home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Multimedia Mania / abacus-multimedia-mania.iso / dp / 0096 / 00968.txt < prev    next >
Text File  |  1993-07-27  |  30KB  |  483 lines

  1. $Unique_ID{bob00968}
  2. $Pretitle{}
  3. $Title{Apollo Expeditions To The Moon
  4. Chapter 4: The Spaceships}
  5. $Subtitle{}
  6. $Author{Low, George M.}
  7. $Affiliation{NASA}
  8. $Subject{apollo
  9. spacecraft
  10. module
  11. flight
  12. lunar
  13. oxygen
  14. changes
  15. lm
  16. moon
  17. system
  18. see
  19. pictures
  20. see
  21. figures
  22. }
  23. $Date{1975}
  24. $Log{See Service Module*0096801.scf
  25. See Wally Schirra*0096802.scf
  26. See Reentry Test*0096803.scf
  27. }
  28. Title:       Apollo Expeditions To The Moon
  29. Author:      Low, George M.
  30. Affiliation: NASA
  31. Date:        1975
  32.  
  33. Chapter 4: The Spaceships
  34.  
  35.      On April 3, 1967, NASA 2, a Grumman Gulfstream, was taxiing for takeoff
  36. at Washington National Airport.  Bob Gilruth, Director of NASA's Manned Space-
  37. craft Center and 1 (his Deputy at that time) were about to return to Houston
  38. after a series of meetings in Washington.  But just before starting down the
  39. runway, the pilot received a cryptic message from the tower: return to the
  40. terminal and ask the passengers to wait in the pilot's lounge.  Soon arrived
  41. Administrator Jim Webb, his Deputy Bob Seamans, George Mueller, the head of
  42. Manned Space Flight, and Apollo Program Director Sam Phillips.  Counting Bob
  43. Gilruth, everybody in the NASA hierarchy between me and the President was
  44. there.
  45.  
  46.      Jim Webb, using fewer words than usual, came right to the point: Apollo
  47. was faltering; the catastrophic fire on January 27 that had taken the lives of
  48. three astronauts had been a major setback.  All its consequences were not yet
  49. known; time was running out on the Nation's commitment to land on the Moon
  50. before the end of the decade.  Then the punch line: NASA wanted me to take on
  51. the task of rebuilding the Apollo spacecraft, and to see to it that we met the
  52. commitment.
  53.  
  54.      Thus began the most exciting, most demanding, sometimes most frustrating,
  55. and always most challenging 27 months in my career as an engineer.  Not that
  56. Apollo was completely new to me.  Six years earlier I had chaired the NASA
  57. committee that recommended a manned lunar landing and provided the background
  58. work for President Kennedy's decision to go to the Moon.  In the intervening
  59. years I had not been involved in the day-to-day engineering details of the
  60. Apollo spaceships - met 27 months later, sitting at a console in the Launch
  61. Control Center during the final seconds of the countdown for Apollo 11, I had
  62. come to know and understand two of the most complex flying machines ever built
  63. by man.
  64.  
  65. Two Magnificent Flying Machines
  66.  
  67.      But in April 1967 these machines were essentially strangers to me.  How
  68. were they designed?  How were they built and tested?  What were their
  69. strengths and their weaknesses?  Above all, what flaw in their design had
  70. caused the fire, and what other flaws lurked in their complexity?
  71.  
  72.      First there was the command and service module - the CSM - collectively a
  73. single spacecraft, but separable into two components (the command module and
  74. the service module) for the final minutes of reentry.  It was built by North
  75. American Rockwell in Downey, California, a place which would become one of my
  76. many "homes" for the next 27 months.  The command module was compact, solid,
  77. and sturdy, designed with one overriding consideration: to survive the fiery
  78. heat of reentry as it abandoned the service module and slammed back into the
  79. atmosphere at the tremendous speed of 25,000 miles an hour.  It was a
  80. descendant of Mercury and Gemini, but its task was much more difficult.  The
  81. speed of reentry from the Moon is nearly one and one-half times as fast as
  82. returning from Earth orbit; to slow down from that speed required the
  83. dissipation of great amounts of energy.  In fact, there is enough energy at
  84. reentry to melt and vaporize all the material in the command module several
  85. times over, so the spacecraft had to be protected by an ablative heat shield
  86. that charred and slowly burned away, thereby protecting all that it
  87. surrounded.  The command module was also crammed with equipment and
  88. subsystems: and of course three men lived in it for most of the lunar journey,
  89. and one of them for all of it.  It was cone-shaped, with a blunt face for
  90. reentry; it was 11 feet long, 13 feet in diameter, and weighed 6 tons.
