Απόλλων (διαστημικό πρόγραμμα)

Το πρόγραμμα Απόλλων (αγγλ. Apollo program, γνωστό και σαν Project Apollo) ήταν το τρίτο επανδρωμένο διαστημικό πρόγραμμα της NASA. Σκοπός του ήταν η επανδρωμένη εξερεύνηση της Σελήνης. Ο στόχος αυτός εκπληρώθηκε όταν οι αστροναύτες Νηλ Άρμστρονγκ και Buzz Aldrin, μέλη του Απόλλων 11, προσσελήνωσαν τη σεληνάκατο τους στις 20 Ιουλίου 1969 και έγιναν οι πρώτοι άνθρωποι στην ιστορία που περπάτησαν στην επιφάνεια της Σελήνης και ενός άλλου ουράνιου σώματος γενικότερα. Ακολούθησαν άλλες πέντε αποστολές ανθρώπων στη Σελήνη, με τελευταία το Απόλλων 17 που πραγματοποιήθηκε τον Δεκέμβριο του 1972. Συνολικά 12 αστροναύτες περπάτησαν στο Φεγγάρι. Το πρόγραμμα επέτυχε σημαντικές πρωτιές στην εξερεύνηση του διαστήματος. Η ανάπτυξη του ξεκίνησε στις στις αρχές της δεκαετίας του 1960, την περίοδο που στάλθηκαν στο διάστημα οι πρώτοι κοσμοναύτες και αστροναύτες. Η πρόοδος που επιτελέσθηκε σε διάστημα μικρότερο μιας δεκαετίας είναι ενδεικτική της ιλιγγιώδους εξέλιξης της αστροναυτικής την περίοδο εκείνη. Το πρόγραμμα είναι το μόνο μέχρι σήμερα που έστειλε ανθρώπους πέρα από την περιγήινη τροχιά, με πρώτη αποστολή που το επέτυχε αυτό το Απόλλων 8. Είναι το μόνο που έστειλε μέχρι σήμερα ανθρώπους στην επιφάνεια άλλου ουράνιου σώματος. Χάρη στις αποστολές Απόλλων επιστράφηκαν στη Γη σημαντικές ποσότητες δειγμάτων σεληνιακού υλικού. Η υλοποίηση ενός τόσο δύσκολου εγχειρήματος έφερε επανάσταση στην υλικοτεχνική υποδομή για την εξερεύνηση του διαστήματος καθώς και σε πληθώρα τεχνολογικών και επιστημονικών τομέων όπως η πυραυλική, οι τηλεπικοινωνίες, η πληροφορική και τα ηλεκτρονικά συστήματα. Τα επιτεύγματα αυτά ήταν αποτέλεσμα επίπονης και συστηματικής συλλογικής προσπάθειας: πριν την ιστορική πτήση του Απόλλων 11 είχαν προηγηθεί μη επανδρωμένες αποστολές σε περιγήινη τροχιά (Απόλλων 4, Απόλλων 5, Απόλλων 6), επανδρωμένες αποστολές σε περιγήινη τροχιά (Απόλλων 7 και Απόλλων 9), και επανδρωμένες αποστολές στη Σελήνη (Απόλλων 8 και Απόλλων 10). Το όλο εγχείρημα είχε κινδύνους και ανάληψη ρίσκου: το τριμελές πλήρωμα του Απόλλων 1 σκοτώθηκε σε ατύχημα σε δοκιμές στο έδαφος, ενώ το πλήρωμα του Απόλλων 13 διεσώθη οριακά μετά από βλάβη που παρουσιάσθηκε κατά τη διάρκεια του ταξιδιού τους στη Σελήνη. Το πρόγραμμα βασίσθηκε εν πολλοίς στην τεχνογνωσία και στην εμπειρία που είχε συγκεντρωθεί από τα δύο προηγούμενα επανδρωμένα προγράμματα της NASA, τα Mercury και Gemini. Πολλοί από τους αστροναύτες προέρχονταν από τα προγράμματα αυτά. Η αποστολή θα ήταν αδύνατη χωρίς τη δημιουργία μιας νέας σειράς πυραύλων πολύ μεγάλης μεταφορικής ικανότητας, της σειράς Saturn. Ο βαρύτερος εξ' αυτών ο Saturn V είναι ο ισχυρότερος πύραυλος μέχρι σήμερα, με την πιθανή εξαίρεση του Σοβιετικού "Ενέργεια" που ήταν όμως πολύ μεταγενέστερος. Το Απόλλων ξεκίνησε το 1961 και τερματίσθηκε το 1972, αν και υπήρχε πρόβλεψη και υλικό για αποστολή και άλλων επανδρωμένων διαστημοπλοίων στο Φεγγάρι που ακυρώθηκαν τελικά λόγω περικοπών. Το επιπλέον υλικό αξιοποιήθηκε στα πλαίσια του Apollo Applications Program για τη δημιουργία και υποστήριξη του πρώτου αμερικανικού διαστημικού σταθμού, του Skylab.

