Apollo 16

Apollo 16
Emblema misiunii
Date despre misiune
Operator	NASA
ID NSSDC	1972-031A
SCN	06000
Numele vehiculului	Modulul de comandă și service Apollo 16 și modulul lunar Apollo 16
Modul de comandă	CM-113
Formular de servicii	SM-113
Modul lunar	LM-11
Vector	Saturn V SA-511
Cod de apel	modul de comandă: Casper modul lunar: Orion
Lansa	16 aprilie 1972 17:54:00 UTC
Locul lansării	Centrul spațial John F. Kennedy
Aselenizare	21 aprilie 1972 02:23:35 UTC Platoul Descartes 8 ° 58 '22 .84 "S, 15 ° 30 '0,68 "E
Durata EVA lunară	1: 7 sau 11 min 2 s Al 2-lea: 7 sau 23 min 9 s 3: 5 sau 40 min 3 s Total: 20 sau 14 min 14 s
Timpul pe suprafața lunară	71 sau 2 min 13 s
Șanț	27 aprilie 1972 19:45:05 UTC Oceanul Pacific 0 ° 43'S 156 ° 13'W / 0,716667 ° S 156,216667 ° W -0,716667; -156.216667
Site de aterizare	Oceanul Pacific ( 0 ° 43'S 156 ° 13'W / 0,716667 ° S 156,216667 ° W -0,716667; -156.216667 )
Nava de recuperare	USS Ticonderoga (CV-14)
Durată	11 g 1 sau 51 min 5 s
Lunar Rover	LRV-2
Greutatea probei lunare	95,71 kg
Proprietatea navei spațiale
Greutate la lansare	48 637 kg
Reîntoarce greutatea	5 441 kg
Parametrii orbitali
Orbită	orbita selenocentrică
Numărul de orbite lunare	64
Timpul pe orbita lunară	125 sau 49 min 32,59 s
Absida lunară	108,3 km
Periapsis lunar	20,2 km
Echipaj
Număr	3
Membri	John Watts Young Ken Mattingly Charles Duke
Echipajul Apollo 16 De la stânga la dreapta: Mattingly, Young și Duke
Programul Apollo
Misiunea anterioară Următoarea misiune Apollo 15 Apollo 17
Editați datele din Wikidata · Manual

Apollo 16 a fost a zecea misiune cu echipaj al SUA NASA Apollo programului ^[1] și a cincea și, în același timp , penultima vreodată să aterizeze pe Lună . ^{[2] A} doua dintre „misiunile J” ale programului, Apollo 16 a fost condusă de comandantul John Young , pilotul modulului lunar Charles Duke și pilotul modulului de comandă Ken Mattingly . Plecând de la Kennedy Space Center din Florida la 12:54 PM EST pe 16 aprilie 1972, misiunea a durat 11 zile, 1 oră și 51 de minute și s-a încheiat la 14:45 EST la 27 aprilie. ^{[3] [4] [5]}

Young și Duke au petrecut 71 de ore, puțin sub trei zile, pe suprafața lunară și în acest timp au desfășurat trei activități extravehiculare (sau plimbări lunare), pentru un total de 20 de ore și 14 minute. Cei doi astronauți au condus Lunar Roving Vehicle (LRV), al doilea model care a fost produs și utilizat pe Lună, pentru o distanță totală de 26,7 kilometri. La suprafață, Young și Duke au colectat 95,8 kilograme de probe lunare pentru a le aduce înapoi pe Pământ, în timp ce pilotul modulului de comandă Ken Mattingly a orbitat modulul de comandă și servicii (CSM) efectuând observații. Mattingly a rămas pe orbita lunară timp de 126 de ore, făcând 64 de rotații. ^[6] Young și Duke, odată ce au părăsit Luna, s-au reunit cu Mattingly pe orbită, apoi au părăsit modulul lunar și au pornit spre Pământ. În călătoria de întoarcere, Mattingly a efectuat o plimbare spațială de o oră pentru a prelua filmul de pe camerele din exteriorul modulului de service. ^{[3] [4]}

Punctul de aterizare lunar Apollo 16 a fost ales în zonele înalte, pentru a permite astronauților să colecteze material lunar care este mai vechi din punct de vedere geologic decât eșantioanele obținute în trei dintre primele patru aterizări lunare. Probele luate de pe platoul Descartes și din craterul Cayley au infirmat ipoteza că ar fi cratere de origine vulcanică. ^[7]

Context

Același subiect în detaliu: Cursa spațială și Programul Apollo .

Programul spațial Apollo a fost inițiat de președintele Statelor Unite John Kennedy la 25 mai 1961, cu scopul de a trimite bărbați pe Lună pentru prima dată până la sfârșitul deceniului. Scopul a fost astfel de a demonstra superioritatea Statelor Unite asupra Uniunii Sovietice în așa-numita „ cursă spațială ”, o problemă politică în contextul mai larg al Războiului Rece . ^[8] La 20 iulie 1969, această etapă a fost atinsă de agenția spațială americană, NASA , când astronauții misiunii Apollo 11 au reușit să pună piciorul pe Lună. ^{[9] În} acel moment au fost planificate încă nouă misiuni lunare, dar ambițiile respective au fost rapid revizuite în jos. Prioritățile Statelor Unite se schimbaseră: măsurile sociale puse în aplicare de președintele Lyndon Johnson în lupta împotriva sărăciei ( Medicare și Medicaid ) și, mai presus de toate, escaladarea războiului din Vietnam absorbeau o pondere tot mai mare din bugetul SUA. Pentru politicienii americani, programul Apollo își îndeplinise deja scopul, demonstrând superioritatea tehnică a națiunii, iar rezultatele științifice nu ar justifica cheltuielile planificate pentru misiunile ulterioare. În 1970, ultima misiune planificată în program, care ar fi trebuit să fie Apollo 20 , a fost anulată, în timp ce celelalte au fost eșalonate până în 1974; Linia de producție pentru racheta Saturn V a fost, de asemenea, închisă, punând capăt oricărei speranțe de extindere a programului. Dezvoltarea primei stații spațiale americane Skylab , unde a fost planificată o ședere lungă a trei echipaje succesive de astronauți între 1973 și 1974, a necesitat o parte semnificativă din bugetul NASA, care fusese deja redus. La 20 septembrie 1970, administratorul NASA, Tom Paine , care demisionase, a anunțat că constrângerile bugetare necesită eliminarea a încă două misiuni Apollo; astfel, au fost anulate și misiunile Apollo 18 și Apollo 19 . S-a anticipat că această alegere va reduce costurile Programului Apollo cu aproximativ cincizeci de milioane de dolari . ^{[10] [11]}

Informații generale

Echipaj

La 3 martie 1971, la scurt timp după încheierea cu succes a misiunii „ Apollo 14” , NASA a anunțat oficial, echipajul Apollo 16. Comandantul misiunii numește un veteran căzut pe Spaceflight John Young , care a finalizat deja două misiuni de programul Gemeni , Gemeni 3 și Gemeni 10 , precum și misiunea Apollo 10 care l-a dus anterior pe Lună. Thomas K. Mattingly , membru al misiunii Apollo 13 pentru care fusese numit, dar înlocuit la câteva zile după lansare, a fost numit pilot al modulului de comandă; a rămas la sol, a contribuit decisiv la salvarea echipajului în zbor. Echipajul a fost completat de pilotul modulului lunar Charles M. Duke , un astronaut la primul său zbor în spațiu. ^[12]

Echipajul de rezervă

În timpul compoziției echipajelor de rezervă din misiunile anterioare, astronauții tineri sau fără experiență au fost întotdeauna chemați să se maturizeze suficient pentru a participa la o misiune ulterioară. Odată ce s-a stabilit că misiunea Apollo 17 va încheia programul, acest lucru nu mai era necesar și astronauții experimentați au fost selectați în componența echipajului de rezervă Apollo 16. Fred Haise a fost chemat pentru misiune ca comandant, Stuart Roosa ca pilot al modulului de comandă și Edgar Mitchell ca pilot al modulului lunar: toți trei participaseră la o misiune a programului Apollo. Edgar Mitchell, dacă ar fi fost chemat să-l înlocuiască pe Charles M. Duke, ar fi fost primul om care s-a întors pe Lună - nu a fost totuși cazul.

