Apollo 14 (31 января — 9 февраля 1971 года) была восьмой пилотируемой миссией в программе США «Аполлон» , третьей, высадившейся на Луне , и первой, высадившейся в лунных высокогорьях . Это была последняя из « миссий H », высадок в определенных местах, представляющих научный интерес на Луне, для двухдневного пребывания с двумя выходами на поверхность Луны (выходами в открытый космос или лунными прогулками).
Первоначально миссия была запланирована на 1970 год, но была отложена из-за расследования после неудачной попытки Apollo 13 достичь поверхности Луны и необходимости внесения изменений в космический корабль в результате этого. Командир Алан Шепард , пилот командного модуля Стюарт Руса и пилот лунного модуля Эдгар Митчелл стартовали в свою девятидневную миссию в воскресенье, 31 января 1971 года, в 16:03:02 по восточноевропейскому времени . По пути к лунной посадке экипаж преодолел неисправности, которые могли привести ко второй подряд прерванной миссии и, возможно, к преждевременному завершению программы Apollo.
Шепард и Митчелл совершили посадку на Луну 5 февраля в формации Фра Мауро — изначальной цели Аполлона-13. Во время двух прогулок по поверхности они собрали 94,35 фунта (42,80 кг) лунных камней и провели несколько научных экспериментов . К разочарованию некоторых геологов, Шепард и Митчелл не достигли края кратера Конус , как планировалось, хотя и были близки к этому. В самом известном событии Аполлона-14 Шепард ударил два мяча для гольфа, которые он принес с собой, самодельной клюшкой.
Пока Шепард и Митчелл находились на поверхности, Руса оставался на лунной орбите на борту командно-сервисного модуля , проводя научные эксперименты и фотографируя Луну, включая место посадки будущей миссии Аполлон-16 . Он взял с собой несколько сотен семян в миссию, многие из которых проросли по возвращении, что привело к появлению так называемых лунных деревьев , которые были широко распространены в последующие годы. После старта с лунной поверхности и успешной стыковки космический корабль был доставлен обратно на Землю, где три астронавта благополучно приводнились в Тихом океане 9 февраля.
Командир миссии Аполлон-14 Алан Шепард , один из первых астронавтов «Меркурия-7» , стал первым американцем, совершившим суборбитальный полет 5 мая 1961 года. [5] После этого он был отстранен от полетов из-за болезни Меньера , заболевания уха, и занимал должность главного астронавта , административного руководителя Управления астронавтов . В 1968 году ему сделали экспериментальную операцию, которая прошла успешно и позволила ему вернуться в статус летчика. [6] Шепард, в возрасте 47 лет, был старейшим астронавтом США , совершившим полет на борту Аполлона-14, и он является старейшим человеком, ступившим на Луну. [7] [8] [9]
Пилот командного модуля (CMP) Apollo 14, Стюарт Руза , которому на момент полета было 37 лет, был пожарным до вступления в ВВС в 1953 году. Он стал летчиком-истребителем, а затем в 1965 году успешно закончил Школу пилотов аэрокосмических исследований (ARPS) на авиабазе Эдвардс в Калифорнии, прежде чем был выбран в качестве астронавта Группы 5 в следующем году. [10] Он служил в качестве капсульного коммуникатора (CAPCOM) для Apollo 9. [ 11] Пилот лунного модуля (LMP) Эдгар Митчелл , которому на момент полета Apollo 14 было 40 лет, присоединился к Военно-морскому флоту в 1952 году и служил летчиком-истребителем, начиная с 1954 года. Он был назначен в эскадрильи на борту авианосцев, прежде чем вернуться в Соединенные Штаты, чтобы продолжить свое образование во время службы в Военно-морском флоте, также закончив ARPS до своего выбора в качестве астронавта Группы 5. [12] Он служил в составе вспомогательного экипажа Аполлона-9 и был пилотом резервного экипажа Аполлона-10 . [13]
Шепард и его команда были первоначально назначены Деком Слейтоном , директором по операциям экипажа и одним из членов «Меркурия-7», в качестве экипажа для Аполлона-13. Руководство НАСА посчитало, что Шепарду нужно больше времени для подготовки, поскольку он не летал в космос с 1961 года, и вместо этого выбрало его и его команду для Аполлона-14. Экипаж, первоначально назначенный для Аполлона-14, Джим Ловелл в качестве командира, Кен Мэттингли в качестве главного космонавта и Фред Хейз в качестве главного космонавта, все из которых дублировали Аполлон-11 , был вместо этого сделан основным экипажем для Аполлона-13. [14] [15]
Командиром Митчелла в дублирующем экипаже Аполлона-10 был еще один из первоначальных семи, Гордон Купер , который предварительно был назначен командиром Аполлона-13, но, по словам автора Эндрю Чайкина , его небрежное отношение к тренировкам привело к тому, что его не выбрали. [16] Также в этом экипаже, но исключенном из дальнейших полетов, был Донн Эйзеле , вероятно, из-за проблем на борту Аполлона-7 , на котором он летал, и потому что он был вовлечен в неприятный развод. [14]
Дублирующий экипаж Apollo 14 состоял из Юджина А. Сернана в качестве командира, Рональда Э. Эванса-младшего в качестве главного космонавта и Джо Х. Энгла в качестве главного космонавта. [17] Дублирующий экипаж, в котором Харрисон Шмитт заменил Энгла, стал основным экипажем Apollo 17. [ 18] Шмитт полетел вместо Энгла, поскольку на NASA оказывалось сильное давление с требованием отправить ученого на Луну (Шмитт был геологом), а Apollo 17 был последним лунным полетом. [19] Энгл, который управлял X-15 и достигал края открытого космоса, полетел в космос для NASA в 1981 году на STS-2 , втором полете Space Shuttle . [20]
