Saturn (Rakete)

Die Familie der Saturn-Raketen gehört zu den leistungsstärksten Trägersystemen der Raumfahrt, die jemals gebaut wurden. Sie wurden für die US-amerikanische Raumfahrtbehörde NASA unter der Leitung des Raketeningenieurs Wernher von Braun im Rahmen des Apollo-Programms entwickelt.

Saturn V beim Start der Mondmission Apollo 11

Bauarten

Im zweiten Halbjahr 1959 wurden verschiedene Möglichkeiten untersucht, wie eine neue, sehr starke Rakete zusammengesetzt sein könnte. Der Name Saturn stand dafür bereits fest.

Es gab drei prinzipielle Möglichkeiten, die mehr oder weniger auf existierenden Raketen basierten: Saturn A, Saturn B und Saturn C. Davon gab es noch acht Untertypen: A-1, A-2, B-1 und C-1 bis C-5. Das Entwicklungsteam entschied sich für die Variante C-5 und entwickelte parallel die Version C-1 weiter, die zwar nicht so leistungsfähig war, jedoch schneller zur Verfügung stehen würde. 1962 wurde entschieden, dass eine stärkere Version der C-1 benötigt werden würde, die C-1 B. 1963 wurde das C aus den Bezeichnungen gestrichen und die drei Raketen in Saturn I, Saturn IB und Saturn V umbenannt.

Das bekannteste und größte Mitglied der Familie, die Saturn V, wurde für die Mondlandungen benutzt und ist gleichzeitig eine der größten und stärksten Raketen, die je eingesetzt wurden. Sie bestand aus drei Stufen und trug an der Spitze das Apollo-Raumschiff, bestehend aus Mondlandefähre, Service- und Kommandomodul sowie der Apollo-Rettungsrakete (LES).

Innerhalb der Saturn-Raketenfamilie baute jeweils das nächstgrößere Modell auf der bereits für die Vorgängerversion entwickelten Technik auf und ersetzte einzelne Komponenten durch leistungsfähigere.

Saturn I

Die Saturn I war das Grundmodell, das ursprünglich nur für Testflüge entwickelt wurde. Um Zeit und Entwicklungskosten zu sparen, bestand ihre erste Stufe (S-I genannt) im Zentrum aus einem Tank mit dem Durchmesser einer Jupiter-Rakete, der von acht Tanks umgeben wurde, die den Durchmesser von Redstone-Raketen hatten. Beide Raketentypen waren in den Jahren zuvor von Wernher von Braun für die US Army entwickelt worden. Der zentrale Tank wurde mit Sauerstoff befüllt, die ihn umgebenden Tanks mit geringerem Durchmesser jeweils abwechselnd mit Sauerstoff und der Kerosinart namens RP-1 (Rocket Propellant). Am unteren Ende der ersten Stufe befanden sich sehr große Stabilisierungsflossen. Die Stufe verwendete acht H-1-Triebwerke.

Die zweite Stufe (S-IV) war eine komplette Neuentwicklung. Erstmals wurde die hochenergetische, aber schwierig zu beherrschende Treibstoffkombination Wasserstoff/Sauerstoff (LH2/LOX) verwendet. Wie dies bei heutigen Raketen üblich ist, wurden die beiden Tanks durch einen gut isolierten Zwischenboden getrennt. Die Stufe verwendete das für die Centaur-Oberstufe der Atlas-Centaur vorgesehene Triebwerk RL-10, weil das ursprünglich vorgesehene große J-2-Wasserstoff/Sauerstoff-Triebwerk noch in Entwicklung war. Wegen ihrer im Vergleich zur Centaur enormen Größe verwendete die S-IV-Stufe sechs RL-10 anstatt nur zwei wie bei der damals geplanten Centaur.

Auf den ersten vier Flügen der Rakete (SA-1 bis SA-4) wurde die erste Stufe mit wassergefüllten Attrappen der zweiten und einer zusätzlichen dritten Stufe gestartet, in allen darauf folgenden Flügen flog sie mit aktiver zweiter und ohne dritte Stufe. Wider alle Erwartungen waren alle Flüge der Saturn I erfolgreich, so dass es bei den letzten Testflügen an der Rakete nichts mehr zu testen gab. Die letzten Flüge wurden daher als erste Testflüge der Apollo-Raumschiffe (ohne Servicemodule) sowie zum Transport der Pegasus-Satelliten in die Erdumlaufbahn genutzt. Dabei wurde das Apollo-Raumschiff oberhalb des Transportraumes der Pegasus-Satelliten montiert.

