Apollo (avaruusohjelma)

Apollo-ohjelman lennot

Apollo-ohjelma oli kahdesta vakavasta onnettomuudesta huolimatta yksi onnistuneimmista avaruusohjelmista. Ohjelmaan kuului miehittämättömiä koelentoja, joilla kantorakettia ja avaruusaluksen eri moduuleita testattiin. Näin haluttiin varmistaa järjestelmien toimivuus ennen miehitettyjä lentoja.
Niinpä Apollo 4, Apollo 5 ja Apollo 6 olivat miehittämättömiä, Apollo 2 ja 3 -lentoja ei tehty.
Vuonna 1967 kolme astronauttia, Gus Grissom, Ed White ja Roger Chaffee menehtyivät laukaisuharjoituksen aikana Apollo 1 -kapselissa syttyneessä tulipalossa. Palo eteni nopeasti, koska aluksessa käytettiin puhdasta happea ja tavallisessa ilmassa hitaasti palavat muovit paloivat erittäin nopeasti. Palon syynä pidettiin aluksen johdotuksissa ja rakenteissa olleita virheitä. Kapselin oven avaaminen olisi kestänyt 90 sekuntia. Onnettomuus viivästytti Apollo-ohjelmaa, mutta toisaalta paransi sen turvallisuutta aluksiin tehtyjen muutosten ansiosta. Laukaisutesti sai nimen Apollo 1 vasta myöhemmin.
Apollo-ohjelman aikana tehtiin lopulta 11 miehitettyä lentoa (Apollo 7 – Apollo 17), joista kuudessa ihmisiä laskeutui Kuuhun. Miehitetyissä lennoissa edettiin alussa lento lennolta kohti varsinaista laskeutumista. Jokaisella lennolla oli edellistä kunnianhimoisempi tavoite: Apollo 7 -lennolla kokeiltiin komentoalusta Maata kiertävällä radalla ja joulukuussa 1968 Apollo 8 -lento vei ihmisen ensi kertaa Kuuta kiertävälle radalle. Valtava Saturn V -kantoraketti oli tuolloin käytössä ensimmäisen kerran miehitettynä.
Apollo 9 -lennolla kokeiltiin kuumoduulia Maata kiertävällä radalla. Apollo 10 -lennolla toukokuussa 1969 kuumoduuli ohjattiin vain 15 kilometrin etäisyydelle Kuun pinnasta. Tämä oli viimeinen koelento ennen varsinaista Kuuhun laskeutumista. Lopulta 21. heinäkuuta 1969 Apollo 11 -lennon kuumoduuli Kotka laskeutui Neil Armstrongin ja Edwin Aldrinin ohjaamana Rauhallisuuden mereen Kuun päiväntasaajan seuduille. Laskeutumisessa oli ongelmia. Alusta pinnalle ohjannut tietokone ylikuormittui telakointitutkan oltua päällä, ja tästä aiheutui hälytyksiä, joiden takia alus meni ylitse aiotun laskeutumisalueen ja alus ohjautui kohti kiviä täynnä olevaa kraatteria. Tällöin Armstrong siirtyi käsiohjaukseen ja laskeutui onnistuneesti Kuun pinnalle. Apollo 12 -lennolla harjoiteltiin tarkkaa laskeutumista kuuhun sekä haettiin osia miehittämättömästä Surveyor 3 -kuuluotaimesta. Apollo 13 -lennolla tapahtui onnettomuus, kun huoltomoduulin happisäiliö räjähti kesken lennon. Sähkönsyöttö ja hapensaanti huoltomoduulista komentomoduuliin katkesi. Kuumoduulin happi- ja sähkövaroja käyttäen miehistö säilyi hengissä ja palasi Kuun kierrettyään takaisin maahan. Kuuhun laskeutumisesta oli pakko luopua. Apollo 14 -lento laskeutui Kuuhun komentajanaan silloin 47-vuotias Alan Shepard. Apollo 15 -lennolla käytettiin ensi kertaa kuuautoa. Apollo 16 -lennolla laskeuduttiin ensi kertaa Kuun vuoristoalueelle. Apollo 17 on viimeisin toteutunut kuulento. Mukana oli myös ensimmäistä ja ainoaa kertaa tiedemies, geologi Harrison Schmitt.

Ohjelman tavoitteiden määrittely

Yhdysvallat oli aloittanut miehitetyt avaruuslennot Mercury- ja Gemini-ohjelmillaan, mutta presidentti John F. Kennedy muutti dramaattisesti ohjelman tavoitetta kongressin yhteisistunnossa 25. toukokuuta 1961. Maata kiertävien lentojen sijaan päätettiin ennen 1960-luvun loppua viedä ihminen turvallisesti Kuuhun ja tuoda hänet takaisin.

Lennon suoritustavan valinta

Apollo-ohjelman suunnittelijoitten oli löydettävä tapa päästä Kuuhun määräaikaan mennessä, olemassa olevan teknologian puitteissa ja pienimmällä mahdollisella riskillä. Ratkaisuksi harkittiin kolmea vaihtoehtoa:  
Suora lento (engl. Direct Ascent): Tässä vaihtoehdossa yksivaiheinen kuualus lentäisi ja laskeutuisi Kuuhun ja palaisi sieltä kokonaisena. Tämä vaihtoehto olisi kuitenkin vaatinut kiinteäpolttoaineisen Nova-kantoraketin kehittämistä ja käyttämistä.
Maan kiertoradalla kohtaaminen (engl. Earth Orbit Rendezvous): Tässä vaihtoehdossa olisi laukaistu kaksi Saturn V -kantorakettia, joista toinen olisi kuljettanut varsinaista kuualusta ja toinen sen polttoainetta. Alukset olisivat telakoituneet Maan kiertoradalla ja kuualus olisi tankattu lentoa varten. Tässäkin vaihtoehdossa koko alus olisi lentänyt ja laskeutunut Kuuhun.
Kuun kiertoradalla kohtaaminen (engl. Lunar Orbit Rendezvous): Tässä, valituksi tulleessa John Houboltin ideoimassa vaihtoehdossa alus oli modulaarinen, koostuen Apollo komento/huoltomoduulista (CSM) ja kuumoduulista (LM), jotka telakoitiin toisiinsa pian Saturn V-kantoraketin kolmannen vaiheen moottorin TLI- eli Translunar Injection -polton jälkeen. TLI:n avulla alus kiihdytti riittävään nopeuteen irtautuakseen Maan kiertoradalta suunnatakseen kohti Kuuta. Ensimmäistä lentoa lukuun ottamatta käytetty kolmas rakettivaihe törmäytettiin Kuuhun seismisiä mittauksia varten.

Lennot

Marshall Space Flight Center, joka suunnitteli Saturn-raketit, käytti lennoista nimeä Saturn-Apollo (SA) kun taas Kennedy Space Center kutsui niitä Apollo-Saturn (AS) -lennoiksi. Tästä syystä miehittämättömien Saturn I -lentojen tunnus oli tyyppiä SA-(numero) ja miehittämättömien Saturn IB -lentojen AS-(numero).