Saturn V (raketa-nosač)

Saturn V (engl. Saturn V, izgovara se „Saturn pet“) je bila američka potrošna raketa-nosač teške kategorije, koju je Nasa koristila između 1966. i 1973. godine. Raketa je imala tri stepena pogonjena raketnim motorima na tečno gorivo, i namenski je konstruisana za letove na Mesec projekta Apolo, a kasnije je iskorišćena i za lansiranje prve američke svemirske stanice – Skajlab. Sa Svemirskog centra Kenedi na Floridi lansirana je 13 puta i pritom nije imalo neuspešnih lansiranja. Raketa Saturn V je do danas najviša (110,6 m), najmasivnija (2.970.000 kg) i najmoćnija raketa-nosač koja je uspešno ušla u upotrebu (sovjetska raketa N-1 je imala moćniji prvi stepen – 50,3 MN, ali nije imala nijedno uspešno lasniranje; RN Energija je takođe imala malo veći potisak na nivou mora – 34,5 MN, ali je lansirana samo dva puta), i do danas drži rekord po masi koju je dostavljala u nisku Zemljinu orbitu – 118.000 kilograma.

Saturn V, Saturn 5 (Saturn V)

Poslednja raketa Saturn V sa ljudskom posadom (AS-512) pred lansiranje misije Apolo 17
Osnovne informacije
Funkcija	Raketna-nosač teške kategorije
Proizvođač	Boing (prvi stepen, S-IC) Nort Ameriken (drugi stepen, S-II) Daglas (treći stepen, S-IVB)
Zemlja porekla	SAD
Cena po lansiranju	494 miliona dolara — 1973.
Stepeni	3
Dimenzije
Visina	110,6 m
Prečnik	10,1 m
Masa	2.970 t (6.550.000 lb)
Nosivost
Kapacitet u NZO	118.000 kg
Kapacitet u TLT	48.600 kg
Slične rakete
Porodica	Saturn
Derivativi	Saturn INT-21
Rakete za poređenje	N-1 raketa, Energija, SLS
Istorija lansiranja
Status	penzionisana
Lokacije	SC Kenedi LK39
Ukupno lansiranja	13
• uspešnih	12
• neuspešnih	0
• delom neuspešnih	1 (Apolo 6)
Prvi let	9. novembar 1967. g. (AS-501, Apolo 4)
Poslednji let	14. maj 1973. g. (AS-513, Skajlab)
Prvi stepen — S-IC
Motori	5 Roketdajn F-1
Dužina	42,1 m
Prečnik	10,1 m
Ukupna masa	2.290.000 kg
• prazan stepen	130.000 kg
• gorivo i oksidant	2.160.000 kg
Potisak	34.020 kN (7.650.000 lbf)
Specifični impuls	263 s
Vreme sagorevanja	165 s
Gorivo	tečni kiseonik / RP-1
Drugi stepen — S-II
Dužina	24,8 m
Prečnik	10,1 m
Ukupna masa	496.200 kg
• prazan stepen	40.100 kg
• gorivo i oksidant	456.100 kg
Motori	5 Roketdajn J-2
Potisak	4.400 kN (990.000 lbf)
Specifični impuls	421 s
Vreme sagorevanja	360 s
Gorivo	tečni kiseonik / vodonik
Treći stepen — S-IVB
Dužina	18,8 m
Prečnik	6,6 m
Ukupna masa	123.000 kg
• prazan stepen	13.500 kg
• gorivo i oksidant	109.500 kg
Motori	1 Roketdajn J-2
Potisak	1.000 kN (220.000 lbf)
Specifični impuls	421 s
Vreme sagorevanja	(dva paljenja) 165 + 335 s
Gorivo	tečni kiseonik / vodonik

Najveći proizvodni model porodice Saturn raketa, Saturn V, dizajniran je pod vodstvom Verner fon Braun i Artura Rudolfa u Maršalovom svemirskom centru u Hantsvilu, Alabama, s Boingom, Nort Amerikenom, Daglasom i IBM-om kao vodećim izvođačima.

Do danas, Saturn V ostaje jedino lansirno vozilo za lansiranje misija za nošenje ljudi izvan niske orbite Zemlje. Ukupno je izgrađeno 15 vozila koja su sposobna za let, ali ih je samo 13 letelo. Dodatna tri vozila izrađena su za potrebe ispitivanja na zemlji. Na Mesec je poslano ukupno 24 astronauta, od kojih su tri poslata dvaput, u četiri godine u razdoblju od decembra 1968. do decembra 1972. godine.

