Аполлон 14 - Apollo 14

Аполлон 14
Аполлон-14 Шепард.jpg
Алан Шепард и американский флаг на Луне, Аполлон 14, февраль 1971 г. (фото Эдгара Митчелла )
Тип миссии Посадка на Луну с экипажем ( H )
Оператор НАСА
COSPAR ID
SATCAT нет.
Продолжительность миссии 9 дней, 1 минута, 58 секунд
Свойства космического корабля
Космический корабль
Производитель CSM: Североамериканский Rockwell
LM: Grumman
Стартовая масса 102,084 фунтов (46,305 кг)
Посадочная масса 11,481 фунтов (5,208 кг)
Экипаж
Размер экипажа 3
Члены
Позывной
Начало миссии
Дата запуска 31 января 1971 г., 21:03:02  UTC ( 1971-01-31UTC21: 03: 02Z )
Ракета Сатурн V SA-509
Запустить сайт Кеннеди LC-39A
Конец миссии
Восстановлено USS  New Orleans
Дата посадки 9 февраля 1971 г., 21:05:00  UTC ( 1971-02-09UTC21: 06Z )
Посадочная площадка Южная часть Тихого океана
27 ° 1'S 172 ° 39'W / 27,017 ° ю.ш. 172,650 ° з.д. / -27,017; -172,650 ( Приводнение Аполлона-14 )
Параметры орбиты
Справочная система Селеноцентрический
Высота периселена 16,9 км (9,1 миль)
Высота апоселена 108,9 км (58,8 миль)
Период 120 минут
Лунный орбитальный аппарат
Компонент космического корабля Командно-служебный модуль
Орбитальная вставка 4 февраля 1971 г., 06:59:42 UTC
Орбитальный вылет 7 февраля 1971 г., 01:39:04 UTC
Орбиты 34
Лунный посадочный модуль
Компонент космического корабля Лунный модуль
Дата посадки 5 февраля 1971 г., 09:18:11 UTC
Обратный запуск 6 февраля 1971 г., 18:48:42 UTC
Посадочная площадка Фра Мауро 3,64530 ° ю.ш. 17,47136 ° з.д.
3 ° 38′43 ″ ю.ш. 17 ° 28′17 ″ з.д. /  / -3,64530; -17,47136
Масса образца 42,80 кг (94,35 фунта)
Поверхностный EVA 2
Продолжительность выхода в открытый космос
Стыковка с LM
Дата стыковки 1 февраля 1971 г., 01:57:58 UTC
Дата отстыковки 5 февраля 1971 г., 04:50:43 UTC
Стыковка с подъемным этапом LM
Дата стыковки 6 февраля 1971 г., 20:35:52 UTC
Дата отстыковки 6 февраля 1971 г., 22:48:00 UTC
Аполлон 14-insignia.png Экипаж Аполлона-14.jpg
Роза, Шепард, Митчелл  

Аполлон-14 (31 января 1971 г. - 9 февраля 1971 г.) был восьмой миссией с экипажем в программе Соединенных Штатов " Аполлон" , третьей миссией, совершившей посадку на Луну , и первой, совершившей посадку на Лунном нагорье . Это была последняя из « H миссий », высадки в определенных научных точках на Луне для двухдневного пребывания с двумя выходами в открытый космос (выход в открытый космос или лунные походы).

Первоначально миссия была запланирована на 1970 год, но была отложена из-за расследования, связанного с неудачей Аполлона-13 на поверхности Луны, и, как следствие, необходимостью модификации космического корабля. Командир Алан Шепард , пилот командного модуля Стюарт Руза и пилот лунного модуля Эдгар Митчелл стартовали в своей девятидневной миссии в воскресенье, 31 января 1971 года, в 16:03:02 EST . На пути к высадке на Луну экипаж преодолел неисправности, которые могли привести к прерыванию второй миссии подряд и, возможно, к преждевременному завершению программы «Аполлон».

Шепард и Митчелл совершили высадку на Луну 5 февраля в формации Фра Мауро  - первоначально целью Аполлона 13. Во время двух прогулок по поверхности они собрали 94,35 фунта (42,80 кг) лунных камней и провели несколько научных экспериментов . К ужасу некоторых геологов, Шепард и Митчелл не достигли края кратера Конус, как планировалось, хотя и подошли близко. В самом известном инциденте Аполлона 14 Шепард ударил самодельной клюшкой два мячика для гольфа, которые он принес с собой.

Пока Шепард и Митчелл были на поверхности, Роза оставалась на лунной орбите на борту командно-служебного модуля , проводя научные эксперименты и фотографируя Луну, в том числе место посадки будущей миссии Аполлона-16 . Он взял с собой несколько сотен семян, многие из которых проросли по возвращении, в результате чего появились так называемые лунные деревья , которые широко распространились в последующие годы. После старта с поверхности Луны и успешной стыковки космический корабль был доставлен обратно на Землю, где 9 февраля три астронавта благополучно приводнились в Тихом океане .

Астронавты и ключевой персонал управления полетами

Позиция Космонавт
Командир Алан Б. Шепард-младший.
Второй и последний космический полет.
Пилот командного модуля Стюарт А. Роза
Только космический полет
Пилот лунного модуля Эдгар Д. Митчелл
Только космический полет

Командир миссии «Аполлон-14» Алан Шепард , один из первых астронавтов « Меркурия-семи» , стал первым американцем, совершившим суборбитальный полет в космос 5 мая 1961 года. После этого он был заземлен из-за болезни Меньера, заболевания уха, и служил главным космонавтом , административным руководителем Управления космонавтов . В 1968 году ему была сделана экспериментальная операция, которая прошла успешно и позволила ему вернуться в статус полета. 47-летний Шепард был самым старым астронавтом США, совершившим полет на борту «Аполлона-14», и самым старым человеком, побывавшим на Луне.

