Saturn IB (Saturn 1B) bola americká nosná raketa série Saturn používaná v rokoch 1965-1975. Jej konštrukcia vychádzala zo staršej verzie Saturn I. Od nej sa odlišovala silnejšími motormi prvého stupňa, novým systémom riadenia letu a prepracovaným druhým stupňom. Práve druhý stupeň bol najväčšou inováciou, pretože bol osadený len jedným veľkým motorom, namiesto šiestich malých, ako jej predchodca. Na nízku obežnú dráhu dokázala dopraviť náklad s hmotnosťou viac ako 15 ton a bola tak schopná vyniesť veliteľský aj servisný modul kozmickej lode Apollo, alebo samotný lunárny modul.
Vývoj rakety prebiehal vo vývojovom centre NASA Marshall Space Flight Center (predtým Army Ballistic Missile Agency) v Huntsville v Alabame pod vedením hlavného konštruktéra Wernhera von Brauna. Práce na Saturne IB začali prakticky súbežne so Saturnom I, pretože obidve rakety vychádzali z konceptu Saturnu C-1, navrhnutého v roku 1959. Pre verziu IB sa čakalo iba na vývoj nového motora pre druhý stupeň.
Hlavnou úlohou rakety boli testovacie lety na nízku obežnú dráhu s kozmickou loďou Apollo alebo lunárnym modulom. Neskôr slúžila pre vynášanie kozmických lodí s posádkou programov Apollo, Skylab a Sojuz-Apollo. Celkovo štartovala deväťkrát a všetky štarty boli úspešné. Jediný vážny incident bol požiar lode Apollo 1, ktorý však nebol spôsobený samotnou raketou. Rovnako ako jej predchodca, aj Saturn IB znamenal veľký technologický pokrok. Zatiaľ čo Saturn I poskytla cenné skúsenosti s použitím zväzku motorov a kvapalného vodíka, Saturn IB znamenala pokrok na poli silných vodíkových motorov. Druhý stupeň Saturnu IB bol neskôr použitý ako tretí stupeň Saturnu V.
História Pôvod thumb|left|Porovnanie pôvodných koncepcií Saturnu C-1 a skutočných rakiet Saturn I a IB tak, ako boli postavené Počas vývoja Saturnu I dochádzalo k mnohým zmenám jeho konfigurácie a nové koncepcie sa objavovali takmer každý mesiac. Pôvodná von Braunova koncepcia Saturnu s raketou Titan ako druhým stupňom bola rozšírená o mnoho ďalších možných riešení a jedným z nich bolo využitie vtedy novej technológie motorov na kvapalný vodík. Súbežne s prechodom ABMA a Saturnu pod Národný úrad pre letectvo a kozmonautiku bola zriadená takzvaná "Silversteinova komisia", ktorá mala za úlohu zhodnotiť navrhované koncepty a vybrať najlepšie riešenie. Jednotlivé koncepty boli zotriedené do skupín a označené písmenami A, B a C. Skupina C zahŕňala vodíkové motory a s nimi spojené takzvané nekonvenčné kryogénne technológie. Koncepty C zároveň poskytovali najvyššie výkony az politického hľadiska ich pokročilá technológia znamenala demonštráciu americkej technologickej úrovne. Komisia teda rozhodla v prospech variantov nazvaných C-1, C-2 a C-3. Po ďalších zmenách a škrtoch zostal len dvojstupňový koncept C-1. Tento koncept mal mať druhý stupeň osadený štvoricou nových motorov XLR-119. Vývoj XLR-119 sa stretával s problémami a nakoniec bol zrušený. C-1 bol preto vybavený zväzkom šiestich slabších motorov RL-10. Zväzok šiestich motorov mal nevýhody plynúce zo zložitosti riadenia a synchronizácie chodu všetkých motorov. Preto bol zahájený vývoj nového konceptu C-1B, ktorý bol neskôr pomenovaný Saturn IB.
Vývoj motora J-2 Kombinácia kvapalného kyslíka a vodíka ako raketového paliva bola vďaka vysokému špecifickému impulzu pre inžinierov NASA veľmi lákavá a koncom roka 1959 bolo vypracovaných niekoľko štúdií o možnostiach vývoja silnejších motorov. Vtedy nový motor RL-10 ponúkal ťah iba 67 kN (súčasná verzia RL-10B-2 používaná na druhom stupni rakety Delta IV má ťah 110 kN), ale pre zamýšľané misie na Mesiac bol potrebný ťah radovo stovky kilonewtonov. V priebehu prvej polovice roka 1960 boli pozvaní bývalí členovia Silversteinovej komisie, aby vybrali firmu, ktorej zverili vývoj a výrobu nových motorov J-2. V júli 1960 bola vybraná firma Rocketdyne a konečný kontrakt bol podpísaný v septembri 1960. Hlavným cieľom konštruktérov z Rocketdyne bola bezpečnosť, pretože išlo o prvý silný motor navrhovaný pre pilotované lety..
