Apollo 16 | ||||||||
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Dados da missão | ||||||||
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Navio |
CSM Apollo Casper LEM Orion |
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Equipe técnica | 3 homens | |||||||
Data de lançamento |
16 de abril de 1972 17 h 54 min UT |
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Local de lançamento | LC 39A , Kennedy Space Center , Flórida | |||||||
Data de desembarque |
27 de abril de 1972 19 h 45 min 5 s UTC |
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Local de pouso |
Oceano Pacífico 0 ° 43 ′ S, 156 ° 13 ′ W |
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Duração | 265 horas 51:05 | |||||||
Data de pouso na lua |
21 de abril de 1972 2 h 23 min 35 s UTC |
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Local de pouso | Monts Descartes 8 ° 58 ′ 22,84 ″ S, 15 ° 30 ′ 00,68 ″ E |
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Data de partida da lua |
24 de abril de 1972 1 h 25 min 48 s UTC |
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Foto da tripulação | ||||||||
![]() Ken Mattingly , John W. Young e Charles Duke | ||||||||
Navegação | ||||||||
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Apollo 16 é uma missão tripulada do programa Apollo que aconteceu de 16 a27 de abril de 1972e durante o qual dois membros da tripulação pousaram na lua e exploraram a área próxima ao local de pouso. Esta é a décima missão da Apollo, bem como a quinta e penúltima, incluindo uma estadia na lua . A Apollo 16 é a primeira missão a pousar em altos planaltos lunares , neste caso na região da cratera de Descartes. É também a segunda missão do tipo Apollo J, que apresenta objetivos científicos estendidos e uma estadia estendida na superfície lunar por três dias, graças a uma versão evoluída do módulo lunar . A tripulação da Apollo 16 é composta por John Young , comandante, Charles Duke, co-piloto do Módulo Lunar, e Ken Mattingly, piloto do módulo de comando . Lançado do Kennedy Space Center, na Flórida, em16 de abril de 1972 às 17:54 UT, a espaçonave Apollo pousou em 27 de abril às 19h45 UT após uma estadia no espaço de 11 dias, 1 hora e 15 minutos.
John Young e Charles Duke passam 71 horas na superfície da Lua, durante as quais realizam três caminhadas espaciais (EVAs), totalizando 20 horas e 41 minutos. Durante essas saídas, eles usam um rover lunar com o qual cobrem uma distância de 26,7 quilômetros. Os dois astronautas coletam 95,8 kg de amostras de rocha lunar que serão trazidas de volta à Terra enquanto Ken Mattingly, que permaneceu em órbita, faz observações científicas. Depois que Young e Duke retornam à órbita lunar, um mini- satélite científico é implantado a partir do módulo de serviço. Na viagem de volta, Mattingly recupera a filmagem das câmeras do módulo de serviço durante uma caminhada no espaço.
Três dos primeiros quatro pousos do programa Apollo foram em mares lunares e o quarto perto do Mar das Chuvas . Portanto, a prioridade para esta missão foi coletar amostras do planalto que teoricamente datam de um período anterior ao impacto do meteorito na origem do Mar Chuvoso. O local escolhido localizava-se próximo às formações geológicas de Descartes e Cayley que, antes da missão, eram consideradas pelos geólogos como formações de origem vulcânica. Mas as amostras trazidas pelos astronautas mostraram que essa suposição estava errada.
O programa Apollo foi iniciado pelo presidente John F. Kennedy em2 de maio de 1961com o objetivo de enviar homens à Lua pela primeira vez antes do final da década. Trata-se de demonstrar a superioridade dos Estados Unidos sobre a União Soviética no domínio espacial, que se tornou uma questão política no contexto da Guerra Fria . O20 de julho de 1969, O objectivo fixado para o americano agência espacial , NASA , é alcançada quando os astronautas da Apollo 11 missão gerir a terra na lua. Nesta data, outras nove missões estão programadas. Mas as ambições do programa são rapidamente revisadas para baixo. As prioridades dos Estados Unidos mudaram: as medidas sociais postas em prática pelo presidente Lyndon Johnson como parte de sua guerra contra a pobreza ( Medicare e Medicaid ) e, especialmente, o agravamento do conflito vietnamita estão assumindo uma parcela cada vez maior do orçamento dos Estados Unidos. país. Para os legisladores americanos, o programa Apollo serviu ao seu objetivo principal de provar a superioridade técnica dos Estados Unidos sobre a União Soviética, e a ciência não justifica os gastos planejados para as missões futuras. Em 1970, a última missão planejada, Apollo 20 , foi cancelada enquanto os voos restantes foram escalonados até 1974; a linha de produção do foguete Saturn V , responsável pelo lançamento das naves do programa, também é encerrada, acabando com as esperanças de extensão do programa. O desenvolvimento da primeira estação espacial americana Skylab , na qual três tripulações fariam sucessivamente longas estadias em 1973-1974, assumiu uma parcela crescente do orçamento da NASA, que também estava em declínio acentuado. O20 de setembro de 1970, O administrador da NASA Tom Paine , renunciando, anuncia que as restrições orçamentárias exigem a abolição das duas últimas missões Apollo 18 e Apollo 19 ; a economia esperada é de aproximadamente US $ 50 milhões.
