أبولو 8
في رحلة أبولو8 عام1968 في الخامس والعشرين من شهر ديسمبر تحقق للمرة الأولى مغادرة الإنسان كوكب الأرض والدوران حول جرم سماوي آخر وهو القمر.
حيث في 21 ديسمبر 1968 انطلقت أبولو8 بواسطة الصاروخ ساتورن 5 حاملة الرواد وهم 
فرانك بورمان Borman وجيم لوفل Lovell ووليام اندرس Anders، وبعد أربعة ايام، أي في 25 ديسمبر 1968 دخلت
أبولو8 في مدار حول القمر وأصبح الرواد بورمان ولوفل واندرس هم أول بشر على الإطلاق
يحلقون حول القمر وأول بشر يشاهدون الجانب الخلفي البعيد من القمر بشكل مباشر والذي
لا يظهر أبدا من الأرض. وخلال الرحلة قام الرواد بالدوران عشر مرات حول القمر، يلتقطون
صورا عديدة لملامح سطح القمر من بينها ملامح الجانب الخلفي. وكذلك التقطوا صورا لمواقع تكون فيما بعد مواقع 
لهبوط رواد الفضاء خلال رحلاتهم إلى القمر طبقا لمشروع .
وبعد الدورة العاشرة ،أشعل الرواد المحرك الرئيسي الذي يعطي المركبة الفضائية تسارع أكبر من تسارع
الجاذبية القمرية وبالتالي تترك المركبة مجال القمر تدريجيا متخذة مسارا نحو الأرض.
وفي 27 ديسمبر هبطت أبولو8 بسلام في مياه المحيط الهادي، منهية مهمة تاريخية تمهد الطريق للهبوط على القمر.
تضمنت أهداف المهمة لـ Apollo 8 أداء منسق للطاقم ، ووحدة القيادة والخدمة ، أو CSM ، ومرافق الدعم. كانت البعثة أيضا لإظهار الحقن translunar. نظام CSM للملاحة والاتصالات وتصحيحات منتصف الطريق ؛ تقييم مستهلك والتحكم الحراري السلبي. كانت أهداف الاختبار التفصيلية هي تحسين الأنظمة والإجراءات المتعلقة بالعمليات القمرية المستقبلية.
تم تحقيق جميع أهداف المهمة الأولية وأهداف الاختبار التفصيلية. يتم تنفيذ جميع أنظمة المركبات الفضائية والمركبات الفضائية وفقًا للخطة. تضمنت الإنجازات الهندسية استخدام الشبكة الأرضية مع تقنيات ملاحية على متن السفن لزيادة دقة تحديد المدار القمري والاستخدام الناجح لهوائي أبولو عالي الكسب - وهو هوائي نطاق S موحد بأربع أعمدة والذي تم نشره من وحدة الخدمة ، أو SM ، بعد الانفصال عن المرحلة الثالثة.
يسلط الضوء على المهمة
أطلق أبولو 8 من كيب كينيدي في 21 ديسمبر 1968 ، ووضع رواد الفضاء فرانك بورمان وجيمس لوفيل جونيور وويليام أندرس في مدار يبلغ 114 إلى 118 كيلومتر في موقف انتظار السيارات عند 32.6 درجة.
خلال الثورة الثانية ، في ساعتين ، 50 دقيقة من الوقت المنقضي ، استؤنفت المرحلة الثالثة من S-IVB للحرق لمدة خمس دقائق ، لمدة 17 ثانية ، بدءا من الساحل المترجم. بعد فصل S-IVB / CSM في ثلاث ساعات ، 21 دقيقة ، بدأ حرق نصف قطره 1.5 قدم في الثانية لمحركات التحكم في التفاعل SM لتحديد مسافة كافية لإلقاء النفايات الدفعي S-IVB. وعقب الإغراق الدفعي ، الذي أرسل المسرح إلى مسار متباعد ومدار شمسي ، كانت المسافة الفاصلة لا تزال غير كافية وتم تنفيذ عملية ثانية للتحكم في رد فعل SM تبلغ 7.7 قدم في الثانية.
حدث أول تصحيح للوسط في حوالي 10 ساعات ، و 55 دقيقة في المهمة وقدم أول فحص على نظام دفع الخدمة ، أو SPS ، المحرك قبل إلتزام المركبة الفضائية بإدخال المدار القمري. حدث التصحيح الثاني والأخير في منتصف الطريق قبل إدخال المدار القمري في 61 ساعة و 8 دقائق و 54 ثانية.
