Apolloprogramma

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Insigne van Apollo

Het Apolloprogramma was tussen 1961 en 1972 een ruimtevaartprogramma van de Amerikaanse lucht- en ruimtevaartorganisatie NASA om de mens op de maan te laten landen. Op 25 mei 1961 kondigde president John F. Kennedy het project aan[1] met de woorden: "dit land moet zich verplichten om de mens nog voor het einde van dit decennium op de maan te laten landen en hem weer veilig naar aarde te brengen".

A-4[bewerken]

Onder leiding van Wernher von Braun legden de Duitsers het fundament van de rakettechnologie. Zij hadden vanaf 1936 in Peenemünde een enorm complex aangelegd om raketten te ontwikkelen en te testen hetgeen resulteerde in de 14 meter hoge A-4 met een hoogtebereik van 90 kilometer, een actieradius van 354 kilometer en een startgewicht van ruim 14 000 kilo.[2] Hoewel technisch gezien een hoogstandje bleek de militaire waarde van het wapen vrijwel nihil. Project Peenemünde vergde daarentegen wel een enorme investering die ten koste ging van de overige wapenproductie en onwillekeurig berokkenden Von Braun en zijn collega's de Duitse oorlogsindustrie onnoemlijke schade. Voor zover men zich dit in 1945 realiseerde was dit een schrale troost voor de nabestaanden van de duizenden dwangarbeiders die tijdens de productie van de A-4 de dood in werden gejaagd.

Desondanks waren de Amerikanen er in 1945 als de kippen bij om de Duitse wetenschappers te ronselen en te nationaliseren en deze technici toonden weinig aarzeling bij de keuze tussen een nieuwe broodheer uit het kapitalistische westen of een baan in het communistische oosten. Honderden deden hun uiterste best uit handen van de Sovjet-Unie te blijven en gaven zich, met het grootste deel van hun apparaten, machines en blauwdrukken, over aan de Amerikanen. Hierdoor hadden de Verenigde Staten bij het begin van de zogenaamde ruimtewedloop een enorme voorsprong op de Sovjets.

De ruimtewedloop[bewerken]

De Russen haalden de achterstand echter snel in. Op 4 oktober 1957 cirkelde hun Spoetnik rond de aarde, op 12 april 1961 gevolgd door Joeri Gagarin, de eerste mens in de ruimte. Het enige dat de Amerikanen daar tegenover konden stellen was op 5 mei 1961 de ballistische vlucht van Shepard, die een hoogte van 187 kilometer bereikte. Het verontrustende gevoel dat de communisten de Amerikanen overvleugelden dreef John F. Kennedy op 25 mei 1961 tot zijn fameuze mission statement, maar waarom de Verenigde Staten zich zouden moeten verplichten tot een dergelijk duur en precair project was onduidelijk. Kennedy stelde in 1962 dat de Amerikanen naar de maan gingen omdat zij nu eenmaal voor moeilijke keuzes stonden... We choose to go to the moon in this decade and do the other things, not only because they are easy, but because they are hard[3][4] En zo werd besloten te reizen naar de satelliet van de aarde, weliswaar een onherbergzame klomp puin waar de temperatuur schommelt tussen +127 en -173 graden Celsius, maar zeer dichtbij en van groot belang voor de theorie over het ontstaan van de aarde en de ontwikkeling van het leven. Bovendien spreekt de Maan van oudsher tot de verbeelding van de mens.

