サターンIBロケットの（簡単な）物語

アポロの有人打ち上げの合成画像を並べて見ると、最初の飛行には何か違いがあることは明らかです。アポロ 7 号を除くすべての有人アポロ飛行は、象徴的なサターン V ロケットで打ち上げられました。このプログラムの最初の有人ミッションは、より小型のサターン IB ロケットで打ち上げられました。サターン IB は、あまり知られていませんが、アメリカの月面プログラムで重要な役割を果たし、その歴史はアポロとほぼ同じくらい古くから始まっています。

1961 年 7 月 28 日、NASA 副長官ヒュー・ドライデンは、同局のマーキュリー計画の次の計画をアポロ計画と名付け、この計画が 10 年以内に人類を月に着陸させるというケネディ大統領の目標を達成する計画となることを正式に発表しました。しかし、国を月への道に導いたからといって、月探査ミッションに伴う設計上の問題がすべて解決したわけではありません。当初は、月探査機がどのような外観になるのか、どのように飛行するのか、どのロケットで打ち上げるのかが明確ではありませんでした。

しかし、いくつかのピースは、まだ準備段階ではあったものの、すでに整っていた。C-3 ロケットのように。マーシャル宇宙飛行センターのエンジニアがヴェルナー・フォン・ブラウンの指導のもとで考案したこのロケットは、有人月面ミッションを念頭に置いて設計された。その名前が示すように、このロケットは 3 段式で、最初の SI 段は F-1 エンジンで駆動され、2 番目の S-II 段は 4 基の J-2 エンジンで駆動され、上段の S-IV 段は 6 基の RL-10 エンジンで駆動された。

1961 年 9 月 11 日、ノース アメリカン アビエーション社が S-II の 2 段目の製造契約を獲得しましたが、NASA は最初からこれが困難な課題になることを率直に認めていました。月ロケットの設計は流動的であり、変更は必ず波及してロケットのすべての段に影響を及ぼすはずでした。

約束された変更はすぐに実現しました。マーシャルのエンジニアたちはすでに C-4 という別の月ロケットを構想していました。C-3 よりも大きく、前身との最も顕著な違いは C-4 の上段がより強力になったことです。このロケットは S-IV ではなく、改良された S-IVB 上段を使用します。マーシャルのエンジニアたちは最終的に第 1 段に 5 番目のエンジンを追加し、ロケットの名前を C-5 に変更しました。C-5 は最終的にサターン V と改名されました (木星ロケット ファミリーの後継で、土星は太陽から 2 番目の惑星でした)。

1962 年 10 月に月周回ランデブー方式で月に行くことが決定すると、サターン V がこのミッションに最適なロケットであることは明らかでした。完璧ではありましたが、飛行準備ができるまでには何年もかかり、有人ミッションまでのテストベッドとして使用できる暫定的なロケットを開発することが NASA にとって最大の利益となりました。この暫定的なロケットは急速に開発され、サターン IB と名付けられました。

サターンIBは、小型のサターンIロケットと同じSI第一段を備えていたが、第二段として改良されたS-IVB上段を使用していた。また、サターンVといくつかの重要な類似点があり、理想的なテストベッドとなった。サターンIBロケット用に設計された200シリーズのS-IVB上段は、2つの比較的小さな違いを除いて、サターンV用に設計されたものと同じであった。200シリーズには、IBの小型第一段のためにフレアスカートがなく、軌道再起動に必要な重いアレージモーターもなかった。サターンVで打ち上げられたミッションでは、S-IVB段は軌道上で再起動し、乗組員を月に送る。小型のサターンIで打ち上げられたペイロードは月には行かないので、軌道再起動機能は必要ありませんでした。

サターンIBロケットとサターンVロケットのもう1つの共通点は、両方の打ち上げロケットのS-IVBステージと宇宙船の間に位置する計測ユニットです。マーシャル宇宙飛行センターのエンジニアによって設計され、IBMによって製造された高さ3フィート、直径21フィートのリングは、ロケットの頭脳です。飛行中のロケットを誘導および制御するために必要なすべての電気および機械機器が収容されており、宇宙船を制御する誘導システムとはまったく別のシステムでした。これにより冗長設計が可能になり、計測ユニットが故障しても、宇宙船の誘導システムが作動して、ロケットの軌道への上昇の誘導を引き継ぐことができました。2つの誘導システムを分離したことで、実際にアポロ12号は救われました。サターンVが落雷して宇宙船の誘導システムがオフラインになったとき、計測ユニットのシステムは影響を受けませんでした。

1964 年 10 月 28 日、NASA はアポロ計画をロケットの種類によって区別される主要な段階に分割することを公式に発表しました。最初のハードウェア テストは、最も小型のロケットであるリトル ジョー II ロケットとサターン I ロケットで打ち上げられます。飛行ハードウェアを検査するために設計された地球周回有人および無人ミッションは、サターン IB ロケットで打ち上げられます。人類を月へ送る最後のミッションは、サターン V ロケットで打ち上げられます。

この計画に従って、サターンIBロケットによる無人ミッションが4回実施されました。AS-201とAS-202はブロックIコマンドモジュールの無人弾道飛行、AS-203はS-IVBの軌道再起動能力の無人テスト、アポロ5号は軌道上の月着陸船の無人テストでした。

サターン IB の 5 回目の飛行はアポロ 7 号でした。これは、11 日間の軌道ミッションでブロック II のコマンド モジュールとサービス モジュールを点検したミッションの最初の有人飛行であり、月着陸船を搭載していなかったため、サターン IB のみを使用できました。その後の飛行のペイロードはこの小型ロケットには重すぎたため、アポロ 7 号以降のすべてのミッションでは必然的にサターン V が使用されました。

サターン IB の有用性は、アポロ計画を超えて広がりました。最後のサターン V ロケットがスカイラブ宇宙ステーションを軌道に乗せるために使用された後、サターン IB は軌道上のステーションを訪れた 3 人の乗組員を打ち上げました。最後のサターン IB は、アポロ・ソユーズ テスト プロジェクトのアポロ半分を打ち上げました。

出典: Bilstein 著「Stages to Saturn」(NASA)、Brooks、Grimwood、Swenson 著「Chariots for Apollo」(NASA)。