Apollo 14

Apollo 14
Imagine ilustrativă a articolului Apollo 14
Insignă de misiune
Echipaj
ofițer comandant Alan Shepard
LMP Edgar Mitchell
CMP Stuart Roosa
Imagine ilustrativă a articolului Apollo 14
Roosa, Shepard, Mitchell
Misiune
Data lansării 31 ianuarie 1971 21:03:02 UTC
Obiectiv primar Colectați probe lângă Craterul Con
Navă
Lansator Saturn V SA-509
Modul de control CM-110 (Kitty Hawk)
Modul lunar LM-8 (Antares)
Pe luna
Data aterizării 5 februarie 1971
Locație formare geologică Fra Mauro
Informații de contact 3 ° 39 ′ 06 ″ sud, 17 ° 29 ′ 41 ″ vest
Geolocalizare pe hartă: Luna
(Vezi situația pe hartă: Luna) Map point.svg
Apollo 14 pe Google Moon
Timp de suprafață 1 zi 9,5 ore
Durata plimbărilor spațiale 9,2 ore (4,7 + 4,5)
Timpul orbitei 2 zile 18,7 ore
Roci lunare 43 kg
Aterizare
Informații de contact 27 ° 01 ′ 00 ″ sud, 172 ° 39 ′ 00 ″ vest
Datat 9 februarie 1971 21:05:00 UTC
Durata misiunii 9 zile 1 min 58 s
linkuri externe
Lunar Surface Journal Apollo 14
Documentația Apollo 14
Apollo 14 pe Muzeul Național al Aerului și Spațiului
Anterior Apollo 13 Insignă de misiune Apollo 13 Apollo 15 Insignă de misiune Apollo 15 ca urmare a

Apollo 14 (31 ianuarie 1971 - 9 februarie 1971) este a opta misiune pilotată în programul Apollo și a treia care aterizează pe Lună. Aceasta este prima misiune al cărei scop principal este științific și al cărui sit de aterizare a fost selectat nu conform constrângerilor tehnice, ci pentru interesul său geologic. Modulul lunar a aterizat în formațiunea geologică Fra Mauro , care a fost destinația inițială a misiunii Apollo 13 avortată.

Context

Programul Apollo este inițiat de președintele John F. Kennedy pe2 mai 1961cu scopul de a trimite bărbați pe Lună pentru prima dată înainte de sfârșitul deceniului. Este vorba de a demonstra superioritatea Statelor Unite asupra Uniunii Sovietice în domeniul spațial, care a devenit o problemă politică în contextul războiului rece . 20 iulie 1969, obiectivul stabilit pentru agenția spațială americană , NASA , este atins atunci când astronauții misiunii Apollo 11 reușesc să aterizeze pe lună. La această dată, sunt programate alte nouă misiuni. Dar ambițiile programului sunt revizuite rapid în jos. Prioritățile Statelor Unite s-au schimbat: măsurile sociale puse în aplicare de președintele Lyndon Johnson ca parte a războiului său împotriva sărăciei ( Medicare și Medicaid ) și, în special, înrăutățirea conflictului vietnamez, iau o parte din ce în ce mai mare din bugetul Statelor Unite. țară. Pentru factorii de decizie americani, programul Apollo și-a îndeplinit scopul principal de a dovedi superioritatea tehnică a Statelor Unite față de Uniunea Sovietică, iar știința nu justifică cheltuielile planificate pentru viitoarele misiuni. În 1970, ultima misiune planificată, Apollo 20 , a fost anulată, în timp ce zborurile rămase au fost eșalonate până în 1974; linia de producție a rachetei Saturn V , responsabilă cu lansarea navelor programului, este de asemenea închisă, punând capăt oricărei speranțe de prelungire a programului. 20 septembrie 1970, oficialul NASA, care a demisionat, anunță că constrângerile bugetare necesită eliminarea a două noi misiuni Apollo 18 și Apollo 19  ; economiile preconizate sunt de aproximativ 50 de milioane de dolari.

Misiunea pre-Apollo 14, Apollo 13 , a trebuit să fie întreruptă în urma unei explozii în modulul de serviciu al navei spațiale Apollo. Echipajul său a fost salvat extrem de restrâns, dar investigațiile efectuate pentru a determina originea eșecului întârzie următorul zbor. Se iau noi proceduri de carantină pentru a limita riscurile de contagiune cauzată de bolile infecțioase care au necesitat înlocuirea în ultimul minut a unui membru al echipajului Apollo 13. În serviciu se adaugă un rezervor de oxigen, independent de cei care furnizează bateriile la combustibil . modul pentru a elimina una dintre cele mai grave consecințe ale exploziei Apollo 13.

Apollo 14 este a patra misiune de a ateriza oameni pe Lună. Este, de asemenea, ultima misiune de tip H, adică utilizarea unui modul lunar mai ușor, cu capacități limitate (durata de ședere pe Lună, capacitatea de a transporta unelte). Acesta preia obiectivul principal al misiunii Apollo 13 , care a fost studierea formațiunii geologice Fra Mauro . Dar instrumentele științifice care trebuie aterizate pe solul lunar sunt parțial diferite.

Planificarea și obiectivele misiunii

Principalul obiectiv științific

Misiunea Apollo 14 preia obiectivul principal al misiunii Apollo 13 , care nu a putut fi realizată: explorarea formațiunii geologice Fra Mauro situată la vest de marele crater Fra Mauro . După primele două misiuni „tehnice” Apollo 11 și Apollo 12 , care au demonstrat abilitatea de a ateriza pe Lună într-o manieră controlată și precisă, NASA se simte acum pregătită să trimită o misiune pe terenuri mai dificile și mai accidentate și către un punct de vedere geologic precis. obiectiv, necesitând o precizie foarte bună de aterizare.