Die Saturn I konnte bis zu 9 t Nutzlast in eine niedrige Erdumlaufbahn von 185 km Höhe und 28° Bahnneigung bringen. Bei einem Transport zum Mond wären maximal 2,2 t Nutzlast möglich gewesen.

Saturn IB

Die Saturn IB diente der Erprobung entweder des kompletten Apollo-Raumschiffs oder der Mondlandefähre in der Erdumlaufbahn. Dabei wurden die meisten Testflüge unbemannt durchgeführt. Aufgrund der zu geringen Nutzlastkapazität konnte mit der Saturn IB das Apollo-Raumschiff nicht zusammen mit der Mondlandefähre gestartet werden.

Die erste Stufe der Saturn IB (S-IB) war weitgehend mit der S-I-Erststufe der Saturn I identisch, jedoch hatte sich gezeigt, dass die sehr großen und schweren Stabilisierungsflossen überdimensioniert waren, weshalb sie durch kleinere und leichtere ersetzt wurden, um das Leergewicht der Stufe zu senken. Außerdem verwendete sie eine überarbeitete und stärkere Version der H-1-Triebwerke.

Die zweite Stufe (S-IVB) war eine stark modifizierte Version der S-IV-Zweitstufe der Saturn I. Sie wurde mit einer zusätzlichen Isolierung der Tanks als dritte Stufe der Saturn V verwendet. Der Durchmesser der Stufe stieg von 5,58 m bei der Saturn I auf 6,6 m bei der Saturn IB an. Außerdem war sie wesentlich länger, so dass sich der Treibstoffvorrat stark vergrößerte. Jetzt stand auch das neue, wesentlich stärkere J-2-Wasserstoff/Sauerstoff-Triebwerk zur Verfügung, von dem in jeder S-IVB-Stufe nur eines verwendet wurde.

Nach dem Abschluss des Apollo-Mondprogramms transportierte die Saturn IB noch drei Mal Astronauten zur Raumstation Skylab und startete ein Apollo-Raumschiff mit einem speziellen Kopplungsadapter für das Apollo-Sojus-Projekt.

Saturn V

Saturn V
Land	Vereinigte Staaten
Hersteller	S-IC: The Boeing Company S-II: North American Aviation S-IVB-500: Douglas Aircraft Company
Startkosten	185–189 Mio. USD (1969) 1020–1040 Mio. USD (Äquivalent 2020)
Raketenfamilie	Saturn
Status	Produktion eingestellt
Aufbau
Höhe	110,6 m
Durchmesser	10,1 m
Startmasse	zwischen 2822 t (Apollo 8) und 2965 t (Apollo 16)
Stufen	3 (Apollo-Programm) 2 (Skylab-Programm)
Stufen
1. Stufe	S-IC
Typ	Flüssig
Triebwerk	5 × F-1
Treibstoff	RP-1, LOX
Brenndauer	168 s
2. Stufe	S-II
Typ	Flüssig
Triebwerk	5 × J-2
Treibstoff	LH2, LOX
Brenndauer	360 s
3. Stufe	S-IVB-500
Typ	Flüssig
Triebwerk	1 × J-2
Treibstoff	LH2, LOX
Brenndauer	165 + 335 s (2 Zündungen)
Starts
Erststart	9. November 1967 um 12:00:01
letzter Start	14. Mai 1973 um 17:30:00
Starts	13
Erfolge	12
Teilerfolge	1 (Apollo 6)
Startplatz	Kennedy Space Center Launch Complex 39
Nutzlastkapazität
Kapazität LEO	125 000 kg, später 141 136 kg
Kapazität Mond	039 710 kg, später 052 759 kg

