Az AS–500F – vagy más megnevezéssel SA–500F, 500F, esetleg Összeszerelés Integráltság Tesztjármű (Facilities Integration Vehicle) – a NASA Apollo-programjában használt életnagyságú űrjármű makettje volt, amelyet a Saturn V rakéta kipróbálásához használtak, hogy a felbocsátáshoz szükséges infrastruktúrát (összeszerelést, logisztikát és a felbocsátásnál használt indítóállványt) felkészítsék a későbbi, valóban repülő példányok fogadására.
A program alapvetései közé tartozott az ún. Mobil Felbocsátási Koncepció, amellyel szakítottak az addigi gyakorlattal, amikor egy-egy űreszközt az indítóállásban szereltek össze és tettek startkésszé. Az űrverseny diktálta tempó, illetve más biztonsági megfontolások miatt ebben a koncepcióban úgy határoztak, hogy az összeszerelést távol végzik az indítóállástól (időtakarékosság miatt akár több rakéta összeszerelését is egyszerre, párhuzamosan) és a már startkész rakétát szállítják ki az indítóállásba. Ehhez teljesen új infrastruktúrára volt szükség. Az Apollo-program infrastrukturális fejlesztései Cape Canaveral-en (a 39-es indítóállások, a VAB összeszerelő csarnok, a kettőt összekötő utak, a mobil indítóállványok és az azokat mozgató hernyótalpas szállítójármű) 1961-1965 között mentek végbe és a mérnökök úgy tervezték, hogy mielőtt élesben rakétákat bocsátanának fel ezzel az eszközállománnyal, egy próbának vetik alá. Ebből a tervből bontakozott ki az AS–500F, egy életnagyságú, ám nem működőképes rakétamakett, amelynek számos funkciója működött, így tartályai voltak,a melyeket fel lehetett tölteni, illetve kialakították az összes csatlakozást, amellyel egy feltételezett start során az indítóállványhoz csatlakoztathatták, ahogy majd később az igazi rakétákat is tervezték. A próba az AS–500F jelölést kapta.
A próbák a program tervezettnél kissé lassabb haladása miatt egyre csúsztak, így a tesztrakéta összeszerelésére és a startelőkészítés gyakorlására közel egy éves késéssel került csak sor. 1966. március 15-én került sor az első műveletre, amikor a VAB 250 tonnás darui szerelésre emelték be a rakéta S–IC–F jelű első fokozatát. 10 napra rá következett az S–II–F második, majd újabb pár napon belül az S–IVB–F harmadik fokozat. Az Apollo űrhajó makettjének illesztésével a VAB 1-es szerelőöblében végzett munka igazolta az összeszerelésre létrehozott kapacitások megfelelőségét. A következő fázis a rakéta szállítása volt. A függőlegesen összeszerelt, 121 méter magas rakétát – amelyet az összeszereléskor a mobil indítóállványra rögzítettek – egy gigantikus traktor szállította ki 1966. május 25-én a közel öt kilométerre lévő 39A indítóállásba. A szállító infrastruktúra is jelese vizsgázott, a rakéta gond nélkül jutott el az indítóállásba.
A már a 39A-n levő és a startelőkészítés csatlakoztatásai alatt levő rakétát 1966. június 8-án hirtelen vissza kellett vonni a VAB-csarnok biztonságába, mivel az Alma hurrikán átsöpört Florida felett. A rakétát így szétcsatlakoztatták, majd visszagördítették a VAB-ba, majd a vihar elmúltával megismételték a kiszállítását és újra nekiláttak a startelőkészítésnek. A teszt csúcspontja, az ún. nedves teszt volt, amikor az üzemanyagellátó rendszer segítségével feltöltötték a rendszer tartályai, amelynek során különböző méréseket végeztek és igazolták az indítóállás kiszolgáló infrastruktúrájának működőképességét is. Végül a próbák végeztével 1966. október 14-én a rakétát visszaszállították a VAB-ba és szétszerelték.