  91.  
  92.      The service module was the quartermaster of the pair.  It carried most of
  93. the stores needed for the journey through space; oxygen, power-generation
  94. equipment, and water as a byproduct of power generation.  More than that, it
  95. had a propulsion system bigger and more powerful than many upper stages of
  96. present launch vehicles.  It made all the maneuvers needed to navigate to the
  97. Moon, to push itself and the lunar module into lunar orbit, and to eject
  98. itself out of orbit to return to Earth.  The service module was a cylinder 13
  99. feet in diameter and 24 feet long.  Fully loaded it weighed 26 tons.
  100.  
  101.      Then there was the lunar module (LM, pronounced LEM, which had actually
  102. been its designation - for lunar excursion module until someone decided that
  103. the word "excursion" might lend a frivolous note to Apollo).  LM was the first
  104. true space-ship; it was hidden in a cocoon during the launch through the
  105. atmosphere because it could operate only in the vacuum of space.  Built by
  106. Grumman in Bethpage, New York (another of my many homes away from home), it
  107. was somewhat flimsy, with paperthin walls and spindly legs.  Its mission was
  108. to carry two explorers from lunar orbit to the surface of the Moon, provide a
  109. base for them on the Moon, and then send its upper half back into lunar orbit
  110. to a rendezvous with its mother ship, the CSM.  Designed by aeronautical
  111. engineers who for once did not have to worry about airflow and streamlining,
  112. it looked like a spider, a gargantuan, other-world insect that stood 23 feet
  113. tall and weighed 16 tons.  When Jim McDivitt returned from Apollo 9, LM's
  114. first manned flight, he gave me a photograph of his Spider in space, with this
  115. caption: "Many thanks for the funny-looking spacecraft.  It sure flies better
  116. than it looks."
  117.  
  118.      These were the Apollo spacecraft: two machines, 17 tons of aluminum,
  119. steel, copper, titanium, and synthetic materials; 33 tons of propellant; 4
  120. million parts, 40 miles of wire, 100,000 drawings, 26 subsystems, 678
  121. switches, 410 circuit breakers.
  122.  
  123.      To look after them there was a brand-new program manager who would have
  124. to leap upon this fast-moving train, learn all about it, decide what was good
  125. enough and what wasn't, what to accept, and what to change.  In the meanwhile,
  126. the clock ticked away, bringing the end of the decade ever closer.
  127.  
  128. Complex Subsystems Performed Vital Functions
  129.  
  130.      At the heart of each spacecraft were its subsystems. "Subsystem" is
  131. space-age jargon for a mechanical or electronic device that performs a
  132. specific function such as providing oxygen, electric power, and even bathroom
  133. facilities.  CSM and LM subsystems performed similar functions, but differed
  134. in their design because each had to be adapted to the peculiarities of the
  135. spacecraft and its environment.
  136.  
  137.      Begin with the environmental control system - the life-support system for
  138. man and his machine.  It was a marvel of efficiency and reliability, with
  139. weight and volume at a premium.  A scuba diver uses a tank of air in 60
  140. minutes; in Apollo an equivalent amount of oxygen lasted 15 hours.  Oxygen was
  141. not simply inhaled once and then discarded: the exhaled gas was scrubbed to
  142. eliminate its CO, recycled, and reused.  At the same time, its temperature was
  143. maintained at a comfortable level, moisture was removed, and odors were
  144. eliminated.  That's not all: the same life-support system also maintained the
  145. cabin at the right pressure, provided hot and cold water, and a circulating
  146. coolant to keep all the electronic gear at the proper temperature. (In the
  147. weightless environment of space, there are no convective currents, and
  148. equipment must be cooled by means of circulating fluids.) Because astronauts'
  149. lives depended on this system, most of the functions were provided with
  150. redundancy - and yet the entire unit was not much bigger than a window air
  151. conditioner.