Во время проектов «Меркурий» и «Джемини» каждая миссия имела основной и резервный экипаж. Командир «Аполлона-9» Джеймс МакДивитт считал, что совещания, требующие члена экипажа, пропускаются, поэтому для «Аполлона» был добавлен третий экипаж астронавтов, известный как экипаж поддержки. [21] Обычно члены экипажа поддержки, имеющие низкий уровень старшинства, составляли правила миссии, план полета и контрольные списки и обновляли их; [22] [23] для «Аполлона-14» это были Филип К. Чепмен , Брюс МакКэндлесс II , Уильям Р. Поуг и К. Гордон Фуллертон . [9] Операторами связи, лицами в Центре управления полетами, ответственными за связь с астронавтами, были Эванс, МакКэндлесс, Фуллертон и Хейз. Ветеран «Аполлона-13», который прервался до достижения Луны, Хейз применил свою подготовку к этой миссии, особенно во время выходов в открытый космос, поскольку обе миссии были нацелены на одно и то же место на Луне. [24] Если бы Хейз ступил на Луну, он стал бы первым астронавтом Группы 5, сделавшим это, и эта честь досталась Митчеллу. [25]
У руководителей полетов во время миссии «Аполлон» было одно предложение в описании работы: «Руководитель полетов может предпринимать любые действия, необходимые для безопасности экипажа и успеха миссии». [26] Для миссии «Аполлон-14» это были: Пит Фрэнк , команда «Оранжевый»; Глинн Ланни , команда «Черный»; Милт Уиндлер , команда «Марон» и Джерри Гриффин , команда «Золотой». [9]
Основные и резервные экипажи для Apollo 13 и 14 были объявлены 6 августа 1969 года. [27] Apollo 14 был запланирован на июль 1970 года, но в январе того же года из-за сокращения бюджета, которое привело к отмене Apollo 20 , NASA решило, что будет две миссии Apollo в год: в 1970 году Apollo 13 должен был отправиться в апреле, а Apollo 14, скорее всего, в октябре или ноябре. [28]
Расследование аварии, которая привела к отмене миссии «Аполлон-13», задержало миссию «Аполлон-14». 7 мая 1970 года администратор НАСА Томас О. Пейн объявил, что «Аполлон-14» будет запущен не ранее 3 декабря, а посадка будет близко к месту, намеченному для миссии «Аполлон-13». Астронавты «Аполлон-14» продолжили подготовку. [29] 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 на дату не ранее 31 января 1971 года. [30]
Экипаж Аполлона-14 тренировался вместе в течение 19 месяцев после назначения на миссию, дольше, чем любой другой экипаж Аполлона на тот момент. [31] В дополнение к обычной учебной нагрузке, им приходилось контролировать изменения в командно-сервисном модуле (КСМ), внесенные в результате расследования Аполлона-13, большая часть которых была делегирована Шепардом Рузе. [32] Митчелл позже заявил: «Мы понимали, что если наша миссия провалится — если нам придется повернуть назад — это, вероятно, будет конец программы Аполлон. НАСА никак не могло выдержать две неудачи подряд. Мы полагали, что на наших плечах лежит тяжелая ноша, чтобы убедиться, что мы все сделаем правильно». [33]
До отмены миссии Apollo 13 планировалось, что Apollo 14 приземлится около кратера Литтров в Море Ясности , где есть объекты, которые считались вулканическими. После возвращения Apollo 13 было решено, что его место посадки около кратера Конус в формации Фра Мауро с научной точки зрения важнее, чем Литтров. Формация Фра Мауро состоит из выбросов от ударного события, которое образовало Море Дождей , и ученые надеялись получить образцы, которые возникли глубоко под поверхностью Луны. Кратер Конус был результатом молодого, глубокого удара и достаточно большим, чтобы прорваться сквозь любые обломки, отложившиеся со времени события Дождей, которое геологи надеялись датировать. Посадка во Фра Мауро также позволит провести орбитальную фотосъемку другого потенциального места посадки, Декартовых нагорий , которые стали местом посадки Apollo 16 . Хотя Литтров остался не посещённым, близлежащая область, Таурус-Литтров , была местом посадки Аполлона-17 . [34] Место посадки Аполлона-14 было расположено немного ближе к кратеру Конус, чем точка, назначенная для Аполлона-13. [35]
Изменение места посадки с Литтроу на Фра Мауро повлияло на геологическую подготовку для Аполлона-14. До этого астронавты посещали вулканические места на Земле; после этого они посетили кратеры, такие как кратер Рис в Западной Германии и искусственное кратерное поле, созданное для подготовки астронавтов в долине Верде в Аризоне . Эффективность обучения была ограничена отсутствием энтузиазма, проявленного Шепардом, что задало тон для Митчелла. Харрисон Шмитт предположил, что у командира были другие мысли, такие как преодоление десятилетнего отсутствия в космических полетах и обеспечение успешной миссии после почти катастрофы Аполлона-13. [36]
Руса прошел подготовку к своему периоду одиночного пребывания на лунной орбите, когда он будет наблюдать за Луной и делать фотографии. Он был впечатлен подготовкой, которую дал основному экипажу Аполлона-13 CMP Mattingly геолог Фарук Эль-Баз , и убедил Эль-База согласиться провести его подготовку. Двое мужчин изучали лунные карты, на которых были изображены области, над которыми должен был пройти CSM. Когда Шепард и Митчелл были в своих геологических экспедициях, Руса был над головой в самолете, фотографируя место и делая наблюдения. Эль-Баз заставил Русу проводить наблюдения, летая на своем реактивном самолете T-38 на скорости и высоте, имитирующих скорость, с которой лунная поверхность будет проходить под CSM. [37]