Apollo 14 в командном модуле Pilot (CMP), Стюарт Руза , в возрасте 37 , когда миссия полетела, был дым перемычки до вступления в ВВС в 1953 году он стал летчиком , а затем в 1965 успешно завершен Aerospace Research Pilot School (ARPS) на базе ВВС Эдвардс в Калифорнии до того, как в следующем году его выбрали астронавтом Группы 5 . Он служил капсульным коммуникатором (CAPCOM) для Apollo 9 . Пилот лунного модуля (LMP) Эдгар Митчелл , 40 лет на момент полета Аполлона-14, поступил в ВМФ в 1952 году и служил летчиком-истребителем, начиная с 1954 года. Он был распределен в эскадрильи на борту авианосцев, прежде чем вернуться в Соединенные Штаты. чтобы продолжить свое образование во время службы на флоте, а также завершить ARPS перед тем, как его выбрали в качестве астронавта Группы 5. Он служил в команде поддержки Apollo 9 и был LMP в резервной команде Apollo 10 .

Первоначально Шепард и его команда были назначены Диком Слейтоном , директором по работе с экипажем и одним из участников Mercury Seven, в качестве экипажа Аполлона 13. Руководство НАСА считало, что Шепарду нужно больше времени для тренировок, поскольку он не летал в космос с 1961 года. , и вместо этого выбрал его и его команду для Аполлона-14. Экипаж, первоначально назначенный для Аполлона-14, Джим Ловелл в качестве командира, Кен Мэттингли в качестве CMP и Фред Хейз в качестве LMP, все из которых поддерживали Аполлон-11, вместо этого стал основным экипажем для Аполлона-13.

Командиром Митчелла в резервной команде Аполлона 10 был еще один из первых семи, Гордон Купер , который предварительно должен был командовать Аполлоном 13, но, по словам автора Эндрю Чайкина , его небрежное отношение к тренировкам привело к тому, что его не выбрали. Также в этой команде, но исключен из дальнейших полетов, был Донн Эйзеле , вероятно, из-за проблем на борту Apollo 7 , на котором он летал, и из-за того, что он был вовлечен в неприятный развод.

Дублирующим экипажем «Аполлона-14» был Юджин А. Сернан в качестве командира, Рональд Э. Эванс-младший в роли главного офицера полиции и Джо Х. Энгл в роли LMP. Резервный экипаж, в котором Харрисон Шмитт заменит Энгла, станет основным экипажем Аполлона-17 . Шмитт полетел вместо Энгла, потому что на НАСА было сильное давление с целью отправить ученого на Луну (Шмитт был геологом), а Аполлон-17 был последним полетом на Луну. Энгл, который пилотировал X-15 к краю открытого космоса, отправился в космос для НАСА в 1981 году на STS-2 , втором полете космического корабля "Шаттл" .

Во время проектов « Меркурий» и « Близнецы» в каждой миссии была основная и дублирующая команда. Командир Аполлона-9 Джеймс МакДивитт полагал, что встречи, на которых требовался член летного экипажа, пропускались, поэтому для Аполлона был добавлен третий экипаж астронавтов, известный как вспомогательный экипаж. Обычно члены вспомогательной бригады с низким стажем составляли правила миссии, план полета и контрольные списки и постоянно обновляли их; для Аполлона 14 это были Филип К. Чепмен , Брюс МакКэндлесс II , Уильям Р. Пог и К. Гордон Фуллертон . CAPCOM, люди в Центре управления полетами, ответственные за связь с астронавтами, были Эванс, МакКэндлесс, Фуллертон и Хейз. Ветеран «Аполлона-13», который был прерван до достижения Луны, Хайз применил свои навыки для этой миссии, особенно во время выхода в открытый космос, поскольку обе миссии были нацелены на одно и то же место на Луне. Если бы Хейз ступил на Луну, он был бы первым астронавтом Группы 5, сделавшим это, и эта честь досталась Митчеллу.

У руководителей полетов во время Apollo было описание работы из одного предложения: «Директор полетов может предпринимать любые действия, необходимые для безопасности экипажа и успеха миссии». Для «Аполлона-14» это были: Пит Франк , команда Orange; Глинн Ланни , команда черных; Милт Виндлер , команда Maroon и Джерри Гриффин , команда Gold.

Подготовка и обучение

Шепард перед исследовательским кораблем для посадки на Луну , имитирующим посадку.

Основной и резервный экипажи для Аполлона-13 и 14 были объявлены 6 августа 1969 года. Аполлон-14 был намечен на июль 1970 года, но в январе того же года из-за сокращения бюджета, вызванного отменой Аполлона-20 , НАСА решило, что это будет. две миссии «Аполлона» в год с 1970 г., чтобы увидеть «Аполлон-13» в апреле и «Аполлон-14», вероятно, в октябре или ноябре.

Расследование аварии, вызвавшей прерывание полета Аполлона-13, задержало Аполлон-14. 7 мая 1970 года администратор НАСА Томас О. Пейн объявил, что Аполлон-14 будет запущен не ранее 3 декабря, и приземление будет происходить близко к целевой площадке. от Аполлона 13. Астронавты Аполлона 14 продолжили свои тренировки. 30 июня 1970 года, после публикации отчета об аварии и обзора НАСА того, какие изменения в космическом корабле потребуются, НАСА объявило, что запуск будет перенесен не ранее 31 января 1971 года.

Экипаж Аполлона 14 тренировался вместе в течение 19 месяцев после назначения на миссию, дольше, чем любой другой экипаж Аполлона на тот момент. В дополнение к обычной тренировочной нагрузке они должны были контролировать изменения в командно-сервисном модуле (CSM), сделанные в результате расследования Аполлона-13, большая часть которого была делегирована Шепардом Роузе. Позже Митчелл заявил: «Мы поняли, что если наша миссия потерпит неудачу - если нам придется повернуть назад - это, вероятно, будет концом программы Apollo. НАСА не могло выдержать двух неудач подряд. Мы полагали, что это была тяжелая мантия. на наших плечах, чтобы убедиться, что мы все сделали правильно ".

