上週日，SpaceX發射了一枚獵鷹9號火箭，將搭載龍飛船送往國際太空站。在發射直播過程中，SpaceX交替播放的畫面中，有一個是燃料箱內部的鏡頭。這段畫面被製作成了一個非常引人入勝的GIF動畫，但這並非我們第一次在發射過程中看到燃料箱內部的景象。早在1960年代，NASA就曾使用攝影機研究並了解其運載火箭內部的運作。
土星系列火箭是阿波羅登月計畫得以實現的關鍵。它由沃納·馮·布勞恩及其火箭工程師團隊於1960年代初構思而成。當他們從美國陸軍調任至NASA馬歇爾太空中心時，他們帶來了名為C-3的三級火箭概念：第一級CI由F-1發動機提供動力，第二級S-II由J-2發動機提供動力，第三級S-IV由RL-10發動機提供動力。到1961年秋季，馮·布勞恩已經構思出一個更大的版本，名為C-4，它與C-3基本上相同，但使用了動力更強勁的第三級S-IVB。不久之後，他又構想出一個更大的火箭，名為C-5，它的第一級使用了五台F-1發動機，第三級則使用了同樣動力強勁的S-IVB發動機。
這一系列火箭的字母編號最終被棄用，取而代之的是「土星」這個名稱；之所以如此命名，是因為土星是太陽系中距離太陽第二近的行星，緊隨木星系列火箭之後。然而，數字編號卻保留了下來，由此產生了土星一號、土星IB（原C-4）和土星五號。
這些火箭的結構各不相同，但也有一些基本相似之處，例如各級燃燒的燃料。第一級燃燒低溫液態氧和火箭級煤油的混合燃料，第二級和第三級燃燒液態氧和液態氫的混合燃料。
一台攝影機捕捉到了第五枚土星1號火箭煤油箱內部的景象。這枚火箭執行了SA-5任務，這是土星系列火箭的首次軌道發射，也是S-IVB型火箭首次進入軌道。工程攝影機用於記錄燃料在飛行中的動態變化。
土星 IB 火箭在發射 AS-203 任務時使用了另一台相機，以觀察 S-IVB 級在軌道上液態氫的行為。
了解燃料在飛行中的特性對阿波羅計畫的成功至關重要。第一級火箭中燃料的劇烈晃動會影響火箭的導引系統，甚至可能導致其偏離軌道。 S-IVB級火箭在登月任務中扮演著特別重要的角色。這一級火箭必須在地球軌道上重新啟動，才能將太空人送上月球。了解啟動此點火的燃料在太空中的特性，對於確保這項關鍵點火順利進行至關重要。
眾所周知，阿波羅計畫實現了將太空人送上月球的主要目標，同時也留下了一些非常珍貴的遺跡供我們欣賞。感謝太空飛行器電影公司的馬克·格雷保存並解說了這些精彩的片段！
資料來源：太空船影片（嵌入式影片）；阿波羅飛船大事記第一卷。