Echipaj de sprijin

Un echipaj principal și de rezervă a fost numit pentru fiecare misiune în programele Mercur și Gemeni . O a treia echipă de astronauți, cunoscută sub numele de echipaj de sprijin, a fost adăugată la programul Apollo. Aceștia erau responsabili pentru întocmirea planului de zbor, a listelor de verificare și a procedurilor de bază ale misiunii; era, de asemenea, responsabilitatea lor să se asigure că astronauții echipajului principal și de rezervă au fost informați cu privire la orice schimbări. Echipajul de asistență a avut, de asemenea, sarcina de a dezvolta procedurile (cu o atenție deosebită pentru situațiile de urgență) care ar fi supuse celorlalte două echipaje în fazele de pregătire din simulatoare. ^[13] Pentru Apollo 16 echipajul de sprijin era format din Philip Chapman , Anthony England , Henry Hartsfield , Robert Overmyer și Donald Peterson . Chapman și Anglia erau ambii oameni de știință și astronauți ai celui de-al șaselea grup de oameni aleși de NASA ; Hartsfield, Overmyer și Peterson, pe de altă parte, făceau parte din cei șapte care, în august 1969, se mutaseră de la Forțele Aeriene ale SUA la NASA , deoarece primul finalizase fără succes pregătirea propriului program spațial echipat, Manned Orbiting Laborator (MOL), care nu a fost realizat niciodată în forma dorită.

Emblema misiunii

Medalion comemorativ cu emblema misiunii Apollo 16

Emblema misiunii Apollo 16 este caracterizată printr-o reprezentare a unui vultur chel care se sprijină pe un scut , cu un câmp palat de roșu și alb de șapte piese și în cap numele misiunii pe un fundal albastru, pentru a aminti culorile a steagului și pentru a reprezenta poporul american. Suprapus pe scut este simbolul de aur al NASA , în timp ce suprafața lunară este reprezentată în fundal. Pe marginea emblemei albastre și cu margini aurii sunt șaisprezece stele, reprezentând numărul misiunii și numele membrilor echipajului: Young, Mattingly și Duke. ^[14] Emblema a fost concepută pe baza ideilor prezentate inițial de echipajul misiunii. ^[15]

Pregătirea și instruirea

Cei trei astronauți ai Apollo 16 cu racheta Saturn V în fundal

Etapele individuale ale rachetei Saturn V cu numărul de serie AS-511 au fost livrate la Cape Kennedy între iulie și septembrie 1970. Modulul de comandă , cu numărul de serie CSM-113, a fost numit Casper , de către un personaj de desene animate omonim . Modulul lunar (LEM), cu numărul de serie LM-11, a fost numit în schimb Orion , de la numele constelației cu același nume .

La 13 decembrie 1971, racheta perfect asamblată a fost transportată la rampa de lansare numărul 39-A, dar la 27 ianuarie 1972, la două luni de la data programată de lansare, un rezervor de combustibil din modulul de comandă a fost accidental deteriorat în timpul unui test. ^[16] și, prin urmare, racheta a trebuit să fie returnată la clădirea de asamblare ( Clădirea de asamblare verticală , VAB) pentru a fi înlocuită. Racheta a fost returnată la platforma de lansare luna următoare. ^[17] Ca de obicei, membrii echipajului de rezervă, Haise, Roosa și Mitchell, au fost desemnați să acționeze ca operatori radio de contact cu capsula ( Capcom ). Membrii echipajului de sprijin Hartsfield, Anglia și Peterson, astronautul Apollo 15 James Irwin și foștii astronauți ai Forțelor Aeriene ale SUA Robert Overmyer și Gordon Fullerton au împărtășit sarcina.

Alegerea locului de aterizare

Locul de aterizare Apollo 16

Apollo 16 a fost a doua dintre misiunile de tip Apollo J, adică cele care au implicat o activitate științifică intensă, utilizarea Lunar Rover și o ședere de trei zile pe Lună. ^[3] Întrucât Apollo 16 ar fi penultima misiune a programului și nu a fost nevoie de niciun fel de hardware sau proceduri pe suprafața lunară, acesta și următorul ( Apollo 17 ) ar fi oferit posibilitatea de a clarifica unele incertitudini în înțelegerea formării a Lunii . Deși misiunile Apollo anterioare, inclusiv Apollo 14 și Apollo 15 , prelevaseră mostre de material lunar format înainte de mări , adică înainte ca lava să înceapă să curgă din interiorul Lunii și să inundeze zonele joase și bazinele, nici o misiune vizitaseră de fapt munții lunari lunari. ^[18]

Apollo 14 a vizitat și a prelevat probe de pe o creastă formată din material expulzat în impactul meteoritului care a dus la formarea Mare Imbrium . Apollo 15 a colectat, de asemenea, materiale în aceeași regiune, vizitând marginea bazinului. A rămas deschisă posibilitatea ca alte procese geologice să predomine în zonele montane lunare mai îndepărtate. Mai mulți oameni de știință au observat că platourile lunare centrale seamănă cu regiunile terestre create de procesele vulcanice și au emis ipoteza că acest lucru s-ar fi putut întâmpla și pe Lună. Rezultatele științifice ale misiunii Apollo 16 ar fi putut oferi un răspuns definitiv în acest sens. ^[18] Două opțiuni au fost luate în considerare în evaluarea sitului de debarcare Apollo 16: regiunea platoului Descartes la vest de Mare Nectaris și craterul Alphonsus . Pe zonele înalte formațiunile Cayley și Descartes au fost principalele zone de interes pentru a confirma sau nu teoria originii vulcanice, deoarece imaginile telescopice și orbitale ne-au permis să observăm că suprafața a fost formată acolo de magmă mai vâscoasă decât cea care a avut a umplut marea lunară. Se credea că craterul Cayley datează din aceeași perioadă ca și Mare Imbrium, pe baza numărului de cratere de impact care se suprapun între ele. Distanța considerabilă dintre craterul Descartes și locurile de debarcare ale misiunilor anterioare Apollo a fost considerată a fi avantajoasă pentru rețeaua de instrumentare geofizică, ^{[19] o} parte din care a fost desfășurată de fiecare expediție Apollo de la Apollo 12 . ^[7]

Locul de aterizare preluat din misiunea Apollo 14 , pe stânga craterul Ray Nord și pe dreapta craterul Ray Sud

Au fost identificate trei obiective științifice care prezintă un interes primordial și o importanță fundamentală: posibilitatea de a lua material din impacturi înainte de formarea Imbriului Mare în peretele craterului; analizați compoziția interiorului craterului; investigați posibilitatea existenței activității vulcanice pe baza craterului. Geologii se temeau, totuși, că probele obținute ar putea fi contaminate de impactul Imbrium, împiedicând astfel Apollo 16 să obțină probe de material antecedent. De asemenea, exista posibilitatea ca acest obiectiv să fi fost atins deja de misiunile Apollo 14 și Apollo 15; eșantioanele primului nu fuseseră încă analizate complet, în timp ce cele din al doilea nu fuseseră încă puse la dispoziție. ^[7]

