Apollo 14 - Apollo 14

Apollo 14
Apollo 14 Shepard.jpg
Alan Shepard e a bandeira americana na Lua, Apollo 14, fevereiro de 1971 (foto de Edgar Mitchell )
Tipo de missão Pouso lunar tripulado ( H )
Operador NASA
COSPAR ID
SATCAT
Duração da missão 9 dias, 1 minuto, 58 segundos
Propriedades da espaçonave
Nave espacial
Fabricante CSM: North American Rockwell
LM: Grumman
Massa de lançamento 102.084 libras (46.305 kg)
Massa de pouso 11.481 libras (5.208 kg)
Equipe
Tamanho da tripulação 3
Membros
Indicativo
Início da missão
Data de lançamento 31 de janeiro de 1971, 21:03:02  UTC ( 1971-01-31UTC21: 03: 02Z )
Foguete Saturn V SA-509
Local de lançamento Kennedy LC-39A
Fim da missão
Recuperado por USS  New Orleans
Data de desembarque 9 de fevereiro de 1971, 21:05:00  UTC ( 1971-02-09UTC21: 06Z )
Local de pouso Oceano Pacífico Sul
27 ° 1′S 172 ° 39′W / 27,017 ° S 172,650 ° W / -27,017; -172.650 ( Splashdown da Apollo 14 )
Parâmetros orbitais
Sistema de referência Selenocêntrico
Altitude Periselene 16,9 quilômetros (9,1 nmi)
Altitude Aposelene 108,9 quilômetros (58,8 nmi)
Período 120 minutos
Orbitador lunar
Componente da nave espacial Módulo de comando e serviço
Inserção orbital 4 de fevereiro de 1971, 06:59:42 UTC
Partida orbital 7 de fevereiro de 1971, 01:39:04 UTC
Órbitas 34
Módulo lunar
Componente da nave espacial Módulo lunar
Data de desembarque 5 de fevereiro de 1971, 09:18:11 UTC
Retornar lançamento 6 de fevereiro de 1971, 18:48:42 UTC
Local de pouso Fra Mauro 3,64530 ° S 17,47136 ° W
3 ° 38 43 ″ S 17 ° 28 17 ″ W /  / -3,64530; -17,47136
Massa da amostra 42,80 quilogramas (94,35 lb)
EVAs de superfície 2
Duração EVA
Ancoragem com LM
Data de acostagem 1 de fevereiro de 1971, 01:57:58 UTC
Data de desancoragem 5 de fevereiro de 1971, 04:50:43 UTC
Ancoragem com estágio de subida LM
Data de acostagem 6 de fevereiro de 1971, 20:35:52 UTC
Data de desancoragem 6 de fevereiro de 1971, 22:48:00 UTC
Apollo 14-insignia.png Apollo 14 crew.jpg
Roosa, Shepard, Mitchell
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A Apollo 14 (31 de janeiro de 1971 - 9 de fevereiro de 1971) foi a oitava missão tripulada no programa Apollo dos Estados Unidos , a terceira a pousar na Lua e a primeira a pousar nas terras altas lunares . Foi a última das " missões H ", pousos em locais específicos de interesse científico na Lua para estadias de dois dias com duas atividades lunares extraveiculares (EVAs ou moonwalks).

A missão foi originalmente programada para 1970, mas foi adiada por causa da investigação após a falha da Apollo 13 em alcançar a superfície da Lua, e a necessidade de modificações na espaçonave como resultado. O comandante Alan Shepard , o piloto do módulo de comando Stuart Roosa e o piloto do módulo lunar Edgar Mitchell foram lançados em sua missão de nove dias no domingo, 31 de janeiro de 1971, às 4h03min02s EST . No caminho para o pouso lunar, a tripulação superou os problemas de funcionamento que poderiam ter resultado em uma segunda missão abortada consecutiva e, possivelmente, no fim prematuro do programa Apollo.

Shepard e Mitchell fizeram seu pouso lunar em 5 de fevereiro na formação Fra Mauro  - originalmente o alvo da Apollo 13. Durante as duas caminhadas na superfície, eles coletaram 94,35 libras (42,80 kg) de rochas lunares e realizaram vários experimentos científicos . Para a consternação de alguns geólogos, Shepard e Mitchell não alcançaram a borda da cratera Cone como havia sido planejado, embora tenham chegado perto. No incidente mais famoso da Apollo 14, Shepard acertou duas bolas de golfe que havia trazido com ele com um taco improvisado.

Enquanto Shepard e Mitchell estavam na superfície, Roosa permaneceu em órbita lunar a bordo do Módulo de Comando e Serviço , realizando experimentos científicos e fotografando a Lua, incluindo o local de pouso da futura missão Apollo 16 . Ele levou várias centenas de sementes na missão, muitas das quais germinaram no retorno, resultando nas chamadas árvores da Lua , que foram amplamente distribuídas nos anos seguintes. Após a decolagem da superfície lunar e um acoplamento bem-sucedido, a espaçonave voou de volta à Terra, onde os três astronautas pousaram com segurança no Oceano Pacífico em 9 de fevereiro.

Astronautas e pessoal-chave do Controle da Missão

Posição Astronauta
Comandante Alan B. Shepard Jr.
Segundo e último vôo espacial
Piloto do Módulo de Comando Stuart A. Roosa
Apenas voo espacial
Piloto do Módulo Lunar Voo
espacial apenas para Edgar D. Mitchell

O comandante da missão da Apollo 14, Alan Shepard , um dos astronautas originais do Mercury Seven , tornou-se o primeiro americano a entrar no espaço com um vôo suborbital em 5 de maio de 1961. Depois disso, ele foi aterrado pela doença de Ménière , um distúrbio do ouvido, e serviu como Astronauta Chefe , o chefe administrativo do Escritório do Astronauta . Ele passou por uma cirurgia experimental em 1968, que foi bem-sucedida e permitiu seu retorno ao status de vôo. Shepard, aos 47 anos, era o astronauta americano mais velho a voar quando fez sua viagem a bordo da Apollo 14 e é a pessoa mais velha a andar na lua.