До отмены миссии «Аполлон-13» планировалось, что «Аполлон-14» приземлится недалеко от кратера Литтроу в Маре Серенитатис , где есть объекты, которые считались вулканическими. После возвращения Аполлона-13 было решено, что его место посадки, недалеко от кратера Конус в формации Фра Мауро , с научной точки зрения более важно, чем Литтроу. Формация Fra Mauro состоит из выбросов в результате столкновения, которое сформировало Mare Imbrium , и ученые надеялись найти образцы, которые возникли глубоко под поверхностью Луны. Конический кратер возник в результате молодого глубокого удара и был достаточно большим, чтобы прорваться сквозь все обломки, отложившиеся после Имбриумного события, которое геологи надеялись датировать. Посадка на Фра-Мауро также позволит сделать орбитальную фотосъемку другого кандидата на посадку - Декартского нагорья , ставшего местом посадки Аполлона-16 . Хотя Литтроу не посетил, близлежащая область, Таурус-Литтроу , была местом посадки Аполлона-17 . Место посадки Аполлона-14 было расположено немного ближе к кратеру Конус, чем точка, предназначенная для Аполлона-13.

Изменение места посадки с Литтроу на Фра Мауро повлияло на геологическую подготовку Аполлона 14. До перехода астронавтов доставляли к вулканическим местам на Земле; после этого они посетили места кратеров, такие как кратер Рис в Западной Германии и поле искусственных кратеров, созданное для обучения космонавтов в долине Верде в Аризоне . Эффективность обучения ограничивалась отсутствием энтузиазма, проявленного Шепардом, который задал тон Митчеллу. Харрисон Шмитт предположил, что у командира на уме другие вещи, такие как преодоление десятилетнего отсутствия в космическом полете и обеспечение успешной миссии после почти катастрофы Аполлона-13.

Шепард (слева) и Митчелл во время геологического обучения

Руза в одиночку тренировался на лунной орбите, когда он наблюдал за Луной и фотографировал. Он был впечатлен тренировкой, проведенной геологом Фаруком Эль-Базом для основной команды Apollo 13 CMP Mattingly, и уговорил Эль-Баз согласиться на его обучение. Двое мужчин внимательно изучили лунные карты, на которых изображены районы, над которыми должен был пройти Курильщик. Когда Шепард и Митчелл были в своих геологических поездках, Руза был наверху в самолете, фотографируя это место и проводя наблюдения. Эль-Баз попросил Рузу провести наблюдения, управляя его реактивным самолетом Т-38 на скорости и высоте, имитирующей скорость, с которой поверхность Луны будет проходить под CSM.

Другой проблемой, которая отметила Аполлон-13, была смена экипажа в последнюю минуту из-за заражения инфекционным заболеванием. Чтобы предотвратить еще одно подобное происшествие, для Аполлона-14 НАСА учредило так называемую Программу стабилизации здоровья летного экипажа. За 21 день до запуска экипаж жил в помещениях на стартовой площадке Космического центра Кеннеди (KSC) во Флориде , а их контакты ограничивались их супругами, дублирующим экипажем, техническими специалистами миссии и другими лицами, непосредственно участвующими в обучении. Эти люди прошли медицинский осмотр и прошли вакцинацию, а передвижения экипажа были максимально ограничены в KSC и близлежащих районах.

Командный и служебный модули были доставлены в КСК 19 ноября 1969 г .; этап восхождения LM прибыл 21 ноября, этап спуска - тремя днями позже. После этого продолжились отладка, испытания и установка оборудования. Стопка ракеты-носителя с космическим кораблем наверху была вывезена из здания сборки транспортных средств на площадку 39A 9 ноября 1970 года.

Аппаратное обеспечение

Космический корабль

Ракета-носитель "Аполлон-14" выкатывается из здания сборки автомобилей , 9 ноября 1970 г.

Космический корабль Apollo 14 состоял из командного модуля (CM) 110 и служебного модуля (SM) 110 (вместе CSM-110), названного Kitty Hawk , и лунного модуля 8 (LM-8), названного Antares . Роза выбрала позывной CSM после города в Северной Каролине, куда впервые прилетели братья Райт . Антарес был звездой в созвездии Скорпиона , которую астронавты в LM использовали для ориентации корабля при посадке на Луну; он был назван Митчеллом. Также частью космического корабля считались система аварийного покидания и адаптер космического корабля / ракеты-носителя.

Изменения в космическом корабле Apollo между Apollo 13 и 14 были более многочисленными, чем в предыдущих миссиях, не только из-за проблем с Apollo 13, но и из-за более обширных лунных работ, запланированных для Apollo 14. Авария Apollo 13 была вызвана взрывной отказ кислородного бака после того, как изоляция внутренней проводки была повреждена из-за нагревания содержимого бака перед запуском - то, что кислород стал достаточно горячим, чтобы повредить изоляцию, не было реализовано, поскольку защитные термостатические переключатели были вышли из строя, потому что из-за ошибки они были не предназначены для работы с напряжением, подаваемым во время тестирования заземления. Взрыв повредил другой резервуар или его трубки, в результате чего его содержимое вытекло.

Ответные изменения включали перепроектирование кислородных баллонов с модернизацией термостатов для обеспечения надлежащего напряжения. Также был добавлен третий резервуар, расположенный в отсеке  1 SM, на стороне, противоположной двум другим, и снабжен клапаном, который мог изолировать его в аварийной ситуации и позволить ему питать только систему окружающей среды CM. Датчик количества в каждом резервуаре был заменен с алюминия на нержавеющую сталь.