În fața tuturor acestor lucruri, platoul Descartes a fost ales ca țintă a lui Apollo 16. Craterul Alphonsus , în urma deciziei, a fost considerat cel mai probabil candidat pentru următoarea misiune Apollo 17, deși în cele din urmă va fi aruncat. Mai mult, cu ajutorul fotografiei orbitale obținute în timpul misiunii Apollo 14, platoul Descartes ar putea fi considerat suficient de sigur pentru o aterizare pe lună echipată. Mai exact, ținta a fost un punct între doi tineri crateri de impact, craterul Ray Nord și craterul Ray Sud , respectiv 1 000 și 680 metri diametru, care erau „găuri naturale” care au pătruns prin regolitul lunar . lăsând roca de bază expusă și, prin urmare, ar putea fi preluată cu ușurință de către echipaj. ^[7] Planificatorii misiunii, după selectarea sitului de debarcare Apollo 16, au indicat craterele Descartes și Cayley, două unități geologice ale platourilor lunare, ca fiind cele mai importante locuri de colectare a materialelor. Comunitatea științifică, de fapt, credea că aceste două formațiuni erau cel mai probabil de origine vulcanică; această ipoteză s-a dovedit însă greșită prin compoziția probelor lunare luate în timpul misiunii. ^[7]

Instruire

Duke și Young se antrenează la defileul Rio Grande din New Mexico

În timpul pregătirii misiunii, pe lângă instruirea obișnuită în simulatoarele navei spațiale Apollo , astronauții Young și Duke, împreună cu comandantul echipajului de rezervă, Fred Haise, au fost supuși unui amplu program de instruire geologică care a inclus mai multe încercări pe teren, pentru a fi educați în concepte și tehnici pe care ar fi trebuit să le folosească în analiza caracteristicilor și în colectarea probelor pe suprafața lunară. În timpul excursiilor au vizitat zone geologice și au descris trăsături geologice similare cu cele pe care probabil le-ar fi întâlnit pe Lună. ^{[20] [21] [22]}

În iulie 1971 s-au dus în Greater Sudbury , Ontario ( Canada ), pentru a face câteva exerciții de geologie . A fost prima dată când astronauții americani au urmat acest tip de antrenament. Instructorii au ales această zonă pentru prezența unui crater mare 97 km s-au format cu aproximativ 1,8 miliarde de ani mai devreme în urma impactului unui meteorit mare. ^[23] În timpul antrenamentului, astronauții nu purtau costume spațiale, ci purtau echipamente radio pentru a discuta între ei și cu omul de știință-astronaut Anthony England , efectuând proceduri pe care le-ar folosi pe suprafața lunară. ^[24] Young și Duke, pe lângă instruirea geologică, s-au pregătit și să-și folosească costumele spațiale pentru a se adapta la gravitația lunară redusă, a colecta probe și a conduce vehiculul lunar. De asemenea, au fost instruiți în supraviețuire și alte aspecte tehnice ale misiunii. ^[25]

Echipament științific

Astronauții misiunii Apollo 16 au fost echipați cu diverse instrumente științifice pentru a fi folosiți în timpul șederii lor pe suprafața lunară.

Complexul ALSEP

Același subiect în detaliu: pachetul de experimente Apollo Lunar Surface .

Unitate de control ALSEP

Magnetometrul de suprafață lunară

La fel ca misiunile anterioare, Apollo 16 ar fi poziționat ALSEP ( Apollo Lunar Surface Experiments Package ) lângă locul de aterizare. Echipat cu o sursă de energie nucleară și un transmițător, ar colecta și transmite date pe Pământ după plecarea astronauților. ALSEP furnizat Apollo 16 consta din patru instrumente:

• un seismometru al experimentului pasiv seismic (PSE) conceput pentru a măsura activitatea seismică. Datele colectate de instrument ar fi furnizat informații cu privire la proprietățile fizice ale structurii interne a Lunii . Seismometrul ar fi înregistrat atât cutremure naturale, cât și unde seismice produse de impacturi artificiale, cum ar fi cele provocate în mod deliberat de căderea pe suprafața lunară a ultimei etape a rachetei Saturn V și a etapei de ascensiune a modulului lunar, după ce acestea s-au împlinit. cerințele, funcțiile lor; ^[26]
• un magnetometru ( magnetometru de suprafață lunară , LSM) care ar fi furnizat măsurători locale ale câmpului magnetic lunar, influențat de particulele încărcate care, lovind suprafața, sunt absorbite sau reflectate în spațiu, precum și de câmpul magnetic asociat cu vântul solar . Măsurând câmpul magnetic local slab, scopul a fost să deducem proprietățile electrice ale suprafeței lunare, să estimăm indirect temperatura internă a Lunii și, prin urmare, să avem indicii despre originea și istoria sa; ^[27]
• un instrument pentru măsurarea fluxului de căldură ( Heat Flow Experiment , HFE), similar cu cel instalat deja în timpul misiunii Apollo 15. Scopul său a fost măsurarea variațiilor termice ale subsolului pentru a determina viteza cu care căldura internă a Lunii este difuzat spre suprafață. Cu aceste măsurători, radioactivitatea internă ar fi putut fi estimată și ar putea fi dobândite alte indicii privind evoluția termică a Lunii. Instrumentul consta dintr-o unitate de control electronic și două sonde. Fiecare sondă a fost plasată într-o gaură adâncă de 2,5 metri forată de astronauți; ^[28]
• un seismometru activ ( Active Seismic Experiment , ASE) care a fost folosit pentru a determina compoziția subsolului lunar la o adâncime de câțiva kilometri, analizând undele seismice generate de unele încărcături explozive. Cuprindea mai multe componente: trei geofoane desfășurate în linie de astronauți la 3,5 metri, 45,7 metri și 91,4 metri de stația centrală ALSEP, o serie de patru încărcături explozive situate la cincisprezece metri nord care urmează să fie detonate după plecarea astronauților, cincisprezece mici încărcături explozive plasate de-a lungul liniei geofoanelor detonate în timpul șederii astronauților și, în cele din urmă, o antenă utilizată pentru a transmite semnalele către încărcăturile explozive. ^[29]

Energia care a permis funcționarea instrumentelor a fost furnizată de un generator de izotop termoelectric de 68 Watt SNAP-27 (RTG): electricitatea a fost produsă de termocupluri care au folosit căldura eliberată de radioactivitatea unei capsule de plutoniu -238. O unitate de control echipată cu un emițător / receptor radio a controlat toate instrumentele: a primit instrucțiunile de pe Pământ și le-a transferat instrumentelor împreună cu energia furnizată de RTG. În cele din urmă, a colectat datele științifice transmise de instrumente înainte de a le trimite pe Pământ. ^[30]

Alte experimente pentru activități extravehiculare

Astronauții, în timpul activităților lor extravehiculare de pe suprafața Lunii, au avut la dispoziție instrumente științifice suplimentare pentru a efectua experimente și a colecta date. Printre ei:

• roverul lunar ar fi purtat magnetometrul portabil LPM ( Lunar Portable Magnetometer ), conceput pentru a permite măsurarea variațiilor câmpului magnetic lunar pe diferitele locații atinse în timpul excursiilor astronauților. Acest instrument, folosit deja în timpul misiunii Apollo 14 , a măsurat poziția, puterea și dimensiunea câmpului magnetic, precum și structura internă a Lunii în acel punct dat. Senzorul, care a fost conectat la unitatea de control a instrumentului printr-un cablu de 15,2 metri, trebuia să fie plasat la cel puțin 14 metri de roverul lunar de către unul dintre astronauți, astfel încât măsurătorile să poată fi citite pe un cadran și transmise prin radio către centrul de control al solului; ^[31]
• o cameră / spectroscop cu radiații ultraviolete , care a fost utilizată pentru a măsura concentrațiile de hidrogen în spațiul interplanetar, interstelar și intergalactic, oferind informații spectrografice și fotografice în ultravioletele îndepărtate. Măsurătorile surselor spațiale de hidrogen efectuate de telescoapele spațiale plasate pe orbită în jurul Pământului nu au fost în măsură să furnizeze date fiabile datorită efectului de mască produs de efectul coroană care înconjoară Pământul; un astfel de instrument, așadar, plasat pe lună ar putea depăși această limită. Instrumentul a inclus o cameră cu obiectiv de 75 mm cu catodul de bromură de potasiu și un film de 35 mm. Camera trebuia așezată pe un trepied în umbra modulului lunar și apoi îndreptată de astronauți către subiecte specifice; ^[32]