O Piloto do Módulo de Comando (CMP) da Apollo 14, Stuart Roosa , de 37 anos quando a missão voou, era um pára-quedista antes de ingressar na Força Aérea em 1953. Ele se tornou um piloto de caça e, em 1965, concluiu com sucesso a Escola de Pilotos de Pesquisa Aeroespacial (ARPS) na Edwards Air Force Base, na Califórnia, antes de sua seleção como astronauta do Grupo 5 no ano seguinte. Ele serviu como comunicador de cápsula (CAPCOM) para a Apollo 9 . O Piloto do Módulo Lunar (LMP), Edgar Mitchell , com 40 anos na época da Apollo 14, ingressou na Marinha em 1952 e serviu como piloto de caça, a partir de 1954. Ele foi designado para esquadrões a bordo de porta-aviões antes de retornar aos Estados Unidos para continuar sua educação enquanto na Marinha, também concluindo o ARPS antes de sua seleção como astronauta do Grupo 5. Ele serviu na equipe de apoio da Apollo 9 e foi o LMP da equipe de backup da Apollo 10 .

Shepard e sua tripulação foram designados originalmente por Deke Slayton , Diretor de Operações da Tripulação de Voo e um dos Mercury Seven, como tripulantes da Apollo 13. A gerência da NASA sentiu que Shepard precisava de mais tempo para treinamento, já que ele não voava no espaço desde 1961 , e escolheu ele e sua tripulação para a Apollo 14. A tripulação originalmente designada para a Apollo 14, Jim Lovell como comandante, Ken Mattingly como CMP e Fred Haise como LMP, todos os quais haviam apoiado a Apollo 11, se tornou a tripulação principal da Apollo 13.

O comandante de Mitchell na tripulação de reserva da Apollo 10 era outro dos sete originais, Gordon Cooper , que havia sido escalado provisoriamente para comandar a Apollo 13, mas de acordo com o autor Andrew Chaikin , sua atitude casual em relação ao treinamento resultou na não seleção dele. Também nessa tripulação, mas excluído de outros voos, estava Donn Eisele , provavelmente por causa de problemas a bordo da Apollo 7 , com a qual ele voara, e porque estivera envolvido em um divórcio complicado.

A tripulação reserva da Apollo 14 era Eugene A. Cernan como comandante, Ronald E. Evans Jr. como CMP e Joe H. Engle como LMP. A tripulação reserva, com Harrison Schmitt substituindo Engle, se tornaria a tripulação principal da Apollo 17 . Schmitt voou em vez de Engle porque havia intensa pressão sobre a NASA para levar um cientista à Lua (Schmitt era um geólogo) e a Apollo 17 foi o último vôo lunar. Engle, que havia voado com o X-15 até a borda do espaço sideral, voou para o espaço pela NASA em 1981 no STS-2 , o segundo vôo do ônibus espacial .

Durante os projetos Mercury e Gemini , cada missão tinha uma equipe principal e uma equipe reserva. O comandante da Apollo 9, James McDivitt, acreditava que as reuniões que exigiam um membro da tripulação de vôo estavam sendo perdidas, então, para a Apollo, uma terceira tripulação de astronautas foi adicionada, conhecida como tripulação de apoio. Normalmente com baixa antiguidade, os membros da tripulação de apoio reuniam as regras da missão, o plano de vôo e as listas de verificação e os mantinham atualizados; para a Apollo 14, eles foram Philip K. Chapman , Bruce McCandless II , William R. Pogue e C. Gordon Fullerton . CAPCOMs, os indivíduos no Controle da Missão responsáveis ​​pelas comunicações com os astronautas foram Evans, McCandless, Fullerton e Haise. Veterano da Apollo 13, que havia abortado antes de chegar à Lua, Haise colocou em prática seu treinamento para essa missão, principalmente durante os EVAs, já que ambas as missões tinham como alvo o mesmo lugar na Lua. Se Haise tivesse caminhado na Lua, ele teria sido o primeiro astronauta do Grupo 5 a fazê-lo, uma honra que foi para Mitchell.

Os diretores de vôo durante a Apollo tinham uma descrição de trabalho de uma frase: "O diretor de vôo pode tomar todas as ações necessárias para a segurança da tripulação e o sucesso da missão." Para a Apollo 14, eles eram: Pete Frank , equipe Orange; Glynn Lunney , equipe negra; Milt Windler , equipe Maroon e Gerry Griffin , equipe Gold.

Preparação e treinamento

Shepard na frente do Veículo de Pesquisa de Pouso Lunar , voado para simular o pouso

As tripulações principais e de reserva das Apollo 13 e 14 foram anunciadas em 6 de agosto de 1969. A Apollo 14 foi agendada para julho de 1970, mas em janeiro daquele ano, devido a cortes no orçamento que resultaram no cancelamento da Apollo 20 , a NASA decidiu que haveria duas missões Apollo por ano com 1970 para ver a Apollo 13 em abril e a Apollo 14 provavelmente em outubro ou novembro.

A investigação do acidente que causou o aborto da Apollo 13 atrasou a Apollo 14. Em 7 de maio de 1970, o administrador da NASA Thomas O. Paine anunciou que a Apollo 14 não seria lançada antes de 3 de dezembro e o pouso seria próximo ao local visado pela Apollo 13. Os astronautas da Apollo 14 continuaram seu treinamento. Em 30 de junho de 1970, após a divulgação do relatório do acidente e uma revisão da NASA de quais mudanças na espaçonave seriam necessárias, a NASA anunciou que o lançamento cairia para não antes de 31 de janeiro de 1971.

