A verhetetlen óriás
(Rovat: Az Apollo holdprogram, A Skylab űrállomásprogram - 2017.11.10 07:15.)

A fél évszázados történetre visszatekintő Saturn–V óriásrakéta eredményeit azóta sem sikerült túlszárnyalni. Talán majd a jövő évtizedben.

Cikkünk első részében az 50 évvel ezelőtt (1967. november 9-én) első repülésére induló Saturn–V rakéta fejlesztésének történetét és a rakéta legfontosabb műszaki jellemzőit mutattuk be. A folytatásban áttekintjük, milyen eredményeket köszönhet az emberiség a Saturn–V-nek, és mennyiben tudják felvenni a mai hordozórakéták a versenyt a „holdrakétával”.

Az első startjára készülő Saturn–V rakéta, orrában az egyelőre embereket még nem szállító Apollo–4 űrhajóval (a parancsnoki és a műszaki egységgel, a holdkomp akkorra még nem készült el), a floridai Kennedy Űrközpont 39A indítóállásában. A rakétát augusztus 26-án tolták ki az indítóállásba, majd szeptember 27-én kezdték el a visszaszámlálás próbáját (CDDT, Count Down Demonstration Test), beleértve a rakéta feltöltését. A hatnaposra tervezett próba végül a különböző műszaki problémák miatt október 13-ig tartott. Ezek megoldása után a novemberi „éles” visszaszámlálás zökkenőmentes volt. (Kép: NASA)

A Saturn–V hordozórakétából 15 példány készült, amelyek az SA-501 – SA-515 jelölést kapták. A rakéták közül 13 jutott el a világűrbe, az első példány az űrhajósokat még nem szállító Apollo–4 űrhajóval, ezt 1968. április 4-én az ugyancsak üres Apollo–6 követte. Bár a második startnál felmerültek műszaki problémák, a két űrhajósok nélküli repülés tapasztalatai alapján a NASA űrhajósok szállítására alkalmasnak ítélte a Saturn–V-öt.

A sikeres visszaszámlálás után 1967. november 9-én emelkedett először magasba a Saturn–V. (Kép: NASA)

Látszólag karnyújtásnyira került a Hold és a holdraszállás, aminek már csak egyetlen, jelentéktelennek aligha mondható akadálya volt: a holdkomp még nem készült el. A NASA viszont attól tartott, hogy a Hold eléréséért a szovjetekkel folyó versenyben lemaradhat. 1968 nyarán a NASA egyik mérnökének zseniális ötlete támadt: nem kell megvárni a holdkompot, elég, ha Hold körüli pályára állítanak űrhajósokat, önmagában ezzel már hatalmas lépéssel előznék meg az oroszokat. Az ötletet a NASA vezetése gyorsan magáévá tette, így kerülhetett sor 1968 karácsonyán az Apollo–8 történelmi küldetésére (start: december 21.). A Saturn–V SA-503 startja volt az első alkalom, amikor az óriásrakéta csúcsán, az Apollo kabinban emberek ültek, akik ráadásul már az első küldetéssel eljutottak a Hold térségéig, és tízszer körberepülték az égitestet.

A Saturn–V első és második fokozata közötti adaptergyűrű leválása (Apollo–6). (Kép: NASA / Wikimedia)

Időközben elkészült a holdkomp, amelyet 1969 márciusában előbb Föld körüli pályán (SA-504, Apollo–9, 1969. március), majd Hold körüli pályán, de holdraszállás nélkül (SA-505, Apollo–10, 1969. május) próbáltak ki. Az ezt követő események már kevésbé a Saturn–V, sokkal inkább az Apollo-program történeteként ismertek: a Saturn–V-nek köszönhetően 1969 és 1972 között 12 űrhajós járt a Holdon. Annak, hogy az Apollo–13-nak nem sikerült leszállnia a Holdra, nem a Saturn–V, hanem az űrhajó műszaki egységében történt robbanás volt az oka. Az utolsó holdraszállást az SA-512 rakétával induló Apollo–17 űrhajósai hajtották végre. A program fő célja tehát teljesült: megelőzték az oroszokat, ráadásul nem is egyszer, hanem hatszor. Emellett a tudósok is felbecsülhetetlen értékű kincshez jutottak, a mérési adatokon kívül közel 400 kg kőzet- és pormintához. A költséges program folytatásának nem látták értelmét, ezért az Apollo program további három, tervezett repülését törölték.

