ ტვირთი გააქვს, ხოლო დედამიწის ირგვლივ ორბიტაზე 25 000 კგ.
[რედაქტირება] აწყობა
საფეხურების დამზადების შემდეგ ისინი იგზავნებოდა კენედის სახელობის კოსმოდრომზე, ფლორიდის შტატში. პირველი ორი საფეხური იმდენად დიდი ზომისანი იყვენ რომ ისინი ბარჟით გადაჰქონდათ. პირველ საფეხურს ახალ ორლეანში აწყობდნენ და იგი მექსიკის ყურით გადაჰქონდათ. მეორე საფეხური მზადდებოდა კალიფორნიაში და კოსმოდრომზე პანამის არხის გავლით იგზავნებოდა. მესამე საფეხური და მართვის მოწყობილობების განყოფილება თვითმფრინავით იგზავნებოდა.
კოსმოდრომზე ჩამოტანის შემდეგ საფეხურები ჯერ ჰორიზონტალურ მდგომარეობაში ისინჯებოდა და მერე მათ ვერტიკალურად აყენებდნენ. NASA ამზადებდა ცილინდრისებული ფორმის კონსტრუქციებს რომელთაც შეეძლოთ რომელიმე საფეხურის დროებით შეცვლა თუკი რაღაც მიზეზის გამო ეს საფეხური მზად არ იყო დაგეგმილი დროისათვის. ამ კონსტრუქციებს ჰქონდათ იგივე სიმაღლე და მასა და იგივენაირი ელექტრული სადენები როგორიც ნამდვილ საფეხურებს.
NASA იყენებდა მოძრავ გასაშვებ კოშკს. ეს ნიშნავდა რომ რაკეტა იწყობოდა ვერტიკალური აწყობის შენობაში (Vertical Assembly Building) და მერე მოძრავი კოშკის მეშვეობით იგზავნებოდა სასტარტო მოედანზე. დღესაც ასე ხდება "სპეის შატლის" მიმართ. ეს მოძრავი კოშკი ფარავდა დაახლოებით 5 კმ მანძილს სასტარტო მოედნამდე და რაკეტა კი ამ დროს ვერტიკალურ მდგომარეობაში იდო მასზე.
[რედაქტირება] მთვარისკენ გაფრენა
სატურნ-V "აპოლოს" პროგრამის ფარგლებში ასტრონავტები მიჰყავდა მთვარისკენ. ყველა ეს მისია სტარტს იღებდა გასაშვებ კომპლექს N 39 კენედის სახელობის კოსმოდრომზე. როგორც კი რაკეტა მოშორდებოდა სასტარტო მოედანს, გაფრენაზე კონტროლი გადადიოდა ჯონსონის სახელობის კოსმოსური ცენტრის ხელში, ჰიუსტონში, ტეხასში.
"აპოლოს" მისია რაკეტა სატურნ-V იყენებდა დაახლოებით 20 წუთის განმავლობაში. თუმცა აპოლო-6 და აპოლო-13 დროს სატურნ-V ერთ-ერთმა ძრავამ უმტყუნა, რაკეტის კომპიუტერებმა შეძლეს მდგომარეობის გამოსწორება იმით რომ დანარჩენი ძრავები უფრო დიდი ხნის განმავლობაში ამუშავეს და შედეგად არცერთი "აპოლოს" მისია წარუმატებლად არ დასრულებულა რაკეტის მიზეზით.
პირველი საფეხურის მოქმედება
პირველი საფეხური მუშაობდა 2,5 წუთის განმავლობაში, რაკეტა აჰყავდა 61 კილომეტრ სიმაღლემდე, ავითარებდა 8600 კმ/სთ სისწრაფეს და წვავდა 2 000 ტონა საწვავს და მჟანგველს.
გაშვებამდე 8,9 წამით ადრე პირველი საფეხურის ძრავები მუშაობას იწყებდნენ. პირველად ირთვებოდა ცენტრალური ძრავა რომელსაც ოდნავ მოგვიანებით ოთხი დანარჩენი უერთდებოდა. როგორც კი კომპიუტერები დაადასტურებდნენ რაკეტის სრულ წევას, რაკეტა ვერტიკალურ ასვლას იწყებდა და ლითონის დამჭერები მას ათავისუფლებდნენ.