  152.  
  153. [See Service Module: Service module.]
  154.  
  155.      How do you generate enough electric power to run a ship in space?  In the
  156. CSM, the answer was fuel cells: in the LM, storage batteries.  Apollo fuel
  157. cells used oxygen and hydrogen stored as liquids at extremely cold
  158. temperatures that when combined chemically yielded electric power and, as a
  159. byproduct, water for drinking. (In early flights the water contained entrapped
  160. bubbles of hydrogen, which caused the astronauts no real harm but engendered
  161. major gastronomical discomfort.  This led to loud complaints, and the problem
  162. was finally solved by installing special diaphragms in the system.) The
  163. fuel-cell power system was efficient, clean, and absolutely pollution-free.
  164. Storing oxygen and hydrogen required new advances in leakproof insulated
  165. containers.  If an Apollo hydrogen tank were filled with ice and placed in a
  166. room at 70 degrees_F, it would take 8.5 years for the ice to melt. If an
  167. automobile tire leaked at the same rate as these tanks, it would take 30
  168. million years to go flat.
  169.  
  170.      "Houston, this is Tranquility." These words soon would be heard from
  171. another world, coming from an astronaut walking on the Moon, relayed to the
  172. LM, then to a tracking station in Australia or Spain or California, and on to
  173. Mission Control in Houston with only two seconds' delay.  Communications from
  174. the Moon were clearer and certainly more reliable than they were from my home
  175. in Nassau Bay (a stone's throw from the Manned Spacecraft Center to downtown
  176. Houston.  At the same time, a tiny instrument would register a reading in the
  177. astronauts' life-support system, and a few seconds later an engineer in
  178. Mission Control would see a variation in oxygen pressure, or a doctor a change
  179. in heart rate: and around the world people would watch on their home
  180. television sets.  Behind all of this would be the Apollo communications system
  181. designed to be the astronauts' life line back to Earth, to be compact and
  182. lightweight, and yet to function with absolute reliability; an array of
  183. receivers, transmitters, power supplies and antennas, all tuned to perfection,
  184. that allowed the men and equipment on the ground to extend the capabilities of
  185. the astronauts and their ships. (Later on, when the computer on Apollo 11's LM
  186. was overloaded during the critical final seconds of the landing, it was this
  187. communications system that enabled a highly skilled flight controller named
  188. Steve Bales to tell Neil Armstrong that it was safe to disregard the overload
  189. alarms and to go ahead with the lunar landing.)
  190.  
  191.      If you had to single out one subsystem as being most important, most
  192. complex, and yet most demanding in performance and precision, it would be
  193. Guidance and Navigation.  Its function: to guide Apollo across 250,000 miles
  194. of empty space; achieve a precise orbit around the Moon; land on its surface
  195. within a few yards of a predesignated spot; guide LM from the surface to a
  196. rendezvous in lunar orbit; guide the CM to hit the Earth's atmosphere within a
  197. 27-mile "corridor" where the air was thick enough to capture the spacecraft,
  198. and yet thin enough so as not to burn it up; and finally land it close to a
  199. recovery ship in the middle of the Pacific Ocean.  Designed by the
  200. Massachusetts Institute of Technology under Stark Draper's leadership, G&N
  201. consisted of a miniature computer with an incredible amount of information in
  202. its memory; an array of gyroscopes and accelerometers called the inertial-
  203. measurement unit; and a space sextant to enable the navigator to take star
  204. sightings.  Together they determined precisely the spacecraft location between
  205. Earth and Moon, and how best to burn the engines to correct the ship's course
  206. or to land at the right spot on the Moon with a minimum expenditure of fuel.
  207. Precision was of utmost importance; there was no margin for error, and there
  208. were no reserves for a missed approach to the Moon.  In Apollo 11, Eagle
  209. landed at Tranquility Base, after burning its descent engine for 12 minutes,
  210. with only 20 seconds of landing fuel remaining.
  211.  
