アポロ5号

アポロ5号

アポロ5号の打ち上げに備えて、月着陸船1号が宇宙船-月着陸船アダプター（SLA）に結合されている。
ミッションタイプ	無人地球周回軌道LM飛行（B）
オペレーター	米航空宇宙局（NASA）
コスパーID	上昇段階: 1968-007A 降下段階: 1968-007B S-IVB: 1968-007C
SATCAT番号	3106
ミッション期間	11時間10分
軌道完了	7
宇宙船の特性
宇宙船	アポロ月着陸船-1
メーカー	グラマン
打ち上げ質量	14,360キログラム（31,660ポンド）[1]
ミッション開始
発売日	1968 年 1 月 22 日、22:48:09  UTC ( 1968-01-22UTC22:48:09Z )
ロケット	サターンIB SA-204
発射場	ケープケネディ LC-37B
ミッション終了
廃棄	制御不能な再突入
無効化	1968年1月23日 9:58  UTC ( 1968-01-23UTC09:59Z )
減衰日	上昇段階: 1968年1月24日 ( 1968-01-25 ) 降下段階: 1968年2月12日 ( 1968-02-13 )
軌道パラメータ
参照システム	地球中心
政権	低軌道
近地点高度	167キロメートル（90海里）[1]
遠地点高度	222キロメートル（120海里）[1]
傾斜	31.63度[1]
期間	88.4分[1]
エポック	1968年1月22日[2]
アポロ計画

アポロ5号（1968年1月22日打ち上げ）は、 AS-204としても知られ、後に宇宙飛行士を月面まで運ぶことになるアポロ月着陸船（LM）の無人初飛行でした。LMを搭載したサターンIBロケットは、1968年1月22日にケネディ宇宙センターから打ち上げられました。ミッションは成功しましたが、プログラミング上の問題により、当初計画されていたミッションとは異なるミッションが実行されました。

アポロ4号と同様、この飛行も大幅に遅れたが、その一因はグラマン・エアクラフト社が製造した月着陸船の開発が遅れたことだった。最初の月着陸船（LM-1）を宇宙に運ぶはずだったサターンIBロケットは遅延中に撤去され、3人の宇宙飛行士の命を奪った宇宙船の火災が起きなければアポロ1号を打ち上げるはずだったロケットに置き換えられた。LM -1は1967年6月にケネディ宇宙センターに到着し、その後の数か月は月着陸船の試験とサターンIBロケットへの搭載に費やされた。機器のトラブルによる最終的な遅延の後、1968年1月21日にカウントダウンが始まり、翌日宇宙船は打ち上げられた。

宇宙船が軌道に到達し、LM がS-IVBブースターから分離されると、軌道テスト プログラムが開始されましたが、アポロ誘導コンピューターが宇宙船が計画どおりの速度で進んでいないことを検知したため、予定されていた噴射は自動的に中止されました。ヒューストンのミッション コントロールのフライト ディレクター、ジーン クランツと彼のチームは、すぐに代替ミッションを決定し、そのミッションで LM-1 のテストというミッションの目標は達成されました。このミッションは十分に成功したため、LM をテストするために計画されていた 2 回目の無人ミッションはキャンセルされ、1960 年代末までに宇宙飛行士を月に着陸させるという NASAの計画が前進しました。

1961年、アメリカ合衆国大統領ジョン・F・ケネディは 、アメリカに対し、10年後の10年までに宇宙飛行士を月に着陸させ、無事に地球に帰還させるという課題を突きつけた。 ^[3]かなりの議論の末、NASA（アメリカ政府の宇宙飛行機関）は1962年後半、月探査ミッションでは月周回軌道ランデブーを使用することを決定した。このランデブーでは、アポロ宇宙船一式がサターンV型ロケットの第3段（S-IVBと呼ばれる）によって月周回軌道へと推進される。月周回軌道に投入されると、月に着陸する宇宙飛行士は当時は月周回モジュール（LEM）と呼ばれていたもの（後に月着陸船（LM）と呼ばれる）に乗り込む。この宇宙船はアポロの司令・機械船（CSM）から分離し、月面に着陸する。帰還の準備が整うと、宇宙飛行士はLMに乗り込み、離陸してCSMと再ドッキングする。乗組員はCSMに再突入すると、月着陸船を廃棄し、CSMで地球に帰還する予定だった。^{[4 ] 1962年、NASAは11社に月着陸船の建造契約の入札を呼びかけ、1962年11月7日に}ニューヨーク州ベスページでグラマン社に契約を授与したと発表した。^[5]

アポロ4号と同様に、アポロ5号にも大幅な遅延がありました。アポロ5号の遅延の主な原因は、予定より遅れていた月着陸船でした。アポロ計画マネージャのサミュエル・C・フィリップス少将 は、当初、最初の月着陸船であるLM-1の無人試験飛行が1967年4月に打ち上げられることを期待していました。NASAは、機体のチェックアウトと試験に6か月かかることを見込んで、グラマン社にLM-1を1966年9月までにフロリダ州ケネディ宇宙センターに配送するよう依頼しましたが、LM-1の製造上の困難さから、配送は繰り返し延期されました。 1967年1月、LM-1を軌道に乗せるために計画されていたサターンIB型ロケットAS-206が第37発射施設に据え付けられたとき、納品日はまだ不確定だった。その月の火災でアポロ1号の乗組員が死亡した後、アポロ1号用に計画されていたAS-204は第34発射施設から第37発射施設に移され、AS-206に取って代わられた。^[6]これは、AS-204が完全な研究開発機器を備えた最後のサターンIB型ロケットであり、有人飛行が保留されていたため、NASAはLMの初飛行にそのブースターを使用したかったためである。^{[7] [a]}