Vývoj sa rýchlo rozbehol a už v novembri prebehol prvý test vstrekovačov pre nový motor. Ešte pred koncom roka 1960 postavil Rocketdyne veľkú vákuovú komoru, špeciálne navrhnutú pre simulovanie podmienok otvoreného vesmíru. Pri vývoji boli použité vtedy nové metódy simulovania behu motorov pomocou počítačovej analýzy. Roku 1961 práce rýchlo napredovali a v januári 1962 bol vykonaný prvý testovací zážih. V júni 1962 podpísala NASA s firmou Rocketdyne ďalší kontrakt na pokračovanie vývoja do roku 1965 a výrobu 55 kusov motorov J-2. V rovnakom čase NASA oznámila zámer postaviť novú dvojstupňovú nosnú raketu Saturn C-1B, ktorá bude schopná vyniesť na nízku obežnú dráhu kompletnú kozmickú loď Apollo alebo samotný lunárny modul.
Vývoj druhého stupňa thumb|left|Porovnanie jednotlivých verzií stupňa S-IV, vľavo pôvodný S-IV Saturnu I, uprostred S-IVB Saturnu IB, vpravo S-IV Saturnu V Druhý stupeň S-IVB vychádzal zo druhého stupňa Saturnu I. Označenie IV nesie preto, že bol plánovaný ako štvrtý stupeň skôr odmietnutého konceptu C-4. Kontrakt na vývoj pôvodného S-IV Saturnu I bol udelený v apríli 1960 firme Douglas Aircraft Company. Toto rozhodnutie bolo urobené po spoločnej dohode ABMA a NASA (ABMA v tom čase ešte nebola plne integrovaná do NASA). Výber firmy Douglas vyvolal kritiku, pretože konkurenčný Convair mal s vývojom vodíkom poháňaných motorov väčšie skúsenosti a mal už vlastný program vývoja stupňa Centaur. Vtedajší riaditeľ NASA T. Keith Glennan rozhodnutie zdôvodnil tým, že Convair mal vyvinúť aj stupeň S-V, ktorý vychádzal z Centaura, a hrozil by tak vznik monopolu na vodíkové stupne.
Po oznámení zámeru postaviť dve nové rakety C-1B a C-5 (Saturn IB a Saturn V) bol kontrakt s Douglasom rozšírený o vývoj a výrobu novej verzie stupňa s väčším priemerom osadeného jedným motorom J-2. Vylepšená verzia S-IVB mala byť použitá ako druhý stupeň Saturnu IB a ako tretí stupeň Saturnu V. Podobnosť medzi verziami S-IV a S-IVB bola značná a mnoho súčastí bolo použitých priamo na novom stupni. Za rozhodnutím vylepšiť druhý stupeň Saturnu I stála snaha o urýchlenie programu Apollo pomocou štandardizácie použitých súčastí. Veľký vplyv na konečnú podobu S-IVB mala koncepcia misie na Mesiac, nazývaná Lunar orbit rendezvous, čiže stretnutie na obežnej dráhe Mesiaca. Pre túto misiu bolo potrebné vyniesť kozmickú loď na parkovaciu dráhu, na nej zotrvať štyri až päť hodín, a potom vykonať druhý zážih a nasmerovať ju na prechodovú dráhu k obežnej dráhe Mesiaca. Táto úloha však pripadla Saturnu V. Saturn IB mal za úlohu dopravu kozmickej lode Apollo bez lunárneho modulu len na nízku obežnú dráhu Zeme pri skúšobných letoch. Preto nebolo potreba vykonávať opakovaný štart a verzia pre Saturn IB bola teda odľahčená o prídavné tlakové fľaše s héliom, ktoré sa používali pre dodatočnú hermetizáciu nádrží v bezváhovom prostredí.
Vstup do služby a aktívna kariéra thumb|Saturn IB sériové číslo AS-204 pred misiou Apollo 5 Pre nový Saturn IB bol okrem druhého stupňa upravený aj prvý stupeň. Stupne SI a S-IB boli takmer identické, ale nová verzia bola približne o štyri tony ľahšia a dokázala pojať viac paliva. Ďalej boli upravené aerodynamické plochy, ktorých tvar bol navrhnutý pre stabilizáciu väčšej a ťažšej rakety. Vďaka novým postupom boli nové plochy ľahšie a lepšie tvarované. S-IB bol osadený motormi H-1, rovnako ako Saturn I, avšak pre Saturn IB boli označované H-1b a mali zvýšený ťah. Najprv boli motory H-1b schopné produkovať ťah 890 kN a neskôr bol ťah zvýšený na 912 kN. Hmotnostný rozdiel verzií pre Saturn I a Saturn IB bol relatívne veľký, u verzie H-1 proti verzii H-1b, ale zvýšený ťah a úspora hmotnosti samotného prvého stupňa nakoniec viedli k zvýšeniu celkovej nosnosti. Pre štarty Saturnu IB museli byť upravené štartovacie rampy LC-34 a LC-37 na myse Canaveral. Z tohto dôvodu bol štart poslednej misie Saturnu I presunutý na 30. júla 1965, takže bol dostatok času na vykonanie úprav potrebných pred riadnym termínom plánovaného prvého štartu Saturnu IB.