Formația geologică Fra Mauro este o regiune mare cu probleme, la marginea Mării Ploilor . Această „mare”, de formă circulară, este de fapt cea mai mare structură lunară produsă de un impact foarte antic, când Pământul și Luna erau în formare. Formația Fra Mauro este formată din ejecții gigantice rezultate din acest impact.

Explorarea geologică a acestei regiuni are o mare importanță, deoarece rocile care constituie ejecta pot proveni de la câteva zeci de kilometri sub suprafață așa cum a fost la momentul impactului și pot oferi informații valoroase despre compoziția rocilor din acest timp. (mai mult de 4,5 miliarde de ani). Pe Pământ, este imposibil să găsești astfel de roci antice, iar explorarea Lunii (a cărei suprafață este păstrată de absența tectonicii și a eroziunii ) este singura modalitate de a obține informații despre perioada de formare a Pământului și a Lunii. (care a suferit aceleași mecanisme de formare). În plus, datând precis impactul Mării ploioase, acest lucru ar face posibilă datarea multor formațiuni lunare și cratere a căror dată relativă în raport cu impactul este cunoscută.

Cu toate acestea, ejecțiile au fost încă acoperite, de miliarde de ani, de un strat de câțiva metri de praf lunar și regolit . Obiectivul geografic precis este deci împrejurimile unui crater relativ recent și profund, craterul conic ( cu diametrul de 300  m ), despre care se presupune că a traversat stratul de regolit, astfel încât să aibă șanse de a găsi, în propriile ejecte din acest crater, roci de la impactul Mării Ploilor, sau chiar de la stratul lunar original înainte de impact.

Într-adevăr, procesul de formare a craterelor de impact este de așa natură încât cele mai adânci materiale evacuate se găsesc în jurul craterului și se găsesc proporțional mai departe de crater, pe măsură ce erau mai puțin adânci. În acest fel, luând tektite din ce în ce mai aproape de crater, totul se întâmplă ca și cum astronauții ar lua materie din ce în ce mai profundă în ejecta Mării Ploilor, sau chiar în stratul original. Prin urmare, este foarte important ca astronauții să se apropie cât mai mult de crater.

Obiective secundare

La fel ca toate misiunile Apollo pe Lună, este planificată desfășurarea unui set de instrumente științifice, ALSEP , care să permită efectuarea de experimente pe suprafața Lunii. Consultați articolul detaliat pentru lista experimentelor planificate.

În zbor, sunt planificate patru experimente cu gravitație zero pentru Apollo 14:

În timpul explorării Lunii, pilotul modulului de comandă rămas pe orbită este atribuit următoarelor experimente: fotografie de înaltă rezoluție a viitoarelor locuri de aterizare, fotografie de fenomene astronomice de intensitate redusă a luminii, cum ar fi lumina zodiacală sau Gegenschein , teste de comunicare pentru a determina proprietățile reflectorizante ale suprafeței lunare la semnalele radio VHF și banda S și teste pentru a determina modificările gravitației lunare prin observarea modificărilor efectului Doppler al semnalelor benzii S.

Planul misiunii

Apollo 14 este o misiune de tip „H”, adică o misiune de aterizare de precizie, o ședere de până la două zile pe Lună, cu două plimbări spațiale .

Planul general de zbor este similar cu misiunea Apollo 12 de același tip și ceea ce ar fi trebuit să fie Apollo 13 . Cu toate acestea, s-au făcut aranjamente speciale pentru a putea gestiona o aterizare care se așteaptă să fie dificilă, cu o fază de căutare pentru un site destul de neuniform, care poate fi lung.

Pentru a economisi combustibil LEM și pentru a oferi o marjă mai mare pentru aterizare, s-a planificat ca coborârea pe orbită să fie realizată de CSM cu LEM atașat din propriul buget de combustibil, și nu ca anterior LEM singur. Pentru zborurile anterioare, capsula mamă nu se apropiase la 112  km de suprafața lunară. În timpul Apollo14, ansamblul Kitty Hawk / Antares a coborât la 15  km de suprafața lunară. Astfel, Antarès s-a desprins mult mai aproape de pământ. Economiile de combustibil realizate au adăugat 14 secunde la capacitatea operațională a LEM, oferind astronauților mai mult timp pentru a se deplasa deasupra suprafeței în căutarea unui loc adecvat și, de asemenea, pentru a reveni pe o orbită lunară dacă ar fi fost necesar.

Deși accentul principal este Craterul Con , locul de aterizare precis este planificat la aproximativ un kilometru sud-vest de crater, deoarece împrejurimile directe ale craterului sunt considerate prea accidentate și abrupte. Mersul lung până la crater necesită utilizarea unei remorci, Lunar Tool Cart , MET (Modularized Equipment Transporter), care va facilita transportul materialului și colectarea probelor. Aceasta va fi prima și ultima dată când va fi folosit acest trailer, cu misiuni ulterioare oferind utilizarea roverului lunar .

Pe Lună, sunt planificate două plimbări spațiale : prima, de patru ore, dedicată desfășurării ALSEP și experimentelor, iar a doua, de patru ore și jumătate, excursiei la Craterul Con și explorarea acestuia.

Pentru întâlnirea pe orbită lunară , este planificată o optimizare a planului de zbor comparativ cu misiunile anterioare. Aceștia foloseau un plan atent de ascensiune, numit „metoda coeliptică”. LEM a decolat pentru o inițiere a secvenței coeliptice (CSI) care vizează o orbită circulară la o altitudine de 83  km . Ajuns la această altitudine, a fost planificată, dacă este necesar, o schimbare a înclinației orbitei (pentru a avea o orbită coplanară cu CSM) și a fost vizată o a doua orbită circulară ( Delta constantă H (CDH)), la 28  km sub CSM. În cele din urmă, după o perioadă de sincronizare, a fost lansată Terminal Phase Initiation (TPI) pentru a intercepta cu precizie CSM.