وقع فقدان الإشارة في 68 ساعة و 58 دقيقة و 45 ثانية عندما مرت أبولو 8 وراء القمر. في تلك اللحظة ، أصبح رواد الفضاء الثلاثة في ناسا أول بشر يرون الجانب البعيد للقمر. واستغرق حرق أول مدافن على القمر 69 ساعة و 8 دقائق و 52 ثانية واستمر لمدة أربع دقائق وثانيتين وخفض سرعة المركبة الفضائية 8400 قدم في الثانية بمقدار 2،994 قدم في الثانية ، مما أدى إلى وجود مدار قمرى أولي يبلغ 70 درجة في 193 ميل. يدور المدار على مسافة 70 ميلاً بحرق مدخله الثاني على سطح القمر بمقدار 135 قدمًا في الثانية ، ويتم إجراؤه في بداية الثورة الثالثة ، مرة أخرى على الجانب الخلفي للقمر ، في 73 ساعة و 35 دقيقة وخمس ثوانٍ.
وخلال فترة 20 ساعة في المدار القمري ، أجرى الطاقم جدولًا زمنيًا كاملًا من المهام ، بما في ذلك تتبع المواقع البارزة والهبوطية ، والتصوير الفوتوغرافي الاستريو العمودي ، وتصويرًا للملاحة المجسمة ، وملاحة السدس. في نهاية المدار القمري العاشر ، في 89 ساعة و 19 دقيقة و 16 ثانية ، تم إجراء حرق بالحقن عبر الأرض لمدة ثلاث دقائق و 23 ثانية ، بإضافة 3،522 قدم في الثانية. فقط واحد التصحيح midercourse ، وهو حرق خمسة أقدام في الثانية التي أجريت في 104 ساعة ، كان مطلوبا بدلا من الثلاثة المقرر.
وقد أجريت ستة أجهزة تليفزيونية أثناء البعثة: اثنتان خلال الساحل المتحول ، واثنتان خلال المدار القمري واثنتان خلال الساحل العابر للأرض. وقد تم بث هذه الإرسالات في جميع أنحاء العالم وفي الوقت الفعلي لجميع القارات الخمس. خلال البث التلفزيوني في عشية عيد الميلاد ، قرأ الطاقم الآيات من الفصل الأول من سفر التكوين وتمنوا المشاهدين ، "ليلة سعيدة ، حظ سعيد ، عيد ميلاد سعيد وبارك اللهكم جميعًا - جميعكم على الأرض الجيدة". جميع أجهزة البث كانت ذات جودة ممتازة. وكانت الاتصالات الصوتية جيدة بشكل استثنائي في جميع أنحاء البعثة.
حدث فصل وحدة القيادة ، أو CM ، من SM في 146 ساعة و 31 دقيقة. أدت مناورة مزدوجة التخطي خلال مرحلة توجيه إعادة الدخول إلى زيادة في الارتفاع تتراوح بين 25،000 و 30،000 قدم. كانت سرعة إعادة الدخول 24696 ميل في الساعة ، مع درجات حرارة heatshield بلغت 5000 درجة فهرنهايت. وكان نشر المظليين وأحداث إعادة الدخول الأخرى اسمية. انطلق أبوللو 8 في المحيط الهادي في الساعة 10:51 صباحا بالتوقيت الشرقي من 27 كانون الأول / ديسمبر. وكان الترشح حوالي 5100 ياردة من سفينة الاسترداد يو إس إس يوركتاون ، بعد 147 ساعة من الإطلاق وعلى وجه الدقة في الوقت المحدد. ووفقا للتخطيط المسبق ، حلقت طائرات الهليكوبتر والطائرات فوق المركبة الفضائية ، ولم ينتشر أفراد الباركيس حتى شروق الشمس المحلي ، بعد 50 دقيقة من الهبوط. وصل طاقم السفينة أبولو 8 إلى سفينة الاستعادة في الساعة 12:20 ظهرا. EST.
