Apollo 15

Apollo 15
Emblemat Apollo 15
Dane misji
Indeks COSPAR

1971-063A

Zaangażowani

 Stany Zjednoczone

Oznaczenie kodowe

CSM:Endeavour
LM:Falcon

Pojazd
Statek kosmiczny

Apollo

Rakieta nośna

Saturn V

Załoga
Zdjęcie Apollo 15
Od lewej: David Scott, Alfred Worden i James Irwin
Dowódca

David R. Scott

Załoga

Alfred M. Worden, James B. Irwin

Start
Miejsce startu

Centrum Kosmiczne Johna F. Kennedy’ego, USA

Początek misji

26 lipca 1971 13:34 GMT

Misja księżycowa
Lądowanie na Księżycu

30 lipca 1971 22:16 GMT, okolice szczeliny Hadleya

Pobyt na Księżycu

2 dni 18 godz. 54 min 53 sek.

Masa próbek

77 kg

Liczba orbit księżycowych

74

Czas na orbicie księżycowej

6 dni 1 godz. 12 min 41 sek.

Lądowanie
Miejsce lądowania

Ocean Spokojny

Lądowanie

7 sierpnia 1971

Czas trwania misji

12 dni 7 godz. 11 min 53 sek.

Program Apollo
James Irwin oddaje honory fladze amerykańskiej. Obok lądownik księżycowy LM oraz pojazd LRV.

Apollo 15 – misja załogowa w ramach programu Apollo; czwarta misja, podczas której astronauci wylądowali 30 lipca 1971 roku na powierzchni Księżyca. W czasie wyprawy zebrano 77 kg próbek gruntu księżycowego. Astronauci podczas wyjść na powierzchnię Księżyca przebywali poza lądownikiem LM ponad 18 godzin. Scott i Irwin poruszając się po Księżycu po raz pierwszy użyli specjalnie skonstruowanego dla potrzeb misji Apollo pojazdu LRV. Przebyli odległość ponad 27,9 km. Podczas misji umieścili również miniaturową rzeźbę pt. Poległy astronauta na powierzchni Księżyca.
Po sukcesie Apollo 14 podjęto śmiałą decyzję, by w trakcie ostatnich trzech misji Apollo wykorzystać do ostatnich granic możliwości rakiety Saturn V. Po zmniejszeniu rezerwy paliwowej rakiety nośnej i nieznacznym obniżeniu orbity parkingowej, do Apollo 15 wtłoczono dwie dodatkowe tony wyposażenia, modyfikując jednocześnie silniki F-1, by wycisnąć z nich tyle mocy, ile się tylko da. Masa dodatkowego ładunku była wyliczona dokładnie, niemal co do grama. Lunar Rover został umieszczony w stopniu lądującym LM.

Podstawowe dane

źródło

Dodatkowe informacje

Statek kosmiczny i rakieta nośna

źródło

Czas dostarczenia elementów do KSC:

Statek kosmiczny

  • CSM: styczeń 1971
  • LM: listopad 1970
  • LRV: marzec 1971

Rakieta nośna

  • Pierwszy stopień (S-IC): lipiec 1970
  • Drugi stopień (S-II): maj 1970
  • Trzeci stopień (S-IVB): czerwiec 1970
  • Instrument Unit (UI): czerwiec 1970

Główne cele misji

źródło

Misja

źródło

Odliczanie przed startem i sam start miał wyjątkowo płynny przebieg. Zgodnie z planem wykonano umieszczenie Apollo 15 na trajektorii lotu w kierunku Księżyca (TLI), separację statku i dokowanie z lądownikiem. Niedługo później astronauci przeprowadzili oddzielenie członu S-IVB/IU, który skierowano na kurs kolizyjny z Księżycem. Uderzenie miało miejsce 183 km na północny wschód od miejsca lądowania Apollo 14 i 356 km na północny wschód od miejsca lądowania Apollo 12. Powstałe wstrząsy dostarczyły informacji o strukturze Księżyca do głębokości 50-100 km. Uderzenia trzeciego stopnia podczas poprzednich misji umożliwiły sondowanie jedynie na głębokość 30 km.