A tripulação da Apollo 14 treinou junta por 19 meses após a designação para a missão, mais tempo do que qualquer outra tripulação da Apollo até aquele ponto. Além da carga de trabalho normal de treinamento, eles tiveram que supervisionar as mudanças no módulo de comando e serviço (CSM) feitas como resultado da investigação da Apollo 13, muitas das quais foram delegadas por Shepard a Roosa. Mitchell declarou mais tarde: "Percebemos que se nossa missão falhasse - se tivéssemos que voltar atrás - provavelmente seria o fim do programa Apollo. Não havia como a NASA suportar duas falhas consecutivas. Calculamos que havia um manto pesado em nossos ombros para ter certeza de que acertamos. "

Antes do aborto da missão Apollo 13, o plano era fazer com que a Apollo 14 pousasse perto da cratera de Littrow , no Mare Serenitatis , onde há feições que se pensava serem vulcânicas. Após o retorno da Apollo 13, foi decidido que seu local de pouso, próximo à cratera Cone na formação Fra Mauro , era cientificamente mais importante do que Littrow. A formação Fra Mauro é composta de material ejetado do evento de impacto que formou o Mare Imbrium , e os cientistas esperavam por amostras originadas nas profundezas da lua. A cratera do cone foi o resultado de um impacto jovem e profundo e grande o suficiente para ter rasgado qualquer entulho que tenha sido depositado desde o evento Imbrium, que os geólogos esperavam conseguir datar. O pouso em Fra Mauro também permitiria a fotografia orbital de outro local de pouso candidato, o Descartes Highlands , que se tornou o local de pouso da Apollo 16 . Embora Littrow não tenha sido visitado, uma área próxima, Taurus-Littrow , foi o local de pouso da Apollo 17 . O local de pouso da Apollo 14 estava localizado um pouco mais perto da cratera Cone do que o ponto designado para a Apollo 13.

A mudança no local de pouso de Littrow para Fra Mauro afetou o treinamento geológico da Apollo 14. Antes da troca, os astronautas foram levados para locais vulcânicos na Terra; depois, eles visitaram locais de crateras, como a cratera Ries na Alemanha Ocidental e um campo de crateras artificial criado para treinamento de astronautas no Vale Verde, no Arizona . A eficácia do treinamento foi limitada pela falta de entusiasmo de Shepard, que deu o tom para Mitchell. Harrison Schmitt sugeriu que o comandante tinha outras coisas em mente, como superar uma ausência de dez anos do vôo espacial e garantir uma missão bem-sucedida após o quase desastre da Apollo 13.

Shepard (esquerda) e Mitchell durante o treinamento geológico

Roosa realizou treinamento para seu período sozinho na órbita lunar, quando faria observações da Lua e tiraria fotos. Ele ficou impressionado com o treinamento dado à tripulação principal da Apollo 13 CMP Mattingly pelo geólogo Farouk El-Baz e fez com que El-Baz concordasse em realizar seu treinamento. Os dois homens se debruçaram sobre os mapas lunares que descreviam as áreas que o CSM passaria. Quando Shepard e Mitchell estavam em suas viagens de campo de geologia, Roosa estava lá em cima em um avião, tirando fotos do local e fazendo observações. El-Baz fez com que Roosa fizesse observações enquanto voava em seu jato T-38 a uma velocidade e altitude que simulava a velocidade na qual a superfície lunar passaria abaixo do CSM.

Outro problema que marcou a Apollo 13 foi a mudança de última hora da tripulação devido à exposição a doenças transmissíveis. Para prevenir outra ocorrência semelhante, para a Apollo 14, a NASA instituiu o que foi chamado de Programa de Estabilização da Saúde da Tripulação de Voo. Começando 21 dias antes do lançamento, a tripulação morou em alojamentos no local de lançamento, o Kennedy Space Center (KSC) da Flórida , com seus contatos limitados a seus cônjuges, tripulação reserva, técnicos da missão e outras pessoas diretamente envolvidas no treinamento. Esses indivíduos foram submetidos a exames físicos e imunizações, e os movimentos da tripulação foram limitados tanto quanto possível no KSC e nas áreas próximas.

Os Módulos de Comando e Serviço foram entregues ao KSC em 19 de novembro de 1969; o estágio de subida do LM chegou em 21 de novembro com o estágio de descida três dias depois. Posteriormente, a verificação, o teste e a instalação do equipamento prosseguiram. A pilha de veículos de lançamento, com a espaçonave no topo, foi removida do Edifício de Montagem de Veículos para o Pad 39A em 9 de novembro de 1970.

Hardware

Nave espacial

O veículo de lançamento Apollo 14 é lançado do Edifício de Montagem de Veículos , 9 de novembro de 1970

A espaçonave Apollo 14 consistia em Módulo de Comando (CM) 110 e Módulo de Serviço (SM) 110 (juntos CSM-110), denominado Kitty Hawk , e Módulo Lunar 8 (LM-8), denominado Antares . Roosa escolheu o indicativo de chamada do CSM em homenagem à cidade na Carolina do Norte para onde os irmãos Wright voaram pela primeira vez. Antares era a estrela, na constelação de Scorpius , que os astronautas do LM usariam para orientar a nave para seu pouso lunar; foi nomeado por Mitchell. Também foram considerados parte da espaçonave o Sistema de Escape de Lançamento e o Adaptador de Nave Espacial / Veículo Lançador.

As mudanças na espaçonave Apollo entre as Apollo 13 e 14 foram mais numerosas do que nas missões anteriores, não apenas por causa dos problemas com a Apollo 13, mas por causa das atividades lunares mais extensas planejadas para a Apollo 14. O acidente da Apollo 13 foi causado por a falha explosiva de um tanque de oxigênio, após o isolamento da fiação interna ter sido danificado pelo aquecimento do conteúdo do tanque pré-lançamento - que o oxigênio tinha ficado quente o suficiente para danificar o isolamento não foi percebido, uma vez que os interruptores termostáticos de proteção tinham falharam porque, devido a um erro, não foram projetados para lidar com a tensão aplicada durante o teste de aterramento. A explosão danificou o outro tanque ou sua tubulação, fazendo com que seu conteúdo vazasse.

As mudanças na resposta incluíram um redesenho dos tanques de oxigênio, com os termostatos sendo atualizados para lidar com a voltagem adequada. Um terceiro tanque também foi adicionado, colocado na Baía  1 do SM, do lado oposto aos outros dois, e recebeu uma válvula que poderia isolá-lo em caso de emergência, permitindo que ele alimentasse apenas o sistema ambiental do CM. A sonda de quantidade em cada tanque foi atualizada de alumínio para aço inoxidável.