Prvý štart Saturnu IB sa konal 26. februára 1966 na odpaľovacom komplexe 34 na myse Canaveral. Išlo o prvý suborbitálny testovací let, trvajúci približne 32 minút. Raketa pri ňom dosiahla výšku viac ako 480 kilometrov a dopadla do južného Atlantiku asi 320 kilometrov od ostrova Ascension. Ďalšie misie boli zamerané, rovnako ako misie Saturnu I, na testovanie kozmickej lode Apollo a lunárneho modulu. Prvýkrát však bolo možné otestovať súčasti plánovanej rakety Saturn V, pretože so Saturnom IB zdieľali rovnaký stupeň S-IV. Po sérii testov prišli na rad misie s posádkou, ako prvá to bola misia Apollo 7, potom nasledovali misie k stanici Skylab a nakoniec v roku 1975 spoločná sovietsko-americká misia Sojuz-Apollo.
Opis Saturn IB bol dvojstupňová nosná raketa na kvapalné pohonné látky. Základná zostava pre väčšinu misií pozostávala z prvého stupňa, druhého stupňa s prístrojovou sekciou a kozmickej lode Apollo. Pri misiách bez lode Apollo bol na špici rakety pripevnený aerodynamický kryt. Funkciou prvého stupňa bol pohon rakety vo vzostupnej fáze letu hustými vrstvami atmosféry. Počas tejto fázy na raketu pôsobil odpor prostredia, dynamické sily a ďalšie vplyvy ako napríklad aerodynamický tresk pri prekonaní rýchlosti zvuku. Prvá letová fáza trvala približne 155 sekúnd a raketa počas nej vystúpila do výšky viac ako 60 kilometrov. Druhá fáza aktívneho letu sa začala odstavením motorov prvého stupňa a zážihom stupňa druhého. Druhý stupeň vyniesol zvyšok rakety na požadovanú obežnú dráhu a potom bol tiež odhodený. Žiadna zo súčastí rakety nebola navrhnutá pre opakované použitie.
Prvý stupeň thumb|left|1. Hlavný nosník "spider-beam" 2. Tunel pre kabeláž 3. 8x motory H-1 4. Prístrojové vybavenie 5. Prepážky proti špliechaniu paliva, 8x nádrž priemer 6. Kyslíková nádrž, priemer 7. Protipožiarna stena 8. Tepelný štít Prvý stupeň S-IB bol takmer identický s prvým stupňom Saturnu I. Skladal sa ôsmich nádrží rakety Redstone a jednej nádrže rakety Jupiter. Nádrže z Redstone boli umiestnené po obvode, štyri z nich obsahovali palivo RP-1 a zvyšné štyri boli určené pre kvapalný kyslík. Nádrž z Jupitera bola uprostred a obsahovala tiež kvapalný kyslík. Priemer nádrží z Redstone bol , priemer nádrže z Jupitera bol a celkový priemer prvého stupňa bol . Pre pôvodný stupeň SI bola dĺžka nádrží upravená na 12 metrov, nový stupeň musel pojať viac paliva a preto boli nádrže predĺžené na 16 metrov. Celková výška prvého stupňa (aj s motormi a adaptérom pre druhý stupeň) bola 25,5 metra. Po naplnení kyslíkových nádrží dochádzalo k predĺženie (pozri deformácia) až o 63,5 milimetra, preto boli nádrže na hornom nosníku uložené posuvne.. Pri lete boli nádrže rozdelené do dvojíc a každá dvojica napájala dva motory. Pre zabezpečenie stabilnej polohy boli nádrže vybavené prečerpávacím zariadením, ktoré bolo schopné vyrovnať hladiny v nádržiach. Tento systém bolo možné použiť aj pri výpadku jedného z motorov na presmerovanie paliva do ďalších motorov. Prostredná kyslíková nádrž dodávala kyslík pre vonkajšie motory so smerovateľným ťahom.. Pri štarte tiež dochádzalo k vibráciám a rázom, ktoré spôsobovali špliechanie paliva v nádržiach. Tento problém sa objavil už pri prvých misiách Saturnu I, preto boli pridané do nádrží prepážky, ktoré tomu bránili. Saturn IB bol nimi vybavený už od prvých letov.