Experimentul de compoziție a vântului solar Apollo 16

• experimentul de măsurare SWC ( Solar Wind Composition Experiment ) a avut ca scop măsurarea compoziției vântului solar în gaze rare și izotopii prezenți. Instrumentul, utilizat în fiecare dintre misiunile lunare ale programului, consta dintr-o foaie de platină și aluminiu de 0,37 m ² care a fost desfășurată pentru a fi perpendiculară pe vântul solar. Particulele care alcătuiesc vântul solar au fost captate în grosimea foii. La sfârșitul ultimei excursii, se aștepta ca foaia să fie colectată pentru a fi analizată după întoarcerea pe Pământ; ^[33]
• un detector de raze cosmice conceput pentru a măsura sarcina electrică , masa și energia particulelor de vânt solar (0,5-10 k eV / nucleon ) și a razelor cosmice (0,2 până la 200 MeV). Cele patru panouri care alcătuiau detectorul aveau caracteristici diferite pentru a putea măsura fenomene complementare. La sfârșitul ultimei excursii lunare, aceștia au trebuit să fie recuperați de astronauți și aduși înapoi pe Pământ; ^[34]
• s-a crezut că observațiile astronauților și fotografiile făcute în timpul plimbărilor lor spațiale ar fi putut determina caracteristicile mecanice și fizice ale solului lunar în apropierea zonei de aterizare a modulului lunar. În timpul activităților extravehiculare, se aștepta ca astronauții să folosească un penetrometru lung de 76 cm capabil să înregistreze forța aplicată de aceștia pentru a-l împinge în jos. ^[35]

Misiunea

Lansați și zburați spre lună

Echipajul Apollo 16 urcă în vehiculul care îi va duce la platforma de lansare

Lansarea Apollo 16 a fost amânată cu o lună, din 17 martie până în 16 aprilie - a doua întârziere în plecarea unei misiuni a programului Apollo (prima a avut loc în misiunea Apollo 9) - din cauza unor probleme tehnice. ^[36] În special, inginerii NASA s-au temut că mecanismul exploziv conceput pentru a separa inelul de blocare de modulul de comandă nu va fi capabil să producă acțiunea necesară. Acest lucru, combinat cu o problemă găsită în costumul spațial al lui Young și cu unele fluctuații ale capacității de încărcare găsite în bateriile modulului lunar, a necesitat investigații și corecții suplimentare. ^[37]

Lansarea Apollo 16 de la Kennedy Space Center pe 16 aprilie 1972

Numărătoarea inversă oficială a misiunii a început luni, 10 aprilie 1972, la 8:30 dimineața, cu șase zile înainte de lansare. În acest moment, echipajul Apollo 16 participa la etapele finale de antrenament în așteptarea plecării. Pe 11 aprilie, astronauții au fost supuși examenului medical final. ^[38] La 15 aprilie, hidrogenul și oxigenul lichid au fost pompate în tancurile respective ale rachetei, în timp ce astronauții se odihneau în așteptarea decolării programate a doua zi. ^[39]

Decolarea a avut loc pe 16 aprilie 1972 la 17:54 UTC de la rampa de lansare 39A a Centrului Spațial John F. Kennedy din Cape Canaveral , Florida . ^[40] Faza de ascensiune a avut loc în mod normal, echipajul experimentând vibrații similare cu cele experimentate de echipajele anterioare. Separarea primei și celei de-a doua etape a rachetei Saturn V a avut loc, de asemenea, fără probleme; il veicolo spaziale entrò in orbita attorno alla Terra poco meno di dodici minuti dopo aver lasciato la rampa di lancio e una volta spenti i motori, l'equipaggio iniziò ad adattarsi all'ambiente spaziale, preparando la navicella per l'accensione del motore che gli avrebbe consentito di immettersi nella traiettoria di inserzione lunare (TLI). Nel breve periodo trascorso nell'orbita terrestre bassa l'equipaggio dovette affrontare alcuni piccoli problemi tecnici, tra i quali un potenziale malfunzionamento del sistema di gestione ambientale e alcune difficoltà nel sistema di controllo d'assetto del terzo stadio S-IVB del Saturn V; problemi che furono risolti o compensati. Dopo due orbite, il terzo stadio del razzo fu riacceso per poco più di cinque minuti, spingendo la navetta verso la Luna a circa 35 000 km/h. ^[41]

La Terra vista da Apollo 16 poco dopo il decollo

Sei minuti dopo l'accensione del motore dell'S-IVB il modulo di comando e servizio, contenente l'equipaggio, si separò dal razzo e si spostò di quindici metri in avanti, prima di girarsi e riagganciarsi al modulo lunare dall'interno dello scompartimento del razzo per poi estrarlo. La complessa manovra procedette senza intoppi. ^{[42] [43]} Dopo aver compiuto ciò, l'equipaggio notò che dalla superficie esterna del modulo lunare si staccavano particelle da un punto in cui la superficie del LEM appariva lacerata o frantumata; a un certo punto Duke stimò che stessero vedendo da cinque a dieci particelle al secondo. L'equipaggio quindi entrò nel modulo lunare attraverso il tunnel di attracco per ispezionare i suoi sistemi, senza riscontrare alcun problema rilevante. Una volta in rotta verso la Luna gli astronauti misero la navicella spaziale nella modalità chiamata, in gergo, "girarrosto", in cui il veicolo ruota lungo il suo asse maggiore tre volte all'ora per garantire una distribuzione uniforme del calore del Sole su di esso. Dopo aver lavorato ulteriormente ai sistemi l'equipaggio iniziò il primo periodo di sonno della missione, a poco meno di quindici ore dal lancio. ^[44]

Centro di controllo missione a Houston durante la missione Apollo 16

Quando il centro di controllo missione svegliò l'equipaggio per il secondo giorno di volo, la navicella spaziale si trovava a circa 181 000 km dalla Terra, viaggiando a circa 1 622 m/s . Poiché era previsto che arrivasse in orbita lunare al quarto giorno di volo, ^[45] il secondo e il terzo giorno furono in gran parte dedicati alla preparazione, svolgendo compiti di manutenzione e di ricerca scientifica. Il secondo giorno l'equipaggio eseguì un esperimento di elettroforesi , svolto anche su Apollo 14 , in cui si cercò di dimostrare la maggiore purezza delle migrazioni di particelle nell'ambiente a gravità zero. Il resto della giornata incluse un'accensione di due secondi del motore principale del modulo di comando e servizio per correggere la traiettoria. Nel resto del tempo gli astronauti entrarono per la seconda volta nel modulo lunare per ispezionare ulteriormente i sistemi di allunaggio. L'equipaggio riferì di aver osservato ulteriori distacchi di vernice da una parte del rivestimento esterno di alluminio del modulo lunare. Nonostante questo, constatarono che i sistemi del veicolo spaziale funzionavano nominalmente. Il pilota del modulo di comando Mattingly segnalò l'accensione della spia " blocco cardanico ", che segnalava che la strumentazione giroscopica di bordo non era più in grado di stabilire l'assetto del veicolo. Il problema fu superato facilmente, grazie al riallineamento del sistema di guida usando il Sole e la Luna come riferimenti. Alla fine del secondo giorno Apollo 16 si trovava a circa 260 000 km di distanza dalla Terra. ^[46]

