A Saturn V a hordozórakéták egyik legismertebb és legnagyobb tagja volt, amelyet a NASA az Apollo-program holdraszálló küldetéseinek indítására használt. Nevét egy ókori istenről kapta; legismertebb küldetése 1969-ben volt, amikor az Apollo-11 és annak legénysége a Holdra jutott. A tervezőcsapat élén Wernher von Braun állt, aki német mérnökként és tudósként vált ismertté. Összesen 15 Saturn V-rakétát gyártottak; közülük 13 indult fel ténylegesen az űrbe. A programban több indítás is volt, amelyek emberek nélkül zajlottak, az első emberes Saturn V-űrrepülés pedig az Apollo 8 volt (1968. december 21.), amely a Hold körüli pályára vitte a legénységet.

Felépítés és működés

A Saturn V három fő fokozatból állt: S-IC (első fokozat), S-II (második fokozat) és S-IVB (harmadik fokozat). A rakéta teljes magassága körülbelül 111 méter (363 láb) volt, és tömege durván 2 903 020 kilogramm körül mozgott.

A fokozatok és a hajtóanyagok jellemzői:

  • Első fokozat (S-IC): öt F-1 típusú hajtóművel rendelkezett; ezek kerozint (RP-1) és folyékony oxigén (LOX) keverékét égették. Ez adta az indításhoz szükséges kezdeti tolóerőt, és tört az űrrepülőgép Földtől való elválásának legnagyobb részét.
  • Második fokozat (S-II): ugyancsak öt motorral működött, de már folyékony hidrogén (LH2) és folyékony oxigén égetésével, ami nagyabb hatásfokot biztosított a felsőbb légköri szakaszokhoz.
  • Harmadik fokozat (S-IVB): egyetlen nagy J-2 hajtóművel dolgozott; ezt a fokozatot használták először a Föld körüli pályára állításhoz, majd újraindítva a Hold felé tartó pályára juttatás (transzlunáris injekció, TLI) végrehajtásához.

Teljesítmény és repülési adatok

A Saturn V teljesítménye lehetővé tette a holdprogram összetett manővereinek végrehajtását. Néhány jellegzetes adat a repülésekből:

  • Az első fokozat hajtóművei körülbelül 168 másodpercig égtek, ennyi idő alatt a rakéta mintegy 67 kilométeres magasságig emelkedett, és nagyjából 93 kilométerre távolodott a kilövőállástól.
  • A második fokozat működése az első leválása után folytatódott, és összességében hozzávetőlegesen 8 percig égett, hogy a járműet a felső légkörbe juttassa; a leváláskor a sebesség értéke a 25 182 km/h körüli volt.
  • A harmadik fokozatot először Föld körüli pályára való állításhoz használták: ez a pálya tipikusan körülbelül 191,2 km (118,8 mérföld) magasságban volt. Később a harmadik fokozatot újraindították és mintegy 6 percig égett a transzlunáris injekció végrehajtásához, amellyel az apolló-egység sebességét kb. 40 320 km/h értékre növelték — ez a sebesség tette lehetővé, hogy az űrhajó elhagya a Föld körüli pályát és a Hold felé induljon.

Teherbírás és feladatok

A Saturn V-nek jelentős teherbírási kapacitása volt: a program korai fázisaiban a Holdra küldhető tömeg körülbelül 44 600 kilogramm volt; a fejlesztések és pontosítások hatására ez később akár 46 800 kilogrammra is növekedett. Ezek a számok azt a maximális tömeget jelzik, amelyet a rakéta képes volt transzlunáris pályára juttatni (tehát a Hold felé indítható hasznos teher, például az Apollo parancsnoki és szolgálati egységét és a holdkompot tartalmazó kombináció).

Gyártás, küldetések és örökség

A Saturn V gyártását több nagy vállalat végezte együttműködésben — az egyes fokozatokat különböző alvállalkozók építették. A rakéta megbízhatósága és teljesítménye kulcsfontosságú volt abban, hogy az Apollo-program céljai teljesíthetők voltak: személyzetküldés a Holdra, sikeres visszatérés, valamint későbbi küldetések, például a Skylab űrállomás indítása is ennek köszönhető.

A Saturn V napjainkig is a világ egyik legnagyobb, legnagyobb tolóerőt produkáló és legnagyobb hasznos teher szállítására képes hordozórakétájaként ismert. Bár a program a 1970-es évek közepére lezárult, a Saturn V technikai megoldásai és tapasztalatai fontos alapokat szolgáltattak a későbbi rakétafejlesztésekhez és űrkutatási projektekhez.

Érdekesség: a Saturn V harmadik fokozatának S-IVB egységeit némely esetben tovább hasznosították: egyes küldetéseknél a harmadik fokozat maga vált haszonnal bíró objektummá (például bizonyos pályákon maradó modulként), ami a korabeli űrrepülési tervezés rugalmasságát tükrözte.