LM-1はまだ利用できなかったため、グラマンは施設の検証に役立てるため、第37発射施設でベニヤ板でLM-1の模型を製作した。^[9] 1967年5月12日、アポロ計画の宇宙船マネージャーであるジョージ・M・ローはNASA本部に、グラマンはLM-1を6月28日に納品することを約束しているが、ローはその目標は達成が難しいだろうと指摘していると伝えた。^[10] 6月23日、LM-1はエアロ・スペースラインズのスーパー・ガッピーに搭載されてケネディ岬に到着し、4日後に段が結合された。^{[9] [11]}マーキュリーとジェミニの両方の打ち上げ運用のベテランであるジョン・J・ウィリアムズ率いる400人のチームがLM-1が仕様を満たしているかどうかを確認し、その後グラマンの技術者を監督して機体のテストと改修を行った。^[11] LMの上昇段の漏れのため、8月に2段の分離が行われ、これが修理されて段が再結合された後、別の漏れが発生し、9月に再び段が分離されました。この間、グラマン社は修理のためにいくつかの機器を取り外し、10月に段が再び結合されました。^[9]

1967年9月6日の時点で、アポロ5号は7月18日に立てられた計画より約39日遅れていたが、推進システムからの漏れを除いて、すべての既知の問題に対処していた。^[12]ミッション文書のほとんどは1967年末までに準備が整い、ミッションディレクターのウィリアム・C・シュナイダーは1967年11月18日にミッションルールを発行した。翌日、LM-1は打ち上げロケットに結合され、宇宙船の準備テストは12月に完了した。1968年1月初旬、NASA長官ジェームズ・E・ウェッブのオフィスは、アポロ5号は1968年1月18日より早くは打ち上げられないと発表した。フィルターの詰まりなどの小さな欠陥により、さらに遅れが生じた。カウントダウンのデモンストレーションテストは1月19日に終了し、短縮された22時間のカウントダウンが1月21日に始まった。^{[13] [14]}

アポロ5号は、月着陸船のサブシステムの動作を確認することを目的としていた。飛行中、上昇エンジンと下降エンジンが点火される。上昇段が下降段に取り付けられた状態でも点火できることを確認するために、「ファイア・イン・ザ・ホール」テストが実施される。これは、月面上や月面着陸が中止された場合に用いられる手順である。このテストでは、下降段を停止し、制御と電力を上昇段に切り替え、2つの段がまだ結合された状態で上昇エンジンを始動する。「ファイア・イン・ザ・ホール」という用語は、鉱山で爆発物を使用する直前に使われる用語に由来している。^{[13] [15] [16]}追加のテストでは、月着陸船エンジンが最初の使用後に再起動できることを確認することになっていた。^{[17]月着陸船システムのテストに加えて、アポロ5号はサターンV構成の}計器ユニットをテストすることになっていた。^[9]

LM-1の上昇段は大気圏に再突入して分解するまで約2年間軌道上に留まり、下降段は約3週間軌道上に留まると予想されていた。^[18]

アポロ5号は、アポロ1号に割り当てられたSA-204Rと命名されたサターンIBロケットによって軌道に打ち上げられた。1966年8月にケネディ宇宙センターに最初に運ばれたこのロケットは、火災後に腐食やその他の損傷がないか検査され、無傷で火災を乗り切った。^{[9] [11] [19]}宇宙船と推進剤を含む打ち上げロケットの着火重量は589,413キログラム（1,299,434ポンド）であった。^[20]

このミッションの宇宙船は高さ55メートル（180フィート）だったが、CSMも打ち上げ脱出システムも搭載していなかったため、ずんぐりとした外観をしていた。代わりに、LMは宇宙船-月着陸船アダプタ（SLA）内に収容され、宇宙船スタックの最上部に搭載された。^[11] SLA-7と番号が付けられたSLAは^[21]、スタック内のノーズキャップの真下にあり、ノーズキャップが軌道上で切り離されると4つのパネルが開き、LM室が分離して移動できるようにした。^[22]

LM-1と名付けられたLMは、飛行可能な最初のアポロ月着陸船でした。重量を軽減するため、またテストミッション中に着陸脚は必要なかったため、LM-1には着陸脚がありませんでした。^[23]

