برنامج أبولو

المركبة الفضائية

تتكون مركبة أبولو الفضائية من قسمين رئيسيين: وحدة القيادة والوحدة القمرية. تعتبر وحدة القيادة هي المركبة الرئيسية والتي يقضي فيها رواد الفضاء معظم وقتهم خلال الرحلة، بينما تقتصر مهمم الوحدة القمرية بانزال رائدين إلى سطح القمر ثم إعادتهم إلى وحدة القيادة.

وحدة القيادة

تم تصميم وحدة القيادة بشكل مخروطي، وتحمل الوحدة ثلاث رواد فضاء من إطلاق المركبة لمدار القمر حتى رجوعها للأرض وسقوطها في البحر. وتضم الوحدة صواريخ دفع ونفق إرساء ونظام قيادة وملاحة. ويصل بالوحدة وحدة الخدمات التي تضم نظام الدفع وخلايا الوقود وهوائي الاتصال بالقيادة الأرضية وخزانات الماء والهواء. كما حملت وحدة الخدمات في أبولو 15 و16 و17 حزمة المعدات العلمية. وتبقى الوحدتان متصلتان طوال الرحلة حتى قبل الدخول في المجال الأرضي حيث يتم التخلص من وحدة الخدمات وذلك لعدم توفر درع حراري يحميها من الاحتكاك بالغلاف الجوي. بعد دخول وحدة القيادة للمجال الجوي يتم إطلاق مظلات تقوم بإبطاء الوحدة قبل سقوطها على سطح المحيط.
فازت شركة نورث أميريكان أفياشن بعقد بناء وحدتي القيادة والخدمات لناسا، وكان المشروع تحت إشراف المهندس الفضائي هاريسون ستورمس. وأضطربت العلاقات بين نورث أميريكان أفياشن وناسا خلال برنامج أبولو وخاصة بعد وفاة ثلاثة من رواد الفضاء إثر حريق في وحدة قيادة أبولو 1، وأرجع التحقيق سبب الخرق إلى تماس كهربائي في أسلاك الوحدة، إلا أن التحقيق لم يستطع التوصل إلى من يتحمل نتيجة الحادثة.

الوحدة القمرية

تم تصميم الوحدة القمرية بشكل خاص للهبوط على سطح القمر وثم الطيران إلى وحدة القيادة. وللوحدة درع حراري محدود ومصنوعة من مواد خفيفة الوزن، وعلى الرغم من قلة وزن الوحدة إلا إنها غير قادرة على الطيران في جاذبية الأرض. وتسع الوحدة لرائدي فضاء تتكون من مرحلتي إطلاق، واحدة للهبوط وأخرى للإقلاع. لمرحلة الهبوط حجرة تخزين قادرة على نقل المركبة القمرية ورزمة أبولو لتجارب سطح القمر.
حصلت شركة غرومان على حقوق تصنيع وتصميم الوحدة القمرية تحت إشراف المهندس الفضائي توم كيلي. وحصلت عدد من المشاكل أثناء فترة التصميم والتصنيع أدت إلى تأخر تجربة برنامج أبولو، حتى كادت أن تسبب بتأخير برنامج أبولو برمته. ولهذه الأسباب تمت إعادة جدولة إطلاق رحلات أبولو المأهولة لتبدأ بأبولو 9 عوضاً عن أبولو 8 كما كان مخططاً له.

الصواريخ

عندما بدأ فريق من المهندسين برئاسة فيرنر فون براون بالتخطيط لبرنامج أبولو، كان من غير الواضح ما هو نوع مركبات الإطلاق التي سيتم استعمالها. وتطلب ذلك الأمر معرفة نظام المهمة المتبعة، حيث كان نظام الصعود المباشر يتطلب مركبات قادرة على رفع حمولات كبيرة كصاروخ نوفا. وعندما جاء الاختيار على نظام ملتقى مدار القمر تم توجيه عمل مركز مارشال لرحلات الفضاء من أجل تطوير وإنتاج ساتورن 1ب وساتورن 5. ويعتبر ساتورن 5 أقوى مركبة إطلاق تم إنتاجها منذ ذلك الوقت وحتى يومنا هذا.