A tripulação da missão Apollo 16 inclui os três astronautas a seguir:
Ken Mattingly faria parte da tripulação da Apollo 13, mas tendo estado em contato com Charles Duke , um tripulante substituto da Apollo 13 que sofria de sarampo , ele teve que ceder seu lugar a Jack Swigert por dois dias antes do lançamento. John Young, capitão da Marinha dos Estados Unidos, é um veterano que já participou de três missões: Gemini 3 , Gemini 10 e Apollo 10 , durante as quais sua nave é colocada em órbita ao redor da lua. Charles Duke faz parte da classe de astronautas recrutados pela NASA em 1966 e a Apollo 16 é sua primeira missão ao espaço. No entanto, ele já era Capcom para a missão Apollo 11 , bem como membro da tripulação de reserva da Apollo 13 .
A tripulação de substituição para a missão Apollo 16 constitui uma reserva de astronautas que seguiram a mesma formação que a tripulação regular e aptos a substituí-la em caso de avaria (doença ou risco de doença, acidente, etc.). Os três astronautas da tripulação de substituição são:
A tripulação substituta tinha uma composição inicial diferente que é conhecida, embora não oficial. Incluía Fred Haise (comandante), William R. Pogue (piloto do módulo de comando) e Gerald Carr (co-piloto do módulo lunar). Mas após o cancelamento das missões Apollo 18 e 19 emSetembro 1970por razões orçamentárias, o plano de alocação da tripulação teve que ser alterado: Roosa e Mitchell foram designados para fazer parte da tripulação substituta, enquanto Pogue e Carr foram designados para o programa da estação espacial Skylab . Eles participaram da missão Skylab 4 .
Durante a missão, a tripulação está em comunicação quase permanente com o controle de solo. Um astronauta, o CapCom ( comunicadores de cápsula ou capcoms ) fornece a interface entre os astronautas em vôo e os especialistas em solo. No caso da Apollo 16, os capcoms que se revezam são: Anthony W. England , Karl G. Henize , Henry W. Hartsfield, Jr , Robert F. Overmyer , Donald H. Peterson , C. Gordon Fullerton , Edgar Mitchell , James Irwin , Fred Haise e Stuart Roosa .
O emblema da missão Apollo 16 apresenta uma águia careca empoleirada em um brasão vermelho, azul e branco, representando o povo americano . No fundo, um fundo cinza representando a superfície da Lua enquanto o símbolo da NASA, uma asa estilizada e dourada, barra a superfície lunar. Ao redor da borda do distintivo estão dezesseis estrelas que simbolizam o número da missão e os sobrenomes dos membros da tripulação: Young, Mattingly, Duke. A borda azul contendo os nomes e as estrelas está sublinhada em ouro. Este crachá foi elaborado com base em sugestões feitas pela tripulação.
A Apollo 16 é a segunda missão do tipo Apollo J baseada na ciência. Possui um módulo lunar mais pesado permitindo uma estadia de 3 dias na superfície da Lua e capaz de transportar um Veículo Lunar Roving . Penúltima missão do programa Apollo, beneficia, como a Apollo 17 , do know-how adquirido em missões anteriores e, portanto, não é mais necessário incorporar novos procedimentos ou novos equipamentos ao programa de teste. Essas duas últimas missões fornecem aos astronautas a oportunidade de tentar descobrir as razões de algumas características mal explicadas da lua. Embora as missões anteriores, Apollo 14 e Apollo 15 , tenham trazido à Terra rochas lunares que datam de antes da formação dos mares lunares, ou seja, antes do surgimento do magma que afogou as partes inferiores. Da geografia lunar, nenhuma destas os materiais vêm das terras altas.
A missão Apollo 14 possibilitou a obtenção de amostras de rochas das camadas superiores ejetadas durante o impacto dos meteoritos que formaram o Mar das Chuvas . A tripulação da Apollo 15 encontrou rochas da mesma origem enquanto visitava as montanhas ao redor do Mar das Chuvas. Devido à proximidade dos dois locais de pouso, era concebível que em áreas mais distantes do Mar Chuvoso outros processos geológicos estivessem em ação dando origem a outros tipos de terreno. Alguns membros da comunidade científica, observando que as regiões centrais das terras altas lunares eram semelhantes em aparência às regiões da Terra criadas por atividade vulcânica, especularam que o mesmo pode ser verdade na lua. O objetivo científico da Apollo 16 é confirmar essa teoria.
Dois locais de pouso são colocados no topo das prioridades da Apollo 16: as terras altas localizadas perto da cratera Descartes a oeste do Mar dos Néctares e da cratera Alphonsus . Na região das terras altas de Descartes, as formações das crateras Descartes e Cayley constituem os objetivos mais interessantes porque os cientistas presumiram, com base em observações feitas da Terra e da órbita lunar, que o terreno nesta região havia sido formado. por um magma mais viscoso que o dos mares lunares. A idade da Formação Cayley parecia ser próxima à do Mar Chuvoso com base na densidade dos impactos de meteoritos observados nessas duas regiões. A distância significativa entre este local para a Apollo 16 e os locais de pouso de missões anteriores é um argumento a favor do local de Descartes, pois estende consideravelmente o tamanho da rede de instrumentos geofísicos instalados por cada uma das missões Apollo (com exceção da Apollo 11 ).
Em relação ao local da cratera Alphonsus, três objetivos científicos de grande importância são identificados: pesquisa da face interna das bordas da cratera de rochas que datam de antes da formação do Mar Chuvoso, determinação da composição do terreno localizado no interior do e, finalmente, a presença potencial de atividades vulcânicas antigas no fundo da cratera localizada no nível de pequenas crateras com um halo escuro. Geólogos temem, no entanto, que amostras dessa área possam estar contaminadas por material ejetado durante a formação do Mar Chuvoso, o que impediria a descoberta de materiais mais antigos. Soma-se a isso o medo de realizar uma missão redundante em comparação com as missões Apollo 14 e 15, cujas amostras estão sendo analisadas para a primeira e ainda indisponíveis para a segunda.