Foto's van de voorgeschiedenis

Ontwerp en bouw[bewerken]

Lunar moon eclipse february 20-2008.jpg

Op het hoogtepunt werkten meer dan 400 000 mensen en ruim 20 000 bedrijven aan een methode om naar de maan te reizen en weer heelhuids terug te keren. De kosten van dit alles zouden oplopen tot minstens 19,4 miljard dollar,[5] hetgeen uitgedrukt in huidig geld neerkomt op zo'n honderd miljard dollar.[6] De Amerikanen hadden sinds 1959 gesleuteld aan het project Mercury dat uitmondde in de vlucht van Alan Shephard en vanaf 1961 werd het Apollo-project opgezet voor de uitwerking van Kennedy's retoriek. Een tussenstap was Gemini om ervaring op te doen met ruimtevluchten, ruimtewandelingen en ruimtekoppelingen. De steeds tweekoppige Gemini-bemanningen maakten in 1965 en 1966 tien succesvolle vluchten en zowel Armstrong als Aldrin, de eerste mensen op de maan, ondergingen met deze capsule hun ruimtedoop. Doch de wetenschappers moesten eerst naar de tekentafel om alle fasen van de expeditie in beeld te brengen en zij hadden uiteenlopende ideeën.

De NASA-technici waren begin 1961 in meerderheid voorstander van een concept waarbij het toestel in zijn geheel naar de maan zou vliegen, landen en terugkeren omdat hereniging en koppeling in de ruimte een vrijwel onoverkomelijk probleem leek. Maar dit scenario werd in juli 1962 losgelaten vanwege de voor menselijke begrippen gigantische hoeveelheid massa die hiervoor in de ruimte moest worden gebracht. De technici hadden toen al wel schetsen gemaakt voor de in dit concept benodigde raket: de Nova. Een ander idee was om met meerdere raketten de losse onderdelen van het ruimtevaartuig in een baan om de aarde te brengen, waar het gekoppeld zou worden en het in zijn geheel richting maan zou reizen. Het toestel zou ook in dit concept volledig op de maan landen. Gekozen werd echter voor een gemoduleerde meertrapsraket met een commandocapsule en een aparte maanlander. De commandocapsule bleef in een baan rond de maan terwijl de los gekoppelde maanlander afdaalde. Na de maanexploratie steeg een deel van de maanlander weer op om rond de maan te koppelen met de commandocapsule. De maanwandelaars kropen weer de cockpit in en het restant van de maanlander werd afgestoten om op het maanoppervlak te crashen. Voordat dit plan kon worden uitgevoerd moest wel eerst het benodigde stuwvermogen worden verkregen.

Foto's van de Saturnus

De Amerikanen hadden begin jaren vijftig voor militaire doeleinden de 21 meter hoge Jupiter of Redstone raket ontwikkeld[7] en het was een aangepaste 4-traps versie die op 31 januari 1958 het Amerikaanse ruimtevaartprogramma initieerde door lancering van de Explorer I. Maar om op de maan te komen was meer nodig dan de 75.000 pond stuwvermogen van de eerste Jupiters. Het team van Von Braun kwam met een begin van de oplossing. Uit acht Jupitermotoren stelden de ingenieurs één H-1 motor samen met een stuwvermogen van 1,5 miljoen pond en dit vormde de aandrijving van de Saturnus I,[8] in tegenstelling tot zijn voorgangers, een raket voor vreedzame doeleinden.