Также в ответ на аварию Аполлона-13 электропроводка в отсеке  4 (где произошел взрыв) была обшита нержавеющей сталью. Клапаны подачи кислорода топливного элемента были переработаны, чтобы изолировать проводку с тефлоновым покрытием от кислорода. Системы мониторинга космического корабля и управления полетами были модифицированы, чтобы давать более немедленные и видимые предупреждения об аномалиях. После аварии астронавтам Аполлона-13 не хватило воды и электроэнергии. Соответственно, аварийный запас воды в 5 галлонов США (19 л; 4,2 имп. Галлона) хранился в CM Apollo 14, а аварийная батарея, идентичная той, которая питала спускаемую ступень LM, была размещена в SM. LM был изменен, чтобы упростить передачу мощности от LM к CM.

Другие изменения включали установку противоскользящих перегородок в топливных баках спускаемой ступени LM. Это предотвратило бы преждевременное загорание света с низким уровнем топлива, как это произошло на Аполлоне 11 и 12. Были внесены структурные изменения, чтобы приспособить оборудование, которое будет использоваться на лунной поверхности, включая модульный транспортер оборудования .

Ракета-носитель

Сатурн V используется для Apollo 14 был назначен SA-509, и был похож на те , которые используются на Apollo 8 через 13. На 6,505,548 фунтов (2,950,867 кг), это был тяжелый автомобиль еще пролетел НАСА, 3,814 фунтов (1730 кг) тяжелее чем ракета-носитель для Аполлона 13.

Был внесен ряд изменений, чтобы избежать колебаний , которые вызвали преждевременное отключение центрального двигателя J-2 на второй ступени S-II Apollo 13 . К ним относятся аккумулятор газообразного гелия, установленный в линии жидкого кислорода (LOX) центрального двигателя, резервное устройство отключения для этого двигателя и упрощенный двухпозиционный клапан использования топлива на каждом из пяти двигателей J-2.

ALSEP и другое оборудование для работы на Луне

Набор научных инструментов Apollo Lunar Surface Experiments Package (ALSEP), которые несет Apollo 14, состоял из пассивного сейсмического эксперимента (PSE), активного сейсмического эксперимента (ASE), детектора надтепловых ионов (SIDE), датчика ионов с холодным катодом (CCIG) и Лунный экологический эксперимент с заряженными частицами (CPLEE). Также были проведены два дополнительных эксперимента с лунной поверхностью, не входящие в ALSEP: лазерный дальномер с ретро-рефлектором (LRRR или LR3), который будет развернут поблизости от ALSEP, и переносной лунный магнитометр (LPM), который будет использоваться астронавтами во время их второй выход в открытый космос. PSE летали на Apollo 12 и 13, ASE на Apollo 13, SIDE на Apollo 12, CCIG на Apollo 12 и 13 и LRRR на Apollo 11. LPM был новым, но напоминал оборудование, летавшее на Apollo 12. Компоненты ALSEP, летавшие на Apollo 13, были уничтожены, когда его LM сгорел в атмосфере Земли. Развертывание ALSEP и других инструментов составляло одну из целей миссии Apollo 14.

Крупный план центральной станции ALSEP Apollo 14, развернутой на Луне.

PSE был сейсмометром, подобным тому, который был оставлен на Луне Аполлоном-12 , и должен был измерять сейсмическую активность на Луне. Инструмент Apollo 14 будет откалиброван по удару, после того, как он будет сброшен, ступени подъема LM, поскольку объект известной массы и скорости будет ударяться в известном месте на Луне. Инструмент Apollo 12 также будет активирован отработавшей ракетой - носителем Apollo 14 S-IVB , которая ударит по Луне после того, как миссия выйдет на лунную орбиту. Два сейсмометра в сочетании с теми, которые были оставлены более поздними миссиями Аполлона, составили бы сеть таких инструментов в разных местах на Луне.

ASE также будет измерять сейсмические волны. Он состоял из двух частей. В первом случае один из членов экипажа развернет три геофона на расстоянии до 310 футов (94 м) от центральной станции ALSEP, а на обратном пути с самой дальней точки будет стрелять грохотами через каждые 15 футов (4,6 м). Второй состоял из четырех минометов (с пусковыми трубами), разных характеристик и настроенных для поражения на разных расстояниях от эксперимента. Была надежда, что волны, возникшие в результате столкновений, предоставят данные о передаче сейсмических волн в реголите Луны. Снаряды из минометов не должны были запускаться до тех пор, пока астронавты не вернутся на Землю, и в этом случае никогда не стреляли из опасения, что они повредят другие эксперименты. Подобный эксперимент был успешно проведен, и минометы были запущены на Аполлоне-16 .

LPM должен был нести во время второго выхода в открытый космос и использоваться для измерения магнитного поля Луны в различных точках. СТОРОНА измеряла ионы на поверхности Луны, в том числе от солнечного ветра . Он был объединен с CCIG, который должен был измерить лунную атмосферу и определить, меняется ли она с течением времени. CPLEE измерял энергии частиц протонов и электронов, генерируемых Солнцем, которые достигли поверхности Луны. LRRR действует как пассивная цель для лазерных лучей, позволяя измерять расстояние от Земли до Луны и то, как оно изменяется с течением времени. LRRR от Аполлона 11, 14 и 15 - единственные эксперименты, оставленные на Луне астронавтами Аполлона, которые все еще возвращают данные.

Впервые на Apollo 14 была запущена система вторичного жизнеобеспечения Buddy (BSLSS), набор гибких шлангов, которые позволили бы Шепарду и Митчеллу совместно использовать охлаждающую воду в случае выхода из строя одного из рюкзаков первичной системы жизнеобеспечения (PLSS). В такой аварийной ситуации астронавт с вышедшим из строя оборудованием получит кислород из резервного баллона системы кислородной очистки (OPS), но BSLSS гарантирует, что ему не нужно использовать кислород для охлаждения, что продлит срок службы OPS. OPS, используемые на Apollo 14, были изменены по сравнению с теми, которые использовались в предыдущих миссиях, в том, что внутренние нагреватели были удалены за ненадобностью.