A Saturn–V óriásrakéta 1967 és 1973 között 13 alkalommal indult a világűrbe, mindannyiszor Floridából, a Kennedy Űrközpontból. (Kép: NASA / Wikimedia)

Így viszont megmaradt három Saturn–V rakéta. Az egyikkel (SA-513) 1973. májusában a Skylab űrállomást állították pályára. A Saturn–V teljesítményére jellemző, hogy bár a Skylab tömege 77 tonna volt, pályára állításához nem volt szükség a rakéta harmadik fokozatára. Így ez a fokozat a Johnson Űrközpont kiállítására került a másik két megmaradt rakéta egyikének első, a másiknak a második fokozatával együtt. További három – szintén nem összetartozó – fokozat a Kennedy Űrközpontban található, de egyes fokozatok tartalék példányait másutt is kiállították. Érdekes, hogy ugyan a Saturn–V fokozatai elég nagy darabok, mégsem egyszerű követni a sorsukat. Az egyes fokozatok hollétére vonatkozóan még a Marshall Űrközpont hivatalos történésze, Mike Wright is úgy fogalmaz néhány évvel ezelőtti részletes tanulmányában, hogy „dokumentumok hiányában nehéz biztos kijelentést tenni, de úgy tűnik, hogy…”

A Saturn–V megmaradt példányainak eredeti fokozataiból összeállított rakéta a Johnson Űrközpont korábban szabadtéri kiállításán. Ma már a rakéta az e célra emelt épületben látható. (Kép: NASA)

Összességében mindenesetre elmondható, hogy a Saturn–V rakétával indított űrhajókkal 12 űrhajós eljutott a Hold felszínére, további 15 a Hold körüli térségbe (az Apollo–8, –10 és –13 három-három űrhajósa, valamint a holdraszállást végrehajtó küldetésekben az anyaűrhajók pilótái). (Ebben az esetben azonban 12+15 nem 27, hanem csak 24, mert hárman kétszer is jártak a Holdnál, illetve a Holdon.) Három űrhajós (Apollo–9) a Föld körül repült. A Saturn–V 13 repülésének mérlege tehát hat holdraszállás, három holdkerülés és négy Föld körüli pályára állított űreszköz, ebből egy űrhajósokkal, továbbá két Apollo-űrhajó és a Skylab pedig űrhajósok nélkül.

A Saturn–V-nek köszönhetően 1969 és 1972 között 12 űrhajós járt a Holdon. A képen: James B. Irwin, Apollo–15, 1971. augusztus 1. (Kép: NASA)

A Saturn–V teljesítményét azóta sem sikerült túlszárnyalni – erre vonatkozóan csak tervek vannak. A Saturn–V, mint cikkünk első részében említettük, 140 tonna hasznos terhet emelt alacsony Föld körüli pályára (LEO), a további rakéták teljesítményét ehhez viszonyíthatjuk. A forgalomból már kivont hordozóeszközök közül a legtöbb (311) startot teljesítő Proton–K alig 20 tonna hasznos terhet tudott LEO-ra állítani, a 135 startot teljesítő amerikai űrrepülőgépek mintegy 25–27 tonnát (a gép rakodóterében, a gép közel 70 tonna tömegét nem számítva, de a pályára került tömeg így is elmarad a Saturn–V-től). A szovjet Enyergija óriásrakéta elvben 100 tonna terhet állíthatott volna LEO-ra, de két startja közül egyiknél sem sikerült ezt kihasználni. Közel hasonló teljesítményű (95 tonna) lett volna a szovjet holdprogram számára fejlesztett N–1 rakéta, négy startja közül azonban mindegyik kudarccal végződött.

A már épülő legnagyobb rakéták közül a SpaceX Falcon Heavy rakétája áll legközelebb a megvalósuláshoz, a 64 tonna (LEO) teherbírású rakéta első startját sokszori halasztás után ez év végére már szinte biztosra ígérik. A többi óriásrakéta leghamarabb 2019-ben, de inkább a 2020-as években indulhat. Az amerikai Space Launch System Block-I változata 70 tonnát, a Block-IB változat 105 tonnát, a Block-2 pedig 130 tonnát vihet LEO-ra. A SpaceX 2022 körülre ígéri a 150 tonnás, többször felhasználható Big Falcon Rocket (BFR) elkészítését, ez lehet az első hordozórakéta, amelynek teljesítménye meghaladja a Saturn–V-ét. Az oroszok és a kínaiak is terveznek hasonló kategóriájú óriásrakétát (Enyergija–5V, Hosszú Menetelés–9), de ezeket csak a jövő évtized második felére ígérik. Belátható ideig tehát még az 50 éves Saturn–V marad az a rakéta, amelyik sikeresen bizonyított, és teljesítményét azóta sem sikerült túlszárnyalni.