  212.      But the guidance system only told us where the spacecraft was and how to
  213. correct its course.  It provided the brain, while the propulsion system
  214. provided the brawn in the form of rocket engines, propellant tanks, valves,
  215. and plumbing.  There were 50 engines on the spacecraft, smaller but much more
  216. numerous than those on the combined three stages of the Saturn that provided
  217. the launch toward the Moon.  Most of them - 16 on the LM, 16 on the SM, and 12
  218. on the CM - furnished only 100 pounds of thrust apiece; they oriented the
  219. craft in any desired direction just as an aircraft's elevators, ailerons, and
  220. rudder control pitch, roll, and yaw.
  221.  
  222.      Three of the engines were much larger.  On the service module a 20,500-
  223. pound-thrust engine injected Apollo into lunar orbit, and later brought it
  224. back home; on the LM there was a 10,500-pound-thrust engine for descent, and a
  225. 3500 pounder for ascent.  All three had to work: a failure would have stranded
  226. astronauts on the Moon or in lunar orbit.  They were designed with reliability
  227. as the number one consideration.  They used hypergolic propellants that burned
  228. spontaneously on contact and required no spark plugs; the propellants were
  229. pressure-fed into the thrust chamber by bottled helium, eliminating complex
  230. pumps; and the rocket nozzles were coated with an ablative material for heat
  231. protection, avoiding the need for intricate cooling systems.
  232.  
  233.      Three other engines could provide instant thrust at launch to get the
  234. spacecraft away from the Saturn if it should inadvertently tumble or explode.
  235. The largest of these produced 160,000 pounds of thrust, considerably more than
  236. the Redstone booster which propelled Alan Shepard on America's first manned
  237. spaceflight. (Since we never had an abort at launch, these three were never
  238. used.)
  239.  
  240.      There were other subsystems, each with its own intricacies of design,
  241. and, more often than not, with its share of problems.  There were displays and
  242. controls, backup guidance systems, a lunar landing gear on the LM and an Earth
  243. landing system (parachutes) on the CM, and a docking system designed with the
  244. precision of a Swiss watch, yet strong enough to stop a freight car. There
  245. were also those things that fell between the subsystems: wires, tubes,
  246. plumbing, valves, switches, relays, circuit breakers, and explosive charges
  247. that started, stopped, ejected, separated, or otherwise activated various
  248. sequences.
  249.  
  250. A Tragic Fire Takes Three Lives
  251.  
  252.      Apollo in January 1967 was adjudged almost ready for its first manned
  253. flight in Earth orbit.  And then disaster.  A routine test of Apollo on the
  254. launching pad at Cape Kennedy.  Three astronauts - Grissom, White, and Chaffee
  255. in their spacesuits in a 100-percent oxygen environment.  A tiny spark,
  256. perhaps a short circuit in the wiring.  It was all over in a matter of
  257. seconds.  Yet it would be 21 months before Apollo would again be ready to fly.
  258.  
  259.      By April 1967, when I was given the Apollo spacecraft job, an
  260. investigation board had completed most of its work.  The board was not able to
  261. pinpoint the exact cause of the fire, but this only made matters worse because
  262. it meant that there were probably flaws in several areas of the spacecraft.
  263. These included the cabin environment on the launch pad, the amount of
  264. combustible material in the spacecraft, and perhaps most important, the
  265. control (or lack of control) of changes.
  266.  
  267.      Apollo would fly in space with a pure oxygen atmosphere at 5 psi (pounds
  268. per square inch), about one-third the pressure of the air we breathe.  But on
  269. the launching pad, Apollo used pure oxygen at 16 psi, slightly above the
  270. pressure of the outside air.  Now it happens that in oxygen at 5 psi things
  271. will generally burn pretty much as they do in air at normal pressures.  But in
  272. 16 psi oxygen most nonmetallic materials will burn explosively; even steel can
  273. be set on fire.  Mistake number one: Incredible as it may sound in hindsight,
  274. we had all been blind to this problem.  In spite of all the care, all the
  275. checks and balances, all the "what happens if's," we had overlooked the hazard
  276. on the launching pad.
  277.  