Die Saturn V war die dreistufige über 100 Meter hohe Trägerrakete für alle bemannten Mondflüge. Nach zwei unbemannten Testflügen wurde die Rakete für einsatzbereit erklärt, der erste bemannte Start wurde gleich dazu genutzt Apollo 8 Ende 1968 auf eine mehrtägige Reise zum Mond zu katapultieren. Bei ihrer zweiten bemannten Mission mit Apollo 9 wurde sie für die ersten Testmanöver der Mondfähre auf einen niedrigen Erdorbit (LEO) begrenzt. Es folgten acht weitere Flüge, jeweils bemannt zum Mond, danach wurden die Mondmissionen eingestellt. Beim letzten, dreizehnten Start einer Saturn V wurde die umgebaute dritte Stufe als Raumstation Skylab in den Erdorbit gebracht.

Entworfen wurde die Saturn V unter der Leitung von Wernher von Braun und Arthur Rudolph vom Marshall Space Flight Center zusammen mit Boeing, North American Aviation, Douglas Aircraft Company und IBM. Zwischen Dezember 1968 und Dezember 1972 brachten neun Saturn V insgesamt 24 Astronauten zum Mond, von denen zwölf den Mond betraten. Drei von diesen Astronauten flogen je zweimal zum Mond.

Die Saturn V konnte anfangs etwa 130 Tonnen Nutzlast in den LEO transportieren und bis zu 45 Tonnen Nutzlast auf einen translunaren Kurs mit einer Geschwindigkeit nahe an der Fluchtgeschwindigkeit beschleunigen. Im Verlaufe des Programms wurde durch strukturelle Optimierung der Antriebsstufen sowie durch schrittweise Verringerung der Treibstoffreserven zum Brennschluss die Nutzlast auf mehr als 140 Tonnen in den LEO und über 50 Tonnen in einen Translunarkurs erhöht.

S-IC-Stufe

Die erste Stufe der Saturn V, die S-IC, war eine komplette Neukonstruktion, die mit den Erststufen der Saturn I und IB außer der verwendeten Treibstoffkombination nichts gemeinsam hatte. Die Stufe hatte bei einer Länge von 42 m einen Durchmesser von 10 m. Mit einer Trockenmasse von 130 Tonnen war sie die bei weitem größte und schwerste Raketenstufe ihrer Zeit. Die Stufe ruhte auf einer 22 Tonnen schweren Schubstruktur, die den Schub der Triebwerke auf die Außenhülle der Rakete übertrug. Darüber befanden sich zwei durch eine Zwischensektion getrennte Tanks. Der untere Tank mit einem Volumen von 810,7 m³ wurde mit RP-1 (Rocket Propellant 1) gefüllt, der obere Tank mit einem Volumen von 1311,1 m³ enthielt flüssigen Sauerstoff (LOX). Die Sauerstoffleitungen liefen von oben auf geradem Weg durch den Treibstofftank zu den Triebwerken hindurch. Diese Bauweise stellte für die Designer der Stufe damals eine neue Herausforderung dar, da somit die Treibstoffleitungen aufwendig isoliert werden mussten, um das Einfrieren des Treibstoffes zu verhindern. Die Stufe verwendete fünf der neuen ebenfalls riesigen F-1-Triebwerke. Die Triebwerke waren in ihrem Schubgerüst so angeordnet wie die fünf Punkte auf einem Würfel, wobei die vier äußeren Triebwerke zur Steuerung schwenkbar waren. Um die Beschleunigung der Rakete nicht zu stark ansteigen zu lassen, wurde während des Fluges das mittlere F-1-Triebwerk 26 Sekunden vor Brennschluss der ersten Stufe abgeschaltet. Die S-IC wurde von Boeing in der Michoud Assembly Facility in New Orleans gebaut.

In jeder der vier Triebwerksabdeckungen am unteren Ende, auf denen die Stabilisierungsflossen montiert waren und die für einen besseren Luftstrom um die Triebwerke sorgten, befanden sich jeweils zwei kleine Feststoffraketen. Diese wurden bei der Stufentrennung gezündet und erzeugten einen Gesamtschub von 391 kN (Angabe für SA-503) entgegen der Flugrichtung, um die Stufe zu verzögern und damit eine größere Distanz zu den Triebwerken der zweiten Stufe zu gewährleisten.

