Saturn I (також називалася Saturn C‑1) — американська багаторазова ракета-носій середнього класу, що розроблялася НАСА у рамках програми для підтримки програми Apollo. Це була перша ракета серії Saturn, яка брала участь у тестових польотах і допоміжних місіях перед запуском пілотованих польотів на Місяць.
Країна: США
Функція: носій середнього підйому (medium-lift launch vehicle) для вантажів у низьку навколоземну орбіту (LEO)
Період експлуатації: перший запуск — 27 жовтня 1961 року (SA‑1), останній політ — 30 липня 1965 року (AS‑105)
Всього запусків: 10, всі вони були успішними
Конструкція та етапи
Saturn I була дво- або трьохступеневою ракетою, залежно від конфігурації:
| Ступінь | Назва | Тип палива / окислювача | Двигуни | Призначення |
|---|---|---|---|---|
| Перший | S‑I | RP‑1 (керосин) / LOX (рідкий кисень) | 8 × H‑1 | Основний прискорювач; “кластери” баків, де використовувалися модифіковані баки від ракет‑Jupiter і Redstone |
| Другий | S‑IV | LH₂ (рідкий водень) / LOX | 6 × RL‑10 (вакуумні) | Забезпечував друге прискорення для виведення на орбіту або для тестових місій |
| Третій (опціональний) | S‑V | LH₂ / LOX | 2 × RL‑10A‑1 | Використовувався як третій ступінь в тестовій конфігурації; часто був пасивним або заповненим баластом (водою) для випробувань |
Діаметр першого ступеня — приблизно 6,5 м, довжина першого ступеня — приблизно 24,5 м.
Розвиток і історія створення
Ідея створення Saturn I виникла в Army Ballistic Missile Agency (ABMA) на базі конструкторської групи під керівництвом Вернера фон Брауна.
Проєкт був спочатку під управлінням ARPA (Advanced Research Projects Agency), а потім переданий НАСА у 1958 році.
У 1959 році ракета отримала назву Saturn, і пізніше, в 1963 році, офіційно — Saturn I.
Випробування та польоти
Перший політ — SA‑1 27 жовтня 1961 року. Мета — випробування першого ступеня з пасивними іншими ступенями (фейк‑ступені, баласт) для перевірки конструкції, аеродинаміки та стабільності.
Інші польоти проводилися з метою:
- запуску моделей космічних кораблів (boilerplate Apollo CM/CSM) для перевірки конструкції та систем передпольотного захисту
- запуску супутників Pegasus
- випробувань різних конфігурацій ступенів (двохступеневі / триступеневі)
- експериментів у рамках “проекту Highwater” — викидання баласту у верхівці ракети на великій висоті для дослідження поведінки атмосфери після великої кількості водяної маси
Технічні характеристики
Ось деякі ключові параметри ракети Saturn I:
- Вантажопідйомність: до приблизно 9 000 кг (або ~20 000 фунтів) у LEO, залежно від конфігурації
- Маса першого ступеня (з паливом): близько 397 414 кг; порожнього — близько 45 267 кг
- Час роботи першого ступеня: ~150 секунд
- Час роботи другого ступеня (S‑IV): приблизно 482 секунд
- Час горіння третього ступеня (S‑V), якщо активний: близько 425 секунд
Значення та спадщина
Saturn I був важливим кроком у розвитку ракетної техніки США, особливо в освоєнні технологій використання рідкого водню (LH₂) як пального другого ступеня.
Він забезпечував технологічну платформу для тестів апаратури програми Apollo, систем управління, аеродинаміки капсули, стійкості конструкцій та інших критичних компонентів перед пілотованими польотами.
Saturn I також був попередником більш потужних носіїв — Saturn IB і пізнішої Saturn V, які вже стали основою для посадок людей на Місяць.
Переваги та обмеження
Переваги:
- Відносно “швидке” та “дешеве” рішення
- Використання вже існуючих компонентів (баки від Redstone, Jupiter) дозволило знизити витрати та прискорити процес розробки
- Усі 10 запусків Saturn I пройшли успішно, що продемонструвало надійність конструкції
Обмеження:
- Підйомна спроможність обмежена — не могла виводити великі вантажі або склади пілотованих місій на місячну трасу
- Деякі конфігурації ступенів (особливо третій ступінь) використовувалися лише як пасивні або з баластом, що обмежувало їх функціональність
Закінчення служби
Saturn I був замінений носієм Saturn IB, який мав вдосконалений другий ступінь і краще керування для пілотованих апаратів.
Після завершення запусків Saturn I програми, такі як Apollo, використовували інші ракети для запусків пілотованих місій на орбіту та до Місяця.
Цікаві факти
- Конструкція першого ступеня (S‑I) використовувала кластеризацію: центральний бак від Jupiter, оточений вісьмома баками (типу Redstone / Jupiter), що дозволило зібрати велику потужність, використовуючи об’єднання “старих” компонентів
- Назва «Saturn» дала серії носіїв, які в підсумку вивели людей на Місяць. Saturn I — це був старт шляху
- Проєкт Project Highwater був пов’язаний із Saturn I — в деяких запусках використовували ступені С‑IV або S‑V, заповнені водою, яка викидалась у верхніх шарах атмосфери для вивчення поведінки водяного пару, льоду, атмосферної динаміки після викиду великої маси води