La Terra vista dall'equipaggio dell'Apollo 16

All'inizio del terzo giorno la navetta viaggiava a 291 000 km di distanza dalla Terra mentre la velocità diminuiva costantemente, poiché non avevano ancora raggiunto la sfera di influenza gravitazionale della Luna. La prima parte della giornata fu in gran parte dedicata alla pulizia, alla manutenzione dei veicoli spaziali e allo scambio di rapporti sulla situazione al Centro Controllo Missione a Houston . L'equipaggio eseguì anche l'esperimento del lampo di luce, o ALFMED, per indagare sul fenomeno dei "lampi di luce" che erano stati notati dagli astronauti quando l'astronave si trovava al buio, indipendentemente dal fatto che i loro occhi fossero aperti o meno. Si supponeva che ciò fosse causato dalla penetrazione nell'occhio di particelle di raggi cosmici . ^{[47] [48]} Durante la seconda metà della giornata Young e Duke entrarono nuovamente nel modulo lunare per accenderlo e controllarne i sistemi, oltre che eseguire le attività di pulizia in preparazione all'allunaggio, assicurandosi che i sistemi funzionassero come previsto. Successivamente l'equipaggio indossò le tute spaziali e provò le procedure che sarebbero state utilizzate il giorno dell'allunaggio. Poco prima della fine del terzo giorno, a 59 ore 19 minuti e 45 secondi dopo il decollo, a 330 902 km dalla Terra ea 62 636 km dalla Luna, la velocità del veicolo spaziale iniziò ad aumentare man mano che si avvicinava verso la Luna dopo essere entrato nella sua sfera d'influenza gravitazionale. ^[49]

Dopo essersi svegliato nel quarto giorno di volo l'equipaggio iniziò i preparativi per la manovra che avrebbe frenato il veicolo e l'avrebbe immesso in orbita lunare . ^[45] Ad un'altitudine dalla superficie lunare di 20 635 km venne espulsa la copertura del vano della strumentazione scientifica. A poco più di 74 ore dall'inizio della missione l'astronave passò dietro la Luna, perdendo il contatto diretto con il Centro Controllo Missione. Mentre si trovavano dall'altra parte, inoltre, il motore principale del modulo di comando e servizio si accese per 6 minuti e 15 secondi, frenando l'astronave e inserendola in un'orbita con un perilunio di 108,0 e un apolunio di 315,6 km . ^[50] L'equipaggio, quindi, iniziò i preparativi per la manovra di inserimento nell'orbita di discesa, modificando ulteriormente la traiettoria orbitale del veicolo. La manovra ebbe successo, riducendo il perilunio a 19,8 km . L'equipaggio trascorse il resto del giorno compiendo osservazioni e preparando l'attivazione del modulo lunare per l'indomani. ^[51]

Discesa verso la Luna

La superficie lunare vista dal LEM appena allunato

L'equipaggio, dopo essersi svegliato il quinto giorno, continuò a prepararsi per l'attivazione del modulo lunare e per la successiva discesa sulla Luna. Il braccio che doveva estendere lo spettrometro di massa al di fuori dal vano degli strumenti scientifici del CSM risultò bloccato in posizione semi dispiegata. Venne pertanto deciso che Young e Duke lo avrebbero ispezionato visivamente quando sarebbero stati a bordo del modulo lunare e una volta sganciati dal CSM. Benché i due astronauti si fossero spostati nel modulo lunare con quaranta minuti in anticipo rispetto a quanto programmato, essi completarono i preparativi per l'attivazione del veicolo solo dieci minuti prima di quanto inizialmente programmato, a causa di numerosi ritardi nelle operazioni. ^[43] Terminati i preparativi, il distacco dal modulo di comando e servizio, a bordo del quale rimase il solo Mattingly, avvenne a 96 ore, 13 minuti e 31 secondi dall'inizio della missione. ^{[52] [53]}

Nelle due orbite seguenti Mattingly si preparò a spostare la navetta su di un'orbita circolare, mentre Young e Duke prepararono il modulo lunare per la discesa. A questo punto, durante il test di accensione del motore a razzo del CSM, venne riscontrato un malfunzionamento del sistema di backup . Secondo le regole della missione in questa situazione il modulo lunare avrebbe dovuto essere riagganciato al CSM, affinché si potesse utilizzare il suo motore per il viaggio di ritorno verso la Terra. Tuttavia, dopo diverse ore di analisi, i controllori di missione stabilirono che il malfunzionamento poteva essere risolto e che quindi si potesse procedere con l'allunaggio. ^{[4] [5] [12]} Come conseguenza la discesa sulla superficie lunare iniziò con circa sei ore di ritardo rispetto al previsto ea un'altitudine superiore a quella di qualsiasi missione precedente: 20,1 chilometri. Quando i due astronauti raggiunsero una quota di circa 4 000 m , Young fu in grado di localizzare visivamente il sito di atterraggio nella sua interezza. All'altitudine di 2 200 il modulo lunare assunse l'assetto corretto per posarsi sulla superficie. L'allunaggio avvenne 270 metri a nord e 60 metri a ovest rispetto al punto prescelto, alle ore 2:23:35 UTC del 21 aprile, 104 ore, 29 minuti e 35 secondi dopo l'inizio della missione. ^{[43] [54]}

Operazioni sulla superficie lunare

Il modulo lunare Orion e il rover sulla superficie lunare.

Dopo essersi posati sulla superficie lunare Young e Duke iniziarono a spegnere alcuni dei sistemi della navicella, così da conservare la carica della batteria. Completate le regolazioni iniziali i due astronauti configurarono il modulo lunare per il loro soggiorno della durata prevista di tre giorni, rimossero le tute spaziali ed effettuarono le prime osservazioni geologiche dei dintorni. Dopo aver consumato il pranzo si prepararono a trascorrere il primo periodo di sonno previsto sulla Luna. ^{[55] [56]} Il ritardo fino a quel momento accumulato a causa del malfunzionamento del motore principale del CSM rese necessario apportare alcune modifiche significative al programma della missione: Apollo 16 avrebbe trascorso un giorno in meno in orbita lunare, una volta che le operazioni sulla superficie fossero state concluse, al fine di concedere all'equipaggio del tempo ulteriore per compensare eventuali ulteriori problemi. Al fine di migliorare il programma del sonno di Young e Duke, inoltre, la terza e ultima passeggiata lunare della missione fu ridotta da sette a cinque ore. ^[43]

Prima attività extraveicolare

Il comandante della missione, John Watts Young , saltella mentre saluta accanto alla bandiera statunitense.

Dopo essersi svegliati Young e Duke fecero colazione e iniziarono i preparativi per la prima attività extraveicolare (EVA), o passeggiata lunare. ^[57] I due astronauti, indossate e pressurizzate le tute, procedettero alla depressurizzazione della cabina del LEM; Young si arrampicò su una piccola piattaforma posta sopra la scaletta di discesa e ricevette da Duke una borsa piena di attrezzature che avrebbero dovuto utilizzare sulla superficie. ^[58] Young, quindi, gettò la sacca al suolo, per poi discendere la scala. Divenne così il nono essere umano a posare piede sul suolo lunare. ^[43] L'attività extraveicolare iniziò alle 1:47 (EST) del 21 aprile. ^[59]

Poco dopo il comandante venne raggiunto da Duke, il decimo e più giovane uomo, a trentasei anni, ad aver camminato sulla Luna. Duke espresse la sua eccitazione, commentando: «Fantastico! Oh, questo primo passo sulla superficie lunare è super, Tony!» ^[58] Il primo compito degli astronauti fu quello di scaricare dal LEM il rover , la Far Ultraviolet Camera/Spectrograph (UVC) ^[60] e altre apparecchiature. Alla prima prova di guida del rover Young scoprì che lo sterzo posteriore non funzionava correttamente e avvisò il centro di controllo missione del problema; poi installò la telecamera e piantò labandiera statunitense con Duke. Durante le operazioni la guida del rover spettò sempre al comandante Young, mentre Duke fungeva da navigatore . Questa divisione delle responsabilità sarebbe stata utilizzata coerentemente in tutte le missioni J del programma Apollo. ^{[61] [62]} Il compito successivo della giornata fu quello di disporre l' Apollo Lunar Surface Experiments Package (ALSEP).