S-II-Stufe

Die zweite Stufe (S-II), ebenfalls eine Neukonstruktion, besaß ebenfalls einen Durchmesser von 10 m und war 24,9 Meter hoch. Sie verwendete die Treibstoffkombination Wasserstoff (LH2)/Sauerstoff (LOX) und hatte einen Tank, der durch einen isolierten Zwischenboden in zwei Räume für die beiden Treibstoffkomponenten getrennt wurde. Dabei befand sich der Tank für den flüssigen Sauerstoff (LOX), die dichtere Komponente, unten. Der Wasserstofftank fasste 1000 m³ und der Sauerstofftank 331 m³. Die Stufe verwendete fünf J-2-Triebwerke, die genauso angebracht waren wie die Triebwerke der Erststufe. Die S-II wurde von North American Aviation’s Space Division in Kalifornien gebaut. Diese Stufe war mit der Erststufe S-IC über einen Zwischenring von gleichem Durchmesser verbunden. Dieser Zwischenring wurde erst nach der Zündung der Triebwerke der S-II abgeworfen, um eine Kollision mit diesen zu vermeiden. Angebracht auf dem Zwischenring befanden sich auf frühen Missionen entweder acht (Apollo 4) oder vier Feststoffraketentriebwerke (Apollo 6 bis Apollo 14). Diese Triebwerke wurden nach der Trennung von der ersten Stufe gezündet, um den Treibstoff vor der Zündung der zweiten Stufe in die Triebwerke zu drücken. Auf späteren Missionen verzichtete man auf diese Zusatztriebwerke, da Verbesserungen der Haupttriebwerke sie überflüssig machten. Vier zusätzliche kleine Feststoffraketentriebwerke befanden sich auf dem kegelförmigen Adapter zwischen der zweiten und dritten Stufe, um wiederum diese voneinander zu trennen.

Die S-IC und S-II waren so groß, dass sie auf dem Seeweg vom Süden bzw. der Westküste der USA nach Florida transportiert werden mussten.

S-IVB-Stufe (500er Serie)

Die dritte Stufe der Saturn V war eine leichte Modifikation der S-IVB-Stufen (200er Serie), welche als zweite Stufe der Saturn IB verwendet wurden. Die Modifikationen beschränkten sich auf eine Änderung der Form des Zwischenstufen-Adapters sowie verstärkte Isolation innerhalb der Tanks, um die Verdampfung des Treibstoffes (flüssiger Wasserstoff) zu verlangsamen. Trotz dieser Isolation ließ man einen Teil des Treibstoffes durch ein Entlüftungssystem kontinuierlich entweichen um ein Bersten des Tanks durch Überdruck zu verhindern und chaotische Bewegungen der Raketenstufe durch Schwappen der Treibstoffe zu reduzieren.

Die S-IVB wurde von einem einzelnen J-2-Triebwerk angetrieben. Um die zweite Zündung des Triebwerks und den Flug zum Mond zu ermöglichen, war die Stufe zusätzlich mit einem System aus mit Helium gefüllten, kugelförmigen Hochdruckbehältern und zwei zusätzlichen Hilfstriebwerken ausgerüstet, welche mit ihrem Schub den Treibstoff auf den Tankboden drückten und somit für das J-2 verfügbar wurden. An der Spitze der Stufe befand sich die von IBM gebaute Instrumenteneinheit Instrument Unit (IU), in welcher Instrumente angebracht waren, die den Flugverlauf und die Funktionalität aller wichtigen Systeme (u. a. Status der Triebwerke) aufzeichneten und über eine Vielzahl von Radiokanälen an die Bodenstationen übermittelten. Die Instrumenteneinheit beherbergte auch den Launch vehicle digital computer (LVDC), dessen Programm die Rakete während des Fluges kontrollierte und für den korrekten Eintritt in die Mondtransferbahn sorgte. Die Stufe fasste 253,2 m³ Wasserstoff und 92,5 m³ Flüssigsauerstoff.

Für den Transport der S-IVB setzte die NASA eine von vier bei Boeing aus dem Transportflugzeug B-377 abgeleiteten B-377SGT-201 Supper Guppy Turbine ein.