Istorijske prilike

Poreklo Saturn V rakete počinje s dovođenjem Vernera fon Brauna zajedno sa oko sedam stotina nemačkih raketnih inženjera i tehničara u Sjedinjene Američke Države u operaciji Spajalica, programa koji je u avgustu 1946. godine odobrio predsednik Truman radi žetve nemačkih raketnih stručnjaka, da bi SAD dali bolji položaj na početku Hladnog rata, kroz razvoj IRBM i interkontinentalnih balističkih raketa. Bilo je poznato da će američki suparnik, Sovjetski Savez, takođe pokušati da osigura deo nemačkih stručnjaka.

Fon Braun je stavljen u diviziju dizajna vojske zbog svoje prethodne direktne uključenosti u stvaranje raketa V-2. Između 1945. i 1958. godine njegov je rad bio ograničen na prenošenje ideja i metoda iza V-2 američkim inženjerima. Fon Braun je objavio brojne članke o budućnosti svemirskih raketa. Američka je vlada nastavila da finansira vazduhoplovstvo i mornaričke raketne programe za testiranje svojih raketa Vangard uprkos brojnim skupim kvarovima. Tek nakon sovjetskog lansiranja Sputnjika 1 na interkontinentalnoj balističkoj raketi R-7, koji je mogao da nosi termonuklearnu bojevu glavu do SAD, američka vojska i vlada počele preduzimaju ozbiljne korake prema stavljanju Amerikanaca u svemir. Konačno, angažovali su fon Brauna i njegov tim koji je tokom ovih godina stvorio i eksperimentisao sa serijom raketa Jupiter. Juno I bio je raketa koja je u januaru 1958. lansirala prvi američki satelit, a deo je poslednjeg pokušaja plana agencije NACA (prethodnika NASA-e) da se dobije bolja pozicija u Svemirskoj trci. Serija raketa Jupiter bila je još jedan korak u fon Braunovom putu prema Saturnu V, kasnije nazvavši prvu seriju „deca Saturna”.

Razvoj

Dizajn rakete Saturn V proizlazi iz nacrta serije raketa Jupiter. Kako je uspeh serije Jupiter postao očigledan, pojavila se serija Saturn.

Od C-1 do C-4

Između 1960. i 1962. godine, MSFC (engl. Marshall Space Flight Centar) osmislio je niz Saturn raketa koje se mogu koristiti za različite misije u orbiti Zemlje ili lunarne misije.

C-1 je razvijen u Saturn I, a C-2 raketa je odbačena rano u postupku dizajna u korist C-3, koja je trebalo da koristiti dva F-1 Motora na svom prvom stepenu, četiri motora J-2 za njenom drugom stepenu i S-IV stepen koji je nosio šest motora RL10.

NASA je planirala da koristi C-3 kao deo koncepta EOR (engl. Earth Orbit Rendezvous), s najmanje četiri ili pet lansiranja potrebnih za jednu lunarnu misiju. Ali MSFC je već planirao još veću raketu, C-4, koja bi koristila četiri F-1 motora na svom prvom stepenu, prošireni drugi stepen C-3 i S-IVB, stepen sa jednim J-2 motorom, kao trećim stepenom. C-4 bi zahtevao samo dva lansiranja za obavljanje lunarne misije tipa EOR.

C-5

Dana 10. januara 1962. NASA je objavila planove za izgradnju C-5. Trostepena raketa bi se sastojale od: prvog stepena S-IC, s pet F-1 motora; drugog stepena S-II s pet J-2 motora; i trećeg stepena S-IVB, sa jednim motorom J-2. C-5 je projektovan za kapacitet nosivosti 41.000 kg na Mesec.

C-5 je bio podvrgnut ispitivanju komponenata čak i pre nego što je izgrađen prvi model. Treći stepen S-IVB se koristio kao drugi stepen za C-IB, koji je poslužio za dokazivanje koncepta i izvodljivosti za C-5, kao i za podatke o letu koji su ključni za razvoj C-5. Umesto da prolazi kroz testiranje za svaku glavnu komponentu, C-5 bi se testirali na način da prvi test leta rakete uključuje potpune verzije sva tri stepena rakete. Ispitivanjem svih komponenti odjednom, potrebno je mnogo manje testnih letova pre pokretanja lansiranja.

C-5 je potvrđen kao NASA-in izbor za program Apolo početkom 1963, a nazvan je Saturn V. C-1 postao je Saturn I i C- 1B je postao Saturn IB. Fon Braun je vodio ekipu u Maršalovom centru za svemirske letove u izgradnji vozila sposobnog za lansiranje letelice na putu prema Mesecu. Pre nego što su se preselili pod jurisdikciju NASA-e, fon Braunov tim je već počeo da radi na poboljšanju potiska, stvarajući manje složenog operativnog sistema i osmišljavanju boljeg mehaničkog sistema. Tokom ovih izmjena došlo je do odluke o odbacivanju jednomotornog dizajna V-2 i tim se preselio na dizajn višestrukih motora. Saturn I i IB su odražavali ove promene, ali nisu bili dovoljno veliki da bi poslali letelicu na Mesec. Ovi dizajni su ipak poslužili kao osnova na kojoj NASA može odrediti njenu najbolju metodu koja bi vodila prema sletanju čoveka na Mesec.