რაკეტას დაახლოებით 12 წამი სჭირდებოდა რომ კოშკს მოსცილებოდა. რაკეტა სწრაფად კრეფდა სიჩქარეს და 2 კმ სიმაღლეზე მისი სისწრაფე უკვე 500 მ/წმ იყო. ფრენის დასაწყისში რაკეტისთვის მთავარი იყო სიმაღლის აკრეფა და საჭირო სისწრაფეს მოგვიანებით აღწევდა.
აფრენიდან 80 წამის მერე რაკეტა აღწევდა მაქსიმალურ დინამიკურ წნევას. რაკეტის კორპუსზე დინამიკური წნევა ჰაერის სიმკვრივის და სიჩქარის კვადრატის პროპორციულია.
აფრენიდან 135,5 წამის მერე ცენტრალური ძრავა ითიშებოდა რომ შეემცირებინა დაწოლა რაკეტაზე რომელიც საწვავის გამოყენების შემდეგ მსუბუქი ხდებოდა. ეკიპაჟი მაქსიმალურ გადატვირთვას (4 g (39 m/s²)) განიცდიდა პირველი საფეხურის გამორთვის წინ. დანარჩენი ოთხი ძრავა განაგრძობდა მუშაობას და საწვავის და მჟანგველის გამოყენებას. პირველ საფეხურში საწვავის და მჟანგველის ამოწურვის მერე რვა მყარსაწვავიანი რაკეტა პირველ საფეხურს დააცილებდა რაკეტას. ეს ხდებოდა 62 კმ სიმაღლეზე. პირველი საფეხური ინერციით განაგრძობდა ფრენას, აღწევდა 110 კმ სიმაღლეს და შემდეგ ეცემოდა ატლანტის ოკეანეში კოსმოდრომიდან 560 კმ მოშორებით.
მეორე საფეხურის მოქმედება
პირველი საფეხურის ჩამოცილების მერე ირთვებოდა მეორე საფეხური რომელიც 6 წუთის განმავლობაში მუშაობდა, მას აჰყავდა რაკეტა 185 კმ სიმაღლეზე და ანიჭებდა მას 24 600 კმ/სთ სიჩქარეს.
მეორე საფეხური ასე მუშაობდა: ჯერ რვა მყარსაწვავიანი რაკეტა ინთებოდა ოთხი წამის განმავლობაში რაც რაკეტად დადებით აჩქარებას ანიჭებდა, შემდეგ ირთვებოდა ხუთი J-2 ძრავა. პირველი საფეხურის ჩამოშორებიდან 30 წამის მერე ორ საფეხურს შორის არსებული ნაკვეთურიც შორდებოდა რაკეტას. ეს მეტად ზუსტ მოქმედებას მოითხოვდა რადგან ეს ნაკვეთური არავითარ შემთხვევაში არ უნდა შეხებოდა ძრავებს. მინიმალური დასაშვები მანძილი ძრავებს და ნაკვეთურს შორის ერთი მეტრი იყო.
მეორე საფეხურის მუშაობის შეწყვეტიდან ერთი წამის მერე ის შორდებოდა რაკეტას და ათი წამის შემდეგ მესამე საფეხური იწყებდა მუშაობას. მეორე საფეხური ოკეანეში ვარდებოდა 4 200 კილომეტრის დაშორებით კოსმოდრომიდან.
მესამე საფეხურის მოქმედება
მესამე საფეხური მუშაობდა 2,5 წუთის განვალობაში. იგი მიმაგრებული რჩებოდა ხომალდ "აპოლოს" სანამ ხომალდი 2,5-ჯერ შემოუვლიდა დედამიწას და სანამ ასტრონავტები ამოწმებდნენ ხელსაწყოების გამართულობას.
წინა საფეხურების ჩამოშორებისგან განსხვავებით, საფეხურებთშორისი ნაკვეთური მეორე და მესამე საფეხურს შორის მიმაგრებული რჩებოდა მეორე საფეხურს (თუმცა ის დაპროექტებული იყო როგორც მესამე საფეხურის ნაწილი) და მასთან ერთად სცილდებოდა რაკეტას.
მთვარისკენ მიმავალ ტრაექტორიაზე ხომალდი გადადიოდა სტარტის აღებიდან 2,5 საათის მერე როცა მესამე საფეხური მეორეჯერ ინთებოდა და ხომალდის სიჩქარეს ზრდიდა მეორე კოსმოსურ სიჩქარემდე, რასაც დაახლოებით 6 წუთი სჭირდებოდა.
