ผู้ใช้:Thitut/ทดลองเขียน/แซตเทิร์น V

หน้านี้เกี่ยวกับจรวด สำหรับดาวบริวารของดาวเสาร์ดวงที่ห้า ดูที่ รีอา (ดาวบริวาร)

แซตเทิร์น V

การส่งขึ้นในภารกิจอะพอลโล 11บนจรวด แซตเทิร์น V เอสเอ-506, 16 กรกฎาคม ค.ศ. 1969
หน้าที่	พาหนะส่งของโครงการอะพอลโล และสถานีอวกาศสกายแล็บ
ผู้ผลิต	โบอิง (เอส-I ซี) นอร์ทอเมริกันเอวิเอชัน (เอส-II) ดักลาสแอร์คราฟท์คอมปานี (เอส-IV บี)
ประเทศ	สหรัฐอเมริกา
ต้นทุนโครงการ	$6.417 พันล้าน ตามมูลค่าปี ค.ศ. 1964–1973 (~$49.9 พันล้าน ตามมูลค่าปี ค.ศ. 2020)
ค่าใช้จ่ายต่อเที่ยวบิน	$185 ล้าน ตามมูลค่าปี ค.ศ. 1969–1971 ($1.23 พันล้าน ตามมูลค่าปี ค.ศ. 2019)
ขนาด
สูง	110.6 m (363.0 ft)
เส้นผ่านศูนย์กลาง	10.1 m (33.0 ft)
มวล	2,822,000–2,965,000 kg (6,221,000–6,537,000 lb)
ท่อน	3
ความจุ
น้ำหนักบรรทุกสู่ LEO
ความสูง	170 km (90 nmi)
ความเอียงของวงโคจร	30°
มวล	141,136 kg (311,152 lb)
น้ำหนักบรรทุกสู่ TLI
มวล	52,759 kg (116,314 lb)
จรวดที่เกี่ยวข้อง
ตระกูล	แซตเทิร์น
รูปแบบดัดแปลง	แซตเทิร์น ไอเอ็นที-21
การเปรียบเทียบ	เอ็น 1 (ไม่เคยเข้าประจำการ) เอเนอร์เกีย SLS
ประวัติการบิน
สถานะ	ปลดประจำการ
จุดส่งตัว	LC-39, Kennedy Space Center
จำนวนเที่ยวบิน	13 (อะพอลโล: 12 สกายแล็บ: 1)
สำเร็จ	12 (อะพอลโล: 11 สกายแล็บ: 1)
ล้มเหลว	0
ล้มเหลวบางส่วน	1 (อะพอลโล: อะพอลโล 6)
เที่ยวบินแรก	9 พฤศจิกายน ค.ศ. 1967 (เอเอส-501 อะพอลโล 4)
เที่ยวบินสุดท้าย	14 พฤษภาคม ค.ศ. 1973 (เอเอส-513 สถานีอวกาศสกายแล็บ)
ข้อมูลท่อน ท่อนแรก – เอส-I ซี ความยาว 42.1 m (138.0 ft) เส้นผ่านศูนย์กลาง 10.1 m (33.0 ft) มวลเปล่า 137,000 kg (303,000 lb) มวลรวม 2,214,000 kg (4,881,000 lb) เครื่องยนต์ 5 ร็อคเก็ตไดน์ เอฟ-1 แรงส่ง 34,500 kN (7,750,000 lbf) ที่ระดับน้ำทะเล แรงดลจำเพาะ 263 second (2.58 กิโลเมตรต่อวินาที) ที่ระดับน้ำทะเล ระยะเวลาการเผาไหม้ 168 วินาที เชื้อเพลิง RP-1 / LOX ท่อนที่สอง – เอส-II ความยาว 24.8 m (81.5 ft) เส้นผ่านศูนย์กลาง 10.1 m (33.0 ft) มวลเปล่า 40,100 kg (88,400 lb) มวลรวม 496,200 kg (1,093,900 lb) เครื่องยนต์ 5 ร็อคเก็ตไดน์ เจ-2 แรงส่ง 5,141 kN (1,155,800 lbf) ในสุญญากาศ แรงดลจำเพาะ 421 second (4.13 กิโลเมตรต่อวินาที) ในสุญญากาศ ระยะเวลาการเผาไหม้ 360 วินาที เชื้อเพลิง LH2 / LOX ท่อนที่สาม – เอส-IV บี (ไม่มีในการส่งสกายแล็บ) ความยาว 18.8 m (61.6 ft) เส้นผ่านศูนย์กลาง 6.6 m (21.7 ft) มวลเปล่า 15,200 kg (33,600 lb) มวลรวม 123,000 kg (271,000 lb) เครื่องยนต์ 1 ร็อคเก็ตไดน์ เจ-2 แรงส่ง 1,033.1 kN (232,250 lbf) ในสุญญากาศ แรงดลจำเพาะ 421 second (4.13 กิโลเมตรต่อวินาที) ในสุญญากาศ ระยะเวลาการเผาไหม้ 165 + 335 วินาที (จุดเครื่องยนต์ 2 ครั้ง) เชื้อเพลิง LH2 / LOX