Aceste faze intermediare și orbite fuseseră hotărâte pentru a da timpul și posibilitatea de a controla cu precizie traiectoriile și de a testa funcționarea corectă a motoarelor și a sistemelor (pilot automat și radare de apropiere). Acest lucru a lăsat, de asemenea, posibilitatea ca CSM să vină cu ușurință în ajutorul LEM, pe orbită stabilă, în caz de defecțiune a pilotului automat sau a motoarelor sale.

Pilotul automat de ascensiune s-a dovedit a fi foarte eficient și precis, iar motoarele LEM foarte fiabile, s-a decis simplificarea fazei de ascensiune pentru Apollo 14. TPI va fi lansat de îndată ce orbita inițială este finalizată. Această procedură generează o urcare mai rapidă (85 de minute), cu necesități reduse de combustibil. Pe de altă parte, fereastra de tragere a decolării LEM este redusă la 30 de secunde, iar salvarea LEM în caz de defecțiuni este mai dificilă.

Echipaj

Echipajul misiunii Apollo 14 , numit de NASA,6 august 1969 este :

Comandantul, Alan Shepard, a fost selectat printre primii astronauți, în 1959 , și este cel mai bine cunoscut ca primul american din spațiu, cu ocazia programului Mercury . El este, de asemenea, singurul astronaut din acest program care a mers pe Lună. După ce a dezvoltat o boală a urechii interne ( boala Menière ), a fost exclus din orice misiune de zbor și a devenit „șeful Biroului Astronauților” dinNoiembrie 1963 la Iulie 1969. O operație chirurgicală experimentală l-a redat la toate capacitățile și i-a permis repartizarea în misiuni spațiale. La 47 de ani în momentul zborului, el era cel mai vechi astronaut care a mers pe Lună.

Coechipierii săi sunt Stuart Roosa (modul de comandă, a rămas pe orbită) și Ed Mitchell (pilot al modulului lunar Antares ). NASA a fost confruntat cu critici interne de alegerea echipajului și a lipsei de experiență. Într-adevăr, doar Alan Shepard zburase vreodată, totalizând doar cincisprezece minute în spațiu în timpul zborului său suborbital Mercur.

Echipajul lui Shepard urma să conducă misiunea Apollo 13 , dar din cauza lipsei de pregătire, oficialii au decis să inverseze ordinea misiunilor, iar echipajul a fost repartizat în misiunea Apollo 14 . Jim Lovell și cei doi coechipieri ai săi s-au trezit în misiunea Apollo 13 , care aproape s-a transformat într-un dezastru.

Conduita misiunii

Pregătirea, lansarea și orbita Pământului

Numărătoarea inversă finală începe la T-28 a.m. 30 ianuarie 1971la 6 a.m. GMT. Numărătoarea inversă merge ușor, dar un front de furtună se dezvoltă la T -30 min și începe să amenințe serios Cape Canaveral, forțând numărătoarea inversă să fie întreruptă timp de 40 de minute, la T -8 min, din cauza riscului fulgerului. Această întârziere va fi compensată de o traiectorie ușor mai rapidă spre Lună, astfel încât evenimentele planificate să aibă loc la orele conform planului.

Lansarea are loc la 21:03:02 p.m. GMT (16:03:02 ora locală), pe 31 ianuarie 1971. Orbita este destul de nominală.

Date despre orbita Pământului Date despre orbita Pământului
Data / ora lansării Lansare azimut (°) Vârful orbitei (km) Orbita perigeu (km) Înclinare (°)
31 ianuarie 1971 21 h 3 min 2 s GMT 75.558 185,39 183.16 31,120
 

Injecție și cale translunară

Orbita Pământului este dedicată verificării sistemelor. La două ore și jumătate după ce a fost pus pe orbită, trenul lunar, compus din modulul de serviciu și comandă (CSM) și etapa S-IVB , este injectat pe o traiectorie de intersecție cu Luna.

Transpunerea și de andocare la LEM, efectuat o jumătate de oră după injectarea în orbita de transfer, nu a mers cum a fost planificat. După o inversare a CSM și un curs perfect de abordare către LEM, sistemul de ancorare sonda-con a CSM a refuzat să se angajeze. După trei încercări nereușite, se decide o pauză, timpul pentru Houston de a analiza situația, timp în care LEM și CSM zboară în formare, fără a fi legați unul de celălalt. Un eșec al ancorării ar însemna abandonarea misiunii și, fără îndoială, a întregului program Apollo, pus deja în discuție după eșecul lui Apollo 13.

Unul sau mai multe șuruburi ale sondei au refuzat să se cupleze: aceste șuruburi sunt utilizate pentru a fixa conul și sonda, astfel încât, atunci când sonda se retrage, să "tragă" LEM și să exercite o presiune puternică asupra inelelor de ancorare. Care susțin blocările principale și îmbinările dintre cele două module. Pentru a compensa această forță, s-a decis accelerarea puternică cu motoarele de orientare atunci când sonda se află în partea de jos a conului, pentru a simula această presiune, în timp ce retrage sonda pentru a provoca blocarea inelelor. După alte trei încercări, procedura a funcționat în cele din urmă.

Restul călătoriei Pământ-Lună a trecut fără incidente, cu două corecții planificate.