Мешки с водой также были доставлены на поверхность Луны, получившую название «Gunga Dins», для вставки в шлемы космонавтов, позволяя им пить воду во время выхода в открытый космос. Они летали на Аполлоне-13, но Шепард и Митчелл первыми использовали их на Луне. Точно так же Шепард был первым на поверхности Луны, который надел скафандр с командирскими полосками: красными полосами на руках, ногах и на шлеме, хотя один из них носил Ловелл на Аполлоне 13. Они были созданы из-за трудностей с определением. один космонавт в скафандре от другого на фотографиях.

Модульный транспортер оборудования

Шепард и МЕТ
Основная статья: Модульный транспортер оборудования

Модульное оборудование Transporter (MET) был двухколесный тележка, только на Apollo 14, предназначенный , чтобы позволить астронавтам взять инструменты и оборудование с ними, а также хранить лунные образцы, без необходимости носить их. В более поздних миссиях программы Apollo вместо этого использовалась самоходная Lunar Roving Vehicle (LRV).

МЕТ, развернутый для использования на поверхности Луны, был около 86 дюймов (220 см) в длину, 39 дюймов (99 см) в ширину и 32 дюйма (81 см) в высоту. Он имел герметизированные резиновые шины шириной 4 дюйма (10 см) и диаметром 16 дюймов (41 см), содержащие азот и накачанные примерно до 1,5 фунтов на квадратный дюйм (10 кПа). Шины, впервые использованные на Луне, были разработаны Goodyear и получили название модели XLT (Experimental Lunar Tire). Полностью загруженный МЕТ весил около 165 фунтов (75 кг). Две ноги в сочетании с колесами для обеспечения четырехточечной устойчивости в состоянии покоя.

Основные моменты миссии

Запуск Аполлона 14

Запуск и полет на лунную орбиту

«Аполлон-14» был запущен из стартового комплекса 39-A в KSC в 16:03:02 (21:03:02 UTC) 31 января 1971 года. Это произошло после задержки запуска из-за погодных условий на 40 минут и 2 секунды; первая такая задержка в программе «Аполлон». Первоначально запланированное время, 15:23, было в самом начале окна запуска - чуть меньше четырех часов; если бы Аполлон-14 не был запущен во время этого полета, он не мог бы улететь до марта. Аполлон-12 стартовал в плохую погоду и дважды был поражен молнией, в результате чего правила были ужесточены. Среди присутствующих , чтобы наблюдать запуск был вице - президент США Спиро Т. Агню и принц Испании , будущий король Хуан Карлос I . Миссия будет двигаться по более быстрой траектории к Луне, чем планировалось, и, таким образом, компенсирует время полета. Потому что у него было чуть более двух дней после запуска, таймеры миссии были перенесены на 40 минут и 3 секунды, чтобы более поздние события происходили во время, запланированное в плане полета.

После того, как аппарат достиг орбиты, третья ступень S-IVB отключилась, и астронавты выполнили проверку космического корабля перед перезапуском ступени для транслунной инъекции (TLI) - ожога, который вывел аппарат на курс к Луне. После TLI CSM отделился от S-IVB, и Roosa выполнил маневр транспозиции, развернув его, чтобы состыковаться с LM до того, как весь космический корабль отделился от ступени. Руза, который много раз практиковал маневр, надеялся побить рекорд по наименьшему количеству топлива, используемому при стыковке. Но когда он аккуратно собрал модули вместе, стыковочный механизм не сработал. Он предпринял несколько попыток в течение следующих двух часов, пока диспетчеры миссии сбились в кучу и присылали советы. Если LM не удастся извлечь со своего места на S-IVB, посадка на Луну не состоится, а в случае последовательных неудач программа Apollo может закончиться. Центр управления полетами предложил попробовать еще раз с убранным стыковочным зондом, надеясь, что контакт сработает защелки. Это сработало, и в течение часа объединенный космический корабль отделился от S-IVB. Сцена была настроена на удар по Луне, что произошло чуть более трех дней спустя, в результате чего сейсмометр Apollo 12 регистрировал колебания в течение более трех часов.

Экипаж приготовился к путешествию к фра Мауро. В 60:30 по истекшему времени Шепард и Митчелл вошли в LM, чтобы проверить его системы; в то время как там они сфотографировали свалку сточных вод из CSM, часть исследования загрязнения частицами в рамках подготовки к Skylab . На транслунном побережье были выполнены две коррекции на полпути, одна продолжительностью 10,19 секунды и одна 0,65 секунды.

Лунная орбита и спуск

Вид на Антарес с Китти Хок

В 81: 56: 40,70 в начале миссии (4 февраля в 1:59:43 EST; 06:59:43 UTC) двигатель служебной двигательной установки в SM был запущен на 370,84 секунды, чтобы отправить корабль на лунную орбиту. с апоцинтионом 169 морских миль (313 км; 194 миль) и перицинтионом 58,1 морских миль (107,6 км; 66,9 миль). Во время второго выстрела в 86:10:52 космический корабль был отправлен на орбиту 58,8 морских миль (108,9 км; 67,7 миль) и 9,1 морских миль (16,9 км; 10,5 миль). Это было сделано при подготовке к выпуску LM Antares . Аполлон-14 был первой миссией, в которой CSM вывел LM на нижнюю орбиту - хотя Apollo 13 сделал бы это, если бы прерывание еще не произошло. Это было сделано, чтобы увеличить время зависания, доступное астронавтам, что является фактором безопасности, поскольку Аполлон-14 должен был приземлиться на пересеченной местности.