แซตเทิร์น V (อังกฤษ: Saturn V) เป็นจรวดขนส่งหนักพิเศษปลดประจำการสัญชาติสหรัฐ ซึ่งถูกพัฒนาโดยนาซาสำหรับภารกิจการสำรวจดวงจันทร์ด้วยมนุษย์ในโครงการอะพอลโล แซตเทิร์น V เป็นจรวดเชื้อเพลิงเหลวสามท่อนที่ได้รับการประเมินความสามารถในการใช้ขนส่งมนุษย์ ประจำการระหว่างปี ค.ศ. 1967 ถึง 1973. สำหรับภารกิจส่งมนุษย์สู่ดวงจันทร์เก้าครั้ง และใช้ในการส่งสถานีอวกาศสกายแล็บขึ้นสู่วงโคจร

ข้อมูลเมื่อ ค.ศ. 2023 จรวดแซตเทิร์น V ยังคงเป็นพาหนะส่งเดียวที่ได้ส่งมนุษย์ไปเกินกว่าวงโคจรต่ำของโลก (LEO) จรวดแซตเทิร์น V มีสถิติในการส่งน้ำหนักบรรทุกที่มีมวลและความจุมากที่สุดขึ้นสู่วงโคจรต่ำของโลก: 141,136 kg (311,152 lb) ในนี้รวมถึงมวลของจรวดท่อนที่สามและเชื้อเพลิงที่เหลืออยู่สำหรับการส่งหน่วยควบคุมและบริการอะพอลโลและหน่วยลงดวงจันทร์ไปสู่ดวงจันทร์

จรวดแซตเทิร์น V เป็นจรวดรุ่นที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในตระกูลจรวดแซตเทิร์น ซึ่งถูกออกแบบภายใต้การกำกับของแวร์นแฮร์ ฟ็อน เบราน์ ณ ศูนย์การบินอวกาศมาร์แชล ในเมืองฮันต์สวิลล์, รัฐแอละแบมา โดยมีโบอิง นอร์ทอเมริกันเอวิเอชัน ดักลาสแอร์คราฟท์คอมปานี และไอบีเอ็ม เป็นผู้รับจ้างหลัก ทั้งหมดแล้วมีการสร้างจรวดที่สามารถบินได้ 15 ลำ รวมกับอีกสามลำสำหรับการทดสอบภาคพื้นดิน ในนี้ 13 ลำถูกส่งขึ้นจากศูนย์อวกาศเคนเนดีโดยไม่มีการสูญเสียลูกเรือหรือน้ำหนักบรรทุก รวมแล้วมีนักบินอวกาศ 24 คนที่ถูกส่งไปสู่ดวงจันทร์ ตั้งแต่ภารกิจอะพอลโล 8 (ธันวาคม ค.ศ. 1968) ถึง อะพอลโล 17 (ธันวาคม ค.ศ. 1972)

ประวัติ

ดูเพิ่ม: การแข่งขันอวกาศ

ที่มา

ในเดือนกันยายน ค.ศ. 1945 รัฐบาลสหรัฐภายใต้การอนุญาตจากประธานาธิบดีแฮร์รี เอส. ทรูแมนได้ดำเนินปฏิบัติการคลิปหนีบกระดาษเพื่อนำตัวแวร์นแฮร์ ฟ็อน เบราน์และวิศวกรจรวดชาวเยอรมันกว่า 1,500 คนมายังสหรัฐอเมริกา โดยฟ็อน เบราน์ที่เคยช่วยออกแบบและพัฒนาจรวดวี-2 ได้ถูกกำหนดให้ไปยังกองการออกแบบจรวดของกองทัพบกสหรัฐ ในช่วงระหว่าง ค.ศ. 1945 ถึง 1958 ฟ็อน เบราน์ถูกจำกัดขอบเขตของงานไว้เพียงการสื่อสารแนวคิดและวิธีการเบื้องหลังการพัฒนาจรวดวี-2 แก่วิศวกรอเมริกัน อย่างไรก็ตาม เขาก็ยังเขียนหนังสือและบทความในนิตรสารประชานิยม