Apollo 4

Op 27 oktober 1961 verwijderde de eerste 50 meter hoge Saturnus I zich van Cape Canaveral om na 8 minuten een snelheid te bereiken van bijna 6.000 kilometer per uur en een hoogte van 136 kilometer.[8] Er zijn uiteindelijk 10 Saturnus I raketten met succes de ruimte in geschoten, hetgeen gezien de complexiteit en het samengestelde karakter van de raket opmerkelijk mag worden genoemd. Het was een enorme stap richting maan en von Braun verklaarde in 1962 dit hoogtepunt vrij vertaald als volgt: sinds onze jaren op de "raketenflugplatz" in Berlijn zijn wij geobsedeerd door de ontwikkeling van de ruimtevaart en onze methodiek is eigenlijk gelijk gebleven, hoewel op personeelsgebied veel is veranderd en wij nu op een andere plek zitten.[9] Ondanks de vrijwel feilloze serie lanceringen van de Saturnus I was er ook kritiek op deze etappe omdat het gevaarte weinig lading van belang in de ruimte bracht en de uiteindelijke maanraket, de Saturnus V al op de tekentafel lag.[10] De volgende mijlpaal werd desalniettemin in 1964 bereikt met de 57 meter hoge Saturnus I bloc II die was voorzien van acht stabilisatievinnen, een extra trap, vloeibare waterstoftechnologie en een uitgebreid instrumentarium voor sturing en controle.[10] Hoewel het stuwvermogen gestaag toenam beschikte Nasa nog steeds niet over een apparaat dat de toestellen kon vervoeren die nodig waren voor een maanlanding. Dat veranderde met de lancering van de Saturnus IB op 26 februari 1966. Deze 68 meter hoge raket kon een commandocapsule of een maanlander omhoogbrengen en werd in de jaren '70 gebruikt om de astronauten van en naar Skylab te vervoeren.[11] De reusachtige meertrapsraket die de astronauten echter uiteindelijk naar de maan vervoerde was de 111 meter hoge Saturnus V met een diameter van 10 m en een startgewicht van 2,9 miljoen kg.[12] De drie delen werden na gebruik afgestoten zodat steeds minder massa overbleef om te verplaatsen. Voor de eerste trap werd als brandstof kerosine aangewend en voor trap 2 en trap 3 vloeibare waterstof. Naast vele onderaannemers werd het toestel gebouwd door Boeing, North American Aviation, Douglas Aircraft Company en IBM.

Brand[bewerken]

Het Apollo-programma omvatte 11 bemande vluchten, aangeduid als Apollo 7 tot en met Apollo 17. Apollo 2 tot en met Apollo 6 waren onbemande testvluchten en de naam Apollo 1 werd achteraf gegeven aan de capsule die verloren ging bij de catastrofe van 1967. Grissom, White en Chaffee oefenden op 27 januari van dat jaar in een onder druk staande met zuurstof gevulde commandocapsule toen ergens in de 50 kilometer lange bedrading van het apparaat kortsluiting optrad. De vonk veroorzaakte een catastrofe. De fatale combinatie van de met zuurstof gevulde onder druk staande capsule en de vele aanwezige brandbare materialen maakte elke reddingspoging zinloos waardoor het drietal geen schijn van kans maakte. Zij overleden binnen seconden door inademing van giftige gassen en daarbij waren hun lichamen overdekt met derdegraads brandwonden. Toen de hulpverleners eindelijk de capsule hadden geopend bleken de mannen dood en hun gesmolten nylonpakken aan elkaar geklonterd. Na dit ongeluk besloot NASA de capsule uit te rusten met onbrandbare materialen, de druk binnen het toestel bij lancering te verlagen en de astronauten kregen vuurwerende ruimtepakken. Tenslotte werd atmosferische samenstelling van de capsule omgezet van honderd procent zuurstof in de iets minder ontvlambare samenstelling van 65 procent zuurstof en 35 procent stikstof.

Foto's van Apollo 1

Naar de maan en terug[bewerken]