 Η αρχική μελέτη για τον σχεδιασμό του διαστημοπλοίου Απόλλων ξεκίνησε το 1960 και προέβλεπε τη δημιουργία ενός σκάφους με τριμελές πλήρωμα το οποίο θα υποστηρίζονταν από κάποιο τμήμα (service module) που θα παρείχε ηλεκτρική ενέργεια και το σύστημα πρόωσης. Το διαστημόπλοιο θα μπορούσε να καλύψει διάφορους τύπους αποστολών, όπως μεταφορά σε διαστημικό σταθμό, τροχιακές αποστολές γύρω από τη Σελήνη και προσσεληνώσεις. Όταν επισημοποιήθηκε ο στόχος της αποστολής ανθρώπου στη Σελήνη, ξεκίνησε ο λεπτομερής σχεδιασμός του Command/Service Module (CSM). Ενώ στο αρχικό σχέδιο προβλέπονταν η απευθείας χρήση του για να φτάσουν οι αστροναύτες στη σεληνιακή επιφάνεια και να επιστρέψουν, τελικά αποφασίστηκε η δημιουργία μιας σεληνακάτου (Lunar Module, LM) με την οποία δύο αστροναύτες θα έφταναν στην επιφάνεια και θα επέστρεφαν στο CSM, το οποίο πλέον θα χρησιμοποιούνταν για τη μεταφορά των αστροναυτών από και προς τη Σελήνη. Το διαστημόπλοιο που θα μετέφερε τους αστροναύτες στο Φεγγάρι και θα τους επέστρεφε στη Γη αποτελούνταν από δύο διακριτά τμήματα: το Command Module (CM) και το Service Module (SM). Το πρώτο είχε κωνικό σχήμα και αποτελούσε τον χώρο διαβίωσης του τριμελούς πληρώματος κατά τη διάρκεια του ταξιδιού από και προς τη Σελήνη και κατά την παραμονή σε τροχιά γύρω από αυτή. Με αυτό γίνονταν και η επιστροφή του πληρώματος στη Γη. Το εξωτερικό του ήταν καλυμμένο με θερμική ασπίδα, για την επανείσοδο του στη γήινη ατμόσφαιρα. Διέθετε δικό του προωστικό σύστημα ώστε να μπορεί να εκτελεί τροχιακούς ελιγμούς και να καθορίζει την πορεία επανεισόδου του. Αλεξίπτωτα επιβράδυναν την κάψουλα κατά την τελική κάθοδο και προσθαλάσσωση στον ωκεανό. Είχε μήκος 3.48 m, διάμετρο 3.91 m και ζύγιζε περίπου 5560 kg.Το Service Module μετέφερε τα συστήματα υποστήριξης του Crew Module. Διέθετε προωστικό σύστημα και καύσιμα, μια κυψέλη παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιούσε υγροποιημένο υδρογόνο και υγροποιημένο οξυγόνο και κεραία επικοινωνίας μεγάλων αποστάσεων. Στις αποστολές μεγάλης διάρκειας μετέφερε και επιστημονικό εξοπλισμό για χρήση όταν το CSM ήταν σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη. Το Service Module αποσυνδέονταν από το Crew Module πριν την επανείσοδο του τελευταίου στη γήινη ατμόσφαιρα. Είχε μήκος 7.5 m και διάμετρο 3.91 m. Η αρχική εκδοχή του ζύγιζε περίπου 23300 kg, με πλήρως ανεφοδιασμένη με καύσιμα, ενώ η έκδοση των αποστολών μεγάλης διάρκειας, που μετέφερε επιστημονικό εξοπλισμό ζύγιζε λίγο περισσότερο από 24000 kg. Η σεληνάκατος (Lunar Module, LM) σχεδιάστηκε για να στείλει δύο αστροναύτες στην επιφάνεια της Σελήνης και να τους επιστρέψει πίσω στο CSM που θα βρίσκονταν σε τροχιά γύρω από αυτήν. Αφού προβλέπονταν να χρησιμοποιηθεί μόνο στο κενό του διαστήματος, σχεδιάστηκε χωρίς τους περιορισμούς που διαφορετικά θα επέβαλε η