Apollo 6 — ostatni bezzałogowy lot testowy Saturn V (1968)

Apollo 6 miał przetestować zdolność rakiety Saturn V do wysłania całego statku Apollo na Księżyc. Sprawdzono także, jak duże obciążenia podczas startu będą oddziaływać na moduł księżycowy. Mierzono także jak duże będą wibracje Saturn V z prawie pełnym obciążeniem. Moduł księżycowy był pojazdem testowym i ważył tylko 26 000 funtów (12 000 kg), czyli około 80% wagi właściwego modułu księżycowego (32 000 funtów lub 15 000 kilogramów). Ponadto CSM został zatankowany tylko do wagi 55 420 funtów (25 140 kg), zamiast do wagi misji księżycowej wynoszącej 63 500 funtów (28 800 kg).

Była to pierwsza misja, w której wykorzystano High Bay 3 w Vertical Assembly Building (VAB), Mobilną Wyrzutnię 2 i Strzelnicę 2.

Pierwszy stopień Saturna V, S-IC, trzeci stopień, S-IVB, oraz komputer Instrument Unit przypłynęły statkiem 13 marca 1967 roku. Pierwszy stopień został złożony w Vehicle Assembly Building (VAB) cztery dni później. Drugi stopień S-II został dostarczony dwa miesiące później. Naukowcy użyli rozpórki w kształcie hantli, aby można było kontynuować testy. Miał on taką samą wysokość i masę jak S-II wraz z wszystkimi połączeniami elektrycznymi. S-II dotarł 24 maja. Został on umieszczony w rakiecie 7 lipca.

Testy przebiegały powoli, gdyż wciąż przygotowywano Saturna V do lotu Apollo 4. Chociaż budynek mógł pomieścić cztery rakiety Saturn V, nie było w nim wystarczająco dużo ludzi ani sprzętu, aby pracować nad więcej niż jedną naraz.

Moduł dowodzenia i obsługi, model Block I, który poleciał na trzech innych testach bezzałogowych, przybył 29 września i został dodany 10 grudnia. Został on zbudowany z dwóch istniejących statków kosmicznych, CM-020 i SM-014. CM-020 został uszkodzony w wyniku eksplozji. CM-014 został rozebrany jako część dochodzenia w sprawie pożaru Apollo 1. Po dwóch miesiącach testów i napraw, rakieta została przeniesiona na płytę 6 lutego 1968 roku.

Uruchomienie

Podczas gdy Apollo 4 miał doskonały lot, Apollo 6 miał problemy od samego początku. Dwie minuty po rozpoczęciu lotu, rakieta doświadczyła silnych oscylacji Pogo przez około 30 sekund. Różne części rakiety zaczęły wibrować jak widelec stroikowy. Dotyczyło to między innymi przewodów paliwowych. Wibracje te spowodowały uszkodzenie części, która łączyła moduł dowodzenia i moduł księżycowy z Saturnem V. Kilka kawałków odpadło podczas startu.

Po zakończeniu pierwszego stopnia, drugi stopień S-II zaczął mieć swoje własne problemy. Silnik numer dwa (z pięciu) miał problemy 225 sekund po starcie. Sytuacja pogorszyła się po 319 sekundach, a następnie po 412 sekundach silnik się wyłączył. Dwie sekundy później wyłączył się także silnik numer trzy. Komputer pokładowy zdołał wprowadzić zmiany i pozostałe silniki pracowały przez 58 sekund dłużej niż normalnie. Trzeci stopień S-IVB również musiał się palić 29 sekund dłużej niż zwykle. S-IVB również nie działał prawidłowo.

Pierwszy stopień S-IC rozbił się z powrotem na Ziemi na Oceanie Atlantyckim na wschód od Florydy (30°12′N 74°19′W / 30.200°N 74.317°W / 30.200; -74.317), podczas gdy drugi stopień S-II rozbił się na południe od Azorów (31°12′N 32°11′W / 31.200°N 32.183°W / 31.200; -32.183).

