Chương trình Apollo

Chương trình Apollo

Tổng quan chương trình
Quốc gia	Hoa Kỳ
Tổ chức	NASA
Mục đích	Phi hành đoàn hạ cánh xuống Mặt Trăng
Trạng thái	Hoàn thành
Lịch sử chương trình
Chi phí	25.4 tỷ USD (1973)[1] 17,8 nghìn tỷ USD (2022)[2]
Thời gian	1961–1972
Chuyến bay đầu tiên	SA-1 27 tháng 10 năm 1961 (1961-10-27)
Chuyến bay có phi hành gia đầu tiên	Apollo 7 11 tháng 10 năm 1968 (1968-10-11)
Chuyến bay cuối cùng	Apollo 17 19 tháng 12 năm 1972 (1972-12-19)
Những lần thành công	32
Những lần thất bại	2 (Apollo 1 và 13)
Những lần thất bại một phần	1 (Apollo 6)
Địa điểm phóng	Cape Kennedy Trung tâm Vũ trụ Kennedy White Sands
Thông tin phương tiện
Phương tiện có người lái	Apollo CSM Apollo LM
Tên lửa đẩy	Little Joe II Saturn I Saturn IB Saturn V

Chương trình Apollo (tiếng Anh: Apollo program, còn được biết đến là project Apollo), là chương trình đưa người vào vũ trụ thứ ba của Hoa Kỳ do NASA thực hiện, đã thành công trong việc chuẩn bị và đưa những người đầu tiên lên Mặt Trăng từ năm 1968 đến năm 1972. Chương trình này được thành lập đầu tiên vào năm 1960 dưới thời chính quyền của Tổng thống Dwight D. Eisenhower, sau chuyến bay đầu tiên của Chương trình Mercury. Sau này, Tổng thống John F. Kennedy đã phát biểu mục tiêu của chương trình là "hạ cánh một người xuống Mặt Trăng và đưa người đó trở lại Trái Đất an toàn" trong một bài phát biểu trước Quốc hội vào ngày 25 tháng 5 năm 1961. Đây là chương trình đưa con người vào vũ trụ thứ ba của Hoa Kỳ, trước đó là Chương trình Mercury và Chương trình Gemini.

Khi Kennedy đã xác định Mặt Trăng như là một mục tiêu, những người lập kế hoạch cho chương trình Apollo phải đối mặt với thách thức là thiết kế một con tàu vũ trụ có thể đáp ứng mục tiêu đó, đồng thời giảm thiểu rủi ro đối với tính mạng con người, chi phí, yêu cầu về công nghệ và kỹ năng của phi hành gia. Có bốn phương án khả thi đã được đưa ra xem xét.

• Bay lên trực tiếp (Direct Ascent): Tàu vũ trụ sẽ được phóng và di chuyển trực tiếp lên bề mặt Mặt Trăng mà không cần đi vào quỹ đạo Mặt Trăng trước. Thiết kế này sẽ yêu cầu phát triển một phương tiện phóng cực mạnh như Saturn C-8 hoặc Nova để mang trọng tải 163.000 pound (74.000 kg) lên Mặt Trăng.^[3]
• Quỹ đạo điểm hẹn Trái Đất (Earth Orbit Rendezvous (EOR)): Phương án này sẽ đòi hỏi việc phóng lên hai tên lửa Saturn V, một chứa phi thuyền và một chứa nhiên liệu. Phi thuyền sẽ lưu lại trên quỹ đạo và được nạp vào đủ nhiên liệu để có thể bay lên đến Mặt Trăng rồi quay về. Cũng vậy, toàn bộ phi thuyền sẽ hạ xuống Mặt Trăng.
• Gặp nhau trên bề mặt Mặt Trăng (Lunar Surface Rendezvous): Hai tàu vũ trụ sẽ được phóng liên tiếp. Đầu tiên, một phương tiện tự động mang nhiên liệu đẩy để quay trở lại Trái Đất, sẽ hạ cánh trên Mặt Trăng, một thời gian sau phương tiện có người lái sẽ theo sau. Nhiên liệu đẩy sẽ phải được chuyển từ phương tiện tự động sang phương tiện có người lái.^[4]
• Quỹ đạo điểm hẹn Mặt Trăng (Lunar Orbit Rendezvous, LOR): Phương án này, được chấp nhận và sử dụng, đưa ra bởi John Houbolt và sử dụng kỹ thuật quỹ đạo điểm hẹn Mặt Trăng. Phi thuyền được chia ra thành nhiều đơn vị, bao gồm một Đơn vị điều khiển (Command/Service Module, CSM) và một Đơn vị Mặt Trăng (Lunar Module, LM; ban đầu là Lunar Excursion Module, LEM). CSM chứa một hệ thống hỗ trợ cuộc sống cho một phi hành đoàn ba người trong chuyến bay năm ngày lên Mặt Trăng rồi quay về và một vỏ bảo vệ nhiệt để khi họ tái nhập vào lại khí quyển của Trái Đất. LM sẽ tách ra khỏi CSM trên quỹ đạo Mặt Trăng và mang hai phi hành gia hạ xuống bề mặt Mặt Trăng, sau đó quay trở lại CSM.