Também em resposta ao acidente da Apollo 13, a fiação elétrica da Baía  4 (onde ocorreu a explosão) foi revestida de aço inoxidável. As válvulas de suprimento de oxigênio da célula de combustível foram reprojetadas para isolar a fiação revestida de Teflon do oxigênio. Os sistemas de monitoramento da espaçonave e do Controle da Missão foram modificados para dar avisos mais imediatos e visíveis de anomalias. Os astronautas da Apollo 13 sofreram escassez de água e energia após o acidente. Conseqüentemente, um suprimento de emergência de 5 galões americanos (19 l; 4,2 imp gal) de água foi armazenado no CM da Apollo 14, e uma bateria de emergência, idêntica àquela que alimentou o estágio de descida do LM, foi colocada no SM. O LM foi modificado para facilitar a transferência de energia do LM para o CM.

Outras mudanças incluíram a instalação de defletores anti-respingos nos tanques de propelente do estágio de descida LM. Isso evitaria que a luz de baixo combustível acendesse prematuramente, como acontecera nas Apollo 11 e 12. Mudanças estruturais foram feitas para acomodar o equipamento a ser usado na superfície lunar, incluindo o Transportador de Equipamento Modular .

Veículo de lançamento

O Saturn V usado para a Apollo 14 foi designado SA-509 e era semelhante aos usados ​​nas Apollo 8 a 13. Com 6.505.548 libras (2.950.867 kg), era o veículo mais pesado já pilotado pela NASA, 3.814 libras (1.730 kg) mais pesado do que o veículo de lançamento da Apollo 13.

Uma série de mudanças foram feitas para evitar as oscilações do pogo , que causaram um desligamento precoce do motor J-2 central no segundo estágio S-II da Apollo 13 . Isso incluiu um acumulador de gás hélio instalado na linha de oxigênio líquido (LOX) do motor central, um dispositivo de corte de backup para esse motor e uma válvula de utilização de propelente simplificada de 2 posições em cada um dos cinco motores J-2.

ALSEP e outros equipamentos de superfície lunar

O conjunto de instrumentos científicos do Apollo Lunar Surface Experiments Package (ALSEP) transportado pela Apollo 14 consistia no Passive Sismic Experiment (PSE), Active Sismic Experiment (ASE), Supratermal Ion Detector (SIDE), Cold Cathode Ion Gauge (CCIG), e Experimento Ambiental Lunar com Partículas Carregadas (CPLEE). Dois experimentos de superfície lunar adicionais que não fazem parte do ALSEP também foram realizados, o retro-refletor de alcance a laser (LRRR ou LR3), a ser implantado nas proximidades do ALSEP, e o magnetômetro portátil lunar (LPM), para ser usado pelos astronautas durante seu segundo EVA. O PSE havia voado na Apollo 12 e 13, o ASE na Apollo 13, o SIDE na Apollo 12, o CCIG na Apollo 12 e 13 e o LRRR na Apollo 11. O LPM era novo, mas lembrava o equipamento voado na Apollo 12 Os componentes ALSEP voados na Apollo 13 foram destruídos quando seu LM queimou na atmosfera da Terra. A implantação do ALSEP e dos outros instrumentos, cada um formou um dos objetivos da missão da Apollo 14.

Uma visão de perto da Estação Central ALSEP Apollo 14 implantada na Lua

O PSE era um sismômetro, semelhante a um deixado na Lua pela Apollo 12 , e era para medir a atividade sísmica na lua. O instrumento Apollo 14 seria calibrado pelo impacto, após ser alijado, do estágio de subida do LM, uma vez que um objeto de massa e velocidade conhecidas estaria impactando em um local conhecido na lua. O instrumento da Apollo 12 também seria ativado pelo impulsionador da Apollo 14 S-IVB , que impactaria a Lua depois que a missão entrasse na órbita lunar. Os dois sismômetros, em combinação com aqueles deixados por missões posteriores da Apollo, constituiriam uma rede de tais instrumentos em diferentes locais da lua.

O ASE também mede ondas sísmicas. Consistia em duas partes. No primeiro, um dos membros da tripulação implantaria três geofones a distâncias de até 310 pés (94 m) da Estação Central do ALSEP e, em seu caminho de volta da estação mais distante, bombardeios a cada 15 pés (4,6 m). A segunda consistia em quatro argamassas (com seus tubos de lançamento), de diferentes propriedades e preparadas para impactar a diferentes distâncias do experimento. Esperava-se que as ondas geradas a partir dos impactos fornecessem dados sobre a transmissão das ondas sísmicas no regolito lunar. Os projéteis de morteiro não deveriam ser disparados até que os astronautas retornassem à Terra e, nesse caso, nunca foram disparados por medo de danificar outros experimentos. Um experimento semelhante foi implantado com sucesso e os morteiros lançados na Apollo 16 .

O LPM deveria ser carregado durante o segundo EVA e usado para medir o campo magnético da Lua em vários pontos. O SIDE mediu íons na superfície lunar, incluindo do vento solar . Foi combinado com o CCIG, que mede a atmosfera lunar e detecta se ela varia ao longo do tempo. O CPLEE mediu as energias das partículas de prótons e elétrons geradas pelo Sol que atingiram a superfície lunar. O LRRR atua como um alvo passivo para feixes de laser, permitindo a medição da distância Terra / Lua e como ela muda ao longo do tempo. Os LRRRs da Apollo 11, 14 e 15 são os únicos experimentos deixados na Lua pelos astronautas da Apollo que ainda estão retornando dados.

Voado pela primeira vez na Apollo 14 estava o Buddy Secondary Life Support System (BSLSS), um conjunto de mangueiras flexíveis que permitiria a Shepard e Mitchell compartilhar água de resfriamento caso uma de suas mochilas do Sistema de Suporte à Vida Primário (PLSS) falhasse. Em tal emergência, o astronauta com o equipamento defeituoso obteria oxigênio de seu cilindro de backup do Sistema de Purga de Oxigênio (OPS), mas o BSLSS garantiria que ele não teria que usar oxigênio para resfriamento, estendendo a vida do OPS. Os OPSs usados ​​na Apollo 14 foram modificados daqueles usados ​​em missões anteriores em que os aquecedores internos foram removidos como desnecessários.