После отделения от командного модуля на лунной орбите LM Antares столкнулся с двумя серьезными проблемами. Сначала компьютер LM начал получать сигнал ABORT от неисправного переключателя. НАСА полагало, что компьютер мог бы получать такие ошибочные показания, если бы крошечный шарик припоя раскололся и поплыл между переключателем и контактом, замыкая цепь. Немедленное решение - нажатие на панель рядом с переключателем - на короткое время сработало, но вскоре цепь снова замкнулась. Если проблема повторяется после запуска спускаемого двигателя, компьютер будет думать, что сигнал реальный, и инициирует автоматическое прерывание, в результате чего ступень подъема отделяется от ступени спуска и возвращается на орбиту. НАСА и команды разработчиков программного обеспечения Массачусетского технологического института изо всех сил пытались найти решение. Программное обеспечение было зашитым, что не позволяло обновлять его с земли. В результате исправления системе казалось, что прерывание уже произошло, и она игнорировала входящие автоматические сигналы для прерывания. Это не помешало бы астронавтам управлять кораблем, хотя, если бы возникла необходимость в прерывании, им, возможно, пришлось бы инициировать его вручную. Митчелл внес изменения, оставив считанные минуты до запланированного возгорания.

Вторая проблема возникла во время механического спуска, когда посадочный радар LM не смог автоматически зафиксироваться на поверхности Луны, что лишило навигационный компьютер жизненно важной информации о высоте и скорости вертикального снижения транспортного средства. После того, как астронавты отключили посадочный радиолокационный прерыватель, аппарат успешно получил сигнал на расстоянии около 22 000 футов (6700 м). Правила миссии требовали прерывания, если радар приземления отсутствовал на высоте 10000 футов (3000 м), хотя Шепард мог попытаться приземлиться без него. С помощью радара посадки Шепард направил LM на посадку, которая была самой близкой к намеченной цели из шести миссий, совершивших посадку на Луну.

Операции на Лунной поверхности

Панорама места посадки Аполлона-14, сделанная в 1971 году.

После выхода на поверхность Луны Шепард заявила: «Путь был долгим, но мы здесь». Первый выход в открытый космос начался в 9:42 по восточному стандартному времени (14:42 по Гринвичу) 5 февраля 1971 года из-за проблемы с системой связи, которая отложила начало первого выхода в открытый космос на пять часов после приземления. Астронавты посвятили большую часть первого выхода в открытый космос разгрузке оборудования, развертыванию ALSEP и флага США , а также установке и загрузке MET. Эти действия транслировались по телевидению на Землю, хотя картина имела тенденцию к ухудшению во время последней части выхода в открытый космос. Митчелл развернул линии геофонов ASE, размотав и установив две линии длиной 310 футов (94 м), ведущие от центральной станции ALSEP. Затем он выстрелил взрывчаткой, вибрации которой вернули ученым на Земле информацию о глубине и составе лунного реголита. Из 21 ударника пять не сработали. На обратном пути к LM астронавты собрали и задокументировали лунные образцы и сфотографировали местность. Первый выход в открытый космос длился 4 часа 47 минут 50 секунд.

Митчелл изучает карту на Луне

Астронавты были удивлены холмистой местностью, ожидая, что местность в районе приземления будет более ровной, и это стало проблемой во время второго выхода в открытый космос, когда они отправились на буксире с МЕТ к краю кратера Конус. Кратеры, которые Шепард и Митчелл планировали использовать для навигационных ориентиров, на земле выглядели совсем иначе, чем на имеющихся у них картах, если судить по снимкам, сделанным с лунной орбиты. Кроме того, они постоянно переоценивали пройденное расстояние. Центр управления полетами и CAPCOM, Фред Хейз, ничего этого не видели, поскольку телекамера оставалась рядом с LM, но они беспокоились, пока часы на выходе в открытый космос тикали, и отслеживали тяжелое дыхание и учащенное сердцебиение астронавтов. Они взошли на гребень, который, как они ожидали, был краем кратера, только для того, чтобы увидеть больше такой местности за его пределами. Хотя Митчелл сильно подозревал, что обод находится поблизости, они были физически истощены этим усилием. Затем Хайзе проинструктировал их взять пробу там, где они были, а затем начать движение обратно к LM. Более поздний анализ с использованием сделанных ими снимков показал, что они подошли к краю кратера на расстояние не более 20 метров. На изображениях с лунного разведывательного орбитального аппарата (LRO) видно, что следы астронавтов и МЕТ находятся в пределах 30 м от края. Трудности, с которыми столкнулись Шепард и Митчелл, подчеркнули необходимость в средствах передвижения по лунной поверхности с навигационной системой, которую встретил лунный движущийся аппарат, уже запланированный для полета на Аполло-15.

Как только астронавты вернулись в окрестности LM и снова оказались в поле зрения телекамеры, Шепард выполнил трюк, который планировал годами на случай, если он достигнет Луны, и который, вероятно, лучше всего запомнился Аполлону-14. Шепард привез с собой шестигранную головку клюшки для гольфа Уилсона , которую он модифицировал, чтобы прикрепить к рукоятке инструмента для отбора проб на случай непредвиденных обстоятельств, и два мяча для гольфа. Шепард сделал несколько взмахов одной рукой (из-за ограниченной гибкости костюма EVA) и радостно воскликнул, что второй мяч прошел «мили, мили и мили» в условиях низкой лунной гравитации. Затем Митчелл метнул рукоять лунного совка, как если бы это было копье . «Копье» и один из мячей для гольфа вместе оказались в кратере, а снаряд Митчелла оказался чуть дальше. В интервью Ottawa Golf Шепард заявил, что второй приземлился недалеко от ALSEP. Второй выход в открытый космос длился 4 часа 34 минуты 41 секунду. Шепард вернул клуб, передал его в музей USGA в Нью-Джерси и сделал копию, которую передал Национальному музею авиации и космонавтики . В феврале 2021 года в ознаменование 50-летия Аполлона-14 специалист по визуализации Энди Сондерс, который ранее работал над созданием наиболее четкого изображения Нила Армстронга на Луне, создал новые, улучшенные цифровым способом изображения, которые использовались для оценки мест их последнего упокоения. мячи, которые ударил Шепард - первый попал примерно в 24 ярдах от «ти», а второй - в 40 ярдах.