ใน ค.ศ. 1957 สหภาพโซเวียตประสบความสำเร็จในการส่งสปุตนิก 1 ขึ้นสู่วงโคจรบนขีปนาวุธข้ามทวีปอาร์-7 ซึ่งแสดงถึงความสามารถในการทิ้งหัวรบระเบิดเทอร์โมนิวเคลียร์ลงยังแผ่นดินสหรัฐเหตุนี้ก่อให้เกิดความตื่นตระหนกในสหรัฐและริเริ่มความพยายามอย่างจริงจังในการส่งชาวอเมริกันขึ้นสู่อวกาศ กองทัพบกและรัฐบาลสหรัฐจึงได้เข้าหาคณะของฟ็อนเบราน์ซึ่งได้พัฒนาและทดลองจรวดตระกูลจูปิเตอร์

ในเดือนมกราคม ค.ศ. 1958 จรวดจูโน I ประสบความสำเร็จในการส่งขึ้นดาวเทียมดวงแรกของสหรัฐโดยฟ็อน เบราน์ถือว่าจรวดตระกูลจูปิเตอร์เป็นต้นแบบและกล่าวถึงว่าเป็นดั่ง "จรวดแซตเทิร์นทารก"

การพัฒนาจรวดตระกูลแซตเทิร์น

บทความหลัก: Saturn (rocket family)

Saturn V testing vehicle and flight vehicle configurations

von Braun with the F-1 engines of the Saturn V first stage at the U.S. Space and Rocket Center

Named for the planet of the same name, the Saturn design evolved from the Jupiter series rockets. Between 1960 and 1962, the Marshall Space Flight Center (MSFC) designed a series of Saturn rockets that could be deployed for various Earth orbit or lunar missions.

NASA planned to use the Saturn C-3 as part of the Earth orbit rendezvous (EOR) method, with at least two or three launches needed for a single lunar mission. However, the MSFC planned an even bigger rocket, the C-4, which would use four F-1 engines in its first stage, an enlarged C-3 second stage, and the S-IVB, a stage with a single J-2 engine, as its third stage. The C-4 would need only two launches to carry out an EOR lunar mission.

On January 10, 1962, NASA announced plans to build the C-5. The three-stage rocket would consist of the S-IC first stage, with five F-1 engines; the S-II second stage, with five J-2 engines; and the S-IVB third stage, with a single J-2 engine.

The C-5 would undergo component testing even before the first model was constructed. The S-IVB third stage would be used as the second stage for the C-1B, which would serve both to demonstrate proof of concept and feasibility for the C-5, but would also provide flight data critical to the development of the C-5. Rather than undergoing testing for each major component, the C-5 would be tested in an "all-up" fashion, meaning that the first test flight of the rocket would include complete versions of all three stages. By testing all components at once, far fewer test flights would be required before a crewed launch. The C-5 was confirmed as NASA's choice for the Apollo program in early 1962, and was named the Saturn V. The C-1 became the Saturn I and C-1B became Saturn IB. Von Braun headed a team at the MSFC to build a vehicle capable of launching a crewed spacecraft to the Moon. During these revisions, the team rejected the single engine of the V-2's design and moved to a multiple-engine design.

The Saturn V's final design had several key features. F-1 engines were chosen for the 1st stage, while new liquid hydrogen propulsion system called J-2 for the 2nd and 3rd stage. NASA had finalized its plans to proceed with von Braun's Saturn designs, and the Apollo space program gained speed.

With the configuration finalized, NASA turned its attention to mission profiles. There was a controversy between using a lunar orbit rendezvous for the lunar module or an Earth orbit rendezvous. The Manned Space Flight Management Council preferred LOR while the President's Scientific Advisory Committee preferred EOR. After a round of studies, James Webb confirmed on November 7 that a lunar orbit rendezvous for the lunar module was chosen. The stages were designed by von Braun's Marshall Space Flight Center in Huntsville, and outside contractors were chosen for the construction: Boeing (S-IC), North American Aviation (S-II), Douglas Aircraft (S-IVB), and IBM (instrument unit).