Tương phản với các phương án khác, phương án LOR đòi hỏi chỉ một phần nhỏ của phi thuyền hạ cánh trên Mặt Trăng, do đó làm giảm thiểu khối lượng được phóng từ bề mặt Mặt Trăng cho chuyến bay trở về. Khối lượng được phóng lại được giảm thiểu thêm nữa bằng cách để lại một phần của LM (phần với máy móc hạ xuống) trên bề mặt Mặt Trăng.

Đơn vị Mặt Trăng (Lunar Module) bản thân nó bao gồm một tầng hạ xuống và một tầng phóng lên, tầng dưới sẽ trở thành bệ phóng cho tầng trên khi đoàn thám hiểm Mặt Trăng quay lại quỹ đạo Mặt Trăng, nơi họ sẽ nhập lại vào với CSM trước khi quay trở lại Trái Đất. Phương án này có một thuận lợi là vì LM cuối cùng sẽ bị bỏ đi, nó có thể được làm rất nhẹ, để toàn bộ phi vụ có thể được phóng chỉ bởi một tên lửa Saturn V. Tuy nhiên, lúc LOR được quyết định, một số người phác thảo chuyến bay không thoải mái trước số lượng nhập vào và tách ra cần thiết cho phương án.

Để học các kỹ thuật hạ xuống Mặt Trăng, các phi hành gia thực tập trong Phương tiện nghiên cứu việc hạ xuống Mặt Trăng (Lunar Landing Research Vehicle, LLRV), một khí cụ bay mô phỏng (bởi một động cơ phản lực đặc biệt) trọng lực được giảm đi mà Đơn vị Mặt Trăng sẽ bay trong đó.

Phi thuyền Apollo là một phần của chương trình Apollo, được thiết kế với nhiều đơn vị khác nhau để thực hiện nhiệm vụ được đặt ra. Từ trên xuống, phi thuyền có các thành phần: hệ thống thoát hiểm khi phóng (Lauch Escape System), đơn vị điều khiển (Command Module, CM), đơn vị dịch vụ (Service Module), đơn vị đáp xuống Mặt Trăng (Lunar Module, LM) và bộ chuyển đổi Mặt Trăng (Lunar Module Adapter).

Tất cả các tầng này của phi thuyền nằm trên đỉnh của tên lửa phóng. Các tên lửa phóng là Little Joe II, Saturn I, Saturn IB và Saturn V.

Vào ngày 20 tháng 7 năm 1969, tàu Apollo 11 đã đưa những phi hành gia đầu tiên đặt chân lên Mặt Trăng là Neil Armstrong và Edwin "Buzz" Aldrin.

Các chuyến bay sau đó, ngoài Apollo 13, đều thành công trong việc đưa người lên mặt trăng. Tổng cộng có 6 phi thuyền Apollo (với 12 phi hành gia) đã hạ cánh xuống mặt trăng.

Ngày 11/4/1970, Apollo 13 được phóng. Nhưng 2 ngày sau đó, đột nhiên thùng oxy trong module dịch vụ của con tàu phát nổ, các hệ thống điện trong con tàu bị hư hại. Các phi hành gia gồm James A. Lovell, John L. "Jack" Swigert và Fred W. Haise đã chạy vào module đáp Mặt Trăng và cả phi hành đoàn đã xoay xở đưa con tàu về Trái Đất an toàn.^[5]

• Cuộc đua vũ trụ
• Chương trình Artemis, dự án hàng không vũ trụ của Hoa Kỳ với mục tiêu là đưa con người quay trở lại Mặt Trăng vào năm 2024.
• Apollo 13
• Saturn V
• Thăm dò Mặt Trăng

Wikimedia Commons có thêm hình ảnh và phương tiện truyền tải về Chương trình Apollo.

• Chương trình Apollo tại trang web của NASA