Телевидение на Луне показывает, как Шепард делает пару ударов в гольф

Некоторые геологи были достаточно довольны близким приближением к кратеру Конус, чтобы отправить астронавтам ящик со скотчем, пока они находились в карантине после миссии, хотя их энтузиазм сдерживался тем фактом, что Шепард и Митчелл задокументировали несколько образцов, которые они принесли. назад, из-за чего было трудно, а иногда и невозможно понять, откуда они. Другие были менее счастливы; Дон Вильгельмс писал в своей книге о геологических аспектах Аполлона: «Игра в гольф не понравилась большинству геологов в свете результатов, полученных на кратере Конуса. Общий улов с краевого фланга Конуса ... составил 16 фотографий Hasselblad. (из 417 миссий), шесть образцов размером с камень тяжелее 50 г и всего 10 кг образцов, 9 кг из которых находятся в одной породе ( образец 14321 [т.е. Большая Берта ]). Другими словами, помимо 14321 у нас есть менее 1 кг камня, а точнее 962 г, что, на мой взгляд, является наиболее важной точкой, достигнутой астронавтами на Луне ». Геолог Ли Сильвер заявил: «У экипажей Аполлона-14 не было правильного отношения, они не знали достаточно о своей миссии, несли бремя отсутствия наилучших возможных предполетных фотографий, и они не были готовы». В своем справочнике по Аполлону Ричард У. Орлофф и Дэвид М. Харланд сомневаются в том, что если бы Аполлон-13 достиг Луны, Ловелл и Хейз, учитывая более удаленную точку приземления, могли бы подойти к кратеру Конус так же близко, как Шепард и Митчелл. .

Лунные образцы

Камень « Большая Берта » (лунный образец 14321) был третьим по величине камнем, собранным во время программы «Аполлон».

В общей сложности 94 фунта (43 кг) лунных камней или лунных образцов были привезены с Аполлона 14. Большинство из них представляют собой брекчии , которые состоят из фрагментов других, более старых пород. Брекчии образуются, когда под воздействием тепла и давления метеорита сливаются вместе небольшие фрагменты породы. Несколько базальтов были собраны в этой миссии в виде обломков (фрагментов) в брекчии. Базальты Аполлона 14 обычно богаче алюминием, а иногда и калием, чем другие лунные базальты. Большинство лунных морских базальтов, собранных во время программы Аполлон, образовались от 3,0 до 3,8 миллиарда лет назад. Базальты Аполлона-14 были сформированы 4,0–4,3 миллиарда лет назад, они старше, чем вулканизм, который, как известно, произошел в любом из основных мест, достигнутых во время программы «Аполлон».

В январе 2019 года исследования показали, что Большая Берта, которая весит 19,837 фунтов (8,998 кг), имеет характеристики, позволяющие предположить, что это земной (земной) метеорит. Было подтверждено существование гранита и кварца, которые обычно встречаются на Земле, но очень редко на Луне, на Большой Берте. Чтобы определить возраст образца, исследовательская группа из Кертинского университета изучила частицы минерального циркона, встроенные в его структуру. «Определив возраст циркона, обнаруженного в образце, мы смогли точно определить возраст вмещающей породы около четырех миллиардов лет, что сделало ее похожей на самые старые породы на Земле», - сказал исследователь Александр Немчин, добавив, что « Химический состав циркона в этом образце сильно отличается от химического состава любого другого зерна циркона, когда-либо проанализированного в лунных образцах, и очень похож на химический состав цирконов, обнаруженных на Земле ». Это означало бы, что Большая Берта - это и первый обнаруженный земной метеорит, и самая старая известная порода Земли.

Операции на лунной орбите

Китти Хок на лунной орбите

Роза провела в одиночестве почти два дня на борту « Китти-Хок» , выполняя первую интенсивную программу научных наблюдений с лунной орбиты, большая часть которой должна была быть проведена Аполлоном 13. После того, как Антарес отделился и его команда начала подготовку к приземлению, Руза в Китти-Хок. выполнил сжигание SPS, чтобы отправить CSM на орбиту приблизительно 60 морских миль (110 км; 69 миль), а затем маневр смены самолета, чтобы компенсировать вращение Луны.

Роза делал снимки с лунной орбиты. Лунная топографическая камера, также известная как камера Hycon, должна была использоваться для изображения поверхности, включая участок Декарт-Хайлендс, рассматриваемый для Аполлона-16, но в ней быстро возникла неисправность затвора, которую Роза не смог исправить, несмотря на значительную помощь. из Хьюстона. Хотя примерно половину фотографических мишеней пришлось очистить, Руза смог получить фотографии Декарта с помощью камеры Hasselblad и подтвердить, что это подходящая точка приземления. Руза также использовал Hasselblad фотографировать точки удара Apollo 13 в S-IVB вблизи Lansburg B кратера . После миссии поиск неисправностей обнаружил крошечный кусок алюминия, загрязняющий цепь управления затвором, из-за чего затвор работал непрерывно.

На орбите 17 Руза смогла увидеть солнечный свет, сияющий от Антареса, и увидеть его длинную тень на лунной поверхности; на орбите 29 он видел, как солнце отражается от ALSEP. Он также сделал астрономические фотографии Gegenschein и лагранжевой точки системы Солнце-Земля, которая находится за пределами Земли (L 2 ), проверяя теорию о том, что Gegenschein генерируется отражениями от частиц на L 2 . Выполняя эксперимент с бистатическим радаром , он также сфокусировал передатчики УКВ и S-диапазона Китти Хок на Луне, чтобы они отразились и были обнаружены на Земле, чтобы узнать больше о глубине лунного реголита.

Возврат, приводнение и карантин

Посадка Аполлона-14

Антарес стартовал с Луны в 13:48:42 EST (18:48:42 UTC) 6 февраля 1971 года. После первого прямого (первого орбитального) сближения во время лунной посадочной миссии стыковка произошла в течение часа 47. минут спустя. Несмотря на опасения, связанные с проблемами стыковки в начале миссии, стыковка была успешной с первой попытки, хотя система наведения LM Abort Guidance System, используемая для навигации, вышла из строя непосредственно перед стыковкой двух кораблей. После того, как экипаж, оборудование и лунные образцы были доставлены на Китти-Хок , подъемная ступень была сброшена и столкнулась с Луной, вызвав волны, зарегистрированные сейсмометрами с Аполлона 12 и 14.