Selection for Apollo lunar landing

ดูเพิ่ม: Project Apollo § Choosing a mission mode

Early in the planning process, NASA considered three methods for the Moon mission: Earth orbit rendezvous (EOR), direct ascent, and lunar orbit rendezvous (LOR). A direct ascent configuration would require an extremely large rocket to send a three-man spacecraft to land directly on the lunar surface. An EOR would launch the direct-landing spacecraft in two smaller parts which would combine in Earth orbit. A LOR mission would involve a single rocket launching two spacecraft: a mother ship, and a smaller, two-man landing module which would rendezvous back with the main spacecraft in lunar orbit. The lander would be discarded and the mother ship would return home.

At first, NASA dismissed LOR as a riskier option, as a space rendezvous had yet to be performed in Earth orbit, much less in lunar orbit. Several NASA officials, including Langley Research Center engineer John Houbolt and NASA Administrator George Low, argued that a lunar orbit rendezvous provided the simplest landing on the Moon with the most cost–efficient launch vehicle, and the best chance to accomplish the lunar landing within the decade. Other NASA officials became convinced, and LOR was then officially selected as the mission configuration for the Apollo program on November 7, 1962. Arthur Rudolph became the project director of the Saturn V rocket program in August 1963. He developed the requirements for the rocket system and the mission plan for the Apollo program. The first Saturn V launch lifted off from Kennedy Space Center and performed flawlessly on November 9, 1967, Rudolph's birthday. He was then assigned as the special assistant to the director of MSFC in May 1968 and subsequently retired from NASA on January 1, 1969. On July 16, 1969, the Saturn V launched Apollo 11, putting the first men on the Moon.

ประวัติการส่ง

All Saturn V launches, 1967–1973

Serial number	Mission	Launch date (UTC)	Pad	Notes
SA-500F	Facilities integration			Used to check precise fits and test facilities operation on Pad 39A before a flight model was ready. First stage scrapped, second stage converted to S-II-F/D, third stage on display at Kennedy Space Center.
SA-500D	Dynamic testing			Used to evaluate the vehicle's response to vibrations. On display at the U.S. Space & Rocket Center, Huntsville, Alabama.
S-IC-T	All Systems Test			First stage used for static test firing at Marshall Space Flight Center. On display at Kennedy Space Center.
SA-501	Apollo 4	November 9, 1967 12:00:01	39A	First uncrewed, all-up test flight; complete success.
SA-502	Apollo 6	April 4, 1968 12:00:01	39A	Second uncrewed test flight; J-2 engine problems caused early shutdown of two engines in second stage, and prevented third stage restart.
SA-503	Apollo 8	December 21, 1968 12:51:00	39A	First crewed flight; first trans-lunar injection of Apollo command and service module.
SA-504	Apollo 9	March 3, 1969 16:00:00	39A	Crewed low Earth orbit test of complete Apollo spacecraft with the Lunar Module (LM).
SA-505	Apollo 10	May 18, 1969 16:49:00	39B	Second crewed trans-lunar injection of complete Apollo spacecraft with LM; Only Saturn V launched from Pad 39B.
SA-506	Apollo 11	July 16, 1969 13:32:00	39A	First crewed lunar landing, at Sea of Tranquility.
SA-507	Apollo 12	November 14, 1969 16:22:00	39A	Vehicle was struck twice by lightning shortly after liftoff, no serious damage. Precision crewed lunar landing, near Surveyor 3 at Ocean of Storms.
SA-508	Apollo 13	April 11, 1970 19:13:03	39A	Severe pogo oscillations in second stage caused early center engine shutdown; guidance compensated by burning remaining engines longer. Third crewed lunar landing mission was aborted by service module failure.
SA-509	Apollo 14	January 31, 1971 21:03:02	39A	Third crewed lunar landing, near Fra Mauro, Apollo 13's intended landing site.
SA-510	Apollo 15	July 26, 1971 13:34:00	39A	Fourth crewed lunar landing, at Hadley–Apennine. First extended Apollo mission, carrying lunar orbital Scientific Instrument Module and Lunar Roving Vehicle.
SA-511	Apollo 16	April 16, 1972 17:54:00	39A	Fifth crewed lunar landing, at Descartes Highlands.
SA-512	Apollo 17	December 7, 1972 05:33:00	39A	Only night launch. Sixth and final crewed lunar landing, at Taurus–Littrow.
SA-513	Skylab 1	May 14, 1973 17:30:00	39A	Uncrewed launch of the Skylab orbital workshop, which replaced the third stage, S-IVB-513, on display at Johnson Space Center. Originally designated for canceled Apollo 18.
SA-514	Unused			Originally designated for canceled Apollo 18 or 19; never used. It was proposed for launching an International Skylab. This station would have been serviced by Apollo, Soyuz and later by the Space Shuttle. The first stage (S-IC-14) on display at Johnson Space Center, second and third stage (S-II-14, S-IV-14) on display at Kennedy Space Center. The S-II interstage is located at Parque de las Ciencias in Puerto Rico.
SA-515	Unused			Originally designated for Apollo 20, never used. Later it was proposed to launch the backup Skylab station into orbit sometime between January 1975 and April 1976. That way, it could expand the Apollo–Soyuz mission by 56–90 days. The first stage was on display at Michoud Assembly Facility, until June 2016 then was moved to the INFINITY Science Center in Mississippi. The second stage (S-II-15) is on display at Johnson Space Center. The third stage was converted to a backup Skylab orbital workshop and is on display at the National Air and Space Museum.