  278.      Most nonmetallic things will burn even in air or 5 psi oxygen unless they
  279. are specially formulated or treated.  Somehow, over the years of development
  280. and test, too many nonmetals had crept into Apollo.  The cabin was full of
  281. velcro cloth, a sort of space-age baling wire, to help astronauts store and
  282. attach their gear and checklists.  There were paper books and checklists, a
  283. special kind of plastic netting to provide more storage space, and the
  284. spacesuits themselves, made of rubber and fabric and plastic.  Behind the
  285. panels there were wires with nonmetallic insulation, and switches and circuit
  286. breakers in plastic cases.  There were also gobs of insulating material called
  287. RTV. (In Gordon Cooper's Mercury flight, some important electronic gear had
  288. malfunctioned because moisture condensed on its uninsulated terminals.  The
  289. solution for Apollo had been to coat all electronic connections with RTV,
  290. which performed admirably as an insulator, but, as we found out later, burned
  291. in an oxygen environment.) Mistake number two: Far too much nonmetallic
  292. material had been incorporated in the construction of the spacecraft.
  293.  
  294.      There is an old saying that airplanes and spacecraft won't fly until the
  295. paper equals their weight.  There was a time when two men named Orville and
  296. Wilbur Wright could, unaided, design and build an entire airplane, and even
  297. make its engine.  But those days are long gone.  When machinery gets as
  298. complex as the Apollo spacecraft, no single person can keep all of its details
  299. in his head.  Paper, therefore, becomes of paramount importance: paper to
  300. record the exact configuration; paper to list every nut and bolt and tube and
  301. wire; paper to record the precise size, shape, constitution, history, and
  302. pedigree of every piece and every part.  The paper tells where it was made,
  303. who made it, which batch of raw materials was used, how it was tested, and how
  304. it performed.  Paper becomes particularly important when a change is made, and
  305. changes must be made whenever design, engineering, and development proceed
  306. simultaneously as they did in Apollo.  There are changes to make things work,
  307. and changes to replace a component that failed in a test, and changes to ease
  308. an astronaut's workload or to make it difficult to flip the wrong switch.
  309.  
  310.      Mistake number three: In the rush to prepare Apollo for flight, the
  311. control of changes had not been as rigorous as it should have been, and the
  312. investigation board was unable to determine the precise detailed configuration
  313. of the spacecraft, how it was made, and what was in it at the time of the
  314. accident.  Three mistakes, and perhaps more, added up to a spark, fuel for a
  315. fire, and an environment to make the fire explosive in its nature. And three
  316. fine men died.
  317.  
  318. [See Wally Schirra: Wally Schirra makes sure his crew cannot be trapped.]
  319.  
  320. And then the Rebuilding Began
  321.  
  322.      Now time was running out.  The race against time began, with only 33
  323. months remaining from April 1967 and the end of the decade.  The work to be
  324. done appeared to be overwhelming and dictated 18-hour days, seven days a week.
  325. My briefcase was my office, my suitcase my home, as I moved from Houston to
  326. Downey, to Bethpage, to Cape Kennedy, and back to Houston again.  At
  327. Tranquility Base, the Sun would only rise 33 more times before 1970.
  328.  
  329.      Rebuilding meant changes and changes meant trouble if they were not kept
  330. under perfect control.  Our solution was the CCB, the Configuration Control
  331. Board.  On it were some of the best engineers in the world: my two deputies,
  332. Ken Kleinknecht and Rip Bolender; Apollo's Assistant for Flight Safety, Scott
  333. Simpkinson; Max Faget, Houston's Chief Engineer; Chris Kraft, the Chief of
  334. Flight Operations; Deke Slayton, the head of the astronauts; Dale Myers for
  335. North American Rockwell; and Joe Gavin for Grumman.  The Board was rounded out
  336. with Chuck Berry for medical inputs and Bill Hess for science.  It was
  337. organized by my technical assistant, George Abbey, who knew everything about
  338. everybody on Apollo, and who was always able to get things done.  I was its
  339. chairman and made all decisions.  Arguments sometimes got pretty hot as
  340. technical alternatives were explored.  In the end I would decide, usually on
  341. the spot, always explaining my decision openly and in front of those who liked
  342. it the least.  To me, this was the true test of a decision to look straight
  343. into the eyes of the person most affected by it, knowing full well that months
  344. later on the morning of a flight, I would look into the eyes of the men whose
  345. lives would depend on that decision.  One could not make any mistakes.
  346.  