Young nei pressi dell' altopiano Descartes

Mentre stavano parcheggiando il rover, su cui era montata la telecamera televisiva, lo sterzo posteriore riprese a funzionare. Durante l'installazione dell'esperimento sul flusso di calore (andato perduto durante la missione Apollo 13 e tentato con scarso successo su Apollo 15 ), però, un cavo venne inavvertitamente spezzato dopo essersi attorcigliato al piede di Young. Dopo aver posizionato l'ALSEP gli astronauti raccolsero campioni nelle vicinanze. Circa quattro ore dopo l'inizio dell'EVA-1 salirono sul rover e si diressero alla prima tappa programmata per le osservazioni geologiche, il cratere Plum , di trentasei metri di diametro. Lì, a una distanza di 1,4 km dal modulo lunare, gli astronauti prelevarono del materiale che gli scienziati ritenevano potesse provenire dallo strato di regolite che ricopriva il cratere Cayley. Fu lì che Duke raccolse, su richiesta di Centro Controllo Missione, la più grande roccia recuperata da una missione Apollo. ^{[63] [64]} La tappa successiva della giornata fu il cratere Buster, posto a circa 1,6 km dal modulo lunare. Lì Duke fece delle foto delle montagne Stone e del cratere South Ray mentre Young eseguì un esperimento sul campo magnetico . ^[65] A quel punto gli scienziati iniziarono a riconsiderare le ipotesi formulate prima della missione, secondo cui l' altopiano Descartes sarebbe il risultato di un'antica attività vulcanica, poiché i due astronauti non avevano ancora trovato alcun materiale vulcanico. Young, dopo la loro sosta a Buster, fece una dimostrazione del rover lunare, mentre Duke riprese la scena con una cinepresa da 16 millimetri. ^[66] I due astronauti, dopo aver completato ulteriori attività presso l'ALSEP, fecero ritorno al modulo lunare e chiusero lo sportello. La prima attività extra veicolare era durata 7 ore, 6 minuti e 56 secondi; una volta che furono all'interno del modulo lunare fecero un briefing di mezz'ora con gli scienziati al Centro Controllo Missione e, quindi, configurarono la cabina per iniziare il periodo di sonno. ^{[63] [67] [68]}

Seconda attività extraveicolare

Duke vicino ad una formazione rocciosa

Gli astronauti, poco dopo essersi svegliati, discussero con i controllori del volo a Houston la scaletta degli eventi della giornata. ^{[69] [70]} L'obiettivo principale della seconda passeggiata lunare era visitare le Stone Mountain e arrampicarsi sul pendio di circa 20 gradi, al fine di raggiungere un gruppo di cinque crateri. Young e Duke, completati i preparativi per l'attività extraveicolare, uscirono dal modulo lunare. Saliti a bordo del rover, dunque, arrivarono alla prima tappa del giorno, i cinque crateri a 3,8 km dal punto di allunaggio. Giunti a 152 metri sopra il fondovalle la coppia di astronauti si trovò alla massima altitudine rispetto al modulo lunare mai raggiunta da qualsiasi missione Apollo. Dopo essersi meravigliati della vista, che Duke descrisse come "spettacolare", ^[71] raccolsero alcuni campioni nelle vicinanze. ^[63] Dopo aver trascorso 54 minuti sul pendio salirono nuovamente a bordo del rover lunare e si diressero verso la seconda tappa del giorno, un cratere di venti metri di diametro dove speravano di trovare del materiale che non era stato contaminato da ejecta (materiale espulso) del cratere South Ray, un grande cratere posto a sud del sito di atterraggio. I campioni raccolti, nonostante la loro origine non sia ancora ben certa, secondo il geologo Don Wilhelms rappresentarono «una scommessa ragionevole per essere provenienti dall'altopiano Descartes». ^[63]

La tappa successiva, la stazione sei, era un cratere di circa dieci metri di diametro pieno di sassi, dal quale gli astronauti ritenevano di poter prelevare dei campioni della formazione Cayley, considerato il fatto che il terreno lì risultava più solido. Tralasciando la stazione sette per risparmiare tempo, arrivarono alla stazione otto sul fianco inferiore della Stone Mountain , dove prelevarono campioni di materiale dal cratere South Ray per circa un'ora. Lì raccolsero rocce bianche e nere e rocce più piccole e cristalline, ricche di plagioclasio . Alla stazione nove, un'area nota come " Vacant Lot ", ^[72] che si credeva fosse privo di ejecta del cratere South Ray, trascorsero circa quaranta minuti a raccogliere campioni. Venticinque minuti dopo aver lasciato la stazione nove arrivarono all'ultima tappa prevista della giornata, a metà strada tra il sito di installazione dell'ALSEP e il LEM. Lì scavarono nella superficie e condussero diversi test penetrometrici lungo una linea che si estendeva per cinquanta metri ad est dell'ALSEP. Su richiesta di Young e Duke, inoltre, la passeggiata lunare venne prolungata di dieci minuti. I due, dopo essere tornati al modulo lunare, rientrarono nella cabina, sigillarono il portellone e pressurizzarono l'interno; la seconda attività extra-veicolare era durata 7 ore, 23 minuti e 26 secondi, battendo il record stabilito dall'equipaggio dell'Apollo 15. ^{[63] [73]} Dopo aver mangiato un pasto, nonché aver proceduto a un de-briefing sulle attività della giornata con il Centro Controllo Missione, riconfigurarono la cabina del LEM e si prepararono per il periodo di riposo. ^[74]

Terza attività extraveicolare

L'astronauta Charles Duke preleva dei campioni lunari

Il settimo giorno di missione fu anche l'ultimo trascorso da Duke e Young sulla superficie lunare. Durante l'ultima escursione gli astronauti avevano il compito di esplorare il cratere North Ray , il più grande di tutti i crateri visitati in tutte le missioni Apollo. Dopo essere usciti dal modulo lunare guidarono il rover a 0,8 km di distanza prima di regolare la propria rotta per percorrere 1,4 km verso il cratere North Ray. Il viaggio fu più fluido rispetto a quello del giorno precedente, poiché i crateri erano più bassi e vi erano meno sassi sul tragitto. Dopo aver superato il cratere Palmetto i massi divennero gradualmente più grandi e più abbondanti mentre si avvicinavano al cratere North Ray. Giunti sul bordo, a una distanza di 4,4 km dal LEM, per prima cosa scattarono delle fotografie del cratere, largo 1 km e profondo 230 m. Successivamente si avvicinarono a un grande masso, che chiamarono House Rock , più alto di un edificio di quattro piani, dal quale prelevarono dei campioni che avrebbero successivamente consentito agli studiosi di escludere categoricamente che potesse aver avuto un'origine vulcanica. L' House Rock presentava numerosi segni simili a fori di proiettile, provacati dall'impatto di micrometeoroidi. Circa 1 ora e 22 minuti dopo l'arrivo ripartirono per la tappa successiva: un grande spazio pieno di massi a circa 0,5 km dal cratere North Ray. Lungo il tragitto stabilirono il record di velocità sulla Luna, viaggiando in discesa a 17,1 chilometri all'ora. Giunti a un masso alto tre metri, che chiamarono Shadow Rock , procedettero al campionamento del terreno che si trovava in ombra permanente. Nel frattempo, Mattingly, in orbita, si era occupato di preparare il CSM in previsione del ritorno dei suoi compagni, previsto per circa sei ore dopo. ^[63]