Zum Start der Raumstation Skylab wurden von einer modifizierten Saturn V einmalig nur die beiden ersten Stufen benutzt, um die zur Station umgebaute S-IVB-Stufe ins All zu bringen.

Ablauf der Mondmission

S-IC-Sequenz

Die Apollo-Missionen begannen ihre Reise zum Mond vom Startkomplex 39 des John-F.-Kennedy-Space-Centers. Nach dem Start brannte die erste Stufe der Saturn V für 2,5 Minuten und brachte die Rakete so auf eine Höhe von 61 km. Die Geschwindigkeit betrug bei Brennschluss etwa 2300 m/s (ca. 8280 km/h). In diesen 2,5 Minuten wurden etwa 2000 t Treibstoff verbrannt. Etwa 9 Minuten (T +530 Sekunden) nach dem Start stürzte die ausgebrannte erste Stufe in den Atlantik.

S-II-Sequenz

Unmittelbar nach dem Abwurf der ersten Stufe zündete die zweite, kurz darauf wurde der ringförmige Adapter abgeworfen, gefolgt von der Rettungsrakete an der Spitze der Rakete. Die S-II brannte für weitere 6 Minuten, dabei wurde das Mischungsverhältnis automatisch gesteuert, um das vorzeitige Aufbrauchen nur einer der beiden Komponenten zu vermeiden. Der Brennschluss erfolgte in etwa 185 km Höhe bei einer Geschwindigkeit von etwa 6800 m/s (ca. 24480 km/h) über dem westlichen Atlantik.

S-IVB-Sequenz

Für weitere 2,5 Minuten übernahm nun die dritte Stufe den Antrieb. Sie brannte insgesamt bis 12 Minuten nach dem Start und wurde während der nächsten bis zu zweieinhalb Erdumrundungen nicht abgeworfen. Während dieser Zeit wurde das Raumschiff auf Funktionalität überprüft, bis das „Go“ für den Flug zum Mond gegeben werden konnte.

Die dritte Stufe wurde für den Start aus der Erdumlaufbahn in Richtung Mond noch einmal für mehr als 5 Minuten gezündet, nachdem ihr Triebwerk abgekühlt war und die Tanks wieder Nominaldruck aufwiesen. Nach dem Brennschluss war das Raumschiff auf einer Geschwindigkeit von 10,8 km/s (ca. 38880 km/h, etwas weniger als die Fluchtgeschwindigkeit) und auf Kurs zum Mond. Die genaue Geschwindigkeit hing von der Flugbahn ab und war für jede Mission unterschiedlich

Die Mondlandefähre, die während der ganzen Zwischenzeit im oberen Teil der dritten Stufe verweilte, wurde nun nach dem Abkoppeln des Apollo-Raumschiffs und dessen Drehung um 180° aus der Stufe gezogen.

Abschließend musste durch eine Kurzzündung des Triebwerks die dritte Stufe noch auf eine andere Bahn als das Apollo-Raumschiff gebracht werden, damit im Nachhinein keinerlei Kollisionsmöglichkeit gegeben war. Bis Apollo 12 wurde sie in einen solaren Orbit, ab Apollo 13 auf einen Kollisionskurs mit dem Mond gebracht. Der Einschlag wurde mit den von früheren Missionen aufgestellten Seismometern aufgezeichnet.