  347.      When I wasn't sure of myself or when I didn't trust my judgment, I knew
  348. where to go to get help -- Bob Gilruth, my boss, who himself had been through
  349. every problem in Mercury.  An extremely able engineer, Bob had acquired great
  350. wisdom over the years dealing with men and their flying machines.  Bob was
  351. always there when I needed him.
  352.  
  353.      The CCB met every Friday, promptly at noon, and often well into the
  354. night.  From June 1967 to July 1969 the Board met 90 times, considered 1697
  355. changes and approved 1341.  We dealt with changes large and small, discussed
  356. them in every technical detail, and reviewed their cost and schedule impact.
  357. Was the change really necessary?  What were its effects on other parts of the
  358. machine, on computer programs, on the astronauts, and on the ground tracking
  359. systems?  Was it worth the cost, how long would it take, and how much would it
  360. weigh?
  361.  
  362.      We redesigned the command module hatch to open out instead of in, because
  363. the old hatch had been a factor in trapping Grissom, White, and Chaffee inside
  364. their burning craft.  This may sound simple, but it wasn't.  An inward-opening
  365. hatch was much easier to build, because when it was closed it tended to be
  366. self-sealing since the pressure inside the spacecraft forced it shut.  The
  367. opposite was true for an outward-opening hatch, which had to be much sturdier,
  368. and hence heavier, with complicated latches.
  369.  
  370.      We rewired the spacecraft, rerouted wire bundles, and used better
  371. insulation on the wires.  We looked at every ounce of nonmetallic material,
  372. removed much of it, and concocted new materials for insulation and for
  373. pressure suits.  We invented an insulating coating that would not burn, only
  374. to find that it would absorb moisture and become a conductor, so we had to
  375. invent another one.  Pressure suits had to shed their nylon outer layer, to be
  376. replaced with a glass cloth; but the glass would wear away quickly, and shed
  377. fine particles which contaminated the spacecraft and caused the astronauts to
  378. itch.  The solution was a coating for the glass cloth.  We solved the problem
  379. of fire in the space atmosphere of 5 psi oxygen; but try as we might, we could
  380. not make the ship fireproof in the launch-pad atmosphere of 16 psi oxygen.
  381. Then Max Faget came up with an idea: Launch with an atmosphere that was 60
  382. percent oxygen and 40 percent nitrogen, and then slowly convert to pure oxygen
  383. after orbit had been reached and the pressure was 5 psi.  The 60-40 mixture
  384. was a delicate balance between medical requirements on the one hand (too much
  385. nitrogen would have caused the bends as the pressure decreased) and
  386. flammability problems on the other.  It worked.
  387.  
  388.      Weight is a problem in the design of any flying machine.  Apollo, with
  389. its many changes, was anything but an exception.  Problems are always easier
  390. to solve if one can afford a little leeway for making a change, but difficult
  391. and expensive if there is no weight margin.  In the command module, we found a
  392. way to gain an extra 1000 pound margin by redesigning the parachute to handle
  393. a heavier GM.  This margin made other CM changes relatively simple, and
  394. certainly less costly and time consuming.
  395.  
  396.      For LM there was no such solution.  We had to shave an ounce here,
  397. another there, to make room for the changes that had to be made.  It was
  398. difficult, lengthy, and expensive.
  399.  
  400. Testing and Retesting to Get Ready for Flight
  401.  
  402.      We tested for "sneak circuits" (inadvertent electrical paths), discovered
  403. some, and made changes.  We ran a "failure mode and effects analysis" a search
  404. for all the "what happens if's" and made more changes.  We tested, and
  405. retested, and changed and fixed and tested again.  We set off small explosive
  406. charges inside the burning rocket engines, and to our horror found the
  407. all-important LM ascent engine was prone to catastrophic instability - a way
  408. of burning that could destroy the engine on takeoff and leave the astronauts
  409. stranded on the Moon.  Much to the consternation of my bosses in Washington,
  410. we sent out new bids and selected a different contractor who built a new
  411. engine faster than anyone believed possible.  But it worked.
  412.  