Dopo tre ore e sei minuti Duke e Young tornarono nei pressi del modulo lunare, dove completarono diversi esperimenti e scaricarono il rover. A breve distanza dal LEM Duke depositò una fotografia della sua famiglia e un medaglione commemorativo dell' Aeronautica degli Stati Uniti sulla superficie. ^[63] Young, invece, parcheggiò il rover a circa novanta metri a est del LEM, in modo tale che la telecamera installata su di esso e controllata da terra potesse riprendere il decollo di Apollo 16 dalla Luna. Duke e Young rientrarono nel modulo lunare dopo complessivamente 5 ore e 40 minuti trascorsi sulla superficie nel corso della loro ultima passeggiata lunare. ^[75] Pressurizzata la cabina, l'equipaggio si preparò per l'ascesa in orbita. ^[76]

Ritorno e atterraggio

Decollo del modulo di ascesa del LEM Orion di Apollo 16 dalla superficie lunare

Otto minuti prima di lasciare la superficie lunare il CAPCOM James Irwin notificò a Young e Duke che stavano per decollare. Due minuti prima attivarono l'interruttore " Master Arm " e poi il comando " Abort Stage ", dopo di che attesero l'accensione del motore del modulo di risalita di Orion . Quando si accese, piccole cariche esplosive divisero il modulo di risalita da quello di discesa, ei cavi che li collegavano vennero recisi da un meccanismo simile a quello di una ghigliottina. Sei minuti dopo il decollo, a una velocità di circa 5 000 chilometri all'ora, Young e Duke raggiunsero l'orbita lunare. ^{[63] [77]} Poco dopo riuscirono ad agganciarsi al Modulo di Comando e Servizio con a bordo Mattingly. Young e Duke procedettero a una pulizia della cabina prima di aprire il portello che separava i due veicoli spaziali, così da ridurre al minimo il passaggio della polvere lunare dalla cabina del modulo lunare al CSM. Una volta che fu possibile aprirlo, l'equipaggio riunito si occupò di trasferire i campioni raccolti sulla superficie lunare nel CSM, per poi portarli con loro sulla Terra. Completati i trasferimenti, l'equipaggio trascorse un periodo di riposo prima di abbandonare quel che restava del modulo lunare, oramai inutile, che nelle intenzioni avrebbe dovuto schiantarsi sulla Luna. ^[43]

Tuttavia, l'equipaggio, prima di abbandonare il LEM, dimenticò di avviare la procedura per l'accensione programmata del motore che avrebbe dovuto deorbitare il veicolo, e lo schianto sulla Luna avvene quasi un anno dopo. Prima di lasciare lo spazio circumlunare venne rilasciato in orbita un piccolo satellite , il Particles and Fields Subsatellite (PFS-2), precedentemente allocato nella SIM Bay del modulo di comando dell'Apollo. Si trattava di un modello identico al satellite rilasciato in orbita lunare dalla missione Apollo 15 , il cui scopo era di misuare il campo magnetico, valutando l'apporto dovuto al vento solare nelle vicinanze della Luna. Tuttavia, a causa del malfunzionamento riscontrato giorni prima, non venne precauzionalmente eseguita l'accensione del motore che era stata programmata per innalzare l'orbita del CSM prima del rilascio del PFS-2; in conseguenza di ciò, la sua vita operativa risultò pari alla metà di quanto precedentemente previsto. Infine, poco meno di cinque ore dopo, durante la sessantacinquesima orbita attorno alla Luna, l'accensione del motore principale spinse il CSM sulla traiettoria che lo avrebbe riportato sulla Terra. Il motore eseguì l'accensione in modo impeccabile, nonostante il malfunzionamento riscontrato alcuni giorni prima e che aveva ritardato la discesa sulla Luna. ^{[43] [78]}

Ken Mattingly esegue la sua EVA nello spazio profondo, recuperando cassette di fotografie dall'esterno del CSM

Durante il viaggio di ritorno sulla Terra Mattingly eseguì un'attività extraveicolare di ottantatré minuti, così da poter recuperare le pellicole fotografiche dal vano della strumentazione scientifica all'esterno del modulo di servizio; in questo venne assistito da Duke, che rimase al portello del modulo di comando. ^{[79] [80]} Questa risultò la seconda attività extraveicolare della storia ad essere stata eseguita nello "spazio profondo", a circa 320 000 chilometri dalla Terra, a grande distanza da qualsiasi corpo planetario. Al 2020 è rimasta una delle tre EVA, tutte eseguite durante le missioni J del programma Apollo, svolte in circostanze simili. ^[81] Inoltre, Mattingly eseguì un esperimento biologico, il Microbial Ecology Evaluation Device (MEED). ^[82] Infine, tutto l'equipaggio svolse ulteriori compiti di pulizia e manutenzione a bordo del veicolo e consumò la cena, prima di concludere la giornata. ^[82] Il penultimo giorno di volo venne dedicato in gran parte all'esecuzione di esperimenti, oltre a una conferenza stampa di venti minuti, svolta durante la seconda metà della giornata. In questa occasione gli astronauti risposero ad alcune domande relative ai vari aspetti tecnici e non della missione. Oltre a numerosi compiti di pulizia gli astronauti prepararono il veicolo per il rientro atmosferico , programmato per il giorno successivo. Alla fine della penultima giornata di missione la navetta si trovava a 143 000 km dalla Terra e viaggiava ad una velocità di 2 100 m/s . ^{[83] [84]}

L'Apollo 16 appena ammarato, sullo sfondo la USS Ticonderoga

Quando l'equipaggio venne svegliato per l'ultima giornata di missione gli astronauti si trovavano a circa 83 000 chilometri dalla Terra, viaggiando a poco più di 2 700 m/s. Poco più di tre ore prima dell' ammaraggio nell' Oceano Pacifico l'equipaggio eseguì un'accensione del motore per effettuare la correzione di rotta finale, modificando la velocità di 0,43 m/s. Circa dieci minuti prima del rientro nell'atmosfera terrestre il modulo di comando contenente i tre membri dell'equipaggio venne separato dal modulo di servizio, il cui destino sarebbe stato quello di bruciare durante il rientro. A 265 ore e 37 minuti dall'inizio della missione, a una velocità di circa 11 000 m/s, Apollo 16 iniziò il rientro atmosferico. Gli astronauti dovettero sopportare una decelerazione che raggiunse 7,19 g, il valore massimo raggiunto e misurato durante tutte le missioni del programma Apollo. Al suo massimo la temperatura dello scudo termico arrivò tra i 2 200 ei 2 480 °C. Dopo il dispiegamento del paracadute il modulo di comando ammarò nell'Oceano Pacifico a 350 km a sud-est dell' isola di Kiritimati 265 ore, 51 minuti e 5 secondi dopo l'inizio della missione. ^[53] La navetta e l'equipaggio vennero recuperati dal personale della USS Ticonderoga , su cui poterono salire trentasette minuti dopo l'ammaraggio. ^{[12] [43] [85]}

Particles and Fields Subsatellite (PFS-2)

Raffigurazione artistica del dispiegamento del subsatellite

Il Particles and Fields Subsatellite (PFS-2) dell'Apollo 16 era un piccolo satellite rilasciato in orbita lunare dal modulo di servizio. Il suo obiettivo principale era quello di misurare le particelle cariche ei campi magnetici intorno alla Luna, in modo simile a quanto aveva fatto il suo predecessore, PFS-1 , rilasciato otto mesi prima dall'Apollo 15. I due satelliti avrebbero dovuto percorrere orbite ellittiche, con il perilunio a 55 miglia (89 chilometri) di quota e l' apolunio a 76 miglia (122 chilometri). ^[86]