Bolsas de água também foram levadas para a superfície lunar, batizadas de "Gunga Dins", para inserção nos capacetes dos astronautas, permitindo-lhes goles de água durante os EVAs. Eles haviam voado na Apollo 13, mas Shepard e Mitchell foram os primeiros a usá-los na lua. Da mesma forma, Shepard foi o primeiro na superfície lunar a usar um traje espacial com listras de comandante: listras vermelhas nos braços, pernas e no capacete, embora uma tivesse sido usada por Lovell na Apollo 13. Estas foram instituídas por causa da dificuldade em dizer um traje espacial do outro astronauta nas fotografias.

Transportador de equipamento modular

Shepard e o MET

O Modular Equipment Transporter (MET) era um carrinho de mão de duas rodas, usado apenas na Apollo 14, destinado a permitir que os astronautas levassem ferramentas e equipamentos com eles e armazenassem amostras lunares, sem a necessidade de carregá-los. Em missões posteriores do programa Apollo, o veículo autopropulsionado Lunar Roving Vehicle (LRV) voou em seu lugar.

O MET, quando implantado para uso na superfície lunar, tinha cerca de 86 polegadas (220 cm) de comprimento, 39 polegadas (99 cm) de largura e 32 polegadas (81 cm) de altura. Tinha pneus de borracha pressurizada com 4 polegadas (10 cm) de largura e 16 polegadas (41 cm) de diâmetro, contendo nitrogênio e inflados a cerca de 1,5 libras por polegada quadrada (10 kPa). O primeiro uso de pneus na Lua, estes foram desenvolvidos pela Goodyear e foram apelidados de modelo XLT (Pneu Lunar Experimental). Totalmente carregado, o MET pesava cerca de 165 libras (75 kg). Duas pernas combinadas com as rodas para fornecer estabilidade de quatro pontos quando em repouso.

Destaques da missão

Lançamento da Apollo 14

Lançar e voar para a órbita lunar

A Apollo 14 foi lançada do Complexo de Lançamento 39-A no KSC às 4h03min02s (21h03min02s UTC) de 31 de janeiro de 1971. Isso ocorreu após um atraso de lançamento devido ao tempo de 40 minutos e 2 segundos; o primeiro atraso no programa Apollo. O horário original planejado, 15h23, era bem no início da janela de lançamento de pouco menos de quatro horas; se a Apollo 14 não tivesse sido lançada durante ele, ela não poderia ter partido até março. A Apollo 12 havia sido lançada durante mau tempo e duas vezes foi atingida por um raio, como resultado das regras terem sido reforçadas. Entre os presentes a assistir ao lançamento foram vice-presidente americano Spiro T. Agnew eo príncipe da Espanha , o futuro rei Juan Carlos I . A missão faria uma trajetória mais rápida até a Lua do que o planejado e, assim, compensaria o tempo de vôo. Porque tinha, pouco mais de dois dias após o lançamento, os cronômetros da missão seriam adiantados em 40 minutos e 3 segundos para que eventos posteriores ocorressem nos horários programados no plano de vôo.

Depois que o veículo alcançou a órbita, o terceiro estágio do S-IVB foi desligado e os astronautas realizaram verificações na espaçonave antes de reiniciar o estágio de injeção translunar (TLI), a queima que colocou o veículo em rota para a lua. Após o TLI, o CSM se separou do S-IVB, e Roosa realizou a manobra de transposição, virando-o para atracar no LM antes que toda a espaçonave se separasse do palco. Roosa, que já havia praticado a manobra muitas vezes, esperava quebrar o recorde da menor quantidade de propelente usada na atracação. Mas quando ele gentilmente juntou os módulos, o mecanismo de encaixe não ativou. Ele fez várias tentativas nas duas horas seguintes, enquanto os controladores da missão se reuniam e enviavam conselhos. Se o LM não pudesse ser extraído de seu lugar no S-IVB, nenhum pouso lunar poderia ocorrer e, com falhas consecutivas, o programa Apollo poderia terminar. O Controle da Missão propôs que tentassem novamente com a sonda de acoplamento retraída, esperando que o contato acionasse as travas. Isso funcionou e, em uma hora, a espaçonave unida se separou do S-IVB. O palco foi montado em um curso para impactar a Lua, o que aconteceu apenas três dias depois, fazendo com que o sismômetro Apollo 12 registrasse vibrações por mais de três horas.

A tripulação preparou-se para a viagem a Fra Mauro. Às 60:30 Ground Elapsed Time, Shepard e Mitchell entraram no LM para verificar seus sistemas; enquanto lá, eles fotografaram um depósito de esgoto do CSM, parte de um estudo de contaminação por partículas em preparação para o Skylab . Duas correções no meio do curso foram realizadas na costa translunar, com uma queima com duração de 10,19 segundos e outra com duração de 0,65 segundos.

Órbita lunar e descida

Antares visto de Kitty Hawk

Às 81: 56: 40,70 para a missão (4 de fevereiro às 1:59:43 EST; 06:59:43 UTC), o motor do Sistema de Propulsão de Serviço no SM foi acionado por 370,84 segundos para enviar a nave em uma órbita lunar com apocíntese de 169 milhas náuticas (313 km; 194 mi) e pericíntio de 58,1 milhas náuticas (107,6 km; 66,9 mi). Uma segunda queima, no tempo de missão 86:10:52, colocou a espaçonave em uma órbita de 58,8 milhas náuticas (108,9 km; 67,7 mi) por 9,1 milhas náuticas (16,9 km; 10,5 mi). Isso foi feito em preparação para o lançamento do LM Antares . A Apollo 14 foi a primeira missão na qual o CSM impulsionou o LM para a órbita inferior - embora a Apollo 13 o tivesse feito se o aborto ainda não tivesse ocorrido. Isso foi feito para aumentar a quantidade de tempo de sobrevoo disponível para os astronautas, um fator de segurança, já que a Apollo 14 pousaria em terrenos acidentados.