  413.      No detail was too small to consider.  We asked questions, received
  414. answers, asked more questions.  We woke up in the middle of the night,
  415. remembering questions we should have asked, and jotted them down so we could
  416. ask them in the morning.  If we made a mistake, it was not because of any lack
  417. of candor between NASA and contractor, or between engineer and astronaut; it
  418. was only because we weren't smart enough to ask all the right questions. Every
  419. question was answered, every failure understood, every problem solved.
  420.  
  421.      We built mockups of the entire spacecraft, and tried to set them on fire.
  422. If they burned, we redesigned, rebuilt, and tried again.  By vibration we
  423. tried to shake things apart; we tested in chambers simulating the vacuum of
  424. space, the heat of the Sun, and the cold of the lunar night.  We subjected all
  425. systems to humidity and salt spray, to the noise of the booster, and the shock
  426. of a hard landing.  We dropped the command module into water to simulate
  427. normal landings and on land to test for emergency landings; we plopped the
  428. lunar module on simulated lunar terrain.  We over-stressed and overloaded
  429. until things broke, and if they broke too soon, we redesigned and rebuilt and
  430. tested again.
  431.  
  432.      The final exam came in flight.  First the command module was tested with
  433. only the launch-escape tower, against the possibility of a Saturn exploding on
  434. the launch pad.  Then we launched the GSM on a special booster, the Little Joe
  435. II, to see whether it would survive if the Saturn should fail in the
  436. atmosphere, when air loads are at their peak. (There is a big difference
  437. between manned and unmanned flight.  If the launch vehicle should stray off
  438. course while lifting an automated payload, the range safety officer could
  439. press a button and destroy booster and payload together; in manned flight the
  440. spacecraft would first be separated from the errant booster, which would then
  441. be blown up before it wandered off, leaving the GM to be carried to safety by
  442. the launch escape tower.  This separation maneuver demanded the utmost in
  443. speed and power.)
  444.  
  445.      The CSM, unmanned, was flown twice on the Saturn 1B (1,600,000 pounds of
  446. thrust).  Then, on November 9, 1967, came the most critical test of all:
  447. Apollo 4, the first flight of the Saturn V (7,500,000 pounds), would subject
  448. the CSM to the lunar return speed of 25,000 mph.  After achieving an altitude
  449. of 10,000 miles, the spacecraft's engines drove Apollo back down into the
  450. atmosphere at unprecedented speed.  Temperatures on the heat shield reached
  451. 50000 F, more than half the surface temperature of the Sun.  The heat shield
  452. charred as expected, but the inside of the cabin remained at a comfortable 700
  453. F.  A major milestone had been passed.
  454.  
  455. [See Reentry Test: Charred but perfectly intact, the CM here had passed its
  456. most severe test of reentry at a speed of 25,000 mph.]
  457.  
  458.     Apollo 5 on January 22, 1968, was the first flight test of LM - an
  459. unmanned flight in Earth orbit that put the lunar module through its paces.
  460. There were problems.  The computer shut down the LM's descent engine
  461. prematurely on its first burn.  But then the flight controllers on the ground
  462. took over and continued the flight with an alternate mission.  Now another
  463. question arose: Should we repeat this flight?  Grumman felt we should; 1
  464. disagreed.  After considerable technical debate, we decided that the next
  465. flight with LM would be manned which it was, 14 months later.
  466.  
  467.      Apollo 6, three months after Apollo 5, was to be a simple repeat of
  468. Apollo 4, but it wasn't.  The Saturn had problems, and so did the spacecraft
  469. adapter - that long conical section which joined the CSM to the booster, and
  470. which also served as LM's cocoon. (The spacecraft itself did a beautiful job.)
  471. After a fantastic piece of detective work by Don Arabian, our chief test
  472. engineer, we found a flaw in the manufacturing of the honeycomb structure of
  473. the adapter, and how to fix it.
  474.  
  475.      October 11, 1968.  Eighteen months since that day in the pilot's lounge
  476. at Washington Airport when 1 said yes, 1 would take on Apollo. Eighteen of the
  477. greatest months an engineer could ask for.  In that time 150,000 Americans had
  478. worked around the clock, dedicating their skills and their lives to forge two
  479. of the most magnificent flying machines yet devised: CSM and LM.  It was a
  480. beautiful morning in Florida, just the kind of morning for another launch.
  481. This time Apollo was ready for its men.
  482.  
  483.