Konačni dizajn Saturna V imao je nekoliko ključnih osobenosti dizajna. Inženjeri su utvrdili da su najbolji motori F-1 upareni s novim sistemom propulzije vodonika koji se zove J-2, što je omogućilo optimalnu konfiguraciju Saturna C-5. Do 1962. godine NASA je dovršila svoje planove za nastavak sa fon Braunovim dizajnom Saturna, i Apolo svemirski program je dobio na brzini.

Dovršetkom konfiguracije, NASA je usmerila pažnju na profile misije. Uprkos nekim kontroverzama, spajanje u lunarnoj orbiti za lunarni modul odabrano je umesto orbitalnog spajanja oko Zemlje. Pitanja kao što je vrsta ubrizgavanja goriva, potrebna količina goriva za takvo putovanje, i procesi proizvodnje raketa su izpolirani, a odabrani su nacrti za Saturn V. Stepene rakete je projektovao fon Braunovov Maršalov centar za svemirske letove u Hantsvilu, a spoljašnji su izvođači odabrani za gradnju: Boing (S-IC), Nort ameriken avijejšen (S-IIB, S-II), Daglas erkraft i IBM.

Vidi još

• Projekat Apolo
• Istraživanje svemira
• N-1

Literatura

• Bilstein, Roger E. (1996). Stages to Saturn: A Technological History of the Apollo/Saturn Launch Vehicles. NASA SP-4206. ISBN 978-0-16-048909-9. 
• Huntress, Welsey T.; Marov, Mikhail Ya (2011). The Soviet Robots in the Solar System. New York, NY: Gardners Books. str. 36. ISBN 978-1-4419-7897-4. 
• Akens, David S (1971). Saturn illustrated chronology: Saturn's first eleven years, April 1957 – April 1968. NASA – Marshall Space Flight Center as MHR-5. Also available in PDF format. Pristupljeno 2008-02-19.
• Benson, Charles D. and William Barnaby Faherty (1978). Moonport: A history of Apollo launch facilities and operations. Arhivirano na sajtu Wayback Machine (18. март 2011) NASA. Also available in PDF format. Приступљено 2008-02-19. Published by University Press of Florida in two volumes: Gateway to the Moon: Building the Kennedy Space Center Launch Complex. 2001. ISBN 978-0-8130-2091-4.  and Moon Launch!: A History of the Saturn-Apollo Launch Operations. 2001. ISBN 978-0-8130-2094-5. .
• Bilstein, Roger E.. Stages to Saturn: A Technological History of the Apollo/Saturn Launch Vehicle. NASA SP-4206. 1996. ISBN 978-0-16-048909-9.. Also available in PDF format. Pristupljeno 2008-02-19.
• Lawrie, Alan (2005). Saturn. Collectors Guide Publishing. ISBN 978-1-894959-19-3. .
• Orloff, Richard W (2001). Apollo By The Numbers: A Statistical Reference. NASA. Also available in PDF format. Pristupljeno 2008-02-19. . Published by Government Reprints Press. 2001. ISBN 978-1-931641-00-5. .
• Final Report – Studies of Improved Saturn V Vehicles and Intermediate Payload Vehicles (PDF). NASA – George C. Marshall Space Flight Center under Contract NAS&-20266. Pristupljeno 2008-02-19.
• Saturn 5 launch vehicle flight evaluation report: AS-501 Apollo 4 mission (PDF). NASA – George C. Marshall Space Flight Center (1968). Pristupljeno 2008-02-19.
• Saturn 5 launch vehicle flight evaluation report: AS-508 Apollo 13 mission (PDF). NASA – George C. Marshall Space Flight Center (1970). Pristupljeno 2008-02-19.
• Saturn V Press Kit. Arhivirano na sajtu Wayback Machine (7. oktobar 2018) Marshall Space Flight Center History Office. Pristupljeno 2008-02-19.

Spoljašnje veze

• Priča o Saturn V (TV Istorija - Zvanični jutjub kanal)

Agencija Nasa

• Three Saturn Vs on Display Teach Lessons in Space History Arhivirano na sajtu Wayback Machine (23. jun 2019)
• Apollo Lunar Surface Journal
• Launch complex 39 facility description from 1966 (10 Megabyte PDF file)
• Exploring the Unknown Selected Documents in the History of the U.S. Civil Space Program

Drugi sajtovi

• Apollo Saturn Reference Page
• Project Apollo Archive
• Apollo/Saturn V Development ApolloTV.net Video