Größenvergleich: Saturn V, Space Shuttle und Space Launch System

Die Flüge der Saturn-Raketen

Datum	Typ	Nummer	Mission	Bemerkung
27. Oktober 1961	Saturn I	SA-1	SA-1	suborbitaler Test für die erste Stufe: Mit Wasser gefüllter Dummy der zweiten Stufe wurde als Ballast mitgeführt.
25. April 1962		SA-2	SA-2 High Water I	weiterer suborbitaler Testflug für die erste Stufe: Mit Wasser gefüllte zweite Stufe wurde in 105 km Höhe zur Explosion gebracht, um eine künstliche Wolke zu erzeugen.
16. November 1962		SA-3	SA-3 High Water II	wie High Water I: künstliche Wolke in 167 km Höhe
28. März 1963		SA-4	SA-4	weiterer suborbitaler Testflug für die erste Stufe, geplantes Abschalten eines Triebwerks, um zu testen, ob die anderen Triebwerke wie vorgesehen länger arbeiten
29. Januar 1964		SA-5	SA-5	erster Flug einer zweistufigen Saturn I in einen Orbit
28. Mai 1964		SA-6	A-101	mit Dummy des Apollo-Raumschiffs
18. September 1964		SA-7	A-102	mit Dummy des Apollo-Raumschiffs und Fluchtturm
16. Februar 1965		SA-9	A-103 Pegasus 1	mit Dummy des Apollo-Raumschiffs und einem Pegasus-Satelliten
25. Mai 1965		SA-8	A-104 Pegasus 2
30. Juli 1965		SA-10	A-105 Pegasus 3
26. Februar 1966	Saturn IB	SA-201	AS-201	erster Start der Saturn IB und eines Apollo-Raumschiffes, suborbital
5. Juli 1966		SA-203	AS-203	Test einer neuen Instrumenteneinheit und Wiederzündung der zweiten Stufe im Orbit, ohne Raumschiff
25. August 1966		SA-202	AS-202	Test von Mehrfachzündungen des Apollo-Triebwerkes, suborbital
27. Januar 1967	kein Start	SA-204 geplant	Apollo 1	Tödlicher Unfall bei Tests auf der Startrampe, die Mission wurde später als Apollo 1 bezeichnet
9. November 1967	Saturn V	SA-501	Apollo 4	erster Start der Saturn V mit einem unbemannten Apollo-Raumschiff, im Orbit
22. Januar 1968	Saturn IB	SA-204	Apollo 5	erster Testflug der Mondlandefähre (unbemannt)
4. April 1968	Saturn V	SA-502	Apollo 6	letzter unbemannter Testflug einer Saturn-Rakete mit einem Apollo-Raumschiff und einer Mondlandefähre, diverse Probleme (Pogo-Schwingungen, Ausfall von Triebwerken etc.)
11. Oktober 1968	Saturn IB	SA-205	Apollo 7	erster Start der Saturn IB mit einem bemannten Apollo-Raumschiff (ohne Mondlandefähre), Test von Rendezvous-Manövern
21. Dezember 1968	Saturn V	SA-503	Apollo 8	erster bemannter Start der Saturn V und der erste Flug von Menschen in den Mondorbit
3. März 1969		SA-504	Apollo 9	Testflug im Erdorbit zur Erprobung von Rendezvous- und Andockmanövern von Apollo-Raumschiff und Mondlandefähre
18. Mai 1969		SA-505	Apollo 10	Testflug der Mondlandefähre, bei dem Abstiegs-, Aufstiegs-, Rendezvous- und Andockmanöver im Mondorbit geprobt wurden
16. Juli 1969	Saturn V	SA-506	Apollo 11	Erste bemannte Mondlandung  –  Ziel des Apollo-Saturn-Programmes erreicht
14. November 1969	Saturn V	SA-507	Apollo 12	zweite bemannte Mondlandung
11. April 1970		SA-508	Apollo 13	geplante dritte Mondlandung. Die einzige nicht erfolgreiche Apollo-Mondmission
31. Januar 1971		SA-509	Apollo 14	dritte bemannte Mondlandung
26. Juli 1971		SA-510	Apollo 15	vierte bemannte Mondlandung, erstmals wurde ein Mondauto mitgenommen
16. April 1972		SA-511	Apollo 16	fünfte bemannte Mondlandung
7. Dezember 1972		SA-512	Apollo 17	sechste bemannte Mondlandung, bisher letzter Flug von Menschen zum Mond
14. Mai 1973		SA-513	Skylab 1	letzter Start der Saturn V (allerdings nur mit zwei aktiven Stufen), die zur Raumstation Skylab umgebaute dritte Stufe wurde unbemannt in die Erdumlaufbahn gebracht
25. Mai 1973	Saturn IB	SA-206	Skylab 2	erste Besatzung der Raumstation
28. Juli 1973		SA-207	Skylab 3	zweite Besatzung der Raumstation
16. November 1973		SA-208	Skylab 4	dritte und letzte Besatzung der Raumstation
15. Juli 1975		SA-210	ASTP	Apollo-Sojus-Projekt  –  letzter Start einer Saturn-Rakete

Das Ende

Letzte Starts

Der letzte Start der Saturn V erfolgte am 14. Mai 1973, als die Raumstation Skylab in die Erdumlaufbahn gebracht wurde. Der letzte Start einer Saturn-I-B erfolgte am 15. Juli 1975 im Rahmen des Apollo-Sojus-Projekts.