Date despre traseul Pământ-Lună Date despre traseul Pământ-Lună
OBȚINE Eveniment Distanța până la cea mai apropiată stea (km) Durata (secunde) V (m / s)
002: 28: 32.40 Impuls pentru injecție translunară 184 350,84 3.159,71
003: 02: 29.4 Începutul transpunerii / ancorării 7.943,86 - -
004: 56: 56.7 CSM ancorat la LEM 38 157,5 - -
005: 47: 14.4 Separarea CSM / LEM de SIV-B 48.706,86 6.9 0,24
030: 36: 07.91 1 re  corectarea traiectoriei 219.490 10.19 21,67
076: 58: 11.98 2 curs nd  corecție 22.039,36 0,65 1,07
 

Orbita și aterizarea lunare

Inserarea pe orbita lunară, care constă în deplasarea de la o traiectorie care ar ocoli Luna și se va întoarce pe Pământ dacă nu ar fi corectată, la o traiectorie a orbitei eliptice în jurul Lunii, are loc la 3 zile 7 ore și 28 de minute după injectare în orbita de transfer translunar. Patru ore mai târziu, în conformitate cu planul de zbor , cuplul CSM / LEM intră pe orbita de coborâre, a cărei altitudine minimă (care va fi punctul de plecare al fazei de coborâre autonomă a LEM) este la doar 17  km de la suprafață.

Shepard și Mitchell merg apoi în LEM și efectuează o verificare riguroasă a sistemului. Separarea LEM și CSM are loc în mod normal, iar CSM, pilotat de Roosa, intră pe orbită circulară la o altitudine de 110  km , astfel încât să găsească o orbită care să permită lucrări științifice de fotografie și teste radio, precum și „ o traiectorie simplă și sigură care permite o viitoare întâlnire cu LEM.

La scurt timp după separare și înainte de a începe coborârea, Houston a detectat o anomalie: butonul de anulare a coborârii LEM a fost văzut pe consolele de control Houston, intermitent, ca fiind apăsat, în timp ce - evident - echipajul nu a apăsat deloc acest buton. Acest buton permite, în timp ce LEM se află în faza de coborâre, să elibereze de urgență etapa de coborâre a LEM și să pună pilotul automat într-un program care să permită etapei de ascensiune a LEM să găsească o orbită stabilă în jurul ei. i se va alătura CSM.

Problema este extrem de îngrijorătoare: dacă semnalul de apăsare a butonului apare în timpul coborârii, atunci programul de anulare ar putea fi pornit, chiar dacă butonul nu a fost efectiv apăsat. Dar este o eroare de afișare în Houston, o eroare de transmitere a informațiilor în Houston, o eroare de computer sau hardware? O serie de proceduri duc la răspuns: sursa problemei este butonul de anulare în sine, în care există probabil un scurtcircuit intermitent. Acesta este cel mai rău scenariu, deoarece semnalul va fi apoi trimis la computerul de bord și va declanșa anularea, la fel ca și cum butonul ar fi fost efectiv apăsat.

Resursele de oxigen ale LEM fiind limitate, iar orbita de coborâre fiind instabilă, este important să acționăm rapid pentru a găsi o soluție. S-a decis reprogramarea computerului de bord, astfel încât acesta să ignore semnalul butonului. Dacă ar fi necesară o anulare reală, ar fi întotdeauna posibilă declanșarea acesteia printr-o nouă comandă de pe computerul de bord, implementată în timpul acestei reprogramări. Programul Plasturele este transmis LEM, octet cu octet, iar Mitchell are responsabilitatea grea de reprogramare, manual și , de asemenea , octet cu octet, calculatorul de bord. La mai puțin de trei ore după detectarea problemei, aceasta este corectată.

Coborârea are loc într-un mod nominal, în afară de o mică problemă cu radarul de apropiere, corectată rapid prin oprirea și pornirea din nou. După 12 minute și 44 de secunde de coborâre, aterizarea a avut loc pe5 februarie 1971la 9:18:13 GMT, la 46  m de locația planificată, realizând cea mai precisă aterizare dintre toate misiunile Apollo.

Date privind inserarea și aterizarea orbitei lunare Date privind inserarea și aterizarea orbitei lunare
OBȚINE Eveniment Altitudine (km) Durata (secunde) V (m / s) Apolune (km) Perilune (km)
081: 56: 40.70 Inserarea pe orbita lunară 161,86 370,84 -921.2 313 107.6
086: 10: 52.97 Inserarea pe orbita de coborâre 109,64 20,81 -62,7 108,9 16,85
103: 47: 41.6 Separarea CSM / LEM 56,5 2.7 0,24 111,5 14.45
105: 11: 46.11 Circularizarea orbitei CSM 112.05 4.02 23.53 118,34 103,71
108: 02: 26.52 Coborârea LEM 14.45 764,61 -1 696,39 14.45 0
108: 15: 09.3 Aterizare 0 - - - -
 

Activități pe Lună

Planul misiunii prevedea două plimbări spațiale. O primă ieșire dedicată experimentelor științifice ( ALSEP ) și o a doua constând dintr-o expediție la craterul conic și colectarea de probe.

Primul pasaj spațial: implementarea ALSEP

Pregătirile pentru ieșire încep la două ore după aterizare, iar Shepard pune piciorul pe Lună - la mai mult de cinci ore după aterizare - cu o întârziere de 49 de minute, din cauza unei probleme intermitente cu sistemul de comunicații PLSS , care ar putea fi corectat de un sistem resetați. Mitchell îl urmărește 8 minute mai târziu.

Pentru a preveni praful care va fi proiectat de decolarea LEM să acopere instrumentele, ALSEP este desfășurat la mai mult de 150  m vest de Antares . Transportul instrumentelor în această zonă oferă astronauților o primă privire asupra dificultăților pe care le-ar întâmpina în excursia la Craterul Con . Terenul, care pare destul de plat la prima vedere, este de fapt ușor deluros, cu picături de 2 metri pe ondulațiile terenului. Acest lucru nu numai că face dificilă găsirea locurilor plate pentru a pune instrumentele, dar face și progresul dificil și obositor.