Por todas essas razões, a região da cratera Descartes é escolhida como destino. Após esta decisão, a cratera Alphonsus é classificada como um local prioritário para a missão Apollo 17. No entanto, ela será finalmente eliminada. As fotos tiradas pela missão Apollo 14 são usadas para garantir que as características do local de Descartes permitam a aterrissagem do módulo lunar. O local selecionado para a missão está localizado entre duas crateras de impacto recentes (o “ Raio ” - “Raio” - crateras norte e sul), respectivamente com 1000 e 680 metros de diâmetro, que constituem furos naturais através da camada de regolito e, assim, permitem aos astronautas acesso ao alicerce.
Depois de selecionar o local de pouso para a missão, os planejadores determinaram que coletar amostras de rochas das formações geológicas de Cayley e Descartes eram os objetivos prioritários para caminhadas espaciais que os astronautas deveriam realizar. São essas formações particulares que a comunidade científica suspeita de terem sido criadas pela atividade vulcânica; a análise de amostras colhidas pela tripulação da Apollo 16 provará que essa teoria era falsa.
Durante a preparação para a missão, os astronautas da Apollo 16 passam por um treinamento muito variado que inclui, entre outras coisas, várias excursões geológicas cujo objetivo é familiarizar os astronautas com os conceitos e técnicas que serão necessários para eles na superfície da Lua. . Durante essas excursões, os astronautas estudam e aprendem a reconhecer as formações geológicas que provavelmente encontrarão na lua. DentroJulho de 1971Os astronautas da Apollo 16 conduzem uma excursão geológica a Sudbury, em Ontário ( Canadá ). Os geólogos escolheram esta região porque inclui uma cratera de 97 quilômetros de largura formada há cerca de 1,6 milhão de anos pelo impacto de um grande meteorito. Durante esses exercícios, os astronautas não usam trajes espaciais, mas usam um rádio para se comunicarem uns com os outros, bem como com um astronauta científico, enquanto repetem os procedimentos usados mais tarde na lua.
A esse treinamento geológico são adicionados os preparativos geralmente seguidos pelos astronautas antes de qualquer missão, como o treinamento no uso de trajes espaciais, sessões destinadas a prepará-los para a gravidade lunar e treinamento de pouso. Eles também treinam na coleta de amostras de rochas, dirigindo o rover lunar; eles realizam treinamento de sobrevivência em um ambiente hostil e se preparam para os vários aspectos técnicos da missão.
O lançamento da Apollo 16 é o primeiro dos voos da Apollo a perder o cronograma planejado. A missão, cuja decolagem estava marcada para17 de março, é lançado em 16 de abril de 1972. Este atraso é devido a anomalias que afetam os trajes espaciais da tripulação, o mecanismo de separação da espaçonave Apollo e as baterias do módulo lunar . Durante os preparativos para a missão, os engenheiros perceberam que o dispositivo pirotécnico responsável por separar o módulo de comando e o módulo de serviço pouco antes da reentrada atmosférica pode não produzir pressão suficiente para cumprir sua função. Este problema adicionado à necessidade de revisar o traje espacial de John Young e as flutuações de energia elétrica no módulo lunar levam a NASA a substituir o hardware defeituoso e adiar o vôo. Ja entrouJaneiro de 1972, três meses antes da data de lançamento inicial, um tanque de combustível no módulo de controle foi acidentalmente danificado. O lançador deve ter sido trazido de volta ao prédio de montagem do veículo . O tanque foi substituído e o lançador foi levado de volta ao posto de tiro em fevereiro do mesmo ano, a tempo do lançamento então ainda previsto para março.
A contagem regressiva da missão começa na segunda-feira10 de abril de 1972às oito e meia da manhã, seis dias antes do lançamento. Neste ponto nos preparativos da missão, o lançador de três estágios do Saturn V é energizado e os tanques de água potável do módulo de controle são preenchidos. Ao mesmo tempo, os tripulantes participam do treinamento e dos exercícios finais. O11 de abril, os astronautas passam por um exame médico final. O15 de abril, os tanques de oxigênio líquido e hidrogênio da espaçonave são preenchidos enquanto os astronautas fazem um descanso final antes do lançamento.
O 16 de abril de 1972Às 05:54 UT da tarde (12:54 local), o Saturn V lançador transportando a nave espacial Apollo 16 lançado a partir do Centro Espacial Kennedy lançamento pad na Flórida . O lançamento ocorre nominalmente; o nível de vibração sentido pela tripulação é semelhante ao relatado pelos astronautas de missões anteriores. O primeiro e o segundo estágios operam nominalmente e colocam a espaçonave Apollo e seus três tripulantes na órbita da Terra em pouco menos de 12 minutos. Após esta primeira fase de lançamento, os astronautas dedicam-se um pouco à adaptação à microgravidade e depois aos preparativos que antecedem a injeção na trajetória que os deve conduzir à órbita lunar. Durante essas verificações, a tripulação enfrentou vários pequenos problemas técnicos que afetam em particular o sistema de suporte de vida e o sistema de controle de atitude do S-IVB , o terceiro estágio do lançador responsável por colocar a espaçonave na trajetória da Terra. Esses problemas são resolvidos ou contornados. Após ter completado duas órbitas terrestres, o terceiro estágio é aceso por pouco mais de cinco minutos, impulsionando a espaçonave a uma velocidade de cerca de 35.000 km / h na trajetória que deveria conduzi-la até a lua.