Zum Ende des Apollo-Programms waren noch vier Saturn-IB-Raketen (SA-211 bis SA-214) und zwei Saturn-V-Raketen (SA-514 und SA-515) im Bau. Die betriebsbereite Rakete SA-209 war als Ersatz für das Apollo-Sojus-Projekt verwendet worden.

Drei Saturn-V-Raketen werden zurzeit ausgestellt, jedoch bestehen sie aus Teilen verschiedener Raketen, teils aus flugfähigen Stufen, teils aus Testexemplaren. Das einzige Ausstellungsstück, das vollständig aus flugtauglichen Modulen besteht, liegt seit 1977 in einem Museumsgebäude innerhalb des Lyndon B. Johnson Space Center in Houston. Sie gehört inzwischen dem National Air and Space Museum.

Im Besucherzentrum des Kennedy Space Center sind eine Saturn IB und eine Saturn V ausgestellt. Die Saturn IB ist die SA-209, wobei eine Attrappe des Apollo-Raumschiffes (Facility Verification Vehicle) aufgesetzt wurde, die bis 1968 zur Überprüfung von Vorrichtungen und Abläufen Verwendung fand. Die erste Stufe der Saturn V ist ebenfalls ein Testexemplar, die zweite und die dritte Stufe dagegen stammen von der SA-514, die für Apollo 18 geplant war.

Eine dritte Saturn V (Dynamic Test Vehicle, SA-500 D) steht im U.S. Space & Rocket Center am Marshall Space Flight Center in Huntsville (Alabama). Die drei Stufen des SA-500 D wurden dort für Testzündungen verwendet.

Verbleib der Saturn-Raketen

Nr.	Typ	Verwendungs­zweck (geplant)	Verbleib der Saturn
SA-209	Saturn IB	für Skylab-Rescue-Mission	Kennedy Space Center
SA-211		–	1. Stufe: Alabama Welcome Center bei Ardmore
SA-212		–	– (2. Stufe zu Skylab umgebaut)
SA-213		–	– (nur 1. Stufe gebaut)
SA-214		–	– (nur 1. Stufe gebaut)
SA-513	Saturn V	1. und 2. Stufe für Skylab	3. Stufe: Lyndon B. Johnson Space Center
SA-514		(für Apollo 18)	1. Stufe: Lyndon B. Johnson Space Center 2. und 3. Stufe: Kennedy Space Center
SA-515		(für Apollo 19)	1. Stufe: bis Juni 2016: Michoud Assembly Facility, 1. Stufe: seitdem: John C. Stennis Space Center 2. Stufe: Lyndon B. Johnson Space Center 3. Stufe: National Air and Space Museum

Ein J-2-Triebwerk der zweiten Stufe der Saturn-V steht im Mensa-Foyer der Hochschule Mittweida.

Technische Daten

Typ	Stufen	Höhe	Durchmesser	max. Nutzlast	Startmasse	Startschub	Einsatz
Saturn I	2	57,9 m / 37,7 m	6,55 m / 5,58 m	9 t	512,0 t	06622 kN	1961–65
Saturn IB		68,0 m / 43,0 m	6,60 m	18 t	588,0 t	07126 kN	1966–75
Saturn V	3	110,6 m / 85,0 m	10,06 m / 6,60 m	120 t 140 t	2934,8 t	33851 kN	1967–73

Höhe angegeben mit und ohne Apollo-Raumschiff. Nutzlast bezieht sich auf die Nutzlast in einem Low Earth Orbit (LEO).

