乘戴登陸月球的驕傲-農神5號

自古說香車配美人、好馬配好鞍,再好的太空船,如果上不了太空、到不了目的地也沒用。對於阿波羅計畫這項前無古人的龐大計畫,沒有夠力的火箭,就無法讓美國國旗在寧靜海飄揚。於是,世界上威力最強的運載火箭 – 農神5號誕生了,這個故事還得從第二次世界大戰開始說起。

1967年-1973年間發射的所有農神5號運載火箭

第二次世界大戰中,納粹德國使用V-2火箭攻擊倫敦,讓美國與蘇聯見識到了火箭的威力。戰後的迴紋針行動中,德國科學家馮·布勞恩與其他火箭科學家一同前往美國。初期,這些科學家主要是傳授V-2火箭的設計思想和方法,但馮·布勞恩一直有研製大型運載火箭將人送上月球的夢想,這也就是農神5號的初步構想。1961年,時任美國總統甘迺迪宣布美國將在1970年之前將太空人送上月球,而後馮·布勞恩與其團隊被要求開始為NASA工作,在馬歇爾太空中心負責領導一個龐大團隊,開始一個足以將一艘太空船送上登月軌道的運載火箭設計和製造工作。

馮布勞恩博士和土星五號火箭等他的得意作品的模型

V-2火箭

農神5號的設計基本出自V-2火箭和馮·布勞恩團隊早期研發的木星系列火箭。在轉為NASA工作前,馮·布勞恩的團隊就已經開始進行增加推力及減少作業系統複雜度的工作。設計過程中,他們決定拋棄單引擎設計思路,轉而設計多節火箭。然而,這樣仍不足以將一艘載人太空船送上月球,需要若干次發射才能將登月所需要的各個部件送入軌道。1962年,NASA做出了最終決定,使用F-1火箭引擎配合J-2火箭引擎的液氫推進系統,配合月球軌道集合方案的登月小艇,使運載火箭配置達到最優化。這個方案稱為土星C-5方案,也就是未來的農神5號。

木星-C火箭

農神5號的前身 – 土星1B火箭

農神5號火箭由三級組成,第一級包括五個F-1引擎,第二級包括5個J-2引擎,而第三級是另外一個J-2引擎。其巨大體積和載荷容量遠遠超過了之前曾經成功飛行過的火箭。將阿波羅太空船放置在頂端後,其總高度達到111公尺,直徑達10公尺。加滿燃料以後,總重量達到3000噸,可以將118噸重的物體送到近地軌道。作為對比,美國第一次載人太空飛行所用的火箭僅比農神5號的第三級長3.4公尺,甚至還不如阿波羅指令艙的逃生系統火箭的力量大。農神5號基本上是在馬歇爾航太飛行中心設計完成的,其中也有很多主要的系統,如推進系統等等是由分包商設計及建造。除了這些驚人的數據外,火箭本身的可靠性也相當優異,在阿波羅6號和阿波羅13號兩次發射之中,都成功從引擎失效中恢復。農神5號火箭的服役生涯與阿波羅計劃可謂畫上等號,成就了目前人類的所有登月任務。1968年,一支二級農神5號火箭攜帶太空實驗室發射成功,這也是惟一沒有為阿波羅登月計劃服務的農神5號火箭發射任務。隨著太空梭的投入運用,農神5號運載火箭也隨之結束了NASA的服役生涯。

F-1 火箭引擎

J-2進行測試

農神5號火箭攜帶太空實驗室發射成功

從1967 年首飛到 1973 年退役,農神 5 號共發射了17次,從未發生任何事故,也未損失任何有效載荷,成功率達 100%。目前,農神5號的設計圖紙仍然保存在馬歇爾太空中心的微縮膠捲上,做為阿波羅計劃中,一個象徵最強的記錄。

文章參考來源:

  • 「獵鷹重型火箭」不是史上最強,但它的偉大之處並不在此(檢索日期2019/07/14)
  • 最強火箭在51年前升空,人類何時再超越?(檢索日期2019/07/14)

https://pttnews.cc/0648e41c5e

  • 農神五號火箭-慶祝世上威力最強大的火箭49周年(檢索日期2019/07/14)

http://www.howitworks.com.tw/index.php/content-views-5/209-saturn-v

  • 10 Surprising Facts About NASA’s Mighty Saturn V Moon Rocket (檢索日期2019/07/14)

https://www.space.com/38720-nasa-saturn-v-rocket-surprising-facts.html

  • MISSION ZONE: RACE TO THE MOON (檢索日期2019/07/14)

https://www.kennedyspacecenter.com/explore-attractions/race-to-the-moon

  • What Was the Saturn V? (檢索日期2019/07/14)

https://www.nasa.gov/audience/forstudents/5-8/features/nasa-knows/what-was-the-saturn-v-58.html

圖片引用來源:

https://en.wikipedia.org/wiki/Skylab, retrieved July 14, 2019