Seis minutos após o fim desta fase de propulsão, o módulo de serviço e comando, no qual a tripulação está localizada, se separa do foguete e se afasta dele 15 m antes de se virar para recuperar o módulo lunar ainda acoplado do S-IVB. Essa manobra, chamada de transposição , ocorre sem nenhum problema. Após a manobra, a tripulação notou que partículas de tinta se desprenderam da superfície do módulo lunar em um ponto onde o casco externo parecia retorcido ou amassado. Charlie Duke estima que cinco a dez partículas são produzidas por segundo. A tripulação entra no módulo lunar pelo túnel de atracação que o conecta ao módulo de comando e inspeciona os sistemas da nave, mas não encontra nada de anormal. A tripulação então coloca o navio em modo " churrasco ", ou seja, o navio gira sobre si mesmo a uma velocidade de três rotações por hora para garantir uma distribuição igual do calor recebido do Sol pelas paredes do navio. Este modo será mantido durante toda a viagem de trânsito para a lua. Após realizar algumas tarefas de manutenção, a tripulação iniciou seu primeiro período de sono, cerca de quinze horas após o lançamento.
Quando o controle de solo desperta os astronautas no início do segundo dia da missão, a espaçonave está a cerca de 181.000 km da Terra e está viajando a uma velocidade de 1.622 m / s . A chegada à órbita lunar deve ocorrer no quarto dia e os dois dias anteriores são principalmente dedicados aos preparativos para a chegada e experimentos científicos em microgravidade . Durante o segundo dia de vôo, a tripulação realizou assim um experimento de eletroforese , que já havia sido realizado durante a missão Apollo 14 : os astronautas tentam demonstrar a maior pureza do processo de migração de partículas em um ambiente de microgravidade. Parte do dia também é gasto na preparação e execução de uma pequena correção de curso que resulta em um impulso de dois segundos usando a propulsão principal do módulo de comando e serviço. No final do dia, os astronautas entram no módulo lunar uma segunda vez para uma inspeção mais aprofundada de seus sistemas. A tripulação relatou então que flocos de tinta continuaram a se desprender do revestimento de alumínio do módulo lunar. Apesar desta anomalia, a tripulação confirmou que todos os sistemas a bordo do módulo estavam funcionando normalmente. Após esta inspeção, a tripulação revisou os procedimentos de inserção da órbita lunar. O piloto do módulo de comando Ken Mattingly relatou um bloqueio no cardan que ele corrigiu realinhando o sistema de navegação após fazer um levantamento da posição da Lua e do Sol. No final deste segundo dia, a Apollo 16 está a 260.000 km da Terra.
No início do terceiro dia, a espaçonave estava a 291.000 km da Terra. A velocidade da nave diminui continuamente à medida que a nave se aproxima da fronteira entre as esferas de influência gravitacional da Lua e da Terra. A primeira parte do dia é dedicada às operações de manutenção e também aos relatórios para o centro de controle. A tripulação realizou então um experimento científico com flashes de luz (ALFMED), cujo objetivo era entender a origem desses fenômenos observados por astronautas em missões anteriores enquanto estavam no escuro, de olhos fechados ou não. A hipótese a ser confirmada é que os flashes são produzidos pelo impacto dos raios cósmicos na retina . Durante a segunda parte do dia, John Young e Charlie Duke entraram novamente no módulo lunar para ligá-lo e verificar seus sistemas enquanto realizam certas tarefas na preparação para o pouso na lua. Todos os sistemas do módulo são considerados operacionais. Os astronautas então vestiram seus trajes espaciais para um treinamento final no procedimento de injeção na órbita lunar. Ao final do terceiro dia de viagem, 59 horas, 19 minutos e 45 segundos após o lançamento, a espaçonave está a 330.902 km da Terra e 62.636 km da Lua, a espaçonave começa a ganhar terreno novamente. Velocidade ao entrar na Lua esfera de influência.
Após acordar no início do quarto dia de missão, a tripulação prepara a manobra de inserção na órbita lunar. Enquanto a espaçonave ainda estava a 20.635 km da Lua, o painel que cobria a baía do módulo de serviço contendo os instrumentos científicos foi ejetado. 74 horas após o lançamento, a espaçonave Apollo 16 passa atrás da Lua, perdendo todo o contato de rádio com o controle de solo. Durante o voo sobre o outro lado da Lua , o motor do módulo de comando é aceso por um período de seis minutos e quinze segundos, freando a nave que o coloca em uma órbita elíptica com um perigeu de 108 km e pico de 315,6 km . Concluída essa manobra, os três astronautas preparam a mudança de órbita que deve baixar o perigeu para 19,8 km de altitude para diminuir a distância a ser percorrida pelo módulo lunar responsável pelo pouso na superfície lunar. O resto do dia é gasto observando a Lua e ativando o Módulo Lunar em preparação para sua separação e pouso no dia seguinte.
A tripulação implanta a montagem ALSEP em solo lunar, que deve coletar dados científicos após sua partida da lua. Ele também usa outros instrumentos científicos durante suas caminhadas espaciais.