Wkrótce po dokowaniu instrumenty pokładowe wykryły zwarcie w instalacji systemu sterowania silnikiem SPS. Opracowana zmodyfikowana procedura odpalenia silnika SPS, przetestowana w czasie drugiej korekty trajektorii, pozwoliła na kontynuowanie misji. Pokrywa wnęki SIM została odrzucona na 4,5 godziny przed wejściem na orbitę okołoksiężycową i instrumenty SIM zostały uruchomione. Po dalszych dwóch godzinach statek wykonał manewr wejścia na orbitę podejścia do lądowania. Ze względu na duże nachylenie orbity do równika, tor lotu statku przebiegał nad najsilniejszymi księżycowymi maskonami. Spowodowało to znacznie szybszą od zakładanej degradację orbity. Poprawka wykonana silnikami RCS statku Apollo zmieniła wysokość orbity z 108,3 km x 17,8 km na 111,7 km x 16,3 km. W wyniku drobnych problemów technicznych separacja Apollo i lądownika odbyła się z 25 minutowym opóźnieniem na wysokości zaledwie szesnastu kilometrów nad powierzchnią Księżyca. Separacja nastąpiła w setnej godzinie czasu misji, a cztery godziny później dowódca zaczął podejście do lądowania. Po 12 minutach i 20 sekundach Falcon miękko osiadł na powierzchni. W trakcie schodzenia musieli wytężać wzrok, aby odszukać charakterystyczne punkty. Specyficzne struktury w krajobrazie Księżyca są w tym rejonie mniej ostro zarysowane, niż przypuszczano. Kilka razy zmieniali miejsce lądowania, sterując lądownikiem w taki sposób, aby trzymać się blisko północnej krawędzi jedynej struktury, jaką rozpoznawali – Rima Hadley, szerokiej szczeliny kanionu, oddalonej o jedenaście kilometrów od wysokiego na 5400 metrów szczytu Mons Hadley. Ostatnie osiemdziesiąt metrów przelecieli prawie na ślepo, w tumanach księżycowego pyłu. Moduł LM, opadając, pokonał ostatni metr i zaczął przechylać się do tyłu i na swoją prawą stronę. Okazało się, że dwie podpory zagłębiły się w gruncie tuż przy krawędzi niedużego krateru.

Po rozdzieleniu Apollo przeszedł na orbitę o parametrach 120,8 x 101,5 km. Po lądowaniu, obserwacje dowódcy misji oraz obserwacje z pokładu Apollo pozwoliły na dokładne określenie położenia LM. Znajdował się 550 m na północny wschód od planowanego miejsca lądowania. Po wykonaniu zadań przewidzianych w planie misji Falcon uniósł się z powierzchni Księżyca i połączył na orbicie ze statkiem Endeavour. Dzięki energii z akumulatorów łazika, po raz pierwszy możliwa była telewizyjna transmisja startu lądownika.