Depois de se separar do módulo de comando em órbita lunar, o LM Antares teve dois problemas sérios. Primeiro, o computador LM começou a receber um sinal ABORT de um switch com defeito. A NASA acreditava que o computador poderia estar obtendo leituras errôneas como essa se uma pequena bola de solda se soltasse e flutuasse entre a chave e o contato, fechando o circuito. A solução imediata - tocar no painel ao lado do interruptor - funcionou brevemente, mas o circuito logo fechou novamente. Se o problema persistisse após o motor de descida disparar, o computador pensaria que o sinal era real e iniciaria um auto-aborto, fazendo com que o estágio de subida se separasse do estágio de descida e subisse de volta à órbita. A NASA e as equipes de software do Instituto de Tecnologia de Massachusetts se esforçaram para encontrar uma solução. O software era cabeado, evitando que fosse atualizado a partir do solo. A correção fez com que o sistema parecesse que um aborto já havia acontecido e ele iria ignorar os sinais automatizados de entrada para abortar. Isso não impediria os astronautas de pilotar a nave, embora se um aborto fosse necessário, eles teriam que iniciá-lo manualmente. Mitchell entrou nas mudanças poucos minutos antes da ignição planejada.

Um segundo problema ocorreu durante a descida motorizada, quando o radar de pouso LM falhou em travar automaticamente na superfície da Lua, privando o computador de navegação de informações vitais sobre a altitude do veículo e velocidade de descida vertical. Depois que os astronautas acionaram o disjuntor do radar de pouso, a unidade obteve com sucesso um sinal próximo a 22.000 pés (6.700 m). As regras da missão exigiam um aborto se o radar de pouso estivesse a 10.000 pés (3.000 m), embora Shepard pudesse ter tentado pousar sem ele. Com o radar de pouso, Shepard dirigiu o LM para um pouso que era o mais próximo do alvo pretendido das seis missões que pousaram na lua.

Operações de superfície lunar

Panorama do local de pouso da Apollo 14, tirado em 1971.

Shepard afirmou, depois de pisar na superfície lunar, "E foi um longo caminho, mas estamos aqui." O primeiro EVA começou às 9h42 EST (14h42 UTC) em 5 de fevereiro de 1971, tendo sido atrasado por um problema no sistema de comunicações que atrasou o início do primeiro EVA para cinco horas após o pouso. Os astronautas dedicaram grande parte do primeiro EVA ao descarregamento de equipamentos, implantação do ALSEP e da bandeira dos EUA , bem como à instalação e carregamento do MET. Essas atividades foram televisionadas de volta à Terra, embora a imagem tendesse a degenerar durante a última parte do EVA. Mitchell implantou as linhas de geofone do ASE, desenrolando e posicionando as duas linhas de 310 pés (94 m) saindo da Estação Central do ALSEP. Ele então disparou os explosivos, vibrações das quais dariam aos cientistas de volta à Terra informações sobre a profundidade e a composição do regolito lunar. Dos 21 batedores, cinco não dispararam. No caminho de volta ao LM, os astronautas coletaram e documentaram amostras lunares e tiraram fotos da área. O primeiro EVA durou 4 horas, 47 minutos e 50 segundos.

Mitchell estuda um mapa enquanto está na Lua

Os astronautas ficaram surpresos com o terreno ondulado, esperando terreno mais plano na área do pouso, e isso se tornou um problema no segundo EVA, ao partirem, MET a reboque, para a borda da cratera Cone. As crateras que Shepard e Mitchell planejaram usar como marcos de navegação pareciam muito diferentes no solo do que nos mapas que eles tinham, com base em fotos tiradas da órbita lunar. Além disso, eles sempre superestimaram a distância percorrida. O Controle da Missão e o CAPCOM, Fred Haise, não conseguiram ver nada disso, pois a câmera de televisão permaneceu perto do LM, mas eles se preocuparam com o tique-taque do relógio no EVA e monitoraram a respiração pesada e os batimentos cardíacos acelerados dos astronautas. Eles chegaram ao topo de uma crista que esperavam ser a borda da cratera, apenas para ver mais terrenos desse tipo além. Embora Mitchell suspeitasse fortemente que a borda estava próxima, eles ficaram fisicamente exaustos com o esforço. Eles foram então instruídos por Haise a provar onde estavam e então começar a se mover de volta para o ML. Uma análise posterior usando as fotos que eles tiraram determinou que eles chegaram a cerca de 20 m da borda da cratera. Imagens do Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) mostram os rastros dos astronautas e o MET chega a 30 m da borda. As dificuldades enfrentadas por Shepard e Mitchell enfatizariam a necessidade de um meio de transporte na superfície lunar com sistema de navegação, que foi atendido pelo Veículo Lunar Roving, já planejado para voar na Apollo 15.

Assim que os astronautas voltaram para as proximidades do LM e estavam novamente à vista da câmera de televisão, Shepard realizou uma proeza que vinha planejando há anos no caso de chegar à Lua, e é provavelmente pelo que a Apollo 14 é mais lembrada. Shepard trouxe uma cabeça de taco de golfe de seis ferro Wilson , que ele modificou para prender ao cabo da ferramenta de amostra de contingência, e duas bolas de golfe. Shepard deu vários golpes com uma mão (devido à flexibilidade limitada do traje para AEVs) e exuberantemente exclamou que a segunda bola foi "milhas e milhas e milhas" na baixa gravidade lunar. Mitchell então jogou uma alça lunar como se fosse um dardo . O "dardo" e uma das bolas de golfe terminaram em uma cratera juntos, com o projétil de Mitchell um pouco mais longe. Em entrevista ao Ottawa Golf, Shepard afirmou que o outro pousou perto do ALSEP. O segundo EVA durou 4 horas, 34 minutos e 41 segundos. Shepard trouxe o clube de volta, deu-o ao USGA Museum em New Jersey e mandou fazer uma réplica que deu ao National Air and Space Museum . Em fevereiro de 2021, para comemorar o 50º aniversário da Apollo 14, o especialista em imagens Andy Saunders, que já havia trabalhado para produzir a imagem mais nítida de Neil Armstrong na Lua, produziu novas imagens digitalmente aprimoradas que foram usadas para estimar os locais de descanso finais dos dois bolas que Shepard acertou - a primeira caiu a aproximadamente 24 jardas do "tee", enquanto a segunda conseguiu 40 jardas.

