, pour « Saturn Apollo-5 » (COSPAR ID : , SATCAT No. 744.), fut le cinquième vol du lanceur américain et le premier vol de sa deuxième version, aussi désignée « ». Lancé le de Cap Canaveral, en Floride, ce vol faisait partie du programme Apollo. Le président John Kennedy identifia ce lancement comme étant celui qui placerait la capacité d'emport américaine au-dessus de celle des Soviétiques, après avoir passé plus de six ans en retrait, depuis le lancement de Spoutnik..

Améliorations et objectifs

Nouveautés et ambitions La principale nouveauté du vol fut l'emploi de deux étages fonctionnels sur la fusée : le premier étage et le deuxième étage . Le deuxième étage était équipé de six moteurs , brûlant de l'hydrogène liquide ... Bien que ce moteur dût initialement être testé plusieurs années auparavant sur l'étage supérieur , le premier exemplaire du ne prit l'air que deux mois avant le vol . Cet étage fut livré à la base de Cap Canaveral par un modifié, le « ».

Une autre modification majeure incluait l'agrandissement des réservoirs de carburant du premier étage. Pour la première fois, la fusée allait embarquer ses de carburant prévus pour son premier étage et utiliser huit moteurs à la puissance majorée, développant chacun une poussée de . Le premier étage reçut également pour la première fois huit ailettes . (lire en ligne) , afin d'améliorer sa stabilité en vol. Comme lors du vol précédent, la fusée emportait toujours un cône issu d'une fusée . (lire en ligne). ., à la place du simulateur de masse (« ») représentant le vaisseau Apollo emporté par les fusées des vols suivants. Il était toutefois lesté par un réservoir rempli d'eau, afin de reproduire la masse du futur vaisseau Apollo.

Une autre nouveauté est le déplacement de l'ordinateur de guidage et contrôle de la fusée au sommet du deuxième étage, emplacement qui serait le sien sur les vols de qui emmèneraient des astronautes vers la Lune. Cette nouvelle et première véritable « case à équipements », installée dans un segment dédié au-dessus du deuxième étage de la fusée, avait un diamètre de pour une hauteur de et avait été à la fois conçue et construite au Centre Marshall. Les équipements de guidage, télémesure, poursuite, surveillance et génération électrique étaient installés à l'intérieur de quatre conteneurs cylindriques pressurisés, attachés comme des rayons de roue de vélo autour d'un plot central au sommet du deuxième étage . (lire en ligne).. Leur rôle était de contrôler la montée de la fusée à travers l'atmosphère, en compensant automatiquement les effets du vent ou de la perte d'un moteur pendant l'ascension. Ce nouvel élément structurel fut conçu pour donner plus de flexibilité aux ingénieurs et permettait de réaliser rapidement des modifications entre les lancements, en fonction des résultats obtenus lors des vols précédents ou des nouveaux besoins de la mission à venir . (lire en ligne).

Pour la première fois au cours du programme Apollo, ce vol allait être une mission orbitale. Ce fut rendu possible par la présence d'un premier étage plus puissant, et l'ajout du deuxième étage. La fusée devait entrer dans une orbite elliptique et retomber dans l'atmosphère deux jours plus tard, son orbite ne pouvant être maintenue indéfiniment et se détériorant à cause de la traînée aérodynamique résiduelle présente dans l'espace.

Le président John Kennedy fit spécifiquement référence à ce lancement lors d'un discours effectué à , à San Antonio, au Texas, le , au cours duquel il déclara :

et les caméras Depuis les premiers lancements américains, les équipes de scientifiques et d'ingénieurs affectés aux divers projets spatiaux avaient toujours désiré obtenir la plus grande couverture cinématographique de chaque vol d'un lanceur. Toutefois, bien que de nombreux systèmes fussent développés et testés avec succès dès les vols de la fusée Redstone, en 1961 ., aucun de ces appareillages ne fut installé sur les fusées appartenant à la première version (dite « »), principalement par manque de budget et de temps. Après quatre vols observés « seulement » par des stations de poursuite terrestres, il fut décidé de tester ces systèmes sur la première fusée à employer deux étages actifs, dite « », celle du vol .

La responsabilité des caméras devint un programme commun entre un laboratoire du Centre Marshall et un contractant civil de Chicago, le , qui fut désigné en pour développer des systèmes de nacelles de caméras jetables et récupérables après chaque lancement, devant être utilisées sur les vols , et .

Les capsules contenant les caméras étaient constituées de trois sections : le compartiment des lentilles, qui contenait les lentilles et une fenêtre en quartz ; le compartiment contenant la caméra et son unité de contrôle ; le compartiment contenant les pellicules, équipé d'un ensemble de dispositifs permettant sa descente et sa récupération en mer, avec des ailettes de stabilisation, un ballute pour la descente et la flottaison, un émetteur radio et lumineux ainsi que des marqueurs chimiques pour le repérage, et d'autres systèmes moins communs, tels un répulsif à requins.

Ces capsules étaient conçues pour encaisser toutes les contraintes du vol et de leur retour sur Terre, supportant par exemple des impacts violents et des séjours prolongés dans l'eau salée. Lors du vol , quatre caméras de type « A » furent installés pour filmer des zones extérieures de la fusée, filmant vers le haut. Quatre autres, de type « B », filmaient en position inversée l'intérieur des réservoirs de LOX et de la séparation inter-étages entre le et le . La plupart de ces caméras filmaient en couleur, les techniciens estimant que ce procédé donnait un meilleur aperçu tridimensionnel des phénomènes observés. Pour les zones intérieures, de puissantes lampes à incandescence permettaient d'éclairer les zones à surveiller.