Echipajul a plasat un al doilea reflector lunar similar cu cel al lui Apollo 11 și destinat măsurării cu laser a distanței Pământ-Lună .

Un experiment important al Apollo 14 ALSEP a fost instalarea și operarea ASE ( Active Seismic Experiment  ). Acest experiment constă în studierea grosimii diferitelor straturi geologice, folosind vibrațiile seismice provocate în diferite locuri de un „atacant” pirotehnic, și captate de o serie de geofoane . Această tehnică este similară cu cea utilizată în anii 1950 pentru a măsura grosimea stratului de gheață din Antarctica , care s-a dovedit a fi mult mai mare decât se aștepta. Pe lângă „atacant”, geofoanele percep și vibrațiile cauzate de utilizarea unui mortar , care va fi utilizat prin controlul de la distanță al Pământului, după plecarea astronauților.

Obiectivul acestui experiment este de a verifica dacă formațiunea Fra Mauro este într-adevăr rezultatul unei ejecții de impact care a format Marea Ploilor și, până în prezent, acest impact prin măsurarea grosimii stratului de regulit care s-a format. . Grosimea stratului de ejectare în sine trebuie, de asemenea, evaluată, pentru a ști dacă Craterul conic a „perforat” într-adevăr acest strat pentru a ajunge la substratul original al Lunii.

Prima ieșire a durat 4 ore 47 minute și 50 secunde, distanța parcursă de astronauți a fost de aproximativ 1  km și s-au colectat 20,5  kg de probe de precauție.

Primul pasaj spațial Primul pasaj spațial
OBȚINE Eveniment
113: 39: 11 Depresurizarea cabinei LEM
113: 47: 00 Ieșirea lui Alan Shepard
115: 46: 00 Implementarea ALSEP
116: 47: 00 Primele date de la ALSEP primite pe Pământ
118: 27: 01 Represurizarea LEM și sfârșitul EVA
  Al doilea mers spațial: excursie la Craterul Con

La ora misiunii (GET) 131: 08: 13, modulul lunar este din nou depresurizat, iar Shepard și Mitchell au pus din nou piciorul pe Lună pentru a îndeplini obiectivul principal al misiunii: colectarea de probe lângă Craterul Con. Și pe parcurs. Chiar dacă LEM a aterizat cât mai aproape de crater, mai sunt aproximativ 1.300  m de mers, cu o cădere de aproximativ 100  m pentru a ajunge la marginea craterului.

Călătoria nu trebuia să pună probleme speciale, dar astronauții descoperă în curând că atingerea obiectivului lor va fi dificilă. MET (căruța folosită pentru transportul instrumentelor, instrumentelor și probelor colectate) tinde să sară în toate direcțiile, forțând astronauții să adopte o „plimbare lentă a pământului” și mai obositoare decât „hameiul cangur”, mai eficient în greutate redusă. În plus, navigarea către obiectiv este dificilă: majoritatea reperelor care urmau să fie utilizate pentru navigație se dovedesc a fi în depresiuni (terenul fiind puternic ondulat) și greu vizibil și claritatea perfectă a peisajului. În această lume fără atmosfera deranjează puternic estimarea distanțelor parcurse sau rămase.

Geologii au planificat două situri în care astronauții urmau să preia mostre înainte de Craterul Con : „site-ul A” (situat la nord de punctul B, unde astronauții s-au oprit efectiv) și „site-ul B” (puțin la nord-vest de punctul real B1, vezi diagrama). După o plimbare de 8 minute, astronauții ajung la punctul A, despre care cred că este locul A. Mitchell trebuie să facă un experiment gravimetric acolo , care se dovedește a fi dificil și lung de finalizat. Încărcarea MET a durat o jumătate de oră, iar experimentele și activitățile la punctul A 35 min, aproape o oră și un sfert au fost deja consumate din timpul alocat de 4 ore pentru EVA, și ele sunt de fapt nu numai 150  m de LEM, iar craterul este încă la 1000  m distanță.

După încă 8 minute de mers pe jos, astronauții ajung la punctul B, despre care mai mult sau mai puțin cred că este locul B fără a fi foarte siguri. De fapt, acestea sunt aproape de locul planificat A. Pentru Fred Haise , Capcom-ul misiunii, astronauții au 15 minute în urmă cu programul lor, când întârzie aproape o oră. La o oră și jumătate după începerea EVA, punctul B1 este atins în timp ce astronauții - încă pierduți - cred că au trecut de craterul Flank și se apropie de crater. Problema este că Craterul Con este literalmente încastrat pe laturile unui deal, iar marginile sale nu sunt ridicate, făcându-l complet invizibil de departe și de jos.

Ajuns la punctul B2, după 2 ore de EVA, Shepard crede că este foarte aproape de marginea craterului, dar Mitchell are îndoieli și încearcă să-l convingă pe Shepard să continue. Ajuns la jumătate din timpul alocat EVA, Shepard este îngrijorat de timpul de întoarcere. Houston, la rândul său, le spune astronauților să considere poziția lor actuală ca fiind marginea Craterului Con . La insistența lui Mitchell, Shepard ajunge să obțină o prelungire de 30 de minute a timpului EVA, mărită la 4:30 dimineața, iar astronauții continuă să urce pe deal.