A televisão da superfície lunar mostra Shepard jogando golfe

Alguns geólogos ficaram satisfeitos o suficiente com a aproximação da cratera Cone para enviar uma caixa de uísque para os astronautas enquanto eles estavam em quarentena pós-missão, embora seu entusiasmo tenha sido moderado pelo fato de Shepard e Mitchell terem documentado algumas das amostras que trouxeram de volta, tornando difícil e às vezes impossível discernir de onde eles vieram. Outros ficaram menos felizes; Don Wilhelms escreveu em seu livro sobre os aspectos geológicos de Apollo, "o jogo de golfe não se deu bem com a maioria dos geólogos, à luz dos resultados na cratera Cone. O levantamento total do flanco de borda de Cone ... foi de 16 fotografias de Hasselblad (de um total de missão de 417), seis amostras de tamanho de rocha mais pesadas do que 50 ge um total geral de 10 kg de amostras, 9 kg das quais estão em uma rocha ( amostra 14321 [isto é, Big Bertha ]). ou seja, além de 14321, temos menos de 1 kg de rocha - 962 g para ser exato - do que, em minha opinião, é o ponto mais importante alcançado pelos astronautas na Lua. " O geólogo Lee Silver declarou: "As tripulações da Apollo 14 não tinham a atitude certa, não aprenderam o suficiente sobre sua missão, tinham o fardo de não ter a melhor fotografia de pré-vôo possível e não estavam prontos." Em seu livro de referência sobre a Apollo, Richard W. Orloff e David M. Harland duvidaram que se a Apollo 13 tivesse alcançado a Lua, Lovell e Haise, dado um ponto de aterrissagem mais distante, poderiam ter chegado tão perto da cratera Cone como Shepard e Mitchell fizeram .

Amostras lunares

A rocha " Big Bertha " (Lunar Sample 14321) foi a terceira maior rocha coletada durante o programa Apollo.

Um total de 94 libras (43 kg) de rochas lunares, ou amostras lunares, foram trazidas da Apollo 14. A maioria são brechas , que são rochas compostas de fragmentos de outras rochas mais antigas. As brechas se formam quando o calor e a pressão dos impactos do meteorito fundem pequenos fragmentos de rocha. Alguns basaltos foram coletados nesta missão na forma de clastos (fragmentos) em brecha. Os basaltos da Apollo 14 são geralmente mais ricos em alumínio e às vezes mais ricos em potássio do que outros basaltos lunares. A maioria dos basaltos de mares lunares coletados durante o programa Apollo foram formados de 3,0 a 3,8 bilhões de anos atrás. Os basaltos da Apollo 14 foram formados há 4,0 a 4,3 bilhões de anos, mais antigos do que o vulcanismo conhecido por ter ocorrido em qualquer um dos locais alcançados durante o programa Apollo.

Em janeiro de 2019, a pesquisa mostrou que Big Bertha, que pesa 19,837 libras (8,998 kg), tem características que o tornam provável ser um meteorito terrestre (Terra). Granito e quartzo, que são comumente encontrados na Terra, mas muito raramente encontrados na Lua, foram confirmados para existir no Big Bertha. Para descobrir a idade da amostra, a equipe de pesquisa da Curtin University examinou pedaços do mineral zircão embutidos em sua estrutura. "Ao determinar a idade do zircão encontrado na amostra, fomos capazes de identificar a idade da rocha hospedeira em cerca de quatro bilhões de anos, tornando-a semelhante às rochas mais antigas da Terra", disse o pesquisador Alexander Nemchin, acrescentando que "o A química do zircão nesta amostra é muito diferente da de todos os outros grãos de zircão já analisados ​​em amostras lunares e notavelmente semelhante à dos zircões encontrados na Terra. " Isso significaria que Big Bertha é o primeiro meteorito terrestre descoberto e a rocha terrestre mais antiga conhecida.

Operações da órbita lunar

Kitty Hawk em órbita lunar

Roosa passou quase dois dias sozinho a bordo do Kitty Hawk , realizando o primeiro programa intensivo de observação científica da órbita lunar, grande parte do qual deveria ter sido feito pela Apollo 13. Depois que Antares se separou e sua tripulação começou os preparativos para pousar, Roosa em Kitty Hawk realizou uma queima SPS para enviar o CSM a uma órbita de aproximadamente 60 milhas náuticas (110 km; 69 mi), e mais tarde uma manobra de mudança de plano para compensar a rotação da lua.

Roosa tirou fotos da órbita lunar. A Câmera Topográfica Lunar, também conhecida como câmera Hycon, deveria ser usada para capturar imagens da superfície, incluindo o local das Terras Altas de Descartes sendo considerado para a Apollo 16, mas rapidamente desenvolveu uma falha no obturador que Roosa não conseguiu consertar, apesar da ajuda considerável de Houston. Embora cerca de metade dos alvos fotográficos tivessem que ser esfregados, Roosa conseguiu obter fotografias de Descartes com uma câmera Hasselblad e confirmar que era um ponto de aterrissagem adequado. Roosa também usou a Hasselblad para tirar fotografias do ponto de impacto da Apollo 13 do S-IVB perto Lansburg B cratera . Após a missão, a solução de problemas encontrou um pequeno pedaço de alumínio contaminando o circuito de controle do obturador, o que fez com que o obturador operasse continuamente.

Roosa foi capaz de ver a luz do sol refletindo em Antares e visualizar sua longa sombra na superfície lunar na Órbita 17; na Órbita 29 ele podia ver o sol refletindo no ALSEP. Ele também tirou fotos astronômicas do Gegenschein e do ponto Lagrangiano do sistema Sol-Terra que fica além da Terra (L 2 ), testando a teoria de que o Gegenschein é gerado por reflexos de partículas em L 2 . Realizando o experimento de radar bistático , ele também focou os transmissores VHF e S-band de Kitty Hawk na Lua para que eles rebatessem e fossem detectados na Terra em um esforço para aprender mais sobre a profundidade do rególito lunar.

Retorno, splashdown e quarentena

Aterrissagem da Apollo 14

Antares decolou da Lua às 1:48:42 pm EST (18:48:42 UTC) em 6 de fevereiro de 1971. Após o primeiro encontro direto (primeira órbita) em uma missão de pouso lunar, a atracação ocorreu uma hora e 47 minutos depois. Apesar das preocupações com base nos problemas de atracação no início da missão, a atracação foi bem-sucedida na primeira tentativa, embora o Sistema de Orientação de Abortamento do LM, usado para navegação, tenha falhado pouco antes de as duas embarcações atracarem. Depois que a tripulação, o equipamento e as amostras lunares foram transferidas para Kitty Hawk , o estágio de subida foi alijado e impactou a Lua, gerando ondas registradas pelos sismômetros da Apollo 12 e 14.