O conjunto instrumental ALSEPComo as missões lunares anteriores da Apollo, a Apollo 16 carrega o ALSEP ( Apollo Lunar Surface Experiments Package ), um conjunto de instrumentos científicos que deve ser instalado no solo lunar. Com fonte de energia e transmissor, eles permitem a coleta e transmissão de dados após a saída dos astronautas. O ALSEP a bordo da Apollo 16 compreende quatro instrumentos:
A energia, permitindo que os instrumentos funcionem, é fornecida por um gerador termoelétrico de radioisótopo (RTG) SNAP-27 de 68 Watts: a eletricidade é produzida por termopares que usam o calor liberado pela radioatividade de uma cápsula de plutônio . Uma caixa central equipada com um transmissor / receptor de rádio controla todos os instrumentos: recebe instruções da Terra, transfere-as para os instrumentos, bem como a energia fornecida pelo RTG. Ele coleta os dados científicos transmitidos pelos instrumentos antes de enviá-los para a Terra.
A estação central ALSEP, o sismômetro passivo em primeiro plano e o RTG na parte traseira esquerda (caixa cinza)
O magnetômetro
O sismômetro passivo
Estação central ALSEP
Uma sonda do instrumento de medição de fluxo de calor HFE
Durante suas caminhadas espaciais na superfície da Lua, os astronautas usam outros instrumentos científicos que coletam dados de vez em quando ou durante sua estadia no solo lunar:
No início do quinto dia da missão, os três astronautas, que foram despertados pelo centro de controle em Houston, se preparam para a ativação do módulo lunar e seu desencaixe. O braço telescópico no qual o espectrômetro de massa é fixado e que é fixado ao lado do compartimento científico do módulo de comando e serviço permanece preso na posição semi-retraída. Foi decidido que o mecanismo defeituoso fosse inspecionado por Young e Duke a partir do módulo lunar. Os dois astronautas entram nele para ativá-lo e verificar todos os seus sistemas. Embora tenham começado quarenta minutos antes, essas tarefas só são concluídas dez minutos antes. Ao final dessas verificações, Young e Duke a bordo do Orion (nome de batismo retido para as trocas de rádio) se separam do módulo de comando (batizado Casper ) 96 horas, 13 minutos e 13 segundos após o início da missão. Durante a próxima órbita, Mattingly se prepara para a manobra de circularização da órbita de Casper, enquanto Young e Duke se preparam para a descida de Orion à superfície da lua. Durante as suas verificações, Mattingly detecta uma anomalia (oscilações) no sistema utilizado como backup que permite orientar o propulsor principal. Esta é uma grande anomalia e as regras da missão afirmam que, em tal caso, a missão deve ser abortada e Orion deve retornar para atracar com Casper se o controle de solo decidir usar o motor de descida do módulo lunar. Para iniciar o retorno à Terra (na perspectiva onde a propulsão principal do módulo de Comando e Serviço falharia). Informados, a tripulação do Orion adia a descida ao solo lunar enquanto os controladores de solo analisam a situação por várias horas antes de concluir que a anomalia pode ser contornada e que o pouso pode, portanto, ocorrer. Devido a este problema, a descida à Lua começa cerca de seis horas depois. Outra consequência é que a altitude do módulo lunar no início da descida é de cerca de 20 km , muito maior do que o esperado, a mais importante de todas as missões lunares que já ocorreram. A uma altitude de 4 km , Young consegue identificar o local de pouso. A diminuição do empuxo do motor do módulo lunar ocorre no horário programado e a mudança de orientação que antecede a fase final do pouso ocorre a uma altitude de 2.200 m . O módulo lunar Orion pousa no solo lunar em21 de abrilàs 2 h 23 min 35 s UTC e 104 horas, 29 minutos e 35 segundos após seu lançamento. A precisão é notável, o módulo está localizado 270 m ao norte e 60 m a leste do ponto alvo.
Após o pouso, os dois astronautas desligaram alguns dos sistemas do módulo lunar para economizar baterias. Young e Duke então reconfiguram o módulo para sua permanência de três dias no solo lunar, removem seus trajes espaciais e fazem observações geológicas iniciais do local de pouso através das vigias. Eles fazem sua primeira refeição lunar e, em seguida, preparam a cabana para o primeiro período de sono na lua. O atraso acumulado antes do pouso leva a modificações no planejamento das seguintes operações. Ao final da permanência na superfície, a missão Apollo 16 deverá ficar em órbita um dia a menos do que o previsto para poder fazer frente às contingências e manter as margens de segurança em termos de consumíveis. Para aumentar o tempo de sono da tripulação, a terceira e última viagem lunar foi reduzida de sete para cinco horas.