αεροδυναμική και με πολύ ελαφριά υλικά. Αποτελούνταν από δύο διακριτά μέρη, ένα για την κάθοδο και ένα για την άνοδο και επανασύνδεση με το CSM. Κάθε τμήμα είχε το δικό του σύστημα πρόωσης. Στο τμήμα καθόδου μεταφέρονταν τα αναλώσιμα που χρειάζονταν το πλήρωμα και ο επιστημονικός εξοπλισμός. Στο τμήμα ανόδου υπήρχε ο χώρος διαμονής, καύσιμα για την άνοδο και το σύστημα ελέγχου των προωθητήρων. Η αρχική σεληνάκατος ζύγιζε περίπου 15,100 kg και επέτρεπε παραμονή στην επιφάνεια περίπου 34 ωρών. Ακολούθησε μια βαρύτερη εκδοχή, που ζύγιζε πάνω από 16,400 kg και επέτρεπε παραμονή για πάνω από τρεις ημέρες.Τον σχεδιασμό και την κατασκευή της σεληνακάτου ανέλαβε η Grumman Aircraft Engineering Corporation, με επικεφαλής της όλης προσπάθειας τον Thomas J. Kelly. Πρι ακόμα ξεκινήσει το πρόγραμμα Απόλλων, ο Βέρνερ φον Μπράουν και οι ομάδα των μηχανικών υπό την καθοδήγηση του είχαν ήδη ξεκινήσει τον σχεδιασμό μιας νέας σειράς πυραύλων πολύ μεγάλης μεταφορικής ικανότητας, που είχαν την ονομασία Saturn. Υπήρχαν σχέδια για τη δημιουργία μιας σειράς ακόμα ισχυρότερων πυραύλων, των Nova. Ενώ γίνονταν ο σχεδιασμός των συστημάτων αυτών, ο φον Μπράουν μετατέθηκε από τον στρατό στη NASA και έγινε Διευθυντής του Marshall Space Flight Center. Το αρχικό σχέδιο προέβλεπε την αποστολή ολόκληρου του CSM στη σεληνιακή επιφάνεια. Κάτι τέτοιο απαιτούσε την ύπαρξη και αξιοποίηση ενός πυραύλου της σειράς Nova, πολύ ισχυρότερου του Saturn V που χρησιμοποιήθηκε τελικά. Ο πύραυλος αυτός θα έπρεπε να μπορεί να μεταφέρει στη Σελήνη φορτία της τάξεως των 82000 kg. Η απόφαση της 11ης Ιουνίου 1962 να χρησιμοποιηθεί σεληνάκατος που θα ξανασυνδέονταν με το CSM σε τροχιά (βλέπε σχετικές ενότητες) μείωσε την απαιτούμενη μεταφορική ικανότητα, επιτρέποντας τη χρήση της οικογένειας πυραύλων Saturn στο πρόγραμμα. Ο Saturn V ήταν ένας πύραυλος τριών ορόφων μεγάλης μεταφορικής ικανότητας, ικανός να στείλει ένα πλήρως ανεφοδιασμένο σύμπλεγμα CSM-LM στο Φεγγάρι. Μπορούσε να μεταφέρει φορτίο 45 τόνων σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη ή 120 τόνων σε περιγήινη τροχιά. Είχε διάμετρο 10.1 m και ύψος 110.6 m. Εκτοξεύτηκε δεκατρείς φορές συνολικά, δώδεκα για το πρόγραμμα Απόλλων και μία για να θέσει σε τροχιά τον διαστημικό σταθμό Skylab. Ο τρίτος όροφος του είχε δυνατότητα επαναπυροδότησης ενώ βρίσκονταν στο διάστημα και έτσι μπορούσε να μεταφέρει το CSM-LM στη Σελήνη. Επικεφαλής και υπεύθυνος για την επιλογή των πληρωμάτων του προγράμματος Απόλλων καθώς και του προγενέστερου Gemini ήταν Donald K. "Deke" Slayton.