Előzmények
A két szuperhatalom között az 1950-es, 1960-as években kibontakozó hidegháború egyik nagy presztízsű csatája volt az űrverseny, amelyben az USA és a Szovjetunió egymásra licitálva igyekezett olyan űrteljesítményeket végrehajtani, amelyekkel országa technológiai felsőbbrendűségét hirdethették. A Szputnyik–1 1957. október 4-i felbocsátásával a Szovjetunió szerezte meg a vezető szerepet ebben a versenyben és hosszú ideig meg is tartotta, mivel egyre másra neki sikerült először teljesíteni egy-egy nevezetes cél, így először juttatni élőlényt az űrbe, először érni el a Holdat űreszközzel, először érni el egy másik bolygót. Az ember világűrbe juttatásai is a szovjetek nevéhez fűződött, amikor 1961. április 12-én Föld körüli pályára állították Jurij Gagarint a Vosztok–1 űrhajóban. A sorozatos vereségek és különösen a legnagyobb jelentőségű akció, az ember űrbe juttatása arra sarkallta az Egyesült Államok újdonsült elnökét, John F. Kennedyt, hogy kitűzzön egy elképzelhetetlenül merész feladatot, amely elhomályosítja majd a kezdeti orosz teljesítményeket és általa országa megszerezheti a vezető szerepet az űrteljesítményeket illetően. Ez a feladat a holdra szállás volt 9 éven belül (és ennek megvalósítására elindították az Apollo-programot.
Kennedy politikai akciója olyan kétségbeesett volt, hogy lényegében csak a cél létezett, sem a megvalósításhoz szükséges személyi, sem a technikai feltételek nem voltak adottak sőt, még koncepció szinten sem volt senkinek fogalma, hogyan lehet végrehajtani egy holdra szállást. A feladat végrehajtását a NASA kapta, ahol annak meghatározása volt az első cél, hogy milyen módszerrel lehet elérni a Holdat. Kezdetben egyszerűbb, ám technikailag lényegében kivitelezhetetlen verziók fogalmazódtak meg és az első követelmény meghatározások (az űrhajóval és a hordozórakétával szemben) e szerint születtek is meg. A fő probléma a feljuttatandó tömeg volt. Számítások szerint a kezdeti koncepciók (Direkt leszállás és EOR koncepció) véghez viteléhez olyan gigantikus tömeget (űrhajó, üzemanyag és az annak befogadásához és szállításához szükséges űrhajószerkezet) kellett volna feljuttatni, amelyhez a rakétatechnológia nem tudott volna felnőni, különösen nem 9 év alatt (Wernher von Braun kezdeti számításai több száz tonnával kalkuláltak akkor, amikor a Mercury-program éppen zajló startjainál egy másfél tonnás űrhajó Föld körüli pályára állítása is gondokba ütközött). Az egyik űripari beszállító, a Grumman mérnökei találták meg a megoldást, az ún. LOR koncepciót, amely drámaian lecsökkentette a felbocsátandó tömeget. Ezzel a követelmények illeszthetők voltak egy tervezés alatt álló, azaz megvalósíthatónak hitt hordozórakéta kapacitásához. Ez a rakéta volt a Wernher von Braun tervezőasztalán születő Saturn V rakéta.
A Saturn V fejlesztése
A holdra szálláshoz szükséges kapacitású rakéta fejlesztése még 1956-ban kezdődött, amikor az amerikai hadsereg olyan nehézrakéták fejlesztésére írt ki megbízást, amellyel új típusú kommunikációs és egyéb műholdakat (értsd: kémműholdakat) kívántak Föld körüli pályára állítani. A hadügyminisztérium erre szakosodott szervezete, az ARPA kapta a feladatot, hogy fogalmazza meg és írja ki a követelményeket: a rakétának 9000–18 000 kilogramm tömegű űreszközt kellett tudnia Föld körüli pályára állítani és 2700–5400 kilogrammos tömeget szökési sebességre gyorsítani. A követelményeknek alapot adó számítások szerint a leendő rakéta első fokozatának tolóereje meg kellett haladnia a 6700 kN értéket, ami messze meghaladta minden, akkoriban létező rakéta tolóerejét. Ezt a problémát úgy próbálták terv szinten áthidalni, hogy az egy rakéta(fokozat)=egy hajtómű kialakítás helyett az ún. cluster (csokorba kötött) kialakítást javasolták, azaz egy fokozatba egymás mellé több hajtóművet is szereltek volna. Ezt az elképzelést a létező legkorszerűbb harci rendeltetésű rakéták, a Jupiter hordozórakéták analógiáján Super-Jupiter, vagy Super-Juno néven kezdték el tervezni.
A Jupiter név helyett nemsokára – jelezve, hogy mér nem ugyanarról a rakétáról van szó, hanem annak egy teljesen átalakult, önálló új verziójáról – a Saturn néven kezdték jegyezni az új projektet, mintegy jelezve, ahogy a bolygók között is a Szaturnusz követi a Jupitert, így követi a rakéták sorában is hasonló néven az egyik a másikat. 1957. október 7-én az űrhajózás tekintetében mindenképpen, de sok más egyéb tekintetben megváltozott a politikai felfogás a világűr felhasználása iránt, amikor a Szputnyik–1 Föld körüli pályára állt. A szovjet kihívásra válaszul Eisenhower elnök megalapította a NASA-t és az új szervezet megkapta a további összes rakétafejlesztés koordinációjának szerepét. A NASA felülvizsgált minden rakétafejlesztést, amelynek folyamatában a Silverstein-bizottság – a többi egyéb rakétafejlesztés mellett – meghatározta a Saturn rakéták lehetséges fejlesztési irányait is. A különböző lehetséges első, második és harmadik fokozatok, hajtóművek variálásával egész rakétacsalád jött létre papíron. Így került a lehetséges fejlesztések közé a kisebb kapacitású Saturn I, illetve a legmerészebb kiépítésű, mindenben a legnagyobb kapacitású Saturn V változat. A fejlesztésekkel Wernher von Braun csapatát bízták meg.