Еще одной проблемой, которая была отмечена на Apollo 13, была смена экипажа в последнюю минуту из-за воздействия инфекционного заболевания. [38] Чтобы предотвратить еще один подобный случай, для Apollo 14 NASA ввело то, что называлось Программой стабилизации здоровья экипажа. Начиная с 21 дня до запуска, экипаж жил в каютах на месте запуска, Космическом центре Кеннеди во Флориде (KSC), и их контакты ограничивались их супругами, дублирующим экипажем, техническими специалистами миссии и другими лицами, непосредственно участвующими в обучении. Этим лицам были сделаны физические осмотры и прививки, а перемещения экипажа были максимально ограничены в KSC и близлежащих районах. [39]
Командный и служебный модули были доставлены в KSC 19 ноября 1969 года; подъемная ступень LM прибыла 21 ноября, а посадочная ступень — тремя днями позже. После этого были проведены проверка, испытания и установка оборудования. [40] Стек ракеты-носителя с космическим аппаратом наверху был вывезен из здания сборки транспортных средств на площадку 39A 9 ноября 1970 года. [41]
Космический корабль Apollo 14 состоял из командного модуля (CM) 110 и служебного модуля (SM) 110 (вместе CSM-110), называемых Kitty Hawk , и лунного модуля 8 (LM-8), называемого Antares . [42] Руса выбрал позывной CSM в честь города в Северной Каролине, где в 1903 году братья Райт впервые запустили свой самолет Wright Flyer (также известный как Kitty Hawk ). Antares был назван Митчеллом в честь звезды в созвездии Скорпиона , которую астронавты в LM использовали для ориентации корабля при посадке на Луну. [43] [44] [45] Также частью космического корабля считались система аварийного спасения и адаптер космического корабля/пусковой установки, [46] пронумерованный SLA-17. [47]
Изменения в космическом корабле Apollo между Apollo 13 и Apollo 14 были более многочисленными, чем в предыдущих миссиях, не только из-за проблем с Apollo 13, но и из-за более обширной лунной деятельности, запланированной для Apollo 14. [42] Авария Apollo 13 была вызвана взрывным отказом кислородного бака после того, как изоляция внутренней проводки была повреждена нагреванием содержимого бака перед запуском — то, что кислород стал достаточно горячим, чтобы повредить изоляцию, не было реализовано, поскольку защитные термостатические переключатели вышли из строя, поскольку они, из-за ошибки, не были рассчитаны на напряжение, подаваемое во время наземных испытаний. Взрыв повредил другой бак или его трубки, что привело к утечке его содержимого. [48]
Изменения в ответ включали перепроектирование кислородных баков, при этом термостаты были модернизированы для работы с соответствующим напряжением. [49] Также был добавлен третий бак, размещенный в отсеке 1 SM, на стороне, противоположной двум другим, и снабженный клапаном, который мог изолировать его в чрезвычайной ситуации и позволить ему питать только экологическую систему CM. Количественный зонд в каждом баке был модернизирован с алюминия на нержавеющую сталь. [50]
Также в ответ на аварию Apollo 13 электропроводка в отсеке 4 (где произошел взрыв) была покрыта нержавеющей сталью. Клапаны подачи кислорода топливных элементов были перепроектированы, чтобы изолировать проводку с тефлоновым покрытием от кислорода. Системы мониторинга космического корабля и Центра управления полетами были модифицированы, чтобы давать более немедленные и видимые предупреждения об аномалиях. [49] Астронавты Apollo 13 страдали от нехватки воды и электроэнергии после аварии. [51] Соответственно, аварийный запас в 5 галлонов США (19 л; 4,2 имп галлона) воды хранился в CM Apollo 14, а аварийная батарея, идентичная тем, которые питали ступень спуска LM, была помещена в SM. LM был модифицирован, чтобы облегчить передачу электроэнергии от LM к CM. [52]
Другие изменения включали установку противовыплесковых перегородок в топливных баках посадочной ступени LM. Это предотвратило бы преждевременное включение индикатора низкого уровня топлива, как это произошло на Аполлонах 11 и 12. Были внесены структурные изменения для размещения оборудования, которое будет использоваться на поверхности Луны, включая Модульный Транспортер Оборудования . [53]
Ракета-носитель Saturn V, использовавшаяся для миссии Apollo 14, получила обозначение SA-509 и была похожа на те, что использовались на миссии Apollo 8–13. [54] При весе 6 505 548 фунтов (2 950 867 кг) она была самой тяжелой из когда-либо запущенных NASA, на 3 814 фунтов (1 730 кг) тяжелее ракеты-носителя для миссии Apollo 13. [55]
Ряд изменений был сделан, чтобы избежать колебаний pogo , которые привели к раннему отключению центрального двигателя J-2 на второй ступени S-II Apollo 13. Они включали в себя аккумулятор гелия, установленный в линии жидкого кислорода (LOX) центрального двигателя, резервное устройство отключения для этого двигателя и упрощенный двухпозиционный клапан утилизации топлива на каждом из пяти двигателей J-2. [56]