Vol

Préparation pré-vol vignette|redresse=1.25|Lancement de la première , en . La préparation pré-vol de la mission connut de nombreux incidents et reports de calendrier. Elle fut la plus longue de toutes les préparations pré-vol de la deuxième version de la fusée , avec de plus que la moyenne du temps de préparation des vols restants à , qui était de ..

Les trois étages furent livrés à la base de lancement de Cap Canaveral les et . L'équipe de lancement de Gruene érigea le premier étage de la fusée le et, au cours des trente jours qui suivirent, exécuta des tests de systèmes mécaniques, des calibrations d'instruments, ainsi que des tests de télémesure et des liaisons radio .. La seule difficulté majeure vint d'un problème inattendu : les ascenseurs. En effet, les machines des tours de services étaient utilisées de manière intensive et étaient toujours bondées, si bien qu'elles étaient souvent hors-service. De plus, la partie haute de ces machineries, situées à plus de quatre-vingt dix mètres du sol, était exposée aux éléments et à la météo, ce qui rendait inévitables de fréquentes opérations de maintenance. À partir de , le regain d'activité lié à et dépendant des ascenseurs fut déclaré comme étant une source d'inquiétude pour la suite des opérations. Gruene informa Kurt H. Debus que l'usage des ascenseurs était désormais critique et inquiétant. Il tenta d'achever l'équipement de la tour de service avant la fin des horaires normaux de travail, afin de minimiser le problème.

À Sacramento, les ingénieurs de la compagnie Douglas achevèrent quatre semaines de tests de l'étage le .. Il fut ensuite retiré de son support et envoyé vers Cap Canaveral à l'aide du modifié. Le personnel de l'entreprise effectua une inspection poussée de l'étage, incluant des mesures sonores pour détecter des défauts dans l'isolation des réservoirs, utilisant la réflexion des ondes à la manière d'une échographie pour localiser de potentiels défauts dans la structure. Les soudures et les défauts se révélaient alors nettement sur l'écran de l'oscilloscope relié au récepteur de l'appareil de mesure. Les vents et fortes pluies qui touchèrent Cap Canaveral la semaine suivante n'entravèrent pas la marche des activités autour du dans le hangar, mais des pannes de téléphones et d’ascenseurs sur le , firent perdre trois jours de travail à l'équipe de lancement. Les opérations atteignirent une cadence élevée à la mi-octobre. Après l'érection du , le , le bureau du chef des essais, Robert Moser, modifia le planning des opérations pré-lancement et donna à Douglas une semaine supplémentaire pour tester et modifier le , ainsi que pour faire des essais de remplissage de ses ergols, l'oxygène et l'hydrogène liquides. Moser maintint initialement la date de lancement au , en « comprimant » au maximum la phase d'essais prévue en novembre, mais Douglas découvrit que les essais demanderaient un temps considérable. Le , la compagnie demanda une rallonge de temps, ce qui fut finalement accordé à contre-cœur.

Bien que l'érection du fût l'activité principale du , les rapports d'avancement ce jour-là mentionnèrent également un problème inquiétant : une chemise fissurée dans le circuit des actionneurs hydrauliques du moteur du premier étage . Cette chemise, une pièce métallique cylindrique d'un centimètre de long, était en fait un élément présent sur la plupart des circuits hydrauliques et pneumatiques utilisés par le premier étage. Les techniciens remplacèrent cette chemise défaillante le et continuèrent les vérifications de l'actionneur hydraulique. L'incident causa toutefois une grande inquiétude parmi les équipes de Huntsville, qui avaient déjà noté des fissures similaires lors de tests de pressurisation. Le furent entreprises une série de vérifications des moteurs du , qui révélèrent douze fissures similaires supplémentaires. Ces chemises et les conduites associées furent remplacées pendant les deux semaines suivantes. Un autre report de cinq jours de la date de lancement fut décidé à la fin du mois d'octobre.

L'assassinat du président Kennedy ralentit les opérations pour trois jours mais, fin novembre, le programme révisé était toujours d'actualité .. Le , un test des réservoirs cryogéniques se déroula sans problème majeur jusqu'au soir, lorsque l'hydrogène liquide commença à remplir le réservoir de l'étage . Les trois phases habituelles de remplissage se déroulaient bien, mais Albert Zeiler, arrivant au pas de tir pour observer la fin de la procédure, entendit une explosion, sans pouvoir immédiatement avertir Andrew Pickett, chef de la Division Mécanique et Propulsion. Des techniciens virent des flammes depuis des points d'observation et des postes de télévision, mais le remplissage du réservoir fut tout-de-même achevé. Une inspection menée ultérieurement révéla que de l'eau avait pénétré par l'un des évents du circuit d'hydrogène et qu'elle l'avait fissuré en gelant dans les conduits, ce qui avait laisser fuir de l'hydrogène liquide à l'intérieur de la structure de la fusée et causé l'explosion pendant le remplissage. Le départ d'incendie fut rapidement « soufflé » par une injection d'hélium à haute pression dans le circuit défaillant. Cet incident poussa de nouveau Robert Moser à décaler une partie des opérations de lancement pour plus d'une semaine, avec des tests cryogéniques devant être reproduits le et un potentiel autre report d'une semaine des opérations de lancement.