Tempo decorrido | Data (UTC) | Evento | Duração da saída | Distância (rover) | Rochas da lua |
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00h00 | 4/4 às 17:54 | Decolagem do Centro Espacial Kennedy | |||
104: 30 | 21/04 às 02:23 | Pousando na lua | |||
118h54 | 21/04 às 4:47 da tarde | Início da primeira caminhada no espaço | 7h11 | 4,2 km | 29,9 kg |
142h40 | 22/4 às 16h33 | Início da segunda caminhada no espaço | 7h23 | 11,3 km | 29 kg |
165h31 | 23/4 às 15:25 | Início da terceira caminhada no espaço | 5h40 | 11,4 km | 35,4 kg |
175h32 | 24/4 à 1h25 | Decolar da lua |
Na manhã seguinte, os dois astronautas tomam café da manhã antes de se preparar para sua primeira caminhada no espaço. Os dois astronautas vestem seus trajes lunares e despressurizam o módulo. John Young passa pela escotilha primeiro e para na varanda (uma pequena plataforma imediatamente fora da escotilha) para pegar um saco cheio de lixo que seu companheiro de equipe lhe entrega e que ele deve jogar no chão. Young então abaixa o ETB ( Bolsa de Transferência de Equipamento ) no solo contendo os equipamentos que serão usados durante as excursões em solo. Então ele desce a escada e se torna o nono homem a pisar no solo lunar. Em seus primeiros passos, sua primeira frase é: “Aqui está você, misterioso e desconhecido, Descartes. Planalto elevado. A Apollo 16 mudará sua imagem. " Charles Duke rapidamente se junta a seu colega e exclama: “Fantástico! Oh, aquele primeiro passo na superfície da lua é super Tony ! " Os dois astronautas então começam sua primeira tarefa, que é descarregar o módulo lunar. Eles extraem o rover lunar e outros equipamentos para experimentos futuros. O descarregamento ocorreu sem problemas, mas ao testar a operação do rover lunar, os astronautas notaram que o sistema de direção do eixo traseiro não estava funcionando corretamente. O controle da missão é avisado e os astronautas instalam a câmera e plantam a bandeira americana. Young e Duke devem então instalar o ALSEP . Ao manobrar o rover, que serve de suporte para a câmera para que possa filmar a montagem dos instrumentos, os astronautas descobrem que a direção volta a funcionar de forma inesperada. Durante a instalação do instrumento de medição de fluxo térmico, um experimento que havia sido realizado a bordo na missão abortada da Apollo 13 e não funcionou durante a missão da Apollo 15, Young enfiou o pé em um cabo eletrônico do instrumento desativando-o. Após a conclusão da implantação do ALSEP, Young e Duke coletam amostras de rochas nas proximidades. Quatro horas se passaram desde o início do passeio, quando os dois homens se dirigem a bordo do rover em direção às crateras “ Plum ” (ameixa) de 36 m de diâmetro e “ Bandeira ” (bandeira) de 290 m de diâmetro para continuar seu trabalho geológico. É lá, a 1,4 km do módulo lunar, que os dois astronautas coletam amostras que vêm, segundo as hipóteses dos cientistas, da camada superior do regolito que cobre a formação Cayley . Young recupera neste local, a pedido do controle de solo, a maior rocha trazida da Lua por uma missão da Apollo. Trata-se de uma violação apelidada de " Big Muley " em homenagem ao diretor científico da missão Bill Muehlberger. A próxima parada do astronauta é em frente à cratera “ Buster ”, a cerca de 1,6 km do LM. Duke tira fotos de " Stone Mountain " e " South Ray Crater " deste local enquanto Young realiza um experimento de medição do campo magnético . É quando os cientistas começam a questionar sua hipótese de que o maciço de Descartes é de origem vulcânica, porque os astronautas não encontraram nenhuma rocha que reflita a atividade vulcânica. Depois de remontado no veículo espacial, Young fez uma demonstração de direção que foi filmada por Duke com uma câmera de 16 mm . Depois de realizar várias operações nos instrumentos ALSEP, os dois astronautas voltaram ao módulo lunar terminando sua primeira caminhada no espaço que durou 7 horas, 6 minutos e 56 segundos. Uma vez dentro do módulo, os astronautas o pressurizam e realizam um debriefing com os cientistas antes de iniciar o descanso noturno.
Pouco depois de acordar, Young e Duke conversam com o Ground Control sobre o planejamento do dia. O primeiro objetivo da segunda caminhada no espaço é um conjunto de cinco crateras chamadas “ Cinco ”, localizadas na encosta da “ Montanha de Pedra ” que tem uma inclinação de 20 ° neste ponto. Após os preparativos habituais, os astronautas usam o rover para atingir seu objetivo, que fica a 3,8 km da zona de pouso. Os dois astronautas se elevam 152 m acima do vale em que pousaram, ponto mais alto alcançado em relação ao módulo lunar durante uma missão Apollo. Após apreciar o panorama que Duke descreve como "espetacular", os astronautas coletam amostras de rochas ao redor. Depois de passar 54 minutos na encosta, Young e Duke voltaram a bordo do rover e se dirigiram à estação cinco, uma cratera de 20 metros de diâmetro. Os cientistas esperam que os astronautas possam encontrar lá material não contaminado pela precipitação do impacto da cratera " South Ray ". Segundo o geólogo Don Wilhelms , os astronautas iriam encontrar ali amostras que "certamente provêm de Descartes". O próximo local, a estação 6, é uma cratera de dez metros de diâmetro cheia de rochas onde os astronautas acreditam ter recuperado amostras do maciço " Cayley " porque o solo é mais firme ali. Para economizar tempo na programação, os astronautas não param como planejado na estação 7, mas retornam à base da " Stone Mountain ", onde coletam o material ejetado da cratera " South Ray " por cerca de uma hora. As rochas coletadas são principalmente brechas e pequenas pedras cristalinas com grande quantidade de plagioclásio . Na próxima parada, a nova estação, está localizada em uma área chamada “ Vacant Lot ” que não deveria ter sido contaminada por material ejetado do “ South Ray ”, Young e Duke gastam cerca de quarenta minutos para coletar amostras de rochas. Vinte e cinco minutos depois de deixar esta área, eles param para a última parada na saída, localizada a meio caminho entre o ALSEP e o módulo lunar. Lá, eles pegam um caroço do solo e depois fazem vários testes com um penetrômetro em uma linha que se estende 50 metros a leste da ALSEP. A pedido dos astronautas, o passeio é prolongado por dez minutos. De volta ao módulo lunar, os astronautas embarcam e pressurizam o módulo, terminando uma surtida de 7 horas, 23 minutos e 26 segundos, estabelecendo um recorde de tempo de saída que bate aquele estabelecido pela Apollo 15. Após uma refeição, os astronautas fazem um balanço das atividades do dia com o controle de solo e coloque o LM na configuração de repouso durante o período de hibernação.