Saturn I

Stufe	Länge × Durchmesser	Triebwerke	Treibstoff	Hersteller
1 (S-IB)	24,5 m × 6,53 m	8 × H-1	RP-1, Sauerstoff	Chrysler
2 (S-IV)	10,0 m × 5,58 m	6 × RL-10	Wasserstoff, Sauerstoff	Douglas Aircraft Company

Die Gesamthöhe von 50 m ergibt sich aus zusätzlichen Stufenadaptern – unter anderem für die Parkbucht, die von den Pegasus-Satelliten genutzt wurde – sowie dem Apollo-Mutterschiff einschließlich der Apollo-Rettungsrakete.

Saturn IB

Stufe	Länge × Durchmesser	Triebwerke	Treibstoff	Hersteller
1 (S-IB)	24,5 m × 6,53 m	8 × H-1	RP-1, Sauerstoff	Chrysler
2 (S-IVB)	18,0 m × 6,60 m	1 × J-2	Wasserstoff, Sauerstoff	Douglas Aircraft Company

Die Gesamthöhe von 68 m ergibt sich aus zusätzlichen Stufenadaptern – unter anderem für die Parkbucht des Lunar Module – sowie dem Apollo-Mutterschiff einschließlich der Apollo-Rettungsrakete.

Saturn V

Stufe	Länge × Durchmesser	Triebwerke	Treibstoff	Hersteller
1 (S-IC)	42,0  m × 10,0 m	5 × F-1	RP-1, Sauerstoff	North American Rockwell (NAR)
2 (S-II)	24,0  m × 10,0 m	5 × J-2	Wasserstoff, Sauerstoff	North American Aviation
3 (S-IVB)	17,2 m × 06,6 m	1 × J-2	Wasserstoff, Sauerstoff	Douglas Aircraft Company

Die Gesamthöhe von 110,6 m ergibt sich aus zusätzlichen Stufenadaptern – unter anderem für die Parkbucht des Lunar Module – sowie dem Apollo-Mutterschiff einschließlich der Apollo-Rettungsrakete.

Trivia

Der Start einer Saturn V soll – nach der Explosion einer Atombombe – das am weitesten zu hörende menschengemachte Geräusch gewesen sein. Im etwa 18 Kilometer entfernten Titusville zerbrachen bei jedem Start Dutzende Scheiben, im Startbunker fiel Putz von der Decke.

44 Jahre nach der ersten Mondlandung ließ der Gründer von Amazon, Jeff Bezos, Teile von NASA-Raketen aus den 1960er und 1970er Jahren aus einer Tiefe von etwa 4300 Meter aus dem Atlantik bergen. Dazu gehörten auch Teile von zwei Raketenantrieben des Typs F-1.

Galerie

• 
  Start der ersten Saturn IB SA-201
• 
  Saturn I SA-4 auf dem Startplatz
• 
  Startvorbereitungen der vierten Saturn IB SA-204
• 
  Start der Saturn V mit Apollo 8 an der Spitze
• 
  Saturn V im Kennedy Space Center – F-1-Triebwerke der ersten Stufe
• 
  Saturn-V-Antrieb (erste Stufe S-IC) und Wernher von Braun
• 
  Eine Saturn V startete 1973 mit der Raumstation Skylab

• 
  Schema der Saturn V mit Angabe der Tankvolumina
  (die Höhe wird fälschlicherweise mit 101,6 m statt mit 110,6 m angegeben)
• 
  Saturn V – Apollo-Konfiguration (1967)
• 
  Alle Starts der Saturn-V-Raketen von 1967 bis 1973

Literatur

• Gene Kranz: Failure Is Not an Option: Mission Control from Mercury to Apollo 13 and Beyond. Simon & Schuster, New York 2009, ISBN 978-1-4391-4881-5.

Weblinks

Commons: Saturn – Album mit Bildern und Videos

• U.S. Space & Rocket Center: The FIRST test of all five F-1 Engines in 1965 auf YouTube.
• NASA – Stages to Saturn (englisch)
• NASA – Saturn Illustrated Chronology (englisch)
• Gunter’s Space Page – Seite zu fast allen Saturnversionen (englisch)
• Ausführliche Seite zu den Saturn-I- und IB-Raketen
• Ausführliche Seite zur Saturn-V-Rakete
• Ausführliche Seite zu den Saturn-Raketen

US-amerikanische Trägerraketen