codenaam voor het inmiddels voltooide Amerikaanse programma voor retourvluchten naar de maan met bemande ruimteschepen. Het programma ressorteerde onder de NASA en is in verschillende fasen uitgevoerd:
1. het fotografisch zo nauwkeurig mogelijk verkennen van het maanoppervlak met als doel het vinden van geschikte landingsplaatsen (zie Ranger, Orbiter en Surveyor);
2. het ontwikkelen van raketten die krachtig genoeg zijn om de gestelde taken (het brengen van drie mensen in de directe omgeving van de maan, het landen van twee daarvan op het maanoppervlak, en de behouden terugkeer van alle drie op de aarde) te kunnen vervullen (zie Saturnusraket);
3. het uitvoeren van steeds ingewikkelder manoeuvres met bemande en onbemande ruimteschepen (zie Mercuryproject en Geminiproject); en
4. de bemande maanvluchten in het kader van het Apolloprogramma zelf.
Bouw.
Het Apollo-ruimteschip bestaat in hoofdzaak uit drie onderdelen:
1. de commandocapsule (CM = Command Module), die tijdens de heen- en terugreis als verblijf voor de bemanning dienst doet en waarin de bemanning op aarde terugkeert;
2. het dienstcompartiment (SM = Service Module), waarin de hoofdraketmotor van de CM, de voornaamste huishoudelijke systemen en in sommige gevallen enkele wetenschappelijke instrumenten zijn ondergebracht;
3. de maanlander (LM = Lunar Module), waarin twee van de drie astronauten de landing op de maan uitvoeren. De LM bestaat weer uit de daaltrap en de stijgtrap. Bij de start bevinden de LM, de SM en de CM zich boven op de derde, laatste trap van de Saturnusraket. Het totale startgewicht van een Apollo-Saturnus-combinatie bedraagt ca. 2950 t, de totale hoogte is ca. 110 m (ongeveer de hoogte van de Utrechtse Domtoren). Het Apolloruimteschip weegt in totaal ca. 45 t (6 t voor de CM, 24 t voor de SM en 15 t voor de LM, alles met gevulde stuwstoftanks). Alleen de 6 t zware CM keert naar de aarde terug.
Vluchtschema.
Na de start wordt het ruimteschip eerst in een baan om de aarde gebracht, de zgn. parkeerbaan. Hierbij worden de eerste en tweede trap van de Saturnusraket volledig opgebruikt en daarna afgeworpen, terwijl de motor van de derde trap ca. 2,5 minuut brandt. Enkele uren later wordt de motor van de derde trap opnieuw ontstoken en wordt het ruimteschip in een zeer langgerekt elliptische baan gebracht, die het naar het punt moet brengen waar het enkele dagen later de maan zal ontmoeten. Onderweg wordt het ruimteschip losgemaakt van de laatste Saturnustrap en worden de commandocapsule en maanlander aan elkaar gekoppeld. De baan is zo gekozen dat zij het ruimteschip, wanneer het zo dicht bij de maan is gekomen dat de aantrekkingskracht daarvan gaat overheersen over die van de aarde, in een tegengesteld gekromde baan achter de maan om voert op een afstand van een honderdtal km. Wanneer het voertuig in deze baan het laagste punt boven de maan heeft bereikt (van de aarde uit gezien zou dat midden achter de maanschijf zijn), wordt zijn snelheid met behulp van de raketmotor van het dienstcompartiment zodanig verminderd, dat een elliptische, bijna cirkelvormige baan om de maan resulteert.
Na enkele correctiemanoeuvres wordt een baan bereikt van waaruit de landing op de maan kan worden ondernomen. Nu wordt, nadat twee van de drie astronauten via de koppelluiken in de maanlander zijn overgestapt en deze weer zijn gesloten, de maanlander losgekoppeld van de commandocapsule. Op het goede moment wordt dan de motor van de daaltrap even ingeschakeld; daardoor wordt de snelheid van de maanlander zodanig verminderd dat deze in een zwak hellende baan het maanoppervlak begint te naderen. Kort vóór het bereiken daarvan wordt de motor opnieuw ingeschakeld om de snelheid van de maanlander vrijwel geheel af te remmen, zodat het toestel zo nodig enige ogenblikken boven het maanoppervlak kan blijven zweven om een geschikte landingsplaats te zoeken. Dan wordt op enkele meters boven het oppervlak de motor afgezet en het toestel valt onder invloed van de zwaartekracht op de maan (ongeveer één zesde van die op aarde), waarbij de schok wordt opgevangen door het landingsgestel.
Werkzaamheden op de maan.
Na de landing kunnen de in ruimtepakken geklede astronauten uit hun cabine stappen en de maan betreden. Hun taak is het uitvoeren van tal van wetenschappelijke werkzaamheden, zoals het verzamelen en documenteren van bodemmonsters, het inrichten van automatische waarnemingsstations voor uiteenlopende doeleinden en het maken van excursies over het maanoppervlak, eerst alleen te voet, later met behulp van een speciaal ontworpen, elektrisch aangedreven maanauto (de Lunar Rover).