1967年12月の試験中にLM-5 （アポロ11号で飛行）の窓の1つが破損した後、NASAの職員は飛行中に窓が壊れるかもしれないという懸念から、LM-1の窓をアルミニウム板に交換することを決定した。^[24] LM-1には宇宙飛行士が搭乗していなかったため、LM-1には遠隔操作が可能なミッションプログラマーが搭載されていた。^[25] LM-1のすべてのシステムがフル稼働していたわけではなく、消耗品も満タンではなかった。例えば、一次電池は過電圧による問題を避けるため部分的に放電されており、環境制御システム用の酸素タンクは部分的にしか満たされていなかった。^[26]

1968年1月22日、アポロ5号はケープケネディ空軍基地の37B発射施設から東部標準時17時48分8秒（協定世界時22時48分8秒）に打ち上げられた。 [ ^{23 ]}サターンIBロケットは完璧に機能し、第2段ロケットとLMを88×120海里（163×222km）の軌道に投入した。^{[1] [b]}ノーズコーンは切り離され、43分52秒の惰力飛行の後、LMはアダプタから分離し、90×120海里（167×222km）の軌道に投入された。^[1]

2周した後、最初の計画された39秒間の下降エンジン燃焼が開始されたが、アポロ誘導コンピュータが宇宙船が予想よりも速く進んでいないことを検知し、わずか4秒で中止された。これは、エンジンのバルブの1つに漏れがある疑いがあり、軌道上でエンジンを点火する時間になるまで作動しなかったために起こった。そのため、推進剤がエンジンに到達するまでに時間がかかり、遅れにつながった。プログラマーはこれを考慮してソフトウェアを調整できたはずだが、そのことは知らされていなかった。さらに、タンクは半分しか満たされておらず、これが宇宙船の速度低下の一因となった。これが有人ミッションで発生していたら、宇宙飛行士は状況を分析してエンジンを再起動するかどうかを判断できただろう。^{[13] [27]}

ジーン・クランツはアポロ5号のフライトディレクターを務めた。^[16]クランツの指揮下にあるミッションコントロールは、エンジンと「ファイア・イン・ザ・ホール」テストを手動制御で実施する計画を決定した。宇宙船との通信に問題があり、これらのテストを省略することはミッションの失敗を意味していた。それにもかかわらず、クランツのチームはすべての燃焼をやり遂げた。^[28]上昇段は、エンジン燃焼の完了後、ミッション開始から8時間後に誘導システムの問題により制御不能に陥った。^[29]

各段は、大気の抵抗によって軌道がすぐに崩壊し、大気圏に再突入するほど低い軌道に残された。上昇段は1月24日に再突入して燃え尽き、下降段は2月12日に再突入し、グアムの南西数百マイルの太平洋に落下した。^{[30] [31]}シミュレーションでは、打ち上げロケット（1968-007B）のS-IVB段は飛行開始から約15.5時間後に再突入したことが示された。^[32]

アポロ宇宙船プログラムマネージャーのジョージ・M・ローは、アポロ5号の成功は「優れたハードウェアがあったこと、そしてジーン・クランツの優れたリーダーシップの下、優れた飛行管制チームがあったことによる」と述べた。^[23]降下エンジンの燃焼中にトラブルがあったにもかかわらず、NASAはLMシステムの実証においてこのミッションは成功だったとみなし、LM-2を使用した2回目の無人飛行テストはキャンセルされた。^[32]最初の有人LM飛行は1969年3月にアポロ9号で行われた。^[33]

• アポロ5号プレスキット。ワシントンD.C.：NASA。1968年。2022年1月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年9月12日閲覧。
• 宇宙航行学および航空学、1967年(PDF)。ワシントン DC: NASA。1968年。
• ベンソン、チャールズ D.、ファハティ、ウィリアム バーナビー (1978)。ムーンポート: アポロ打ち上げ施設と運用の歴史。NASA。NASA SP-4204。
• Brooks, Courtney G.; Grimwood, James M.; Swenson, Loyd S. Jr. (1979)。『アポロの馬車: 有人月面宇宙船の歴史』(PDF)。NASA 歴史シリーズ。ワシントン DC: NASA 科学技術情報局。LCCN 79001042。NASA  SP-4205。
• エルテル、イヴァン D.ニューカーク、ローランド・W.他。 （1969–1978）。アポロ宇宙船: 年表。 Vol. IV.ワシントン DC: NASA。LCCN  69060008. OCLC  23818. NASA SP-4009。 2008 年 2 月 5 日のオリジナルからアーカイブ。2021 年9 月 11 日に取得。
• クランツ、ジーン（2000年）。『失敗は選択肢ではない：マーキュリーからアポロ13号、そしてその先までのミッションコントロール』ニューヨーク：サイモン＆シュスター。ISBN 978-0-7432-0079-0。
• オルロフ、リチャード W.、ハーランド、デビッド M. (2006)。アポロ: 決定版ソースブック。英国チチェスター: Praxis Publishing Company。ISBN 978-0-387-30043-6。

この記事を聞く（15分）

この音声ファイルは、2023年7月19日付のこの記事の改訂版から作成されたもので、その後の編集は反映されていません。 ( 2023-07-19 )

(音声ヘルプ ·その他の音声記事)

• 宇宙に打ち上げられた物体の米国登録
• 短編映画『アポロ4号ミッション』と『アポロ5号ミッション』は、インターネット アーカイブで無料で視聴およびダウンロードできます。