Пакет научных инструментов Apollo Lunar Surface Experiments Package (ALSEP), перевозимый Apollo 14, состоял из пассивного сейсмического эксперимента (PSE), активного сейсмического эксперимента (ASE), эксперимента с надтермальным ионным детектором (SIDE), эксперимента с ионным калибром с холодным катодом (CCIG) и эксперимента с заряженными частицами в лунной среде (CPLEE). Также были запущены два дополнительных эксперимента на лунной поверхности, не являющихся частью ALSEP, лазерный дальномерный ретрорефлектор (LRRR или LR3), который должен был быть развернут в непосредственной близости от ALSEP, и лунный портативный магнитометр (LPM), который должен был использоваться астронавтами во время их второго выхода в открытый космос. [57] PSE летали на Аполлоне 12 и 13, ASE на Аполлоне 13, SIDE на Аполлоне 12, CCIG на Аполлоне 12 и 13, а LRRR на Аполлоне 11. LPM был новым, но напоминал оборудование, использовавшееся на Аполлоне 12. [58] Компоненты ALSEP, использовавшиеся на Аполлоне 13, были уничтожены, когда его LM сгорел в атмосфере Земли. [59] Развертывание ALSEP и других инструментов составляло одну из целей миссии Аполлона 14. [57]
.jpg/1280px-As14-67-09379_(25398963314).jpg)
PSE был сейсмометром, похожим на тот, что оставил на Луне Аполлон-12 , и должен был измерять сейсмическую активность на Луне. Прибор Аполлона-14 должен был быть откалиброван по удару, после сброса, ступени подъёма ЛМ, поскольку объект известной массы и скорости должен был ударить по известному месту на Луне. Прибор Аполлона-12 также должен был быть активирован отработанным ускорителем S-IVB Аполлона-14 , который должен был ударить по Луне после того, как миссия вышла на лунную орбиту. Два сейсмометра, в сочетании с теми, что остались от более поздних миссий Аполлона, составили бы сеть таких инструментов в разных местах на Луне. [60]
ASE также будет измерять сейсмические волны. Он состоял из двух частей. В первой один из членов экипажа должен был разместить три геофона на расстоянии до 310 футов (94 м) от центральной станции ALSEP, а на обратном пути с самой дальней станции стрелять ударниками каждые 15 футов (4,6 м). Вторая часть состояла из четырех минометов (с их пусковыми трубами) с разными свойствами, установленных на разных расстояниях от эксперимента. Была надежда, что волны, генерируемые ударами, предоставят данные о передаче сейсмических волн в реголите Луны. Минометные снаряды не должны были запускаться до тех пор, пока астронавты не вернутся на Землю, [61] и в этом случае они никогда не запускались из-за опасения, что они повредят другие эксперименты. Похожий эксперимент был успешно развернут, и минометы были запущены на Аполлоне-16 . [62]
LPM должен был быть перенесен во время второго выхода в открытый космос и использоваться для измерения магнитного поля Луны в различных точках. [63] SIDE измерял ионы на поверхности Луны, в том числе от солнечного ветра . Он был объединен с CCIG, который должен был измерять лунную атмосферу и определять, менялась ли она со временем. CPLEE измерял энергии частиц протонов и электронов, генерируемых Солнцем, которые достигли поверхности Луны. [64] LRRR действует как пассивная цель для лазерных лучей, позволяя измерять расстояние Земля/Луна и то, как оно меняется со временем. [65] LRRR с Аполлона 11, 14 и 15 являются единственными экспериментами, оставленными на Луне астронавтами Аполлона, которые все еще возвращают данные. [66]
Впервые на Apollo 14 была запущена система Buddy Secondary Life Support System (BSLSS), набор гибких шлангов, которые позволили бы Шепарду и Митчеллу совместно использовать охлаждающую воду в случае отказа одного из их рюкзаков Primary Life Support System (PLSS). В такой чрезвычайной ситуации астронавт с вышедшим из строя оборудованием получал бы кислород из резервного баллона своей системы продувки кислородом (OPS), но BSLSS гарантировал бы, что ему не придется использовать кислород для охлаждения, продлевая срок службы OPS. [67] OPS, используемые на Apollo 14, были модифицированы по сравнению с теми, которые использовались в предыдущих миссиях, в том смысле, что внутренние нагреватели были удалены за ненадобностью. [68]
На поверхность Луны также были доставлены мешки с водой, названные «Гунга Дин», для вставки в шлемы астронавтов, что позволяло им пить воду во время выхода в открытый космос. [67] Они использовались на Аполлоне-13, но Шепард и Митчелл были первыми, кто использовал их на Луне. [69] Аналогично, Шепард был первым на поверхности Луны, кто носил скафандр с командирскими полосами: красными полосами на руках, ногах и на шлеме, хотя один из них носил Ловелл на Аполлоне-13. Они были введены из-за трудности отличить одного астронавта в скафандре от другого на фотографиях. [70]
Модульный транспортер оборудования (MET) представлял собой двухколесную ручную тележку, использовавшуюся только на Apollo 14, предназначенную для того, чтобы астронавты могли брать с собой инструменты и оборудование, а также хранить лунные образцы, без необходимости переносить их. В более поздних миссиях программы Apollo вместо этого использовался самоходный лунный вездеход (LRV). [71]
MET, при развертывании 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 напорные 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). [72] Первое использование шин на Луне, они были разработаны Goodyear и были названы их моделью XLT (Experimental Lunar Tire). Полностью загруженный MET весил около 165 фунтов (75 кг). [73] Две ноги в сочетании с колесами обеспечивали четырехточечную устойчивость в состоянии покоя. [72]