Tuttavia, PFS-2 era stato rilasciato su un'orbita più bassa rispetto a quanto previsto e risentì subito delle anomalie gravimetriche prodotte dalle concentrazione di massa (o mascons ) che caratterizzano il campo gravitazionale lunare. La sua orbita infatti subì relativamente rapidi cambiamenti di forma. In due settimane e mezzo il perilunio del satellite si ridusse ad appena 6 miglia (9,7 km) dalla superficie lunare, per poi riprendere ad aumentare e raggiungere un'altitudine di 30 miglia (48 km), solo apparentemente sicura. Una nuova inversione nell' effetto perturbativo determinò infatti un progressivo decadimento dell'orbita e il 29 maggio 1972 –solo 35 giorni e 425 orbite dopo il suo rilascio– PFS-2 si schiantò sulla superficie lunare. ^[86]

Risultati della missione

La missione Apollo 16 raggiunse i principali obiettivi programmati, così come raggiunse la maggior parte di quelli secondari, nonostante la permanenza in orbita lunare fosse stata accorciata di un giorno. Tutta la strumentazione di cui la missione era stata dotata produsse i dati scientifici previsti, sia durante le fasi di viaggio, sia in orbita lunare, sia in occasione delle attività sulla superficie, ad eccezione dello strumento di misura del flusso termico (per via del cavo tranciato da Young) e del satellite PFS-2, che era stato immesso in un'orbita diversa da quella programmata. Per la prima volta fu possibile ottenere una fotografia della corona solare nella lunghezza d'onda di Lyman Alpha e furono osservati due nuovi ovali aurorali che circondano la Terra. Le osservazioni fatte dagli astronauti sul suolo lunare confutarono l'ipotesi della formazione vulcanica per la regione esplorata. In considerazione dei risultati della missione si ritenne probabile che la superficie della Luna avesse poca o nessuna formazione di origine vulcanica, ipotesi che sarebbe stata confermata dalla successiva missione Apollo 17. ^[87]

Dai problemi riscontrati nel corso della missione, inoltre, originarono le seguenti osservazioni: ^[87]

• la polvere e il suolo lunare continuavano a essere fonte di problemi per il funzionamento di alcune apparecchiature, nonostante le modifiche che erano state apportate alle procedure e alle apparecchiature in conseguenza dei problemi riscontrati nelle missioni precedenti;
• la perdita dello strumento per la misurazione del flusso termico mostrava che tutte le apparecchiature installate sul suolo lunare dovessero essere progettate tenendo conto del fatto che gli astronauti avrebbero incontrato problemi di movimento per via della conformazione delle tute spaziali;
• fu dimostrata l'efficacia dell'antenna omnidirezionale in banda S del modulo lunare nel farsi carico di tutti gli scambi radio durante le operazioni, in seguito del guasto che mise fuori servizio l'antenna principale;
• l'anomalo comportamento orbitale manifestato dal satellite PFS-2 portò alla conclusione che la modellazione del campo gravitazionale della Luna era ancora imperfetta;
• a differenza di quanto accaduto durante le precedenti missioni Apollo, Young, Mattingly e Duke non manifestarono aritmie cardiache durante la missione; le misure adottate, ovvero l'aumento della dose di potassio assorbito e l'ottimizzazione del ciclo del sonno, avevano probabilmente risolto il problema;
• la missione aveva dimostrato la fattibilità di un atterraggio in un'area di terreno accidentato, nonostante la mancanza di fotografie dettagliate nella fase di programmazione della traiettoria. Il rover lunare si era rivelato efficace anche nella scalata di pendii con una pendenza di 20°.

Cimeli

Il modulo di comando dell'Apollo 16 esposto allo US Space & Rocket Center di Huntsville , in Alabama

Dopo essere stato recuperato dalla portaerei USS Ticonderoga il modulo di comando dell'Apollo 16 venne inviato, il 5 maggio 1972, alla North Island Naval Air Station , nei pressi di San Diego , in California . Il lunedì successivo, durante le operazioni di svuotamento dei serbatoi dai residui di idrazina , il propellente impiegato dal sistema per il controllo dell'assetto , si verificò un'esplosione. Quarantasei persone che si trovavano nei paraggi vennero portate in ospedale e sottoposte ad un periodo di 24-48 ore di osservazione; la maggior parte delle vittime soffriva di inalazione di fumi tossici. Il ferito più grave fu un tecnico che subì una frattura della rotula dovuta al ribaltamento di un carrello. L'esplosione provocò un buco nel tetto dell'hangar e la distruzione di circa quaranta finestre. Il modulo di comando subì uno squarcio di tre pollici in un pannello. ^{[88] [89] [90]} Il modulo di comando è stato successivamente messo in mostra presso lo US Space & Rocket Center di Huntsville , in Alabama . ^[91] La fase di ascesa del modulo lunare, separatosi il 24 aprile 1972, a causa di una perdita nel controllo dell'assetto orbitò intorno alla Luna per circa un anno; il luogo ove impattò sulla Luna rimane ad oggi sconosciuto. ^[92] Il terzo stadio, S-IVB, del Saturn V venne fatto deliberatamente schiantare sulla Luna; tuttavia, a causa di un errore di comunicazione la posizione esatta fu sconosciuta fino a gennaio 2016, quando venne scoperta all'interno del Mare Insularum dal Lunar Reconnaissance Orbiter , a circa 260 km a sud-ovest del Cratere Copernicus . ^{[43] [92] [93]}

Duke donò alcuni oggetti che volarono durante la missione, inclusa una mappa lunare, alla Kennesaw State University di Kennesaw , in Georgia . Egli lasciò sulla Luna due oggetti, il più famoso è un ritratto fotografico della sua famiglia in un involucro di plastica. Il retro della foto è firmato dalla sua famiglia e reca il messaggio: «Questa è la famiglia dell'astronauta Duke del pianeta Terra. Atterrato sulla Luna, aprile 1972». L'altro oggetto fu una medaglia commemorativa emessa dalla United States Air Force , che celebrava il suo 25º anniversario. Prese due medaglie, lasciandone una sulla Luna e donando l'altra al museo della Wright-Patterson Air Force Base . ^[94] Nel 2006, poco dopo che l' uragano Ernesto aveva colpito Bath , nella Carolina del Nord , l'undicenne Kevin Schanze scoprì alcuni detriti metallici sul terreno vicino alla sua casa sulla spiaggia. Schanze e un amico scoprirono un "timbro", che dopo un'ulteriore ispezione si è rivelato essere una copia sbiadita delle insegne della missione Apollo 16. La NASA ha successivamente confermato che l'oggetto era un pezzo del primo stadio del Saturn V che aveva lanciato l'Apollo 16 nello spazio. Nel luglio 2011, dopo aver restituito il pezzo di detrito su richiesta della NASA, il sedicenne Schanze ricevette come premio un tour completo del Kennedy Space Center e posti a sedere VIP per assistere al lancio di STS-135 , la missione finale del programma Space Shuttle . ^[95]

Note

Bibliografia

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Voci correlate

• Astronauta
• Attività extraveicolare
• Voli spaziali con equipaggio umano dal 1970 al 1979
• Programma Apollo

Altri progetti

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file sulla missione Apollo 16

Collegamenti esterni

• ( EN ) Apollo 16 , su Encyclopedia Astronautica (archiviato dall' url originale l'11 novembre 2011) .
• ( EN ) US Space & Rocket Center Museum , su spacecamp.com .

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