Инъекция транс-земля ожог произошел 6 февраля в 8:39:04 вечера (7 февраля в 01:39:04 UTC) с 350,8 секунд, во время Китти Хок» 34 - й лунный революции s. Во время околоземного побережья было проведено два испытания кислородной системы: одно для проверки правильности работы системы с низкой плотностью кислорода в резервуарах, второе - для работы системы с высокой скоростью потока, необходимой для выход в открытый космос в полете, запланированный для Аполлона 15 и более поздних. Кроме того, были проведены учения по навигации, чтобы смоделировать возвращение на Землю после потери связи. Все прошло успешно. Во время отдыха в путешествии Митчелл проводил эксперименты по ESP без ведома и разрешения НАСА, пытаясь по предварительной договоренности отправить изображения карточек, которые он принес с собой, четырем людям на Земле. Он заявил после миссии, что двое из четырех получили 51 правильный ответ из 200 (остальные были менее успешными), тогда как случайный случай продиктовал 40. В последний вечер в космосе экипаж провел пресс-конференцию с вопросами заранее отправлены в НАСА и прочитаны астронавтам в CAPCOM.

Командный модуль Kitty Hawk приводнился в южной части Тихого океана 9 февраля 1971 года в 21:05 [UTC], примерно в 900 милях (1400 км) к югу от Американского Самоа . После восстановления на корабле USS New Orleans экипаж был доставлен в международный аэропорт Паго-Паго в Тафуне , затем в Гонолулу, затем на базу ВВС Эллингтон недалеко от Хьюстона на самолете с трейлером мобильного карантина, прежде чем они продолжили свой карантин в Луне. Приемная лаборатория . Они оставались там до своего освобождения из карантина 27 февраля 1971 года. Астронавты Аполлона-14 были последними исследователями Луны, попавшими в карантин по возвращении с Луны. Они были единственной командой Аполлона, подвергшейся карантину до и после полета.

Руза, который в молодости работал в лесном хозяйстве, взял в полет несколько сотен семян деревьев. Они проросли после возвращения на Землю и были широко распространены по всему миру как памятные лунные деревья . Некоторые саженцы были переданы государственным лесохозяйственным ассоциациям в 1975 и 1976 годах по случаю двухсотлетия США .

Знаки отличия миссии

Серебряный медальон Роббинса с космическим полетом Аполлона-14

Знак отличия миссии представляет собой овал с изображением Земли и Луны и булавку астронавта со следом кометы. Булавка покидает Землю и приближается к Луне. Золотая полоса по краю включает имена миссии и астронавтов. Дизайнером был Жан Больё, который основал его на эскизе Шепарда, который был главой Управления астронавтов, и предназначил булавку, чтобы символизировать, что через него весь корпус в духе летает на Луну.

Резервная команда подделала патч своей собственной версией, с исправленным изображением, изображающим мультяшного персонажа Хитрого Койота, изображенного седобородым (для Шепарда, которому на момент миссии было 47 лет и который был самым старым человеком на Луне), горшок - пузатый (для Митчелла, у которого был пухлый вид) и рыжий (для рыжих волос Рузы), все еще на пути к Луне, в то время как Road Runner (для дублирующей команды) уже на Луне, держа в руках флаг США и флаг с надписью «Первая команда». Название полета заменяется на "BEEP BEEP", и приводятся имена дублирующего экипажа. Некоторые из этих заплат были спрятаны резервным экипажем и найдены во время полета экипажем в записных книжках и шкафчиках для хранения как CSM Kitty Hawk, так и LM Antares , а один патч хранился в лунной тележке MET . Одна нашивка, прикрепленная к PLSS Шепарда, носилась на лунной поверхности и, прикрепленная к мемориальной доске, была подарена им Сернану после миссии.

Локации космических кораблей

Командный модуль Китти Хок в Космическом центре Кеннеди

Командный модуль Аполлона-14 Китти Хок демонстрируется в Центре Аполлона / Сатурна V в Комплексе для посетителей Космического центра Кеннеди после того , как он несколько лет демонстрировался в Зале славы астронавтов США недалеко от Титусвилля, Флорида . SM повторно вошел в атмосферу Земли и был уничтожен, хотя его не отслеживали и не наблюдали.

Ракета - носитель S-IVB упала на Луну 4 февраля  в точке 8,181 ° ю. Ш. 26,0305 ° з . Этап восхождение лунного модуля Antares влияние Луны февраля 7, 1971, в 00: 45: 25,7 UT (6 февраля 7:45 вечера EST), на 3,42 ° S 19.67 ° з . Antares' этап спуска и другого оборудования миссии остаются в Фра Мауро на 3,65 ° S 17.47 ° W . 8 ° 10′52 ″ ю.ш. 26 ° 01′50 ″ з.д. /  / -8,181; -26,0305 ( Аполлон 14 S-IVB ) 3 ° 25 'ю.ш. 19 ° 40' з.д. /  / -3,42; -19,67 ( Этап восхождения Apollo 14 LM )3 ° 39' ю.ш. 17 ° 28'з.д. /  / -3,65; -17,47 ( Ступень спуска Apollo 14 LM )

Фотографии, сделанные в 2009 году спутником Lunar Reconnaissance Orbiter, были опубликованы 17 июля, и оборудование Fra Mauro было наиболее заметным оборудованием Apollo в то время из-за особенно хороших условий освещения. В 2011 году LRO вернулся к месту посадки на меньшей высоте, чтобы сделать фотографии с более высоким разрешением.

Галерея

Смотрите также

использованная литература

Список используемой литературы

внешние ссылки

Отчеты НАСА

Мультимедиа