Apollo 14 стартовал со стартового комплекса 39-A в KSC в 16:03:02 (21:03:02 UTC) 31 января 1971 года. [42] Это произошло после задержки запуска из-за погодных условий на 40 минут и 2 секунды; это была первая такая задержка в программе Apollo. Первоначально запланированное время, 15:23, было в самом начале окна запуска длиной чуть менее четырех часов; если бы Apollo 14 не стартовал в это время, он не смог бы отправиться до марта. Apollo 12 стартовал в плохую погоду и дважды был поражен молнией, в результате чего правила были ужесточены. Среди присутствовавших, чтобы наблюдать за запуском, были вице-президент США Спиро Т. Агню и принц Испании , будущий король Хуан Карлос I. [ 42] [55] Миссия должна была пройти по более быстрой траектории к Луне, чем планировалось, и, таким образом, компенсировать время полета. Поскольку это произошло всего через два дня после запуска, таймеры миссии были переведены вперед на 40 минут и 3 секунды, чтобы последующие события произошли в то время, которое было запланировано в плане полета. [74]
После того, как корабль достиг орбиты, третья ступень S-IVB отключилась, и астронавты провели проверки космического корабля перед повторным запуском ступени для транслунного ввода (TLI), запуска, который вывел корабль на курс на Луну. После TLI CSM отделился от S-IVB, и Руса выполнил маневр транспозиции, развернув его, чтобы состыковаться с LM до того, как весь космический корабль отделится от ступени. Руса, который много раз практиковал этот маневр, надеялся побить рекорд по наименьшему количеству топлива, используемого при стыковке. Но когда он осторожно свел модули вместе, стыковочный механизм не активировался. Он сделал несколько попыток в течение следующих двух часов, пока диспетчеры миссии сгрудились и посылали советы. Если LM не удастся извлечь из своего места на S-IVB, посадка на Луну не состоится, а при последовательных неудачах программа Apollo может закончиться. [75] Управление полетами предложило им попробовать еще раз с убранным стыковочным зондом, надеясь, что контакт приведет к срабатыванию защелок. Это сработало, и в течение часа присоединенный космический корабль отделился от S-IVB. [76] Сцена была установлена на курс на столкновение с Луной, что и произошло чуть более трех дней спустя, заставив сейсмометр Аполлона-12 регистрировать вибрации в течение более трех часов. [77]
Экипаж подготовился к путешествию на Фра Мауро. В 60:30 по времени на Земле Шепард и Митчелл вошли в ЛМ, чтобы проверить его системы; находясь там, они сфотографировали сброс сточных вод из CSM, что было частью исследования загрязнения частицами в рамках подготовки к Skylab . [77] На транслунном побережье были выполнены две коррекции в середине пути, одна из которых длилась 10,19 секунд, а другая — 0,65 секунд. [78]
.jpg/1280px-View_of_Antares_from_Kitty_Hawk_(14206333137).jpg)
В 81:56:40.70 в миссии (4 февраля в 1:59:43 утра EST; 06:59:43 UTC) двигатель служебной двигательной системы в SM был запущен на 370.84 секунды, чтобы отправить корабль на лунную орбиту с апоцинтионом 169 морских миль (313 км; 194 мили) и перицинтионом 58.1 морских миль (107.6 км; 66.9 миль). Второе включение, в 86:10:52 времени миссии, отправило космический корабль на орбиту 58.8 морских миль (108.9 км; 67.7 миль) на 9.1 морских миль (16.9 км; 10.5 миль). Это было сделано в рамках подготовки к выпуску LM Antares . Apollo 14 был первой миссией, в которой CSM вывел LM на нижнюю орбиту, хотя Apollo 13 сделал бы это, если бы отмена уже не произошла. Это было сделано для увеличения времени зависания, доступного астронавтам, фактор безопасности, поскольку Apollo 14 должен был приземлиться на пересеченной местности. [78]
После отделения от командного модуля на лунной орбите у LM Antares возникли две серьезные проблемы. Во-первых, компьютер LM начал получать сигнал ABORT от неисправного переключателя. NASA считало, что компьютер мог получать ошибочные показания, подобные этому, если крошечный шарик припоя оторвался и оказался между переключателем и контактом, замкнув цепь. Немедленное решение — постукивание по панели рядом с переключателем — сработало на короткое время, но вскоре цепь снова замкнулась. Если проблема повторилась после запуска двигателя спуска, компьютер посчитал бы сигнал реальным и инициировал бы автоматическую отмену, в результате чего ступень подъема отделилась бы от ступени спуска и вернулась на орбиту. NASA и команды разработчиков программного обеспечения Массачусетского технологического института суетились, пытаясь найти решение. Программное обеспечение было жестко запрограммировано, что не позволяло обновлять его с Земли. Исправление заставило систему думать, что отмена уже произошла, и она игнорировала входящие автоматические сигналы на отмену. Это не помешало бы астронавтам пилотировать корабль, хотя, если бы возникла необходимость в отмене, им, возможно, пришлось бы инициировать ее вручную. [79] Митчелл ввел изменения за несколько минут до запланированного зажигания. [80]
Вторая проблема возникла во время спуска с двигателем, когда посадочный радар LM не смог автоматически зафиксироваться на поверхности Луны, лишив навигационный компьютер важной информации о высоте и вертикальной скорости спуска транспортного средства. После того, как астронавты задействовали прерыватель посадочного радара, устройство успешно получило сигнал около 22 000 футов (6700 м). Правила миссии требовали прерывания, если посадочный радар выходил из строя на высоте 10 000 футов (3000 м), хотя Шепард мог попытаться приземлиться и без него. С помощью посадочного радара Шепард направил LM на посадку, которая была ближе всего к предполагаемой цели из шести миссий, которые приземлились на Луне. [81]