Niemniej ważne od prac przeprowadzonych na powierzchni Księżyca były eksperymenty przeprowadzone przez pilota modułu dowodzenia na orbicie. Worden wykonał ważne badania i obserwacje naukowe. Statek Apollo 15 został wyposażony w aparaturę, której masa wynosiła 476 kg. W poprzedniej wyprawie masa urządzeń badawczych była czterokrotnie mniejsza i wynosiła 113,4 kg. W skład tej aparatury wchodziły przyrządy do badania promieniowania gruntu księżycowego odznaczającego się znaczną energią. Na wysięgniku znajdował się spektrometr gamma przeznaczony do pomiarów w zakresie 0,1-10 MeV. Spektrometr rentgenowski służył do badań fluorescencji powierzchni Księżyca w tym zakresie widma. Inny spektrometr, wyposażony w detektory krzemowe, rejestrował cząstki alfa o energiach od 4,7 9,3 MeV. Przyrządy te umożliwiały identyfikację pewnych pierwiastków występujących na Księżycu i określenie pewnych ogólnych cech materiałów tworzących jego skorupę. Kolejny przyrząd to spektrometr masowy, znajdujący się na wysięgniku o długości 6,3 m, badał składniki ośrodka okołoksiężycowego. Natomiast układ kamer wysokiej klasy służył do uzyskania fotografii, które pozwalały wykonać dokładne mapy powierzchni Księżyca. Fotografie objęły obszar około trzech mln km², co stanowiło osiem procentów powierzchni. Kamera panoramiczna o ogniskowej 600 mm zawierała film o szerokości 12,5 cm i długości 2000 m. Zawierał on 1650 klatek. Jedna klatka obejmowała obszar o powierzchni 27 x 342 km. Fotografie odznaczały się dużą rozdzielczością – rzędu 1 m. kamera kartograficzna miała ogniskową 75 mm. Film miał szerokość 12,5 cm, lecz długość tylko 560 m i zawierał 3600 klatek, obejmujących każda pole 167 x 167 km. Zdolność rozdzielcza wynosiła około 20 metrów. Jednocześnie z kamerą kartograficzną uruchamiano kamerę gwiazdową, ustawioną pod kątem 96° do osi optycznej. na filmie o szerokości 35 mm były utrwalane fotografie gwiazd stanowiących punkt odniesienia przy precyzyjnym ustalaniu położeń poszczególnych punktów na powierzchni Księżyca. Potrzebną znajomość odległości kamery od powierzchni umożliwiały pomiary wykonane przy użyciu precyzyjnego wysokościomierza laserowego. Dzięki spektrometrowi promieniowania gamma wykryto wyższy poziom promieniowania na odwrotnej stronie Księżyca, a także ustalono, że średnie poziom ten jest niższy niż w przypadku próbek pobranych w rejonie Fra Mauro. Spektrometr rentgenowski pozwolił ustalić, że na terenach wyżynnych występują duże ilości glinu, szczególnie na odwrotnej stronie Księżyca, podczas gdy morza są bogate w magnez. Badania wykonane przy użyciu spektrometru cząstek alfa wykazały, że współczynnik dyfuzji radonu na Księżycu jest o trzy rzędy wielkości mniejszy niż na Ziemi. Stereometryczna kamera wykonała dużą liczbę zdjęć wysokiej rozdzielczości, która zajęła około 2000 m klisz, natomiast kamera mapująca zużyła prawie 1400 m filmu. Wysokościomierz laserowy podczas 26. okrążenia zaczął sprawiać kłopoty, a w czasie 38. okrążenia przestał działać. Worden dokonał też interesujących obserwacji wizualnych, związanych z ukształtowaniem terenu, a także z potencjalnymi miejscami lądowania. Obserwacje te pozwoliły na uściślenie miejsca lądowania kolejnej ekspedycji. Apollo krążył wokół Księżyca przez pełnych sześć dób ziemskich. Już po powrocie Scotta i Irvina, zaledwie na godzinę przed odlotem, wyrzucono z niego małego satelitę. Subsatelita został umieszczony na orbicie o parametrach 141, x 102,0 km, dzięki czemu miał funkcjonować co najmniej przez rok. Detektory subsatelity pozwoliły między innymi wykryć nieznany wcześniej maskon na wschodnim skraju tarczy Księżyca. Zebrane dane pokazały również, że maskony nie są identyczne i różnią się natężeniem pola grawitacyjnego.

W drodze powrotnej CMP Worden wykonał 39-minutowy spacer. W trakcie powrotu wykonano jedną korektę trajektorii. Separacja CM i SM oraz wyjście kapsuły w atmosferę nastąpiły zgodnie z planem, jednak ze względu na awarię jednego z głównych spadochronów wodowanie było nieco „twardsze”. Apollo 15 wodował w odległości około 1,9 km od wyznaczonego punktu, 530 km na północ od Hawajów i 9 km od okrętu ratowniczego.

Prace na powierzchni Księżyca

źródło

Prace na pokładzie statku Apollo

źródło

EVA

Zamiarem naukowców było uzyskanie w ciągu jednej misji próbek gruntu z obszarów basenu morskiego, gór i szczeliny przypominającej kanion.