Durante o sétimo dia da missão, Young e Duke devem fazer sua última surtida na superfície da Lua e, em seguida, decolar novamente para se juntar ao módulo de Comando e Serviço em órbita. O primeiro objetivo da excursão é a cratera “ North Ray ”, a maior cratera visitada por uma missão Apollo. Os dois astronautas que embarcaram no rover se afastaram do Lem 0,8 km antes de mudar sua trajetória e dirigir 1,4 km . Os dois astronautas estão menos abalados do que nos dias anteriores porque as crateras que pontilham esta área são menores em tamanho e há menos rochas espalhadas pelo solo. No entanto, as pedras encontradas tornam-se cada vez mais maciças e numerosas à medida que se aproximam de seu destino. Quando alcançam a borda da cratera, estão a 4,4 km do módulo lunar. Eles tiram fotos da cratera, com 1.000 m de diâmetro e 230 m de profundidade. Young e Duke estudam uma pedra enorme, maior do que um prédio de quatro andares, que eles chamam de " House Rock ". Amostras de rochas coletadas dessa rocha fornecem a prova final de que a área não é de origem vulcânica. “ House Rock ” tem muitas rugosidades em sua superfície que lembram buracos de bala, mas que na verdade são impactos de micrometeoritos . Depois de 1 hora e 22 minutos lá, os astronautas dirigem-se para a terceira parada do dia, para estudar outra grande pedra localizada a cerca de 0,5 km ao norte de " North Ray ". Durante a travessia, eles estabeleceram um novo recorde de velocidade na Lua, com média de 17,1 km / h em declive. Eles chegam a esta rocha de 3 m de altura que eles chamam de " Shadow Rock ". Eles coletam rochas e também amostras de solo que estão perpetuamente na sombra. Enquanto isso, Mattingly prepara o módulo de comando em antecipação à ascensão dos dois astronautas, que ocorrerá seis horas depois. Após três horas e seis minutos de saída, Young e Duke estão de volta ao módulo lunar, onde completam diferentes experimentos e descarregam o veículo espacial com suas amostras. Duke coloca uma fotografia de sua família e uma medalha comemorativa da Força Aérea dos EUA perto do módulo lunar no solo lunar . Young estaciona o rover a 90 m do módulo em um ponto denominado “ponto VIP”, para permitir que a câmera do rover, controlada remotamente por Houston, filme a decolagem do módulo lunar. Young e Duke então retornam ao módulo após cinco horas e quarenta minutos de passeio. Depois de pressurizar o módulo lunar, a tripulação se preparou para a decolagem.
Oito minutos antes da hora programada para a decolagem do solo lunar, James Irwin , encarregado das comunicações com a tripulação no centro de controle de Houston, informa Young e Duke que o controle de solo está dando luz verde. Dois minutos antes do lançamento, os astronautas armam o sistema de disparo do motor do estágio de subida, bem como o sistema de cancelamento de emergência. Em seguida, eles aguardam o acionamento automático da ignição do motor de subida. Antes disso, parafusos explosivos separam o estágio de subida do estágio de descida e as conexões elétricas são cortadas por um sistema de guilhotina. Seis minutos após a decolagem, o módulo lunar, que acelerou a uma velocidade de cerca de 5.000 km / h , entra na órbita lunar. Os dois astronautas então realizam a manobra de encontro e atracam, sem encontrar nenhum problema, ao módulo de comando onde Ken Mattingly permaneceu em órbita. Para reduzir a quantidade de poeira lunar que pode entrar no módulo de comando, Young e Duke primeiro limpam a cabine do módulo lunar antes de abrir a escotilha que os separa de seus colegas. Depois de se reunir com Ken Mattingly, a tripulação transfere as amostras de rocha lunar que Young e Duke coletaram na superfície da Lua para o módulo de comando . Uma vez realizada a tarefa e ao contrário do planejado, o controle de solo pede que a tripulação faça um descanso, adiando a liberação do módulo lunar para o dia seguinte.
No dia seguinte, após as verificações finais, o módulo lunar foi descartado. Mas a tripulação se esqueceu de girar uma chave no módulo lunar, e o módulo lunar começa a girar sobre si mesmo após a separação. Foi planejado que o motor do módulo lunar seria acionado para dessorbitá-lo e lançá-lo em rota de colisão com a Lua em um local escolhido com precisão. Esta manobra tornou-se impossível e o módulo lunar finalmente colidirá com o solo lunar um ano depois de forma descontrolada. A próxima tarefa da tripulação é lançar um mini satélite científico de 36,3 kg . É lançado em24 de abril de 1972às 21:56:09 UTC e orbitará a Lua por 34 dias realizando 425 revoluções. Mas a órbita em que o satélite viaja não é a inicialmente planejada. Na verdade, o controle de solo não deseja solicitar o motor SPS, que encontrou problemas no momento da inserção na órbita lunar. Consequentemente, na órbita selecionada, a vida útil do satélite é reduzida à metade. Depois de quase cinco horas de espera e preparação, o módulo de controle do motor SPS é disparado durante a 65 ª órbita para iniciar o retorno à Terra. Apesar dos problemas encontrados alguns dias antes, o motor está funcionando perfeitamente.