Uma queima de injeção trans-terrestre ocorreu em 6 de fevereiro às 8:39:04 pm (7 de fevereiro às 01:39:04 UTC) levando 350,8 segundos, durante a 34ª revolução lunar de Kitty Hawk . Durante a costa trans-terrestre, foram realizados dois testes do sistema de oxigênio, um para garantir que o sistema operaria adequadamente com baixas densidades de oxigênio nos tanques, o segundo para operar o sistema em uma alta vazão, como seria necessário para os EVAs em vôo programados para a Apollo 15 e posteriores. Além disso, um exercício de navegação foi feito para simular um retorno à Terra após uma perda de comunicações. Todos foram bem-sucedidos. Durante os períodos de descanso da viagem, Mitchell conduziu experimentos de PES sem o conhecimento ou a sanção da NASA, tentando, por meio de um arranjo prévio, enviar imagens de cartas que trouxera consigo para quatro pessoas na Terra. Ele afirmou após a missão que dois dos quatro acertaram 51 de 200 (os outros tiveram menos sucesso), enquanto o acaso teria ditado 40. Na noite final no espaço, a tripulação deu uma entrevista coletiva, com as perguntas submetido à NASA com antecedência e lido aos astronautas pela CAPCOM.

O módulo de comando Kitty Hawk caiu no Oceano Pacífico Sul em 9 de fevereiro de 1971, às 21h05 [UTC], aproximadamente 900 milhas (1.400 km) ao sul da Samoa Americana . Após a recuperação pelo navio USS New Orleans , a tripulação foi transportada para o Aeroporto Internacional de Pago Pago em Tafuna , depois para Honolulu e, em seguida, para a Base Aérea de Ellington, perto de Houston, em um avião contendo um trailer da Instalação Móvel de Quarentena antes de continuarem a quarentena no Lunar Laboratório de Recebimento . Eles permaneceram lá até sua liberação da quarentena em 27 de fevereiro de 1971. Os astronautas da Apollo 14 foram os últimos exploradores lunares a serem colocados em quarentena em seu retorno da lua. Eles foram a única tripulação da Apollo a ser colocada em quarentena antes e depois do vôo.

Roosa, que trabalhou na silvicultura na juventude, colheu várias centenas de sementes de árvores durante o vôo. Estas foram germinadas após o retorno à Terra e foram amplamente distribuídas ao redor do mundo como árvores lunares comemorativas . Algumas mudas foram dadas a associações florestais estaduais em 1975 e 1976 para marcar o Bicentenário dos Estados Unidos .

Insígnia da missão

Medalhão de prata Robbins de voo espacial da Apollo 14

A insígnia da missão é um oval representando a Terra e a Lua, e um pino de astronauta desenhado com um rastro de cometa. O pino está deixando a Terra e se aproximando da lua. Uma faixa dourada ao redor da borda inclui os nomes da missão e do astronauta. O designer foi Jean Beaulieu, que se baseou em um esboço de Shepard, que havia chefiado o Escritório do Astronauta e pretendia que o alfinete simbolizasse que, por meio dele, todo o corpo estava em espírito voando para a Lua.

A equipe de apoio falsificou o patch com sua própria versão, com a arte revisada mostrando um personagem de desenho animado de Wile E. Coyote retratado como de barba grisalha (para Shepard, que tinha 47 anos na época da missão e o homem mais velho na Lua), pote -barrigudo (para Mitchell, que tinha uma aparência rechonchuda) e ruivo (para o cabelo ruivo de Roosa), ainda a caminho da Lua, enquanto Road Runner (para a equipe de apoio) já está na Lua, segurando uma bandeira dos EUA e uma bandeira com o rótulo "1ª equipe". O nome do voo é substituído por "BEEP BEEP" e os nomes da tripulação reserva são fornecidos. Vários desses patches foram escondidos pela tripulação de backup e encontrados durante o vôo pela tripulação em cadernos e armários de armazenamento no CSM Kitty Hawk e no LM Antares , e um patch foi armazenado no carrinho de mão lunar MET . Um patch, anexado ao PLSS de Shepard, foi usado na superfície lunar e, montado em uma placa, foi apresentado por ele a Cernan após a missão.

Localizações de espaçonaves

O módulo de comando Kitty Hawk no Centro Espacial Kennedy

O módulo de comando Kitty Hawk da Apollo 14 está em exibição no Apollo / Saturn V Center no Kennedy Space Center Visitor Complex depois de estar em exibição no Astronaut Hall of Fame dos Estados Unidos perto de Titusville, Flórida , por vários anos. O SM reentrou na atmosfera da Terra e foi destruído, embora não houvesse rastreamento ou avistamento dele.

O S-IVB impulsionador impactado a Lua em fevereiro de  4 na 8.181 ° S ° W 26,0305 . A fase de subida de módulo lunar Antares impactado a Lua em fevereiro de 7, 1971, aos 00: 45: 25,7 UT (6 de Fevereiro de 07:45 EST), em 3,42 ° S 19,67 ° W . Antares estágio de descida e outros equipamentos da missão permanecem em Fra Mauro na 3.65 ° S 17.47 ° W . 8 ° 10′52 ″ S 26 ° 01′50 ″ W /  / -8,181; -26,0305 ( Apollo 14 S-IVB ) 3 ° 25′S 19 ° 40′W /  / -3,42; -19,67 ( Estágio de subida da Apollo 14 LM )3 ° 39′S 17 ° 28′W /  / -3,65; -17,47 ( Estágio de descida da Apollo 14 LM )

Fotografias tiradas em 2009 pelo Lunar Reconnaissance Orbiter foram divulgadas em 17 de julho, e o equipamento Fra Mauro era o hardware da Apollo mais visível na época, devido às condições de iluminação particularmente boas. Em 2011, o LRO voltou ao local de pouso em uma altitude inferior para tirar fotos de alta resolução.

Galeria

Veja também

Referências

Bibliografia

links externos

Relatórios da NASA

Multimídia