Orbita

Z powodu problemów ze startem, rakieta nie osiągnęła planowanej wysokości. Po dwóch orbitach, trzeci stopień S-IVB nie chciał się ponownie uruchomić. Zdecydowano się użyć silników modułu serwisowego Apollo, aby wprowadzić statek na wyższą orbitę, tak jak to miało miejsce w przypadku Apollo 4. Silniki paliły się przez 442 sekundy (dłużej niż kiedykolwiek podczas misji księżycowej), aby osiągnąć planowaną wysokość 11 989 mil morskich (22 204 km). Nie było wystarczająco dużo paliwa, aby przyspieszyć ponowne wejście w atmosferę. Statek wszedł w atmosferę z prędkością 10 000 m/s (33 000 stóp na sekundę), zamiast planowanej prędkości 11 000 m/s (37 000 stóp na sekundę) przy powrocie księżycowym. Zostało to jednak wcześniej zademonstrowane na Apollo 4.

Dziesięć godzin po starcie wylądował 43 mile morskie (80 km) od planowanego punktu lądowania na północnym Pacyfiku na północ od Hawajów i został podniesiony na pokład USS Okinawa.

Orbita S-IVB zwolniła trzy tygodnie później, a 25 kwietnia 1968 r. rakieta ponownie weszła w atmosferę.

Chociaż Apollo 6 nie osiągnął prędkości w żadnym z kierunków, uznano go za wystarczająco udany, by astronauci mogli polecieć na następnym Saturnie V. Ten miał okrążyć Księżyc zamiast planowanej dla Apollo 8 orbity ziemskiej. Zamiast tego, następny lot, Apollo 7, który nie wykorzystał Saturna V, przetestował załogowy moduł Apollo na orbicie ziemskiej.

Przyczyna drgań podczas pierwszego etapu lotu była dobrze znana. Sądzono jednak, że rakieta została "przestrojona". Rozwiązaniem było dodanie gazu helowego do rur i pomp, aby działał jako amortyzator. Nie rozwiązało to jednak całkowicie problemu wibracji i spowodowało wyłączenie silników podczas lotu Apollo 13.

Z powodu wibracji pękł przewód paliwowy transportujący ciekły wodór, co spowodowało, że dwa silniki drugiego stopnia przestały działać. Silniki spalały tylko ciekły tlen, co spowodowało ich przegrzanie. Doprowadziło to do wyłączenia się silników. Zasilanie ciekłym tlenem zostało wyłączone, co oznaczało wyłączenie również silnika trzeciego. Problem został rozwiązany poprzez zastąpienie elastycznego odcinka rury pętlą z rury ze stali nierdzewnej.

Połączenie pomiędzy Saturnem V a modułami Apollo miało strukturę komórkową przypominającą plaster miodu. Komórki rozszerzały się z powodu uwięzionej wody i powietrza, gdy rakieta nabierała prędkości. Rozwiązaniem było wywiercenie małych otworów w powierzchni, aby umożliwić ekspansję.

Filmy dokumentalne często pokazują start Saturna V, a jeden z najczęściej wykorzystywanych fragmentów pokazuje odpadanie międzystopnia pomiędzy pierwszym i drugim stopniem. Zazwyczaj mówi się, że pochodzi on z misji Apollo 11, ale w rzeczywistości został sfilmowany podczas lotów Apollo 4 i Apollo 6.

Kamery szybkoobrotowe zostały zrzucone z rakiety wkrótce po oddzieleniu się pierwszego stopnia. Ponownie weszły w atmosferę i zostały zrzucone na spadochronach do oceanu, gdzie unosiły się na wodzie. Tylko jedna z dwóch kamer S-II na pokładzie Apollo 6 została odnaleziona.

Tego dnia wykonano także inne ujęcie startu, o którym często mówi się, że jest to Apollo 11. Widać na nim rakietę unoszącą się w górę, umieszczoną stosunkowo blisko i w samym centrum. To ujęcie może być zidentyfikowane jako Apollo 6, ponieważ miał biały moduł Apollo; wszystkie inne były srebrne.

Misja Apollo 6 była w niewielkim stopniu relacjonowana przez prasę. W tym samym dniu co start, Martin Luther King, Jr. został zastrzelony w Memphis, Tennessee, a prezydent Johnson ogłosił, że nie będzie ubiegał się o reelekcję zaledwie cztery dni wcześniej^[].

Moduł dowodzenia Apollo 6 jest wystawiony w Centrum Naukowym Fernbank w Atlancie, Georgia.