Opkomende aarde, apollo 8

De Apollo 7 was de eerste bemande missie van het project. Na lancering op 11 oktober 1968 om 15.02 GMT draaide het toestel met Cunningham, Eisele en Schirra rond de aarde en de mannen waren snel gewend aan hun gewichtloosheid. Eisele vertoonde echter een uur na lancering verkoudheidssymptomen en zowel Cunningham als Schirra volgden spoedig.[13] De acute virale nasofaryngitis werd weliswaar bestreden met aspirine maar bezorgde de crew desondanks veel ongemak omdat het in de ruimte erg lastig bleek om de luchtwegen vrij te krijgen. De ruimtevaarders vlogen elf dagen rond de aarde waarbij zij succesvol oefenden met ruimtekoppelingen. Na evaluatie van de vlucht trok Nasa de conclusie dat de Saturnus klaar was voor een retourtje maan.[14] Op 21 december 1968 om 12.51 GMT werd Apollo 8 gelanceerd met Borman, Lovell en Anders. Het was het eerste bemande toestel met voldoende snelheid om aan de aardse zwaartekracht te ontsnappen en bracht de mens na een vlucht van 3 dagen naar de maan. De astronauten draaiden gedurende 20 uren tien maal rond het hemellichaam en zij zagen voor het eerst met eigen ogen de verborgen kant van onze natuurlijke satelliet. Maar vele malen indrukwekkender moet voor hen in de verte de aarde zijn geweest, een wit-blauwe bol afgetekend tegen de peilloze zwarte diepte van de ruimte. Apollo 8 keerde op eerste kerstdag 1968 terug en op 27 december ontvouwden de parachutes zich boven de maanreizigers. De landingsklap op het oceaanwater deed de capsule kapseizen waarna het toestel dankzij de opblaasbare boeien in de juiste positie werd gebracht. Anderhalf uur later had het marinepersoneel van het vliegdekschip USS Yorktown de mannen uit de oceaan gevist. De reis van Apollo 9, met als bemanning McDivitt, Scott en Schweickart, was een stuk minder spectaculair en bleef beperkt tot een tiendaagse oefenvlucht rond de aarde. Deze missie was een integrale test voor alle cruciale onderdelen, zo werd voor het eerst de bemande maanlander in de ruimte beproefd.[15] Alle fasen van aan- en afkoppeling werden gesimuleerd op precies dezelfde wijze als dat later rond de maan zou moeten gebeuren. Cernan, Stafford en Young werden in de apollo 10 op 18 mei 1969 gelanceerd voor de generale repetitie. Tijdens deze missie die bijna identiek was aan die van de Apollo 11 naderde de "Lunar Module" met Cernan en Stafford het maanoppervlak tot op een tergende 15,6 kilometer. Cernan zou overigens later met de Apollo 17 alsnog daadwerkelijk een landing uitvoeren en vooralsnog als laatste zijn voetafdrukken op de maan achterlaten.

Foto's van Apollo 7 t/m 10

Apollo 11[bewerken]

Op 16 juli 1969 om 13:32 Greenwich Mean Time, GMT (09:32 USA EDT, 14:32 ned. tijd) waren miljoenen getuige van de lancering van de Apollo 11 met aan boord Armstrong, Collins en Aldrin. Twaalf minuten later waren zij in een baan om de aarde en na anderhalve omwenteling stuwde de derde trap de capsule weg van de aarde. De afstand van 356 000 km[16] werd overbrugd in bijna 3 dagen, waarna de astronauten zich op 19 juli 1969 in een baan om de maan begaven. Zij koppelden op 20 juli de maanlander los en Armstrong liet het apparaat een pirouette maken terwijl Collins door het raam checkte of het landingsgestel in goede staat verkeerde. De hoeveelheid brandstof was uiterst beperkt om gewicht te besparen. Verder had de maanlander geen stoelen, zodat de astronauten de landing staande moesten uitvoeren. Nasa was niet bang dat Armstrong en Aldrin op die manier te vermoeid zouden raken, omdat zij niet langer dan 21 uur op de maan zouden verblijven. Bovendien wogen de ruimtevaarders daar veel minder. Tijdens de landing raakte de boordcomputer overbelast, waardoor van alle kanten alarmsignalen kwamen, maar mission control wist binnen 15 seconden te melden dat er weinig aan de hand was en dat de waarschuwingen konden worden genegeerd. Armstrong was sowieso niet onder de indruk van het alarm, omdat volgens hem alles goed werkte en alleen de computer overspannen reageerde. Door de consternatie observeerde Armstrong echter vrij laat dat de naderende landingsplaats bezaaid bleek met rotsblokken.