كان طاقم رواد الفضاء وعلى رأسهم بورمان أول رواد للفضاء يركبون الصاروخ العملاق ساتورن 5 ذي الثلاثة مراحل.وكان عليهم أن يحتفظوا بالمرحلة الثالثة للصاروخ خلال الثلاثة ساعات الأولى من رحلتهم حيث يتخدون أولا مدارا حول الأرض يقومون خلالها بفحص سلامة عمل الأجهزة والحاسوب بمساعدة محطة المراقبة على الأرض في هيوستن. وبعدالتأكد من سلامة الأجهزة كان عليهم اشعال المرحلة الثالثة للصاروخ وتسمي "اشعال التوجه إلى القمر" Translunar Injection فيكسبهم الصاروخ سرعة تمكنهم من مغادرة الأرض. ثم يتم فصل مرحلة الصاروخ الثالثة وإلقائها وبذلك تستمر مركبة الفضاء بهم في طريقها إلى القمر الذي يبعد عنا 240.000 ميلا وبذلك يدخل بورمان ولوفل وأندرسن منطقة لم يصلها الإنسان من قبل.
و القمر بقطره الذي يبلغ 2160 ميل ليس ثابتا في مكانه فهو يدور حول الأرض بسرعة تصل إلى 2.300 ميل في الساعة. ومعني ذلك أن على رواد الفضاء أن يوجهوا مركبتهم إلى نقطة في الفضاء بحيث يلتقيا بالقمر عند مروره بها. وعند بلوغه فلا بد لهم من خفض سرعتهم خلف القمر عن طريق اشعال محرك مركبة الفضاء الصاروخي وذلك في اتجاه عكسي حتى يتمكنوا من اتخاذ مدار حوله يعلو عن سطحه بنحو 69 ميل.
ولكن تخيل أن لا تتم تلك الخطوات بالدقة اللازمة أو عدم استجابة أحدالأجهزة. فإن حدث ولم يستطيعوا خفض سرعتهم فإنهم ينطلقون بفعل جاذبية القمر إلى أعماق الفضاء بلا رجعة حتى نفاذ الأكسجين الذي معهم. إلا أن ميكانيكا الفضاء تعطيهم فرصة للعودة إلى الأرض. وقد اتخذ المراقبون على الأرض احتياطهم للتصرف في هذه الحالة. وذلك عن طريق تصويب مركبة الفضاء أبولو 8 إلى مسافة معينة قريبة من القمر فتحولهم القمر إلى اتخاذ لفة حوله تعيدهم إلى مسار يعودون منه إلى الأرض. وقد كان من الوجهة النظرية البحتة ممكنا توجيه مركبة الفضاء عند مغادرتها الأرض بحيث تتخذ مسارا على هيئة 8 يذهبون عن طريقه تلقائيا إلى القمر ثم العودة من دون أي استخدام لأجهزة أخرى. ولكن المهندسون في مركز المراقبة Mission Control لم يعطوا تلك الطريقة فرصة للتنفيذ حيث كان لا بد من تصحيح توجيه المركبة بين حين وآخر، إذ لا يوجد ضمان لدقة التنفيذ وخصوصا عدم وجود معلومات عن توازن توزيع الجاذبية على القمر.بالإضافة إلى ذلك أن مركبة الفضاء مزودة بعدة صواريخ صغيرة أخرى يمكن بواسطتها ضبط خط سير المركبة، ويستطيع رواد الفضاء استخدامها للتصحيح إذا لزم الأمر طبقا لتعليمات المراقبين في مركز المراقبة بهيوستن، وعليه فيوجد احتياطات متعددة لاحتفاظ مركبة فضاء على مسارها طوال الرحلة.
ويبلغ طول المسار إلى القمر نحو 234.000 ميل وتستغرق نحو 66 حتي الوصول يوم 24 ديسمبر. وإذا مشى كل شيء طبقا للخطة الموضوعة وأعطى مركز الفضاء التصريح لرواد الفضاء بالاشعال المسمى "أشعال المدار القمري" حيث يبدأ قائد مركبة الفضاء اشعال صاروخ الخدمة الرئيسي Service Modul لأبولو8 خلف القمر لمدة 4 دقائق، تنخفض خلالها سرعة المركبة إلى نحو 3.700 ميل/ساعة. وعند إجراء ذلك فلن يكون هناك إمكانية للعودة التلقائية إلى الأرض. عندئذ يصبح أبولو8 قمرا صناعيا للقمر ويستمر في الدوران حوله. وعليه فعلى بورمان وطاقم زملائه وضع ثقتهم في أن يعمل صاروخ وحدة الخدمة الرئيسي بدقة كاملة حين تشغيله عند العودة.
