1961 yılında, Başkan John F. Kennedy, Amerika Birleşik Devletleri’nin Ay’a insan göndermeyi ve onu güvenli bir şekilde Dünya’ya geri getirmeyi taahhüt etti. Bu hedefin ikinci kısmını gerçekleştirmeye yardımcı olmak için NASA mühendisleri, astronotların ay yolculuğunun son birkaç milini güvenli bir şekilde tamamlamalarını sağlamak için Apollo Yer İniş Sistemi’ni (ELS) geliştirdi. Apollo ELS geliştirme çalışmaları, Ocak 1962’de NASA’nın Apollo Komuta Modülünü (CM) suya 22 mil hızla indirme özelliklerini yayımladığında başladı.
İlk paraşüt testi, modifiye edilmiş bir Hava Kuvvetleri kargo uçağından yapılan bir Apollo kazan taklidi CM kullanılarak 3 Mayıs 1963’te gerçekleştirildi. Son onay testi düşmesi, Apollo 7, ilk mürettebatlı Apollo görevi, tam beş yıl sonra ve sadece üç ay önce gerçekleşti. Yeni mürettebatlı uzay araçları için paraşüt kurtarma sistemleri geliştiren mühendisler, Apollo ELS’nin geliştirilmesinden elde edilen deneyim ve öğrenilen dersleri kullandılar.
ELS’nin genel amacı, Apollo CM’yi suya yaklaşık 22 mil hızla indirebilmek için paraşütler tasarlamak ve üretmektir. CM ağırlığında sürekli bir artış, 1962 tasarım ağırlığı olan 8,150 pound’dan 1968’de son ağırlık olan 13,000 pound’a çıkması, ELS geliştirme sürecinde en büyük zorluğu oluşturdu. Özellikle, Ocak 1967 yangınından kaynaklanan Apollo CM değişiklikleri, ağırlığını önemli ölçüde artırdı ve mühendisler paraşüt sistemi tasarımını ek aerodinamik stresleri işlemek için yeniden tasarladılar.
Apollo ELS’yi insanlı uzay uçuşları için test etmek ve onaylamak için müteahhit Northrop Ventura, El Centro, Kaliforniya’daki Ortak Paraşüt Test Tesisi’nde düşme testleri gerçekleştirdi. Düşük doğruluklu taklit modelleri kullanılarak yapılan test düşmelerinin ardından, ilk paraşüt testi (BP-19A) bir modifiye edilmiş ABD Hava Kuvvetleri C-133 Cargomaster uçağından bir Apollo kazan taklidi CM kullanılarak 3 Mayıs 1963’te gerçekleştirildi.
Bu test başarılı oldu, ancak her karmaşık test programında olduğu gibi, başarısızlıklar meydana geldi ve bunlardan biri bir kazan taklidi kapsülünü yok etti. İlerleyen beş yıl boyunca, müteahhit kazan taklidi kapsülleri kullanarak 13 geliştirme ve 21 onaylama düşme testi gerçekleştirdi, ayrıca daha düşük doğruluklu taklit modelleri ve rüzgar tüneli ve laboratuvar testlerini kullanarak çok sayıda düşme testi gerçekleştirildi.
Son onaylama düşme testinin 3 Temmuz 1968’de başarılı bir şekilde tamamlanmasıyla NASA, ELS’nin insanlı görevler için güvenli olduğunu açıkladı ve ilk mürettebatlı görev olan Apollo 7’nin sadece üç ay sonra uçmasına konulan bir sınırlamayı kaldırdı. O uçuşun paraşütleri, hala devam eden onaylama programı sırasında CM’e montaj için Kasım 1967’de teslim edilmek zorunda kaldı, bu da testi potansiyel olarak geciktirebilecek yüksek riskli bir faaliyet haline getirdi.
Son yapılandırmasında, Apollo ELS, karmaşık bir sıra ile dokuz paraşütten oluşuyordu: bir önde ısı kalkanı ayırma paraşütü, iki drogue paraşütü, üç pilot paraşütü ve üç ana paraşüt. Normal bir tekrar giriş sırasında, sıra 24,000 fitte ilerledi ve önde ısı kalkanı fırlatıldı, 7 fitlik bir paraşütün açılmasıyla desteklendi. İki adet 16.5 fitlik drogue paraşütü 1.6 saniye sonra açıldı ve ilk yavaşlama ve stabilizasyon sağlandı ve CM’ye 11,000 fit yükseklikte kadar bağlı kaldı.
Drogue ayrılığında, üç adet 7 fitlik pilot paraşütü açıldı ve ana paraşüt paketlerini çıkarmak için yeterli gücü sağlayarak üç adet 83.5 fitlik ana paraşüt açıldı ve iki aşamalı bir reefing süreciyle tamamen açık duruma geldi. Üç ana paraşüt, CM’yi yaklaşık 22 mil hızda suya indirdi ve biri başarısız olsa bile, mürettebat için suya iniş hala güvenli olacaktı.
Dört mürettebatsız ve 15 mürettebatlı görevin sonunda, Apollo ELS olağanüstü iyi performans gösterdi, dikkate değer bir istisna dışında. Apollo 15 kurtarma sırasında üç ana paraşütten biri çöktü ve sonuçta biraz daha yüksek bir beklenen suya iniş hızına neden oldu, ancak mürettebata zarar vermedi ve sistem planlanan yedekliğini kanıtladı.
Paraşütlerin üretimindeki dikkat, başarılarına büyük katkı sağladı. Apollo ELS sorumlusu olan North American Aviation’ın mühendislik yöneticisi Charles Lowry, Apollo uzay aracının paraşütlerini diken dikişçiler ekibini şu şekilde tanımladı: “Bu bayanlar yaptıkları işe büyük bir gurur duyuyorlardı. Hepsi, dikişlerinin bu astronotları güvenli bir şekilde eve döndürmenin son önemli adımı olduğunu anladı gibi görünüyordu.” Birçok düşme testinde kullanılan Apollo kazan taklidi CM BP-19A, onarılmış ve tüm diğer Apollo uzay araçlarının inşa edildiği yer olan Downey, Kaliforniya’daki Columbia Anıt Bilim Merkezi’nde sergilenmektedir.
Tasarım, test ve onaylama açısından Apollo ELS, insanları uzaydan güvenli bir şekilde geri getirme gereksinimlerini başarıyla karşılamıştır. Orion uzay aracı için geliştirilen kurtarma sistemi ile Apollo ELS arasındaki benzerlik nedeniyle, Orion programı daha önceki programın deneyimlerini ve öğrenilen dersleri içeren Apollo yaklaşımını takip etmeyi seçti.
NASA’nın Ticari Mürettebat Programı ortakları Boeing ve SpaceX, Apollo ELS geliştirme ve testi sırasında elde edilen iyi belgelenmiş kayıtları ve deneyimi detaylı bir şekilde incelediler ve kendi sırasıyla paraşüt sistemlerinin güvenilirliğini ve güvenliğini artırmak için bunlardan yararlandılar.