მთვარისკენ მიმავალ ტრაექტორიაზე გადასვლიდან რამდენიმე საათის შემდეგ "აპოლოს" საკომანდო მოდული სერვის მოდულთან ერთად სცილდებოდა სატურნ-V მესამე საფეხურს, ტრიალდებოდა 180 გრადუსით და უერთდებოდა მთვარის მოდულს რომელიც მის ქვემოთ იყო მოთავსებული. ეს მოდულები შემდეგ შორდებოდა მესამე საფეხურს.
თუკი მესამე საფეხური დარჩებოდა იმავე ტრაექტორიაზე რაზეც თავად ხომალდი "აპოლო" მას შეეძლო საფრთხის შექმნა ხომალდისათვის. ამიტომ მესამე საფეხურში დარჩენილი საწვავი გამოიდევნებოდა რაკეტიდან და ამით მისი ტრაექტორია იცვლებოდა. "აპოლო-13" შემთხვევაში სატურნ-V მესამე საფეხური მიმართეს მთვარისკენ. სეისმომეტრებმა რომლებიც მთვარეზე წინა მისიების მიერ იყო დატოვებული აღრიცხეს ძლიერი დარტყმა და დედამიწაზე გადმოცემულმა ინფორმაციამ მეცნიერებს საშუალება მისცა შეედგინათ მთვარის წიაღის რუკა. წინა მისიების (გარდა "აპოლო-9" და "აპოლო-12") დროს მესამე საფეხურები ჯერ მთვარის მიდამოებში იგზავნებოდა და მერე კი მზის ირგვლი ორბიტაზე. "აპოლო-9" მესამე საფეხური პირდაპირ მზის ორბიტაზე იქნა გაგზავნილი.
რაც შეეხება "აპოლო-12" მესამე საფეხურს, მისი ისტორია ცოტა განსხვავებულია. 2002 წლის 3 სექტემბერს ერთ-ერთმა ასტრონომმა აღმოაჩინა მისი აზრით ასტეროიდი რომელსაც დროებით J002E3 უწოდა. აღმოჩნდა რომ იგი დედამიწას ირგვლივ უვლიდა. სპექტროსკოპოიულმა გამოკვლევებმა უჩვენა რომ ეს ობიექტი დაფარული იყო ტიტანის ორჟანგის შემცვლელი საღევაბით, სწორედ იმით რითიც სატურნ-V. 1969 წელს, როცა "აპოლო-12" მთვარისკენ გაფრინდა დაგეგმილი იყო მისი მესამე საფეხურის მზის ირგვლივ ორბიტაზე გაგზავნა მაგრამ ტექნიკური მიზეზების გამო მან ვერ ჩაიფრინა მთვარესთან საკმაოდ ახლოს და დედამიწის მახლობლად არც ისე მდგრად ორბიტაზე დარჩა. 1971 წელს გრავიტაციული პერტურბაციების მერე იგი სავარაუდოდ მოხვდა მზის ირგვლივ ორბიტაზე და დედამიწას 31 წლის მერე დაუბრუნდა. მან დედამიწის ორბიტა 2003 წლის ივნისში დატოვა.
[რედაქტირება] სკაილები
1969 წელს, NASA შექმნა აპოლოს გამოყენების პროგრამა იმისათვის რომ მოეფიქრებინათ თუ კიდევ რისთვის გამოეყენებინათ "აპოლოსათვის" შექმნილი ინფრასტრუქტურა. მთავარი ყურადღება გადატანილ იქნა კოსმოსურ სადგურზე რომელიც საბოლოო ჯამში "სკაილების" პროგრამაში გარდაიქმნა. "სკაილების" გაშვება (რისთვისაც გამოყენებულ იქნა Saturn INT-21, სატურნ-V მოდიფიცირებული ვარიანტი) იყო სატურნ-V ერთადერთი გამოყენება რომელიც პირდაპირ არ იყო დაკავშირებული მთვარეზე გაფრენის "აპოლოს" პროგრამასთან.
ორბიტალური სადგური "სკაილები" შეიქმნა რაკეტა-მატარებელ Saturn IB მესამე საფეხურისგან-S-IVB. "სკაილებს" სამი ეკიპაჟი ესტუმრა რომლებიც სადგურზე ცხოვრობდნენ 1973 წლის 25 მაისიდან 1974 წლის 8 თებერვლამდე. თავად სადგური ორბიტაზე დარჩა 1979 წლის მაისამდე.