Un sfert de oră mai târziu, ajung la punctul B3. În acest moment, vederea este clară și fără accidente, dar încă nu are semne vizibile ale marginii craterului. Ei decid să progreseze spre nord-vest, unde panta este cea mai abruptă, în timp ce craterul este de fapt la nord, sub ele, dar încă invizibil, deoarece marginea îndepărtată a craterului este mai mică decât cea apropiată. Cu toate acestea, devine evident că acestea trebuie să fie aproape de crater, deoarece pământul este plin de resturi și roci care provin cu siguranță din impact. În acest moment, extensia de 30 de minute a fost practic consumată. Conștienți de a fi aproape de obiectiv și de a se afla într-un sit bogat din punct de vedere geologic, ei progresează până la punctul C prim, unde decid să se întoarcă, fără să fi putut observa spectaculosul crater de 300  m în diametru. La întoarcere, ei încă se apropie de crater fără să știe, până la o distanță de 30 de metri, în punctul C1.

Întoarcerea la Antares se desfășoară fără probleme, nu a fost niciodată pierdută din vedere, iar coborârea este mai ușoară decât urcarea. După încărcare aproape 45  de kg , de probe de roci lunare în LEM, și înainte de a începe pentru totdeauna, Al Shepard se dă un pic de divertisment: el ia o minge de golf din buzunar, plimbari cu un fier de cap. 6 pe mânerul telescopic al unui eșantion colecționar și încearcă să efectueze primul și până acum singurul leagăn lunar. Prima încercare eșuează complet și clubul ratează mingea. A doua încercare aruncă mingea câteva sute de metri (deși Shepard comentează exagerat asupra împușcăturii sale „  Mile și mile!  ” ).

A doua ieșire a durat 4 h 35 min și distanța parcursă a fost de aproape 3  km .

Al doilea mers spațial Al doilea mers spațial
OBȚINE Punct Distanța
LEM 		Durată Activități / Stânci
131: 08: 13 LEM 0 - Depresurizarea cabinei LEM
131: 13: 00 LEM 0 - Ieșirea lui Alan Shepard
131: 46: 00 LEM 0 - Plecare spre Craterul Con
131: 53: 34 LA 150  m 32 s 38 s Gravimetrie
132: 34: 22 B 300  m 4:53
132: 48: 38 B1 700  m 3:04 Orientare
132: 56: 35 B2 840  m 3 min „  Big Rock  ”, „  vechi fără nume  ”
133: 14: 25 B3 1.280  m 1 min 24 s
133: 21: 57 C prime 1.500  m 16 minute Punctul de întoarcere
133: 40: 24 C1 5:49 „  Saddle Rock  ”
133: 51: 57 C2 4 min
134: 01: 03 E 1 min
134: 06: 39 F 3 min
134: 11: 02 G 36 min
134: 49: 23 G1 2 min
134: 55: 00 LEM 30 de minute Sosire la LEM, recuperarea experimentelor, încărcarea probelor, golf
135: 42: 54 LEM 0 - Represurizarea LEM și sfârșitul EVA
 

Activități în CSM în timpul excursiei lunare

În timpul șederii astronauților pe Lună, Roosa efectuează un număr mare de activități și experiențe, lăsând-o cu relativ puțin timp liber.

El a realizat prima campanie sistematică de observare vizuală a Lunii (care ar fi trebuit să fie efectuată de Apollo 13) și a făcut nu mai puțin de 758 de fotografii cu Hasselblad de 70  mm . El își concentrează în mod special observațiile asupra studiului urmelor vulcanismului lunar și a topografiei craterului Descartes , lângă care va ateriza misiunea Apollo 16 .

O cameră specială, o Hycon KA-74 , echipată cu un obiectiv de 450  mm , a fost planificată pentru a fotografia topografia craterului Descartes cu precizie și stereografie , pentru a certifica că ar putea fi aterizat acolo. Din păcate, mașina funcționează corect în timpul zborului peste Descartes. Roosa reușește totuși să facă fotografii stereografice ale site-ului, montând un obiectiv de 500 mm  pe Hasselblad și orientând CSM foarte precis, totul cu prețul „eforturilor supraomenești” , fiind singur pentru a îndeplini toate sarcinile.

Decolează de pe lună, întâlnește CSM

Injecție și deplasare pe Pământ

Reintrarea în atmosferă și recuperare

Concluzie

Rezultate științifice

Seismometrul activ ASE a făcut posibilă măsurarea grosimii stratului de regolit pe situl Fra Mauro  : aproximativ 8,5 metri în medie (cu ondulații peste o grosime de doi metri), în acord cu estimarea teoretică de la 6 la 12 metri. Grosimea ejectelor subiacente a fost măsurată la 75 de metri. Analiza expunerii Regolitului la razele cosmice a arătat că Craterul Con a fost format acum 25 de milioane de ani. Impactul craterului conic a avut loc pe un deal de 100  m înălțime, craterul nu a fost suficient de adânc pentru a ajunge la substratul de sub ejectă.

Rocile aduse înapoi de pe Lună de Apollo 14 sunt printre cele mai complexe și dificil de studiat. Acestea sunt toate breșe , adică roci formate dintr-un conglomerat de fragmente de roci preexistente ( claste ), într-o matrice care poate fi regolit sau rocă pulverizată topită de impacturi, formând un fel de rocă magmatică sau o cristalizare de sedimente formând apoi o rocă metamorfică . În eșantioanele lui Fra Mauro , se constată că brecile au o matrice foarte magmatică. Clastele incluse în aceste breșe pot fi la rândul lor alte breșe, uneori până la trei sau patru generații, care mărturisesc o formație chinuită în cadrul unei succesiuni de evenimente cataclismice. De foarte multe ori au un conținut ridicat de materiale radioactive și pământuri rare  : aceste probe au ajutat la identificarea componentei numite KREEP , abundentă în regiunea Mării Ploioase și la formarea unui scenariu de formare a crustei și mantei lunare.