مهمات غير مأهولة

الأعمال التحضيرية لبرنامج أبولو بدأت قبل فترة طويلة من إرسال بعثات أبولو المأهولة. وكانت أول هذه الرحلات التجريبية في أكتوبر 1961 لتجربة صاروخ ساتورن 1، واستمرت هذه الاختبارات حتى سبتمبر 1964. وتلى تلك الاختباراتإطلاق ثلاثة صواريخ من نوع ساتورن 1 لتجربة إطلاق نماذج لوحدة القيادة لبرنامج أبولو. كما تم تجربة اثنين من منصات تجارب الهروب من نظام الإطلاق في الفترة بين 1963 و 1965 في منصة إطلاق الصواريخ في وايت ساندز، نيو ميكسيكو.
مهمات أبولو 4 و5 و6 هي المهمات الوحيدة غير المأهولة التي شمل اسمها رسمياً على اسم البرنامج بدلاً من الرقم التسلسلي. وتعتبر أبولو 4 أول رحلة تجريبية لساتورن 5 حيث بدأت الاختيارات يوم 9 نوفمبر 1967، وتم اختبار الصاروخ تطبيقآً لاستراتيجية مدير ناسا آنذك جورج مولر والتي تعتمد على تجربة الصاروخ كوحدة واحدة بدلاص عن تجربة كل مرحلة على حدة كما كان متبعاً في ذلك الوقت.
كانت مهمة أبولو 6 هي الأخيرة في سلسلة بعثات أبولو غير المأهولة، تم الإطلاق في 4 أبريل 1968، وعادت المركبة مرة أخرى للأرض بعد ما يقرب من عشر ساعات.

تطبيقات على برنامج أبولو

نيجة لنجاح برنامج أبولو، قامت ناسا والمتعاقدون معها بدراسة سبل استعمال تطبيقات وأجهزة أبولو بعد انتهاء المهمات القمرية، فتم اقتراح "تطبيقات برنامج أبولو"، ويهدف البرنامج إلى إرسال ثلاثين رحلة إلى المدار الأرضي حيث يتم استبدال الوحدة القمرية في صاروخ ساتورن لحمل المعدات العلمية.
لم تنفذت سوى إثنتين فقط من تلك الخطط: محطة الفضاء سكاي لاب (مايو 1973 - فبراير 1974)، ومشروع أبولو-سويوز التجريبي (يوليو 1975). شيد جسم محطة سكاي لاب من هيكل المرحلة الثانية من ساتورن 1ب، ونقل طاقم المحطة المكون من ثلاثة رواد فضاء بواسطة وحدة القيادة والخدمات، وو أطلقت المحطة باستخدام نسخة معدلة من ساتورن 5. غادر آخر طاقم للمحطة في 8 فبراير 1974، في حين أن المحطة عادت للأرض -قبل أوانها- في عام 1979، وبذلك تصبح أقدم عناصر برنامج أبولو.
يقوم مشروع أبولو-سويوز التجريبي على الالتحام بين وحدة القيادة لبرنامج أبولو ومركبة سويوز السوفيتية في مدار حول الأرض. واستغرقت المهمة من 15 يوليو حتى 24 يوليو عام 1975. على الرغم من أن الاتحاد السوفياتي واصل العمل على سويوز وساليوت إلا أن ناسا توقفت عن إرسال مهمات فضائية مأهولة حتى نظام النقل الفضائي (أس تي أس 1) -و التي تعد أول رحلة لمكوك الفضاء- في 12 أبريل 1981.

مهمات ملغاة

تم إلغاء ثلاث بعثات إضافية للهبوط على سطح القمر -و هي أبولو 18 و19 و20- في ضوء تقلص جذري في ميزانية ناسا ووقف إنتاج دفعة جديدة من صواريخ ساتورن 5. وجاء إلغاء هذه المهمات لتوفير الميزانية اللازمة لإنتاج وتطوير مكوك الفضاء وتوفير مركبة زبولو الفضائية لإرسال محطة سكاي لاب. أصبحت المركبات المتبقية معروضات في عدد من المتاحف كالذي في مركز كينيدي للفضاء ومركز لندون بي جونسون للفضاء

التكاليف البشرية

لقي ثلاث رواد فضاء (فيرجيل جريسوم وإدوارد وايت وروجر شافي) مصرعهم نتيجة لحريق في حجرة القيادة خلال تجارب إطلاق أبولو 1 في 27 يناير 1967، لم يعرف السبب الرئيسي للحريق لكن تم إجراء عدة تعديلات على تصميم مركبة الإطلاق لتفادي هذا النوع من الحوادث.