Шепард заявил, ступив на лунную поверхность: «И это был долгий путь, но мы здесь». [82] Первый выход в открытый космос начался в 9:42 утра по восточному времени (14:42 UTC) 5 февраля 1971 года, будучи задержанным из-за проблем с системой связи, из-за которых начало первого выхода в открытый космос было отложено на пять часов после приземления. Астронавты посвятили большую часть первого выхода в открытый космос выгрузке оборудования, развертыванию ALSEP и флага США , [83] а также установке и загрузке MET. Эти действия транслировались по телевидению на Землю, хотя изображение имело тенденцию к ухудшению во время последней части выхода в открытый космос. [84] Митчелл развернул геофонные линии ASE, размотав и установив две линии длиной 310 футов (94 м), выходящие из центральной станции ALSEP. Затем он запустил взрывчатые вещества тампера, вибрации от которых должны были дать ученым на Земле информацию о глубине и составе лунного реголита. Из 21 тампера [85] пять не сработали. [84] На обратном пути к лунному модулю астронавты собрали и задокументировали лунные образцы и сфотографировали местность. [83] Первый выход в открытый космос продолжался 4 часа, 47 минут, 50 секунд. [84]
.jpg/1280px-Mitchell_Studies_Map_(9460206836).jpg)
Астронавты были удивлены волнистой местностью, ожидая более ровную местность в районе посадки, и это стало проблемой во время второго выхода в открытый космос, когда они отправились с MET на буксире к краю кратера Конус. Кратеры, которые Шепард и Митчелл планировали использовать в качестве навигационных ориентиров, выглядели на земле совсем иначе, чем на картах, которые у них были, основанных на снимках сверху, сделанных с лунной орбиты. Кроме того, они постоянно переоценивали пройденное ими расстояние. Центр управления полетами и оператор связи Фред Хейз ничего этого не видели, поскольку телевизионная камера оставалась рядом с лунным модулем, но они беспокоились, пока тикали часы выхода в открытый космос, и следили за тяжелым дыханием и учащенным сердцебиением астронавтов. Они поднялись на один хребет, который, как они ожидали, был краем кратера, только чтобы увидеть еще больше такой местности за ним. Хотя Митчелл сильно подозревал, что край был где-то рядом, они были физически истощены от усилий. Затем Хайз приказал им взять пробы, где они находились, а затем начать движение обратно к LM. Более поздний анализ с использованием сделанных ими снимков показал, что они находились примерно в 65 футах (20 м) от края кратера. [86] [87] Снимки с Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) показывают, что следы астронавтов и MET находятся в пределах 30 м от края. [88] Трудности, с которыми столкнулись Шепард и Митчелл, подчеркивают необходимость в средстве передвижения по лунной поверхности с навигационной системой, что было достигнуто с помощью Lunar Roving Vehicle, уже запланированного к запуску на Apollo 15. [89]
Когда астронавты вернулись в непосредственной близости от лунного модуля и снова оказались в поле зрения телекамеры, Шепард выполнил трюк, который он планировал годами на случай, если он достигнет Луны, и который, вероятно, является тем, чем лучше всего запомнился Аполлон-14. [90] Шепард взял с собой клюшку для гольфа Wilson с шестью железными головками , которую он модифицировал, чтобы прикрепить к рукоятке инструмента для отбора проб в случае непредвиденных обстоятельств, и два мяча для гольфа. [91] Шепард сделал несколько замахов одной рукой (из-за ограниченной гибкости скафандра для выхода в открытый космос) и восторженно воскликнул, что второй мяч пролетел «мили, мили и мили» в условиях низкой лунной гравитации. [92] Затем Митчелл метнул ручку лунного совка, как будто это было копье . «Копье» и один из мячей для гольфа вместе попали в кратер, а снаряд Митчелла — немного дальше. В интервью Ottawa Golf Шепард заявил, что другой приземлился около ALSEP. [93] Второй выход в открытый космос продолжался 4 часа, 34 минуты, 41 секунду. [94] Шепард вернул клюшку, передал ее в Музей USGA в Нью-Джерси и заказал изготовление ее копии, которую передал в Национальный музей авиации и космонавтики . [95] В феврале 2021 года, в ознаменование 50-летия Аполлона-14, специалист по визуализации Энди Сондерс , который ранее работал над созданием самого четкого изображения Нила Армстронга на Луне, создал новые, цифрово улучшенные изображения, которые использовались для оценки мест последнего упокоения двух мячей, которые ударил Шепард — первый приземлился примерно в 24 ярдах от «ти», а второй — в 40 ярдах. [96]
Всего с Аполлона-14 было доставлено 94 фунта (43 кг) лунных пород или лунных образцов. Большинство из них — брекчии , то есть породы, состоящие из фрагментов других, более старых пород. Брекчии образуются, когда тепло и давление метеоритных ударов сплавляют вместе небольшие фрагменты породы. В ходе этой миссии было собрано несколько базальтов в виде обломков (фрагментов) в брекчии. Базальты Аполлона-14, как правило, богаче алюминием и иногда богаче 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 образовались от 4,0 до 4,3 миллиарда лет назад, что старше вулканизма, который, как известно, происходил в любом из морских мест, достигнутых во время программы Аполлон. [97]