A cerca de 310.000 km da Terra, Ken Mattingly, o piloto do módulo de comando, realizou uma caminhada no espaço durante a qual recuperou os filmes em cassetes localizados na baía dedicada aos instrumentos científicos do módulo de comando e de serviço. Ao mesmo tempo, Mattingly realizou um experimento de biologia denominado “ Dispositivo de Avaliação de Ecologia Microbiana ” (MEED). A experiência não será transportada para as missões seguintes. Os astronautas realizam várias tarefas de manutenção e depois fazem uma refeição que conclui seu dia de trabalho.
O penúltimo dia da missão é essencialmente dedicado à realização de experiências científicas que só são interrompidas por uma conferência de imprensa de vinte minutos onde os astronautas respondem a questões técnicas ou não técnicas sobre a sua missão; estes foram preparados por jornalistas credenciados no Centro Espacial de Houston e são colocados em ordem de prioridade. Além das muitas tarefas de manutenção, os astronautas preparam a espaçonave para a reentrada atmosférica e seu retorno à Terra, previsto para o dia seguinte. No final do dia, a espaçonave está a 143.000 km da Terra e avança a uma velocidade de 2 km / s .
Tony England tem a tarefa de acordar a tripulação da Apollo 16 para seu último dia de missão. A espaçonave está localizada a 83.000 km da Terra, da qual se aproxima a uma velocidade de 2,7 km / s . Três horas antes de pousar no Oceano Pacífico , a tripulação fez uma correção final de curso que alterou a velocidade da embarcação em 0,43 m / s . Cerca de dez minutos antes de sua reentrada na atmosfera, o módulo de serviço é liberado e segue seu caminho que fará com que seja consumido. A espaçonave Apollo 16 começa sua reentrada atmosférica 265 horas e 37 minutos após deixar a Flórida e a uma velocidade de 11 km / s . O casco esquenta à medida que a densidade da atmosfera aumenta. No seu pico, a temperatura do escudo de calor que protege o casco é entre 2204 ° C e 2482 ° C . A abertura bem-sucedida dos paraquedas principais ocorreu menos de quatorze minutos após o início da reentrada atmosférica e a embarcação pousou no Oceano Pacífico 350 km a sudeste da Ilha Christmas encerrando uma missão que durou 290 horas, 37 minutos e 6 segundos. A nave espacial e seus três tripulantes são recuperados pelo porta-aviões USS Ticonderoga . Young, Duke e Mattingly encontram-se em segurança a bordo do porta-aviões trinta e sete minutos após o pouso.
sexta-feira 5 de maio de 1972, o módulo de comando da Apollo 16 desembarcou do USS Ticonderoga na Naval Air Station North Island perto de San Diego , Califórnia . Segunda-feira8 de maio de 1972, enquanto uma equipe está purgando os restos de hidrazina (o combustível venenoso usado pelos motores de controle de atitude ) de um dos hangares da base naval, o equipamento usado explode. 46 pessoas são enviadas ao hospital para 24 a 48 horas de observação, a maioria sofrendo de envenenamento leve. O navio está ligeiramente danificado. O módulo de comando da Apollo 16 " Casper " agora faz parte da exposição permanente do US Space & Rocket Center (em) em Huntsville, no Alabama .
O estágio de ascensão do módulo lunar caiu sobre 24 de abril de 1972 e se tornou incontrolável, posteriormente caiu na superfície da Lua, mas o ponto de impacto só pôde ser determinado novembro de 2015graças às fotos tiradas pelo Lunar Reconnaissance Orbiter . Duke doou alguns itens usados durante o vôo, como um mapa da Lua, para a Kennesaw State University , na Geórgia . Ele deixou dois objetos na lua, ambos fotografados antes de partir. A primeira é a conhecida fotografia de sua família (ref. NASA AS16-117-18841). O verso da foto diz: “Esta é a família do astronauta duque do planeta Terra. Aterrissando na Lua emAbril de 1972 " O outro objeto é um medalhão comemorativo preparado pela Força Aérea dos Estados Unidos comemorando seu 25º aniversário em 1972. Ele manteve uma duplicata da medalha com ele e doou-a ao museu da Base Aérea de Wright-Patterson .
A missão Apollo 16 cumpriu seus objetivos primários atribuídos, bem como a maioria dos objetivos secundários, apesar de estar em órbita lunar encurtada em um dia. Dados científicos puderam ser obtidos a partir de todos os equipamentos científicos implantados durante os trânsitos entre a Terra e a Lua, na órbita lunar e na superfície de nosso satélite, com exceção do instrumento de medição de fluxo térmico (cabo rompido por Young) e o sub- satélite colocado em uma órbita diferente daquela visada. Pela primeira vez, uma fotografia da coroa solar no comprimento de onda Lyman Alpha pôde ser obtida e dois novos cinturões aurorais ao redor da Terra foram observados. As observações feitas por astronautas em solo lunar refutaram a teoria das formações vulcânicas na região explorada pela missão. Tendo em vista os resultados desta missão, considera-se provável que a superfície da Lua tenha pouca ou nenhuma formação de origem vulcânica (esta hipótese será confirmada pela missão Apollo 17 ). As seguintes observações foram feitas durante o curso da missão: