Apollo 6 — essai non habité du Saturn V (4 avril 1968)

Apollo 6 permettrait de tester la capacité du lanceur Saturn V à envoyer l'ensemble du vaisseau Apollo sur la Lune. Il testerait également le stress qu'un lancement exercerait sur le module lunaire. Il mesurerait également l'importance des vibrations d'un Saturn V à pleine charge. Le module lunaire était un véhicule d'essai et ne pesait que 12 000 kg, soit environ 80 % du module lunaire proprement dit de 15 000 kg. De plus, le MSC ne pesait que 25 140 kg au lieu des 28 800 kg de la mission lunaire.

C'était la première mission à utiliser High Bay 3 dans le bâtiment d'assemblage vertical (VAB), le lanceur mobile 2 et la salle de tir 2.

La première étape de la Saturn V, S-IC, la troisième étape, S-IVB, et l'ordinateur de l'unité d'instruments, sont arrivés par bateau le 13 mars 1967. La première étape a été montée dans le bâtiment d'assemblage des véhicules (VAB) quatre jours plus tard. La deuxième étape, S-II, a été livrée deux mois plus tard. Les scientifiques ont utilisé une entretoise en forme d'haltère pour que les essais puissent se poursuivre. Celle-ci avait la même hauteur et la même masse que la S-II, ainsi que toutes les connexions électriques. Le S-II est arrivé le 24 mai. Il a été mis dans la fusée le 7 juillet.

Les tests ont été lents car ils en étaient encore à préparer la Saturne V pour Apollo 4. Bien que le bâtiment puisse contenir quatre fusées Saturn V, il n'y avait pas assez de personnel ou d'équipement pour travailler sur plus d'une à la fois.

Le module de commandement et de service, un modèle du bloc I, tel qu'il a été utilisé lors de trois autres essais sans pilote, est arrivé le 29 septembre et a été ajouté le 10 décembre. Il a été fabriqué à partir de deux vaisseaux spatiaux existants, le CM-020 et le SM-014. Le CM-020 avait été endommagé dans une explosion. Le CM-014 avait été démonté dans le cadre de l'enquête sur l'incendie d'Apollo 1. Après deux mois de tests et de réparations, la fusée fut déplacée sur l'aire de lancement le 6 février 1968.

Lancer

Alors qu'Apollo 4 a eu un vol parfait, Apollo 6 a eu des problèmes dès le départ. Deux minutes après le début du vol, la fusée a subi de fortes oscillations de Pogo pendant environ 30 secondes. Diverses parties de la fusée se mirent à vibrer comme un diapason. Cela comprenait les tuyaux de carburant. Ces vibrations ont endommagé la partie qui reliait le module de commande et le module lunaire à la Saturne V. Plusieurs pièces sont tombées pendant le lancement.

Une fois la première étape terminée, la deuxième étape du S-II a commencé à avoir ses propres problèmes. Le moteur numéro deux (sur cinq) a eu des problèmes 225 secondes après le décollage. La situation s'est aggravée à 319 secondes, puis à 412 secondes, le moteur s'est arrêté. Deux secondes plus tard, le moteur numéro trois s'est également arrêté. L'ordinateur de bord a pu effectuer des modifications et les autres moteurs ont brûlé pendant 58 secondes de plus que la normale. Le troisième étage du S-IVB a également dû brûler pendant 29 secondes de plus que d'habitude. Le S-IVB n'a pas non plus fonctionné correctement.

La première phase S-IC s'est écrasée sur Terre dans l'océan Atlantique à l'est de la Floride (30°12′N 74°19′W / 30.200°N 74.317°W / 30.200 ; -74.317), tandis que la deuxième phase S-II s'est écrasée au sud des Açores (31°12′N 32°11′W / 31.200°N 32.183°W / 31.200 ; -32.183).

Orbite

En raison des problèmes de lancement, la fusée n'a pas atteint la hauteur prévue. Après deux orbites, le troisième étage, le S-IVB ne redémarrait pas. Il a été décidé d'utiliser les moteurs du module de service Apollo pour placer le vaisseau spatial sur une orbite plus élevée, comme cela avait été fait dans Apollo 4. Il a brûlé pendant 442 secondes (plus longtemps que lors d'une mission lunaire) pour atteindre la hauteur prévue de 11 989 miles nautiques (22 204 km). Il n'y avait pas assez de carburant pour accélérer la rentrée dans l'atmosphère. Le vaisseau spatial n'est entré dans l'atmosphère qu'à une vitesse de 33 000 pieds par seconde (10 000 m/s) au lieu des 37 000 pieds par seconde (11 000 m/s) prévus pour un retour lunaire. Cependant, cela avait été démontré sur Apollo 4.

Dix heures après le lancement, il a atterri à 43 miles nautiques (80 km) du point d'atterrissage prévu dans l'océan Pacifique Nord, au nord d'Hawaï, et a été soulevé à bord de l'USS Okinawa.

L'orbite du S-IVB a ralenti trois semaines plus tard, et il est rentré dans l'atmosphère le 25 avril 1968.

Bien qu'Apollo 6 n'ait pas atteint les vitesses prévues dans les deux sens, il a été jugé suffisamment performant pour faire voler des astronautes sur la prochaine Saturne V. Celle-ci serait en orbite autour de la Lune au lieu de l'orbite terrestre prévue pour Apollo 8. Au lieu de cela, le vol suivant, Apollo 7, qui n'utilisait pas de Saturne V, a testé un module Apollo habité en orbite terrestre.

La cause des vibrations pendant la première étape du vol était bien connue. Cependant, on pensait que la fusée avait été "désaccordé". La solution consistait à ajouter de l'hélium dans les tuyaux et les pompes pour servir d'amortisseur. Cela n'a pas complètement résolu le problème des vibrations, et cela a provoqué l'arrêt des moteurs lors du vol d'Apollo 13.

Un tuyau de carburant transportant de l'hydrogène liquide s'était rompu à cause des vibrations, ce qui a provoqué l'arrêt des deux moteurs du deuxième étage. Les moteurs ne brûlaient que de l'oxygène liquide, ce qui les a fait surchauffer. Cela a entraîné l'arrêt des moteurs. L'alimentation en oxygène liquide a été coupée, ce qui a également entraîné l'arrêt du troisième moteur. Le problème a été résolu en remplaçant une section de tuyau flexible par une boucle de tuyau en acier inoxydable.

La jonction entre les modules Saturne V et Apollo avait une structure cellulaire en nid d'abeille. Les cellules se sont dilatées à cause de l'eau et de l'air emprisonnés lorsque la fusée s'est accélérée. La solution consistait à percer de petits trous à la surface pour permettre l'expansion.

Les films documentaires montrent souvent un lancement de la Saturn V, et l'une des pièces les plus utilisées montre l'interstage entre la première et la deuxième étape en train de s'effondrer. On dit généralement qu'elle provient de la mission Apollo 11, mais elle a en fait été filmée sur les vols d'Apollo 4 et d'Apollo 6.

Les caméras à grande vitesse ont été larguées de la fusée peu après la séparation du premier étage. Elles sont rentrées dans l'atmosphère et ont été parachutées dans l'océan, où elles ont flotté. Une seule des deux caméras S-II d'Apollo 6 a été retrouvée.

Un autre tir de lancement, souvent appelé Apollo 11, a été effectué ce jour-là. Il montre la fusée en train de se soulever, positionnée relativement près et au centre. Le tir peut être identifié comme étant celui d'Apollo 6 car il avait un module Apollo blanc ; tous les autres étaient argentés.

La presse a peu parlé de la mission Apollo 6. Le jour même du lancement, Martin Luther King, Jr. a été abattu à Memphis, Tennessee, et le président Johnson avait annoncé qu'il ne se représenterait pas à l'élection quatre jours plus tôt ^[].

Le module de commande d'Apollo 6 est exposé au Fernbank Science Center, à Atlanta, en Géorgie.