Некоторые геологи были настолько довольны близким сближением с кратером Конус, что отправили ящик скотча астронавтам, пока они находились на карантине после миссии, хотя их энтузиазм был умерен тем фактом, что Шепард и Митчелл задокументировали лишь немногие из привезенных ими образцов, из-за чего было трудно, а иногда и невозможно определить, откуда они взялись. [98] Другие были менее счастливы; Дон Вильгельмс написал в своей книге о геологических аспектах Аполлона: «Игра в гольф не понравилась большинству геологов в свете результатов в кратере Конус. Общий улов с края кратера Конус... составил 16 фотографий Hasselblad (из общего числа 417, полученных в ходе миссии), шесть образцов размером с камень весом более 50 г и в общей сложности 10 кг образцов, 9 кг из которых находятся в одном камне ( образец 14321 [т. е. Большая Берта ]). То есть, помимо 14321 у нас есть менее 1 кг камня — 962 г, если быть точным — из того, что, по моему мнению, является самой важной точкой, достигнутой астронавтами на Луне». [90] Геолог Ли Сильвер заявил: «Экипажи Аполлона-14 не имели правильного настроя, не узнали достаточно о своей миссии, несли бремя отсутствия наилучших возможных предполетных фотографий, и они не были готовы». [99] В своей книге по программе «Аполлон» Ричард У. Орлофф и Дэвид М. Харланд выразили сомнение в том, что если бы «Аполлон-13» достиг Луны, то Ловелл и Хейз, учитывая более удаленную точку посадки, смогли бы подобраться к кратеру Конус так же близко, как Шепард и Митчелл. [35]
В январе 2019 года исследования показали, что Большая Берта, которая весит 19,837 фунтов (8,998 кг), имеет характеристики, которые делают ее, вероятно, земным (земным) метеоритом. Было подтверждено, что на Большой Берте присутствуют гранит и кварц, которые обычно встречаются на Земле, но очень редко на Луне. Чтобы определить возраст образца, исследовательская группа из Университета Кертина изучила кусочки минерала циркона, встроенного в его структуру. «Определив возраст циркона, обнаруженного в образце, мы смогли точно определить возраст вмещающей породы — около четырех миллиардов лет, что делает ее похожей на самые старые породы на Земле», — сказал исследователь Александр Немчин, добавив, что «химия циркона в этом образце сильно отличается от химии любого другого зерна циркона, когда-либо проанализированного в лунных образцах, и удивительно похожа на химию цирконов, обнаруженных на Земле». Это означает, что Большая Берта является как первым обнаруженным земным метеоритом, так и самой старой известной земной породой. [100] [101]
.jpg/1280px-Apollo_14_Command_and_Service_Modules_(CSM).jpg)
Руса провел почти два дня в одиночестве на борту Kitty Hawk , выполняя первую интенсивную программу научных наблюдений с лунной орбиты, большую часть которой должен был выполнить Apollo 13. [102] После того, как Antares отделился и его экипаж начал подготовку к посадке, Руса в Kitty Hawk выполнил включение двигателя SPS, чтобы отправить CSM на орбиту примерно в 60 морских миль (110 км; 69 миль), а затем выполнил маневр смены плоскости , чтобы компенсировать вращение Луны. [103]
Руса делал снимки с лунной орбиты. Лунная топографическая камера, также известная как камера Hycon, должна была использоваться для съемки поверхности, включая место Декарт Хайлендс, которое рассматривалось для Аполлона-16, но у нее быстро возникла неисправность затвора, которую Руса не смог исправить, несмотря на значительную помощь Хьюстона. Хотя около половины фотографических целей пришлось вычистить, Руса смог получить фотографии Декарта с помощью камеры Hasselblad и подтвердить, что это подходящая точка посадки. Руса также использовал Hasselblad для съемки точки удара S-IVB Аполлона-13 около кратера Лансбург B. [104] [105] После миссии при устранении неполадок был обнаружен крошечный кусочек алюминия, загрязняющий схему управления затвором, из-за чего затвор работал непрерывно. [106]
Руса смог увидеть солнечный свет, отражающийся от Антареса , и увидеть его длинную тень на поверхности Луны на Орбите 17; на Орбите 29 он мог видеть солнце, отражающееся от ALSEP. [107] Он также сделал астрономические фотографии, Gegenschein и точки Лагранжа системы Солнце-Земля, которая находится за Землей (L 2 ), проверяя теорию о том, что Gegenschein генерируется отражениями от частиц в L 2 . Выполняя эксперимент с бистатическим радаром , он также сфокусировал передатчики VHF и S-диапазона Kitty Hawk на Луне так, чтобы они отражались и были обнаружены на Земле, пытаясь узнать больше о глубине лунного реголита. [94] [108]
Antares стартовал с Луны в 1:48:42 pm EST [42] (18:48:42 UTC) 6 февраля 1971 года. После первого прямого (первого орбитального) сближения в ходе лунной посадочной миссии стыковка состоялась через час и 47 минут. Несмотря на опасения, связанные с проблемами стыковки в начале миссии, стыковка прошла успешно с первой попытки, хотя система управления аварийным прекращением LM, используемая для навигации, вышла из строя как раз перед тем, как два корабля состыковались. После того, как экипаж, оборудование и лунные образцы были перенесены на Kitty Hawk , ступень подъема была отброшена и врезалась в Луну, [109] [110] вызвав волны, зарегистрированные сейсмометрами с Apollo 12 и 14. [111]