Unul dintre principalele obiective științifice ale misiunii a fost datarea impactului care a creat Marea Ploilor . Rocile magmatice, abundente pe situl Fra Mauro , permit datarea radiometrică a evenimentelor de impact, deoarece căldura „resetează” ceasurile izotopice: vârsta măsurată este apoi vârsta impactului și nu vârsta impactului. poate fi mult mai vechi. Deși rocile aduse înapoi sunt cel mai probabil elemente ale ejecției din acest impact, nu este clar exact care dintre ele, complicând datarea. Clastele incluse în brecii pot fi rezultatul unor impacturi diferite și s-au dovedit într-adevăr grupate în două perioade, una între 3,83 și 3,85 miliarde de ani în urmă și alta între 3,87 și 3,96 miliarde de ani. S-a presupus că breșele s-au format în cel mai tânăr interval, care datează impactul Mării Ploioase cu aproximativ 3,84 miliarde de ani în urmă.

Celălalt grup mai vechi corespunde clastelor create cu mult înainte de impactul asupra sitului Mării de Ploaie și proiectate spre sud la impact. Cea mai veche clastă (vechi de 3,96 miliarde de ani) s-a dovedit a fi o clastă magmatică (în timp ce majoritatea acestui sit erau metamorfice) și arată că vulcanismul a existat înainte de perioada de umplere a mării lunare (există 3 până la 3,5 miliarde de ani). Este un alt tip de bazalt decât cel al mării, mai bogat în aluminiu și calificat drept „bazalt non-mare”.

Un alt obiectiv științific a fost determinarea scenariului pentru crearea formațiunii Fra-Mauro. Eșantioanele tind mai degrabă să confirme că formațiunea Fra-Mauro este într-adevăr o ejecție gigantică din impactul Mării Ploilor (a fost imaginat și un scenariu vulcanic). În urmă cu 3,84 miliarde de ani, un proiectil cu diametrul de 50 până la 100  km a lovit Luna pe locul Mării ploioase. O ejectă compusă din roci de pe site-ul original și roci create la impact a fost aruncată cu sute de kilometri în toate direcțiile. Acum 25 de milioane de ani, un meteor a creat craterul Cone, perforând ejecta, permițându-i lui Shepard și Mitchell să aducă aceste mostre complexe înapoi pe Pământ.

În cele din urmă, sute de semințe de copac lunar au fost puse pe orbită în jurul Lunii în timpul acestei misiuni, apoi au suferit o germinare normală pe Pământ.

În 2019 , s-a constatat că eșantionul 14321 raportat de Apollo 14 conține cea mai veche stâncă terestră cunoscută până în prezent, datată acum 4,1 miliarde de ani (cea mai veche stâncă terestră descoperită pe Pământ are o vechime de 3,9 miliarde de ani). Această probă este o breșă în care una dintre incluziunile de două grame conține materiale tipice Pământului la acea vreme și rare pe Lună: zircon , cuarț , feldspat , format în prezența abundentă a oxigenului. Se presupune că această piatră a fost expulzată de pe Pământ de un impact uriaș de asteroid, care a excavat roci de până la 20 km adâncime și a aruncat resturi cu suficientă energie pentru a atinge viteza de eliberare a Pământului și a călători spre Lună. Ar fi reapărut în urmă cu 26 de milioane de ani în timpul impactului Craterului Con .

Rezultate operaționale

Misiunea Apollo 14 a evidențiat marea dificultate de a te deplasa și de a te orienta pe jos pe Lună. Misiunea fusese planificată ca o misiune ideală de „tip H”, care nu ar trebui să pună probleme speciale, dar obiectivul a fost atins totuși în mod restrâns. Misiunea inițială Apollo 13 a planificat să aterizeze la 2  km vest de crater și Jim Lovell a insistat să reducă distanța la 1,25  km , punctul de aterizare fiind păstrat și pentru Apollo 14. Dacă s-ar fi folosit punctul original, misiunea ar fi probabil că nu au fost finalizate. Principalul factor limitativ a fost timpul și, deși PLSS - urile au un timp de rulare de șapte ore, marjele de siguranță și timpul de pregătire a ieșirii și intrării LEM reduc timpul util la aproximativ patru ore.

După această misiune a devenit evident că mersul pe jos nu era calea potrivită de a explora Luna, deoarece prea mult din acest timp prețios a fost petrecut în călătorii istovitoare și fără valoare științifică. Acest experiment a validat conceptul de misiune „tip J”, inclusiv un vehicul, roverul lunar LRV , care urma să fie folosit din următoarea misiune, Apollo 15 .

Gestionarea deciziilor în timpul excursiei dificile la craterul Con a fost criticată. În ce direcție să meargă ?, ce site sau experiență trebuie favorizat?, Ce acțiuni sunt necesare în fiecare etapă? (fotografierea, descrierea pe hârtie, care eșantioane ar trebui descrise sau raportate etc.) sunt întrebări care nu au primit întotdeauna cele mai satisfăcătoare răspunsuri. O „cameră din spate” formată din geologi a fost disponibilă în permanență pentru a ghida deciziile, dar nu a funcționat eficient în funcție de Dave Scott , viitorul comandant al Apollo 15 , care va lucra la reorganizarea lor.

Note și referințe

Note

  1. Modulul de comandă a fost numit Kitty Hawk cu referire la locul unde frații Wright au efectuat primele zboruri.
  2. Sursele sunt contradictorii cu privire la acest subiect. Exploring the Moon raportează o schimbare de curs, în timp ce Definitive Sourcebook vorbește despre o reajustare a ceasului de zbor de 40 de minute. Este posibil să existe o combinație a celor două.
  3. În urma acestui incident, butoanele și comutatoarele CSM și LEM vor fi radiografiate sistematic înainte de a fi montate.
  4. Astronautul responsabil de realizarea interfeței dintre astronauții misiunii și Houston și singurul interlocutor al astronauților.
  5. A se vedea, de asemenea, Farouk El Baz, Stuart Roosa Rezultate semnificative ale fotografiei orbitale lunare Apollo 14
  6. Dar a avea probe din acest substrat nu a fost un obiectiv major. Principalul lucru a fost să aibă mostre de ejecte, care este ea însăși reprezentativă pentru un substrat foarte vechi, excavat de mega-impactul care a format Marea Ploilor.
  7. vezi articolul KREEP .