อ้างอิง

ที่มา

หนังสือ

• Benson, Charles D.; Faherty, William B. (1978). "Moonport: A History of Apollo Launch Facilities and Operation". NASA. Washington, DC. สืบค้นเมื่อ February 19, 2008. Published by University Press of Florida in two volumes: Gateway to the Moon: Building the Kennedy Space Center Launch Complex, 2001, ISBN 0-8130-2091-3 and Moon Launch!: A History of the Saturn-Apollo Launch Operations, 2001 ISBN 0-8130-2094-8.
• Bilstein, Roger E.; Lucas, William R. (1980). Stages to Saturn: A Technological History of the Apollo/Saturn Launch Vehicle. Washington, DC: U.S. National Aeronautics and Space Administration. ISBN 0-16-048909-1. OCLC 36332191.
• Cortright, Edgar M. (1975). "3.4". Apollo Expeditions to the Moon. NASA Langley Research Center. ISBN 978-9997398277. เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ February 14, 2008. สืบค้นเมื่อ February 11, 2008.
• Dunar, Andrew J.; Waring, Stephen P. (1999). Power to Explore A History of Marshall Space Flight Center, 1960-1990. National Aeronautics and Space Administration. ISBN 9780160589928. OCLC 42290367.
• Jacobsen, Annie (2014). Operation Paperclip: The Secret Intelligence Program to Bring Nazi Scientists to America. New York: Little, Brown and Company. ISBN 978-0-316-22105-4. OCLC 867715781.
• Lawrie, Alan; Godwin, Robert (2005). Saturn V : the complete manufacturing and test records : plus supplemental material. Burlington, Ont.: Apogee. ISBN 978-1-894959-19-3. OCLC 62313648.
• Lawrie, Alan (2016). Saturn V Rocket. Arcadia Publishing Inc. ISBN 1-4396-5862-5. OCLC 962064723.
• Lennick, Michael (2006). Launch vehicles : heritage of the space race. Burlington, Ontario: Apogee Books. ISBN 1-894959-28-0. OCLC 68621072.
• Huntress, Wesley T.; Marov, Mikhail Y. (2011). The Soviet Robots in the Solar System : mission technologies and discoveries. New York, NY: Gardners Books. ISBN 978-1-4419-7897-4. OCLC 743306981.
• Shayler, David J. (2001). Skylab: America's Space Station. Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-85233-407-9. OCLC 46394069.
• Stafford, Thomas P. (1991). America at the Threshold – Report of the Synthesis Group on America's Space Exploration Initiative. Bernan Assoc. ISBN 9780160317651.
• Orloff, Richard W. (2001). Apollo by the numbers : a statistical reference. Washington, D.C.: Government Reprints Press. ISBN 1-931641-00-5. OCLC 55915696.
• Ulivi, Paolo (2004). Lunar Exploration: Human Pioneers and Robotic Surveyors. London: Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-85233-746-9. OCLC 52830179.
• Young, Anthony (2008). The Saturn V F-1 Engine: Powering Apollo into History. New York: Springer-Praxis. ISBN 978-0-387-09629-2. OCLC 1088879682.

บทความวารสาร

• Jorgensen, K.; Rivkin, A.; Binzel, R.; Whitely, R.; Hergenrother, C.; Chodas, P.; Chesley, S.; Vilas, F. (2003). "Observations of J002E3: Possible Discovery of an Apollo Rocket Body". Bulletin of the American Astronomical Society. 35: 981. Bibcode:2003DPS....35.3602J.