თავდაპირველად გეგმავდნენ რომ "სკაილები" ორბიტაზე დიდხანს დარჩებოდა რომ "სპეის შატლის" ეკიპაჟი სტუმრებოდა მას. "შატლს" შეეძლო "სკაილების" ორბიტის აწევა და მისი გამოყენება მომავალი კოსმოსური სადგურების შესაქმნელად. მაგრამ პირველი შატლი 1981 წლამდე არ გაფრენილა კოსმოსში და ნათელი გახდა რომ "სკაილებისგან" 80-იან დიდი ხეირი არ იქნებოდა რადგან იგი არ იყო დაპროექტებული ისე რომ დიდხანს გაეძლო ორბიტაზე.
[რედაქტირება] სხვადასხვა შემოთავაზებული ვარიანტები "აპოლოს" პროგრამის შემდეგ
დაგეგმილი და შემდგომ გაუქმებული სატურნ-V მეორე რიგის წარმოება სავარაუდოდ გამოიყენებდა F-1A ძრავებს რაკეტის პირველ საფეხურზე რითაც რაკეტის მიერ კოსმოსში გატანილი ტვირთის რაოდენობა მნიშვნელოვნად გაიზრდებოდა. სხვა ცვლილება შეიძლებოდა ყოფილიყო სატურნ-V სტაბილიზატორების მოშორება რომლებისგან დიდი სარგებელი მათი წონის გამო არ ყოფილა; აგრეთვე ზომაში გადიდებული S-IC პირველი საფეხურის გამოყენება უფრო მძლავრი F-1A საფეხურისათვის და გაუმჯობესებული J-2 ძრავების გამოყენება რაკეტა-მატარებლის ზედა საფეხურებისათვის.
სატურნ-V დაფუძნებული სხვადასხვა რაკეტა-მატარებლები იქნა შემოთავაზებული, როგორიცაა Saturn INT-20 რომელსაც საფეხური S-IVB და საფეხურებთშორისი ნაკვეთური პირდაპირ ექნებოდა დაყენებული S-IC საფეხურზე Saturn V-23(L) რაკეტა-მატარებლამდე რომელსაც არა მარტო ხუთი F-1 ძრავა ექნენოდა დაყენებული მის პირველ საფეხურზე, არამედ ოთხი ამაჩქარებელიც თვითოეულში ორი F-1 ძრავით რაც იმას ნიშნავდა რომ პირველ საფეხურზე 13 F-1 ძრავა იქნებოდა მოთავსებული!
"სპეის შატლი" თავდაპირველად გამიზნული იყო როგორც სატრანსპორტო საშუალება რომელიც სატურნ-V ერთად უნდა ყოფილიყო გამოყენებული, მიუხედავად იმისა რომ "სატურნ-შატლი" რომელიც გამოიყენებდა ახლანდელ ხომალდს ("ორბიტერს") და გარე ავზს (ოღონდ დამაგრებულს მოდიფიცირებულ S-IC საფეხურზე) "სპეის-შატლს" მოემსახურებოდა მხოლოდ პირველი ორი წუთის განმავლობაში რომლიც მერე S-IC ჩამოშორდებოდა და "სპეის შატლის" მთავარი ძრავები (SSME) ხომალდს ორბიტაზე მოათავსებდა. "შატლის" მოვალეობა იქნებოდა კოსმოსური სადგურის მომარაგება, ხოლო სატურნ-V სადგურის შემადგენელ ნაწილებს გაუშვებდა კოსმოსში. მაგრამ სატურნ-V მეორე რიგის წარმოების გამო ეს გეგმა ვერ განხორციელდა და აშშ მძიმე რაკეტა-მატარებლების გარეშე დარჩა. ზოგიერთისათვის აშშ-ში ეს სანანებლად იქცა რადგან ასეთი რაკეტა მოახერხებდა დიდი კოსმოსური სადგურების კოსმოსში ერთ ჯერზე გატანას და არ შეიქმნებოდა ისეთი სიტუაცია რაც შექმნა "ჩელენჯერის" კატასტროფამ 1986 წელს.
სატურნ-V ასევე უნდა ყოფილიყო რაკეტა რომელიც გამოყენებული იქნებოდა Voyager Mars კოსმოსური ხომალდებისათვის და აგრეთვე ბირთვულ ენერგიაზე მომუშავე რაკეტის საფეხურის RIFT და NERVA კოსმოსში გასაყვანად.