Трансземная инъекция произошла 6 февраля в 8:39:04 вечера (7 февраля в 01:39:04 UTC) и заняла 350,8 секунд во время 34-го лунного оборота Kitty Hawk . [42] [112] Во время трансземного побережья были проведены два испытания кислородной системы: одно для того, чтобы убедиться, что система будет работать должным образом при низкой плотности кислорода в баках, второе для работы системы при высокой скорости потока, что будет необходимо для полетных выходов в открытый космос, запланированных для Apollo 15 и более поздних версий. Кроме того, были проведены навигационные упражнения для имитации возвращения на Землю после потери связи. Все они прошли успешно. [113] Во время периодов отдыха во время путешествия Митчелл проводил эксперименты по экстрасенсорному восприятию без ведома или санкции NASA, пытаясь по предварительной договоренности отправить изображения карт, которые он взял с собой, четырем людям на Земле. После миссии он заявил, что двое из четырех дали 51 правильный ответ из 200 (остальные были менее успешными), тогда как случайность диктовала бы 40. [114] [115] В последний вечер в космосе экипаж провел пресс-конференцию, на которой вопросы были заранее переданы в НАСА и зачитаны астронавтам оператором связи. [116]
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 спасения кораблем USS New Orleans [ 117] экипаж был доставлен в международный аэропорт Паго-Паго в Тафуне , затем в Гонолулу, затем на авиабазу Эллингтон недалеко от Хьюстона на самолете с прицепом Mobile Quarantine Facility, прежде чем они продолжили свой карантин в Лунной приемной лаборатории . [118] Они оставались там до своего освобождения из карантина 27 февраля 1971 года. [119] Астронавты Apollo 14 были последними исследователями Луны, которые были помещены на карантин по возвращении с Луны. Они были единственным экипажем Apollo, который был помещен на карантин как до, так и после полета. [120]
Руса, который в молодости работал в лесном хозяйстве, взял с собой в полет несколько сотен семян деревьев. Они были проращены после возвращения на Землю и широко распространены по всему миру как памятные лунные деревья . [121] Некоторые саженцы были переданы государственным лесным ассоциациям в 1975 и 1976 годах в ознаменование двухсотлетия Соединенных Штатов . [122]
.jpg/1280px-Apollo_14_Flown_Silver_Robbins_Medallion_(SN-192).jpg)
Эмблема миссии представляет собой овал, изображающий Землю и Луну, и значок астронавта, нарисованный со следом кометы. [123] Значок покидает Землю и приближается к Луне. [124] Золотая полоса по краю включает имена миссии и астронавтов. Дизайнером был Жан Болье, [123] который взял за основу эскиз Шепарда, который был главой Управления астронавтов и подразумевал, что значок символизирует то, что через него весь корпус в духе летит на Луну. [32]
Резервный экипаж подделал нашивку своей собственной версией, с измененным рисунком, показывающим персонажа мультфильма Хитрый Койот, изображенного седобородым (для Шепарда, которому было 47 лет на момент миссии и который был самым старым человеком на Луне), пузатым (для Митчелла, у которого была пухлая внешность) и рыжим (для рыжих волос Рузы), все еще на пути к Луне, в то время как Дорожный Бегун (для резервного экипажа) уже находится на Луне, держа флаг США и флаг с надписью «1st Team». [125] Название полета заменено на «БИП БИП», и указаны имена резервного экипажа. Несколько из этих нашивок были спрятаны резервным экипажем и найдены во время полета экипажем в блокнотах и шкафчиках как в CSM Kitty Hawk , так и в LM Antares , а одна нашивка хранилась в лунной тележке MET . [82] Одна заплатка, прикрепленная к системе PLSS Шепарда, была надета на поверхность Луны и, закрепленная на пластине, была подарена им Сернану после миссии. [125]
.jpg/1280px-Apollo_14_Command_Module_(5507555344).jpg)
Командный модуль Аполлона-14 Kitty Hawk экспонируется в Центре Аполлона/Сатурн V в комплексе посетителей Космического центра имени Кеннеди после того, как в течение нескольких лет демонстрировался в Зале славы астронавтов США недалеко от Тайтусвилля, штат Флорида . [126] На момент передачи права собственности от НАСА Смитсоновскому институту в июле 1977 года он экспонировался на объектах North American Rockwell (компании, которая его построила) в Дауни, штат Калифорния . [47] SM вернулся в атмосферу Земли и был уничтожен, хотя его не отслеживали и не видели. [127]
Ракета -носитель S-IVB врезалась в Луну 4 февраля в точке с координатами 8°10′52″ ю.ш. 26°01′50″ з.д. / 8,181° ю.ш. 26,0305° з.д. / -8,181; -26,0305 (Аполлон-14 S-IVB) . [128] Взлетная ступень лунного модуля Антарес врезалась в Луну 7 февраля 1971 года в 00:45:25,7 по всемирному времени (6 февраля, 19:45 по восточному времени), в точке с координатами 3°25′ ю.ш. 19°40′ з.д. / 3,42° ю.ш. 19,67° з.д. / -3,42; -19,67 (подъемная ступень Apollo 14 LM) . [128] Посадочная ступень Antares и другое оборудование миссии остаются на Фра Мауро в точке с координатами 3°39′S 17°28′W / 3,65°S 17,47°W / -3,65; -17,47 (подъемная ступень Apollo 14 LM) . [4]
Фотографии, сделанные в 2009 году Lunar Reconnaissance Orbiter, были опубликованы 17 июля, и оборудование Fra Mauro было самым заметным оборудованием Apollo в то время из-за особенно хороших условий освещения. В 2011 году LRO вернулся на место посадки на более низкой высоте, чтобы сделать фотографии с более высоким разрешением. [129]
НАСА сообщает
Мультимедиа
{{cite web}}: CS1 maint: бот: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )– слайд-шоу журнала Life