Nagyjából a rakéták NASA fennhatóság alá kerülésével egy időben derült ki, hogy a kémműholdak, vagy az atom robbanófejek területén végbement miniatürizálás szinte nem várt eredményeket hozott és már a hadseregnek nincs szüksége a hirtelen aránytalanul erőssé vált rakétákra, ehelyett ezekre, mint űrrakéta lesz szükség. Ezt erősítette meg Kennedy elnök bejelentése a holdra szállásról, amely pontosan az ilyen hatalmas kapacitású űreszközöket tette szükségessé. A koncepciótervek véglegesítésekor kialakult két fő irány. Az egyik Saturn I néven egy kisebb rakéta, amely egy nyolc H–1 jelű hajtóművet tartalmazó első fokozatból, az S-I-ből és egy hat RL10 hajtóművet magába foglaló második fokozatból, az S-IV-ből állt (később ennek továbbfejlesztéséből jött létre a Saturn IB). A kisebb rakéta mintegy 9100 kilogrammnyi tömeget volt képes Föld körüli pályára állítani, míg kb. 2200 kilogrammot a Holdhoz eljuttatni. A másik fejlesztési ág a maximum kialakítású változat, a Saturn V létrehozása volt, amelyben mindenből a legerősebb és legnagyobb kapacitású rakétakomponens kapott helyet. A tervek szerint a Saturn V első fokozata, az S-IC öt, még csak a rajzasztalon létező F–1 hajtóművet kapott volna, amelyre aztán ráépítették volna a szintén forradalmi S-II fokozatot, amely szintén öt, hidrogén-oxigén hajtású J–2 hajtóművet kapott és ennek tetejébe ültettek egy harmadik fokozatot, az S-IVB-t, amely egyetlen J–2-es hajtóművével 140 000 kg-ot kellett Föld körüli pályára és 48 600 kilogrammot a Holdhoz juttatnia.
A tervezés az alabamai Marshall Űrközpont feladatkörébe került, magát a tervezés koordinálást pedig Wernher von Braun kapta. A huntsville-i NASA központban öltött testet a rakéta. A tervezés hivatalosan 1962. január 10-én kezdődött, még C–5 típusjel alatt és 1963 elején jelölték ki, mint az Apollo–programban használt hordozóeszköz, onnantól Saturn V néven futott tovább a végtermék. Számos járulékos beruházás (például a Marschall Űrközpontban épült próbapadok, amelyeken az új, példátlan erejű F–1 hajtóművek kipróbálhatóak voltak) után a rakéta 1967 közepére öltött testet. A gyártását szétszórta a NASA a különböző űripari szereplők között, így az S-IC-t a Boeing készítette a NASA Michoudi Összeszerelő Telepén, az S-II-t a North American Seal Beachen, Kaliforniában, míg az S–IVB-t a Douglas építette. Az óriásrakéta 121 méter magas volt, a tömege 2 950 000 kg, bár a végeredmény kissé elmaradt a tervektől, Föld körüli pályára csak 118 000 kg, a holdhoz pedig 41 000 kg tömeg eljuttatására volt képes. Az első teljes kiépítésű kipróbálására 1967 novemberében került sor, ezt megelőzően azonban a felbocsátáshoz létrejött teljes infrastruktúrát is tesztelni kellett.
Apollo felbocsátások hardvereinek fejlesztése
A Hold elérésének kulcsa a megfelelő rakéta volt, ám ennek feljuttatásához egy teljesen új infrastruktúrát kellett kiépíteni, tekintettel a rakéta dimenzióira (121 méteres magasságával közel ötször magasabb volt, mint a program megindításakor létező legnagyobb kapacitású, szolgálatban álló Atlas rakéta) és teljesítményére. (35 100 kN tolóereje pedig közel százszorosa volt az Atlasénak). Ehhez az új rakétához egy teljesen új eszközkészlet kellett, ahol összeszerelték, amivel a mozgatását megoldották és ahonnan felbocsátották.
39-es indítókomplexum