Τριανταδύο αστροναύτες επρόκειτο να ταξιδέψουν στο διάστημα με το πρόγραμμα Από αυτούς, οι εικοσιτέσσερις έφυγαν από την περιγήινη τροχιά και μπήκαν σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη από τον Δεκέμβριο του 1968 μέχρι τον Δεκέμβριο του 1978, τρεις εξ' αυτών δύο φορές. Οι δώδεκα περπάτησαν στην επιφάνεια του φυσικού μας δορυφόρου, όλοι όμως μονάχα μία φορά. Ένας εκ των αστροναυτών που προσσεληνώθηκαν ήταν γεωλόγος. Από τους τριανταδύο, τρεις έχασαν τη ζωή τους και μάλιστα στη Γη, ήταν το πλήρωμα του Απόλλων 1, που σκοτώθηκε σε δυστύχημα κατά τη διάρκεια επίγειων δοκιμών. Τα πληρώματα του προγράμματος Απόλλων προέρχονταν από τα δύο προηγούμενα επανδρωμένα προγράμματα της NASA, τα Mercury και Gemini, καθώς και δύο ακόμη μεταγενέστερες ομάδες αστροναυτών. Όλοι οι διοικητές των αποστολών ήταν βετεράνοι των Gemini και Mercury. Όλα τα πληρώματα αποστολών, πλην των περιγήινων αποστολών δοκιμής του CSM, μέχρι και τα Απόλλων 11 και Απόλλων 12 είχαν στη σύνθεσή τους δύο ή ακόμα και τρεις βετεράνους προερχόμενους από το Gemini. Ο δρ γεωλόγος, ήταν ο πρώτος επιστήμονας που ταξίδεψε στο διάστημα. Απόλλων 17, την τελευταία σεληνιακή αποστολή. Ο Schmitt συμμετείχε στην εκπαίδευση όλων των αστροναυτών σε θέματα γεωλογίας της Σελήνης. Τα κύρια στάδια μιας σεληνιακής αποστολής ήταν: Πρόγραμμα Lunar Orbiter Πρόγραμμα Surveyor Πρόγραμμα Ρέιντζερ Πρόγραμμα Λούνα Bilstein, Roger E. (1996) [Originally published 1980]. Stages to Saturn: A Technological History of the Apollo/Saturn Launch Vehicles. The NASA History Series. Foreword by William R. Lucas. Washington D.C.: NASA. OCLC 36332191. NASA SP-4206. Ανακτήθηκε στις 1 Αυγούστου 2013. Townsend, Neil A. (March 1973), Apollo Experience Report: Launch Escape Propulsion Subsystem, Washington, D.C.: NASA, NASA TN D-7083, http://klabs.org/history/apollo_experience_reports/tn-d7083_apollo_launch_escape_propulsion.pdf, ανακτήθηκε στις September 12, 2012 Dawson, Virginia P.· Bowles, Mark D. (2004). Taming Liquid Hydrogen: The Centaur Upper Stage Rocket 1958-2002 (PDF). The NASA History Series. NASA. OCLC 51518552. NASA SP-2400-4320. Ανακτήθηκε στις 12 Σεπτεμβρίου 2012. Brooks, Courtney G.· Grimwood, James M.· Swenson, Loyd S., Jr. (1979). Chariots for Apollo: A History of Manned Lunar Spacecraft. The NASA History Series. Foreword by Samuel C. Phillips. Washington, D.C.: Scientific and Technical Information Branch, NASA. ISBN 978-0-486-46756-6. LCCN 79-1042. OCLC 4664449. NASA SP-4205. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 20 Οκτωβρίου 2015. Ανακτήθηκε στις 1 Αυγούστου 2013. Apollo Program Summary Report PDF (46.3 MB) NASA Report JSC-09423, Απρίλιος 1975 The Apollo Spacecraft: A Chronology. Volume 1: PDF (13.2 MB) The Apollo Spacecraft: A Chronology. Volume 2: PDF (13.4 MB) The Apollo Spacecraft: A Chronology. Volume 3: PDF (57.7 MB) The Apollo Spacecraft: A Chronology. Volume 4: PDF (24.2 MB) Apollo Image Archive, Arizona State University (Αγγλικά) Apollo Gallery Αρχειοθετήθηκε 2012-01-06 στο Wayback Machine., NASA's Human Space Flight (Αγγλικά) Apollo Image Atlas, Lunar and Planetary Institute (Αγγλικά)