وبينما كانت الناس تتابع على الأرض ليلة عيد الميلاد المجيد أخبار هؤلاء الرواد، كان بورمان و لوفل واندرس يقومون بالتقاط صور لسطح القمر خلال دورانهم في فلكه. ومن خلال الرحلات الفضائية السابقة التي تمت بدون رواد الفضاء يعرف الخبراء أن القمر ليست متساوية بسبب سقوط الشهب والنيازك الكبيرة عليه عبر ملايين السنين وتباين كثافته.
كان على بورمان وزملائه القيام بقياسات دقيقة تحدد توزيع القمر أثناء دورانهم حوله في دورات عديدة. في نفس الوقت لم يريد بورمانبورمان قضاء وقت أكثر من اللآزم في الدوران في مدار حول القمر، فكلما طال هذا الوقت كلما كبر احتمال حدوث عطل هنا أو هناك وتتعثر العودة، لهذا استقر الرأي مع الخبراء قبل الرحلة على 10 لفات حول القمر تستغرق 20 ساعة لإتمام القياسات. وكانت تلك القياسات ضرورية للغاية لتأمين هبوط رواد الفضاء لاحقا على سطح القمر.
وكانت أول دقيقة من ليلة عيد الميلاد المجيد هي وقت تقصي الحقيقة : اشعال المحرك الصاروخي لوحدة الخدمة Service Module المشبوكة بكبسولة القيادة Command Capsel للعودة ويسمي "اشعال العودة إلى الأرض" Transearth Injection الذي يحررهم من جاذبية القمر، ويضعهم على مسار في اتجاه أرض بعيدة تبدو لهم صغيرة صعبة المنال. ويتطلب ذلك أشعال الصاروخ في ثانية محددة وهم في مدار القمر ويحددها لهم مركز القيادة الفضائي في هيوستن. يصبحون بذلك على مسار يوصلهم بالأرض. وجاءت الإشارة لهم في الوقت المناسب من هيوستن لأشعال الصاروخ وللمدة الزمنية المحددة لا تزيد ولا تقل، وفعلا أتم الرواد أيضا هذه الخطوة وأصبحوا في طريقهم إلى العودة. وفي يوم 27 ديسمبر وخلال الساعة الأخيرة من رحلة العودة قام رواد الفضاء بفصل مركبة القيادة Command Capsel من وحدة الخدمة Service Module وقاموا بضبط مركبة القيادة (كبسولة الفضاء) بدقة من أجل دخول مجال جو الأرض بسرعة قدومهم البالغة 25.000 ميل/ السليمة.كل ذلك يتم خلال مخاطبة مركز القيادة في هيوستن الذي يتابع الرحلة ويتعرف على مسار كبسولة القيادة في كل ثانية خلال الرحلة بأكملها، ويعطون بين حين وآخر توقيت كل خطوة من خطوات الرحلة إلى الرواد، فيقوم الرواد أو قائد المركبة الفضائية بتنفيذ ما يصل إليه من تعليمات لضبط مسار وسرعة مركبة الفضاء. وعادة توكل هيوستن حاسوب مركبة الفضاء بإجراء توجيه المسار آليا من دون تدخل الرواد. ومن تلك العمليات التي يقوم بها حاسوب كبسولة الفضاء Bord Computer عملية دخول جو الأرض ولكي تكون عودتهم في المكان المحدد لنزولهم في المحيط حيث تنتظرهم السفن والمروحيات لالطقاتهم من البحر.
وزاوية تماسهم بجو الأرض إنما هي زاوية حرجة: فإذا كانت الزاوية صغيرة ارتدت مركبة الفضاء بفعل جو الأرض مثلما يرتد الذي نرميه موازيا لسطح الماء فيرتد، ويضيعون في الفضاء. وإذا كانت الزاوية كبيرة تحترق المركبة وتتحطم بفعل قوي الكبح والاحتكاك الشديد بجو الأرض. والزاوية السليمة إنما تشكل حيزا دقيقا في حدود درجتين اثنتين يجب مراعاتها بدقة.