Пилотируемый облет Венеры рассматривался НАСА в середине 1960-х как часть дополнительной программы с использованием оборудования программы Аполлон. Запуск должен был состояться 31 октября 1973 года, облет Венеры 3 марта 1974 и возвращение на Землю 1 декабря 1974.

Корабль Apollo-Venus.

Основы

Предполагаемая миссия использовала ракету Сатурн 5 для запуска экипажа из трех человек в полет вокруг Венеры, который бы продлился около года. Ступень S-IVB использовалась в качестве отсека, как и в орбитальной станции Скайлэб, изначально используясь как двигатель при запуске к Венере, а потом вентилируясь для удаления остатков топлива и преобразования в жилой отсек для экипажа на весь период миссии. Двигатель командно-служебного модуля Аполлона использовался для коррекции курса на пути к Венере и обратно, и для торможения перед входом модуля в атмосферу Земли. Для того, чтобы освободить больше места в космическом корабле для туннеля, соединяющего командно-служебный модуль и S-IVB, двигатель SPS на командно-служебном модуле был заменен на два двигателя от лунного модуля. Они давали аналогичную тягу с более короткими соплами, а также позволяли сделать миссию более безопасной за счет дополнительного числа двигателей.

Предварительные исследования для облета Венеры включали орбитальный тестовый полет с отсеком на базе S-IVB и стыковочным узлом, и годичный полет с S-IVB на почти геостационарной орбите вокруг Земли.

Необычной особенностью облета Венеры, в отличие от полета к Луне было то, что командно-служебный модуль был отдельным и соединялся со ступенью S-IVB перед ее включением, а перегрузки выталкивали астронавтов из кресел, а не прижимали к ним. Это было необходимо, потому что имелось только небольшое 'окно' для отмены запуска и возвращения командно-служебного модуля на Землю в случае проблем с S-IVB, и все системы корабля должны были быть оперативными и проверяться перед сходом с околоземной орбиты для старта к Венере.

Научные цели

Задачами миссии были измерения и оценка:

• Плотности, температуры и давления атмосферы в зависимости от широты, долготы и времени.
• Поверхности планеты и ее свойств.
• Химического состава нижней атмосферы и поверхности.
• Ионосферных данных, таких как радиоотражение, электронная плотность и свойства облачных слоев.
• В оптической астрономии — ультрафиолетового и инфракрасного излучения вне атмосферы Земли для изучения пространственного распределения водорода.
• В солнечной астрономии — измерения солнечного спектра в ультрафиолетовой, рентгеновской и, возможно, инфракрасной областях, а также мониторинг событий на Солнце.
• В радиоастрономии и радиолокации — составление карты радиояркости неба и исследования солнечного, звездного и планетарного радиоизлучения; радиолокация поверхности и Венеры и Меркурия.
• В рентгеновской астрономии — выявление и идентификация новых рентгеновских источников в Галактике и получение дополнительной информации об источниках ранее выявленных.
• Межпланетной среды в области между Землей и Венерой, включая корпускулярное излучение, магнитные поля и метеороиды.
• Данных по планете Меркурий, которая была бы в близком противостоянии с Венерой приблизительно через две недели после ее облета.

Миссия

Фаза A

Фаза A включала запуск S-IVB и стандартного блока II командно-служебного модуля на орбиту ракетой Сатурн V. Экипаж находился отдельно в служебном модуле. При желании он мог использовать двигатель S-IVB для вывода на высокую орбиту перед его вентиляцией от остатков топлива и проведения в топливных резервуарах S-IVB экспериментов в течение нескольких недель. После оценки использования S-IVB в качестве долгосрочного обитаемого отсека для астронавтов, экипаж в командно-служебном модуле отделялся от S-IVB и возвращался на Землю.

Фаза B

Фаза B включала испытания космического корабля для полета к Венере в длительной миссии на высокой орбите. Сатурн V запускал блок III командно-служебного модуля, оборудованный для длительного космического полета и модифицированной S-IVB с модулем жизнеобеспечения, необходимым для реального облета Венеры, и после перестановки и стыковки отсеков двигатель S-IVB выводил аппарат на круговую орбиту вокруг Земли высотой около 25 000 миль. Эта высота достаточно далека от радиационных поясов Земли, что имитирует условия полета на Венеру, но достаточно близко к Земле, чтобы астронавты могли использовать командно-служебный модуль для возвращения в течение нескольких часов в экстренной ситуации.

Электроснабжение осуществлялась бы панелями солнечных батарей, как и на Скайлэб, так как топливные элементы, применявшиеся в лунных полетах требовали бы очень большого количества топлива в течение года. Они обеспечивали бы достаточную мощность при полете к Венере и возвращении.

Корабль Apollo-Venus. Слева - командно-служебный модуль, справа - S-IVB.

Фаза C

Фаза C была бы фактическим пилотируемым полетом, использующим блок IV командно-служебного модуля и обновленный для полета к Венере вариант S-IVB который нес большую радиоантенну для связи с Землей и два или более небольших зонда, которые были бы отделены незадолго перед облетом для входа в атмосферу Венеры. Блок IV имел двигатели лунного модуля вместо двигателей командно-служебного модуля, солнечные батареи вместо топливных элементов, и другие модификации для поддержки длительной связи с Землей и более высокой скорости при возвращении по сравнению с возвращением с лунной орбиты.

Миссию фазы C планировалось начать в конце октября или начале ноября 1973 года, когда скорость, необходимая для достижения Венеры и продолжительность полета были бы наименьшими. После кратковременного пребывания на орбите Земли для проверки корабля он отправлялся к Венере. В случае возникновения больших проблем во время запуска экипаж имел около часа для отделения командно-служебного модуля от S-IVB и использования его двигателя для торможения. Это переводило корабль на высокую эллиптическую орбиту, с которой он вернулся бы на Землю двумя-тремя днями позже.

После успешного запуска S-IVB, космический корабль прошел бы приблизительно в 3000 милях от поверхности Венеры через четыре месяца полета. Скорость пролета была бы так высока, что экипаж имел бы только несколько часов для детального изучения планеты. В это время, один или несколько беспилотных зондов отделились бы от корабля и совершили посадку на Венере.

В остальное время миссии экипаж выполнял бы астрономические наблюдения Солнца, неба и Меркурия, к которому корабль подошел бы на расстояние 0.3 астрономических единиц.