Voor de landing

Op zich geen onoverkomelijk probleem, de maanlander moest simpelweg een stukje verder vliegen, de benodigde brandstof was evenwel tot een gevaarlijk laag peil gedaald. Ternauwernood slaagde Armstrong erin het toestel over het onbegaanbare terrein te loodsen om het alsnog rustig te plaatsen op een stukje dat wel voor landing geschikt bleek en dat hij "Tranquility Base" noemde (20:17 GMT, 16:17 USA EDT, 21:17 nederlandse tijd). Collins, die op honderd kilometer hoogte zijn rondjes draaide, zou gedurende de hele expeditie tevergeefs proberen de maanlander op het oppervlak te ontwaren. Volgens de planning hadden de mannen nu eerst moeten rusten maar zij kropen direct in hun ruimtepakken voor de maanexploratie. Zodra de druk het toestond openden zij het luik en Armstrong klom uit de machine. Aldus werd de ingetogen Armstrong op zijn 38e de eerste mens op de maan en hij sprak de misschien meest memorabele woorden van de 20e eeuw: "That's one small step for (a) man, one giant leap for mankind" (21 juli 02:56 GMT, 20 juli (!) 22:56 USA EDT, 03:56 ned. tijd). Vijftien minuten later werd hij vergezeld door Aldrin die op aarde drukte had gemaakt omdat hij niet als eerste de maan had mogen betreden. Hun beeld was ongewoon helder vanwege het ontbreken van atmosferische troebelingen en Aldrin omschreef dat wat hij zag als een volmaakte verlatenheid. Na een verblijf van ruim 21 uur op de maan stegen zij op om zich te verenigen met Collins (17:54 GMT, 13:54 USA EDT, 18:54 ned. tijd). Hiertoe moesten zij wel improviseren bij hun bewegingen; in de nauwe ruimte hadden ze de startknop eraf gestoten. Aldrin loste dit probleem op door een plastic pen in de opening te drukken en zo de motor te starten. Na de succesvolle lancering en koppeling konden zij met 21,5 kilo maanmateriaal[17] terugkeren waarna de Apollo 11 op 24 juli 1969 om 16:50 GMT (12:50 USA EDT, 17:50 ned. tijd) veilig in de Grote Oceaan landde.[18]

Foto's van Apollo 11

Na de eerste landing[bewerken]

Het peperdure project, dat in wezen alleen was opgezet om de Sovjet-Unie af te troeven,[19] verloor nu snel publieke steun en het NASA-budget werd al spoedig sterk beperkt. De mens was door het maanstof gegaan en ongeschonden teruggekeerd, maar veel meer dan wat stenen viel er niet te halen. Collins beschreef de maan als een monotone berg rotsen die verbleekt bij de aarde, die hij omschreef als "een edelsteen met zijn groene valleien en nevelige watervallen".[20] NASA plande oorspronkelijk 10 maanvluchten, maar op 4 januari 1970, nog geen 6 maanden na de eerste landing, werd Apollo 20 al geannuleerd. Deze beperking van het aantal voorgenomen maanreizen was evenmin volledig onomstreden omdat het leeuwendeel van de benodigde investeringen al lang achter de rug lagen. De besparing van 40 miljoen dollar die de afgelasting van Apollo 20 opleverde verbleekt bij de totale uitgaven van bijna 20 miljard.
Op 14 november 1969 werd Apollo 12 gelanceerd die op 18 november 1969 op de maan landde, 180 meter verwijderd van de op 20 april 1967 aangekomen sonde Surveyor III. Het bijna-drama van Apollo 13 onderstreepte vervolgens ondubbelzinnig de gevaren van het maanreizen en de strategen realiseerden zich dat de statistische kans op een catastrofe elke reis met sprongen steeg. Een dodelijk ongeluk zou de aanvankelijke successen volledig overschaduwen en dit zou ook nog eens de hele bemande ruimtevaart op losse schroeven zetten. Apollo 14 landde op 5 februari 1971 en Apollo 15 met maanwagen landde op 30 juli 1971. Apollo 16 en Apollo 17 werden uiteindelijk de laatste missies en tot vandaag hebben slechts 12 mensen op de maan gelopen.