Retourvlucht.
De beide ruimtevaarders vertrekken van de maan met behulp van de stijgtrap van de maanlander, waarbij de daaltrap als lanceerplatform dienst doet. Het moment van vertrek wordt zó gekozen dat de maanlander met enkele eenvoudige baancorrecties in de directe nabijheid van de commandocapsule kan worden gebracht, die tijdens het verblijf op de maan in een baan om dat hemellichaam heen is blijven cirkelen. Beide voertuigen worden gekoppeld, de beide maanreizigers stappen over in de commandocapsule met medeneming van waardevolle materialen (bodemmonsters, films, e.d.); de maanlander wordt afgestoten en de commandocapsule wordt in gereedheid gebracht voor de terugreis naar de aarde. Daartoe wordt op het goede moment de motor van het dienstcompartiment ontstoken en wordt het voertuig in een zodanige baan naar de aarde gebracht, dat het ruimteschip de dichtere lagen van de aardse dampkring binnendringt onder een hoek van ca. 6 graden met de plaatselijke horizon. Even tevoren is ook het dienstcompartiment afgestoten en de commandocapsule is in een zodanige stand gebracht, dat hij met de enigszins bolvormige, door een hitteschild beschermde onderkant schuin naar voren vliegt. Op die manier wordt de capsule niet alleen afgeremd door de luchtweerstand, maar kaatst ook enigszins terug, zodat de remkrachten die optreden bij het afremmen van de snelheid van 40000 km per uur waarmee het ruimteschip de dampkring bereikt, niet groter worden dan zeven maal de aardse zwaartekracht.
De laatste km’s daalt het ruimteschip aan parachutes. Voor alle bemande Amerikaanse ruimtevluchten is een terugkeer op zee uitgevoerd, in de nabijheid van een vliegdekschip.
Op 11.10.1968 vond de eerste lancering van een bemande Apollocapsule plaats: de Apollo 7 voor een proefvlucht om de aarde van bijna 11 dagen. Apollo 8 bracht de eerste mensen in een baan om de maan, Apollo 9 voerde de eerste tests met een maanlander uit in een baan om de aarde. Tenslotte bereikte de maanlander Eagle met Armstrong en Aldrin op 20. 7.1969 het maanoppervlak en de volgende (aardse!) dag zette Armstrong als eerste mens voet op de maan. Op 24.7.1969 landden de drie astronauten weer op de aarde. Er volgden nog zes vluchten (Apollo 12-17).
Wetenschappelijke betekenis.
De Apollovluchten zijn voor de kennis van de maan bijzonder vruchtbaar geweest. Er is een totale hoeveelheid van ruim 380 kg maanbodemmateriaal, afkomstig uit zes verschillende gebieden, naar de aarde gebracht, waarbij enkele op aarde onbekende mineralen. De ouderdom van de meeste gesteenten bleek te variëren tussen ruwweg 3 en 5 mrd. jaar. Met behulp van een net van gelijktijdig werkende seismometers kon uit de registratie van natuurlijke en geprovoceerde maanbevingen de bodemstructuur worden afgeleid. Registraties zijn gemaakt van de warmtestroom door het maanoppervlak en van de verdeling van de zwaartekracht (zie mascon) en de magnetische veldsterkte. Voorts konden tal van uiteenlopende astronomische waarnemingen betreffende de maan, de aarde en de interplanetaire ruimte worden verricht.
Overzicht van de bemande Apollovluchten vluchtnummer vertrek- en landingsdatum vluchtduur bemanning meegebrachte maanstof op de maan afgelegde afstand missie uur min kg km 7 (11-22).10.68 260 9 W.M. Shirra W. Cunningham D.F. Eisele - aarde 8 (21-27).12.68 147 1 F. Borman W.A. Anders J.A.
Lovell - - maan 9 ( 3-13). 3.69 241 1 J.A. McDivitt R.L. Schweickart D.R. Scott - - aarde (met LM) 10 (18-26). 5.69 192 3 T.P. Stafford E.A. Cernan J.W. Young - - maan (met LM)
11 (16-24). 7.69 195 19 N. A. Armstrong E.E. Aldrin M. Collins 21,7 0,3 maanlanding 12 (14-24).11.69 244 36 C. Conrad A.L. Bean R.F. Gordon 34,4 2,0 maanlanding 13 (14-17). 4.70 142 55 J.A. Lovell F.W. Haise J.L. Swigert - - maan (defect) 14 (31-10). 2.71 216 2 A.B. Shepard E.D. Mitchell S.A. Roosa 42,9 3,3 maanlanding 15 (267). 8.71 295 12 D.R.Scott J.B. Irwin A.M. Worden 77,4 27,9 maanlanding met auto 16 (16-27). 4.72 265 51 J.W. Young C.M. Duke T.K. Mattingly 95,5 26,7 maanlanding 17 ( 7-19).12.72 301 51 E.A. Cernan H.H. Schmitt R. E. Evans 112,9 32,9 maanlanding.