[რედაქტირება] სატურნ-V მემკვიდრეები
სატურნ-V უფრო დიდ რაკეტას რომელიც მრავალჯერ იქნა შემოთავაზებული 50-იანი წლების ბოლოდან 80-იანი წლების დასაწყისამდე ზოგადად "ნოვა" ერქვა სახელად. ოცდაათზე მეტ სხვადასხვა რაკეტას ერქვა ეს სახელი.
ვერნერ ფონ ბრაუნს და სხვებს ჰქონდათ გეგმა რომ შეექმნათ რაკეტა რვა F-1 ძრავით რომელიც საშუალებას მისცემდა პირდაპირი ასვლის გზით მიეღწიათ მთვარემდე. სხვა გეგმები გულისხმობდა "ცენტაურის" ტიპის ზედა საფეხურის ან ამაჩქარებლების გამოყენებას. ასეთი რაკეტები შესაძლებლობას მისცემდა აშშ-ს გაეგზავნა პილოტირებული ხომალდები მარსისკენ ან უპილოტოები გარე პლანეტებისკენ.
2006 წლისათვის NASA გეგმავს ახალი ტიპის კოსმოსური ხომალდების და მძიმე რაკეტა-მატარებლის არეს-V აგებას (პროექტი "თანავარსკვლავედი") რომელიც ისეთივე სიმაღლის და სიმძლავრის იქნება როგორც სატურნ-V იყო. მას ეს სახელი სატურნ-V საპატივსაცემოდ ეწოდა (ნომერი "V" ორივეგან ერთიდაიგივეა). იგი აგრეთვე გამოყენებული იქნება მარსზე მომავალი პილოტირებული გაფრენისათვის.
სამსაფეხურიანი სატურნ-V განსხვავებით არეს-V ექნება 11 მეტრი დიამეტრის ორი საფეხური (დაახლოებით ასეთივე დიამეტრი ჰქონდა სატურნ-V პირველ ორ საფეხურს) რომელიც გამოიყენებს თხევად წყალბადს და თხევად ჟანგბადს და აგრეთვე "სპეის შატლის" ორ მოდიფიცირებულ მყარსაწვავიან ამაჩქარებელს. არეს-V ორი საფეხური გამოიყენებს ხუთ RS-68 ძრავას რომელიც ისევე ჯვარედინად იქნება განლაგებული როგორც ეს სატურნ-V ხდებოდა. თავდაპირველად განზრახული იყო რომ არეს-V გამოიყენებდა "სპეის შატლის" ხუთ მთავარ ძრავას, მაგრამ RS-68 ძრავა უფრო იაფი, მძლავრი (ეს აჩვენა მისმა გამოყენებამ რაკეტა-მატარებელზე Delta IV) და დასაპროექტებლად უფრო იოლი აღმოჩნდა.
RS-68 ძრავები რომლებსაც კომპანია "როკეტდაინი" ქმნის უფრო ეფექტურები არიან ვიდრე სატურნ-V F-1 ძრავები, სამაგიეროდ სატურნ-V მეორე და მესამე საფეხურებზე გამოყენებული J-2 ძრავები გამოყენებული იქნებიან მოდიფიცირებული J-2X სახით არეს-V ზედა საფეხურისათვის და აგრეთვე რაკეტა-მატარებელ არეს-I მეორე საფეხურისათვის. არეს-V მესამე საფეხური (იგი გამოყენებული იქნება მთვარეზე გაფრენისათვის) და არეს-I მეორე საფეხური გამოიყენებს ერთ J-2X ძრავას, თუმცა თავდაპირველად დაგეგმილი იყო ორი ასეთი ძრავის გამოყენება იქამდე სანამ გადაწყვეტდნენ რომ არეს-V გამოყენებინათ ხუთი RS-68 და არა "სპეის შატლის" მთავარი ძრავები.
[რედაქტირება] ღირებულება
1964 წლიდან 1973 წლამდე 6,5 მილიარდი აშშ დოლარი იქნა დახარჯული რაკეტა სატურნ-V, ამათგან ხარჯვის მაქსიმუმი-1,2 მილიარდი დოლარი 1966 წელზე მოდიოდა.
"აპოლოს" პროგრამის გაუქმების ერთ-ერთი მიზეზი სწორედ ეს მაღალი ღირებულება გახდა. 1966 წელს NASA ბიუჯეტიდან მიიღო 4,5 მილიარდი დოლარი რაც აშშ მთლიანი შიდა პროდუქტის 0,5 % იყო. შედარებისათვის: იგივე წელს აშშ თავდაცვის სამინისტრომ 63,5 მილიარდი დოლარი მიიღო.