De Saturnus V werd voor het laatst gebruikt in 1973 om het Skylab-ruimtestation in een baan om de aarde te brengen. Het Apollo-ruimteschip werd in 1975 voor het laatst gebruikt. Een Apollo-capsule koppelde toen aan een Sovjet Sojoez-capsule tijdens het Apollo-Sojoez-Test-Project, ASTP.

Technische tekeningen
Foto's van astronauten die rond de maan cirkelden

Externe links[bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties
  1. http://www.jfklibrary.org/Historical+Resources/Archives/Reference+Desk/Speeches/JFK/Urgent+National+Needs+Page+4.htm JFK library.org John F. Kennedy, Special message to the congress
  2. http://books.google.nl/books?id=hrsi2rH28NQC&pg=PA75&lpg=PA75&dq=a4+rocket+specifications&source=bl&ots=QvN33oxNCX&sig=IbU_FDM8rCNlF0yOOnN3ydFzDuI&hl=nl&ei=oBrRSoeSFYnZ-QbMgrWHAw&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=5&ved=0CB4Q6AEwBA#v=onepage&q=&f=false James P. Duffy,Target America: Hitler's plan to attack the United States p.75
  3. http://www.hbci.com/~tgort/jfk_rice.htm JFK speech at Rice University
  4. http://www.youtube.com/watch?v=g25G1M4EXrQ&feature=related JFK speech at Rice University (youtube)
  5. http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/SP-4214/app2.html Where No Man Has Gone Before: A History of Apollo Lunar Exploration Missions By W. David Compton, Appendix 2 - Apollo Funding History
  6. http://www.fas.org/sgp/crs/misc/RL34645.pdf Congressional Research Service 30 juni 2009
  7. http://www.centennialofflight.gov/essay/Dictionary/REDSTONE/DI149.htm US Centennial of Flight Commission
  8. a b http://history.msfc.nasa.gov/saturn_apollo/first_saturn_rocket.html MSFC history office first saturn launch
  9. http://history.nasa.gov/SP-4206/ch9.htm Roger E. Bilstein Stages to Saturn A Technological History of the Apollo/Saturn Launch Vehicles hoofdstuk 9
  10. a b http://history.nasa.gov/SP-4206/ch11.htm Roger E. Bilstein Stages to Saturn A Technological History of the Apollo/Saturn Launch Vehicles hoofdstuk 11
  11. http://www.daviddarling.info/encyclopedia/S/Saturn_rocket.html The internet encyclopedia of science
  12. http://history.nasa.gov/SP-4029/Apollo_18-13_Launch_Vehicle-Spacecraft_Key_Facts.htm History.nasa.gov Launch vehicle key facts
  13. http://history.nasa.gov/SP-4029/Apollo_07a_Summary.htm History.nasa.gov apollo 7 the first mission
  14. http://history.nasa.gov/SP-4029/Apollo_07a_Summary.htm History.nasa.gov apollo 7 the first mission conclusions
  15. http://history.nasa.gov/SP-4029/Apollo_09a_Summary.htm APOLLO BY THE NUMBERS, by Richard W. Orloff september 2004 Apollo 9 the third mission.
  16. http://www.sterrenkunde.nl/index/encyclopedie/apogeum.html sterrenkunde.nl
  17. http://history.nasa.gov/SP-4029/Apollo_11a_Summary.htm History.nasa.gov Apollo 11 Lunar Surface phase
  18. http://history.nasa.gov/SP-4029/Apollo_11a_Summary.htm History.Nasa.gov Apollo 11 Recovery
  19. http://www.fas.org/sgp/crs/misc/RL34645.pdf D. Stine p.7 Congressional Research Service 30 juni 2009
  20. Gerard J. Degroot, Dark side of the moon. New York University Press 2006 p241