Referințe

  1. Xavier Pasco, The Space Policy of the United States 1958-1985: Technology, National Interest and Public Debate , L'Harmattan,1997, 300  p. ( ISBN  978-2-7384-5270-2 ) , p.  82-83
  2. Apollo, sursa definitivă , p.  296
  3. W. David Compton, prima fază a explorării lunare finalizată: schimbări de personal și de program
  4. (în) „  Apollo 18  ” , Mark Wade (Enciclopedia Astronautică) (accesat la 10 mai 2012 )
  5. (în) „  Apollo 19  ” , Mark Wade (Enciclopedia Astronautică) (accesat la 10 mai 2012 )
  6. Unde n-a mai plecat niciun om: o istorie a misiunilor de explorare lunară Apollo , p.  205-206.
  7. (în) Kelli Mars, „  Acum 50 de ani: NASA numește echipajele Apollo 13 și 14  ” , NASA,6 august 2019(accesat la 15 august 2019 ) .
  8. Sciences et Avenir nr. 865, martie 2019, p. 47

Surse și bibliografie

Rapoarte și documente oficiale anterioare misiunii
  • (ro) trusa de presă Apollo 14 ,ianuarie 1971, 113  p. ( citiți online [PDF] )Trusa de prezentare a misiunii Apollo 14
Rapoarte și documente NASA post-misiune
  • (ro) NASA - Johnson Space Center, raportul misiunii Apollo 14 ,Mai 1971, 272  p. ( citiți online [PDF] )Raport post misiune care descrie progresul, performanța, anomaliile întâlnite, ... (MSC-04112)
  • (ro) NASA - Johnson Space Center, Apollo 14 Technical Crew Debriefing ,17 februarie 1971, 286  p. ( citiți online [PDF] ). Informarea echipajului la sfârșitul misiunii Apollo 14 (interviuri).
  • (ro) NASA - Johnson Space Center, Apollo 14 Preliminary Science Report ,1971, 308  p. ( citiți online [PDF] ). Raport științific preliminar al misiunii Apollo 14 (SP-272).
  • (ro) NASA - Johnson Space Center, probă de rocă Apollo 14 ,Mai 1978, 410  p. ( citește online ). Catalog de roci lunare colectate în timpul misiunii Apollo 14.
  • (ro) NASA - Centrul Spațial Johnson, reconstrucția traiectoriei misiunii Apollo și evaluarea post-zbor a traiectoriilor navei Apollo 14 ,26 mai 1971, 54  p. ( citiți online [PDF] ).Reconstrucția căii de coborâre a modulului lunar Apollo 14 către suprafața Lunii.
Cărți ale NASA care descriu cursul misiunii
  • (în) (în) Eric M. Jones și Ken Glover, „  Apollo 14 area newspaper  ” de pe Apollo Surface Journal , NASAPortal care adună toate documentele oficiale disponibile cu privire la progresul misiunii Apollo 14 pe suprafața Lunii, precum și transcrierea schimburilor radio.
  • (ro) David Woods , Lennox J. Waugh , Ben Feist și Ronald Hansen , „  Apollo 14 flight journal  ” , în Apollo Flight Journal , NASA ,2017 Progresul misiunii Apollo 14 în timpul fazelor de zbor: transcrierea schimburilor radio asociate cu explicații de la specialiști.
  • (ro) Eric M. Jones , „  Biblioteca de imagini Apollo 14  ” .Lista comentată a fotografiilor făcute în timpul șederii pe Lună a echipajului misiunii Apollo 14 și în timpul antrenamentului lor.
  • (ro) W. David Compton, Where No Man Has Gone Before: A History of Apollo Lunar Exploration Missions ,1989( citește online ) Istoria proiectului științific asociat programului Apollo (documentul NASA nr. Publicație specială-4214).
Alte lucrări
  • (ro) David M Harland, Explorarea lunii: expedițiile Apollo , Chichester, Springer Praxis,2008, A 2 -a  ed. , 403  p. ( ISBN  978-0-387-74638-8 , notificare BnF n o  FRBNF41150292 , LCCN  2007939116 ) Secvență detaliată a sejururilor lunare ale misiunilor Apollo cu numeroase ilustrații, context geologic detaliat și unele evoluții ale misiunilor robotice din această perioadă.
  1. pag.  72
  2. p.  73
  3. pag.  74
  4. pag.  82
  5. p.  84
  6. pag.  86
  7. p.  95
  8. pag.  93
  9. pag.  94
  • (ro) David M Harland și Richard W. Orloff, Apollo: The Definitive Sourcebook , Springer Praxis,2006, 633  p. ( ISBN  978-0-387-30043-6 , LCCN  2005936334 ) :
  1. pag.  394
  2. pag.  396
  3. pag.  399
  4. p.  400
  5. pag.  402
  6. pag.  400-402
  7. pag.  420 și acest card
  • pag.  49
    • Paul Spudis The Once and Future Moon Smithonian Institute, 1996:
    1. pag.  69
    2. pag.  141
    3. pag.  143
    • Don E. Wilhelms To a Rocky Moon University of Arizona Press 1993:
    1. p.  250
    2. p.  256
    3. pag.  249
    4. p.  254

    Vezi și tu

    Articole similare

    Link extern