Łącznie spacery księżycowe trwały 18 godzin 34 minuty i 46 sekund. Astronauci zebrali w sumie 70 próbek o masie 77,3 kg. Wykonali mnóstwo fotografii, wśród których znalazły się zdjęcia Szczeliny Hadleya. W czasie trzech spacerów astronauci przebyli dystans 27,9 km. Dla porównania - przemieszczającym się pieszo członkom trzech poprzednich misji udało się przebyć następujące odległości: Apollo 11 – 0,6 km, Apollo 12 – 1,4 km i Apollo 14 – 4,2 km. System nawigacyjny pojazdu okazał się bardzo dokładny i niezawodny. Dokładność systemu została oceniona na około 100 m – odległość, o jaka różnił się punkt powrotu wskazanego przez urządzenia nawigacyjne. Astronauci stwierdzili, że mogą precyzyjnie lokalizować położenie lądownika na podstawie obliczonych przez system nawigacyjny odległości od znanych kraterów.

Załoga

Załoga rezerwowa

Naziemna załoga wspierająca

Wodowanie

źródło

Podsumowanie

źródło
  1. . Po raz pierwszy w programie Apollo zastosowano orbitę parkingową o wysokości 167 km.
  2. . Nowa ekonomiczna trajektoria lotu na Księżyc.
  3. . Pierwsze wykorzystanie zestawu instrumentów naukowych SIM.
  4. . Największy dotychczas ładunek umieszczony na orbicie okołoksiężycowej (34 622 kg).
  5. . Najwyższe nachylenie orbity okołoksiężycowej podczas misji załogowej (28,9°).
  6. . Pierwsze lądowanie LM po stromej trajektorii o nachyleniu 25°.
  7. . Pierwsza SEVA na powierzchni Księżyca.
  8. . Utworzenie wraz z zestawami ALSEP z poprzednich misji sieci czujników (sejsmometrów i odbłyśników laserowych).
  9. . Pierwsze użycie statku Apollo, lądownika LM i skafandrów o przedłużonym czasie działania.
  10. . Pierwsze użycie LRV oraz jego urządzeń nawigacyjnych.
  11. . Najdłuższy dotychczasowy całkowity czas pracy astronautów poza lądownikiem (18 godz. 35 min.).
  12. . Największa dotychczas całkowita odległość przebyta przez astronautów na Księżycu (28,0 km).
  13. . Największa dotychczas masa próbek gruntu dostarczona na Ziemię (77,3 kg).
  14. . Najgłębsza dotychczasowa próbka rdzeniowa (2,3 m).
  15. . Pierwsza eksploracja górzystych rejonów Księżyca.
  16. . Pierwsza transmisja telewizyjna startu LM z Księżyca.
  17. . Pierwszy subsatelita umieszczony na orbicie okołoksiężycowej.
  18. . Najdłuższy dotychczasowy pobyt statku Apollo na orbicie okołoksiężycowej (74 okrążenia).
  19. . Pierwsze EVA w dalekiej przestrzeni kosmicznej (wyjście ze statku Apollo).
  20. . Pierwsze zdjęcia i transmisja telewizyjna z pokładu statku kosmicznego, ukazująca przebieg zaćmienia Księżyca.
  21. . Pierwsza misja księżycowa, po której astronauci nie przechodzili kwarantanny.

Wyprawa zabrała ponad dwukrotnie więcej wyposażenia niż poprzednia. Na Księżyc przywieziono aparaturę badawczą o łącznej masie 544 kg. Astronauci dysponowali skafandrami nowego typu, umożliwiającymi swobodniejsze poruszanie się i zginanie. Ich układy życiodajne pozwalały na dłuższy pobyt poza lądownikiem. Dzięki temu trzykrotnie wychodzili na powierzchnię.

Ciekawostki

Przypisy

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Robert Godwin: Apollo. Eksploracja Księżyca.. Warszawa: Prószyński Media Sp. z o.o., 2011, s. 25, seria: Historia podboju Kosmosu. ISBN 978-83-7648-927-8.
  2. 1 2 3 4 5 Gene Kranz: Porażka nie wchodzi w grę. Warszawa: Prószyński Media Sp. z o.o., 2010, s. 371-377. ISBN 978-83-7648-467-9.
  3. 1 2 3 4 Olgierd Wołczek: Loty międzyplanetarne. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1980, s. 177-180, seria: Biblioteka Problemów. ISBN 83-01-01083-5.
  4. 1 2 3 4 Jacek Nowicki: Roverem po Księżycu. Polak z General Motors w NASA. Warszawa: Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, 1991, s. 19-21. ISBN 83-02-04794-5.

Linki zewnętrzne