Apollo 14

Ved oppdragstid (GET) 131: 08: 13 er månemodulen igjen trykkløs, og Shepard og Mitchell setter igjen foten på månen for å utføre hovedmålet med oppdraget: å samle prøver nær konekrateret og langs vei. Selv om LEM har landet så nær krateret som mulig, er det fortsatt ca 1300  m å gå, med et fall på ca 100  m for å nå kanten av krateret.

Reisen skulle ikke utgjøre noen spesielle problemer, men astronautene finner snart ut at det vil være vanskelig å nå målet. MET (vognen som brukes til å transportere verktøy, instrumenter og innsamlede prøver) har en tendens til å sprette i alle retninger, og tvinger astronauter til å vedta en "langsom land" -vandring og mer slitsom enn "kenguruhumle", mer effektiv i lav tyngdekraft. I tillegg er navigering til målet vanskelig: de fleste landemerkene som skulle brukes til navigasjon viser seg å være i fordypninger (terrenget er sterkt bølgende) og knapt synlig, og landskapets perfekte klarhet. I denne verden uten atmosfære forstyrrer sterkt estimeringen av tilbakelagte eller gjenværende avstander.

Geologene hadde planlagt to steder der astronautene skulle ta prøver før konekrateret : "sted A" (plassert nord for punkt B hvor astronautene faktisk stoppet) og "sted B" (litt nordvest for ekte punkt B1, se diagram). Etter en 8-minutters spasertur når astronautene punkt A, som de mener er sted A. Mitchell må gjøre et gravimetrisk eksperiment der , som viser seg å være vanskelig og lenge å fullføre. Lastingen av MET hadde varet en halv time, og eksperimentene og aktivitetene på punkt A 35 min, nesten en time og et kvartal har allerede blitt brukt ut av den tildelte tiden på 4 timer for EVA, og de er faktisk ikke bare 150  m fra LEM, og krateret er fortsatt 1000  m unna.

Etter ytterligere 8 minutters gange når astronautene punkt B, som de mer eller mindre mener er sted B uten å være veldig sikre. Faktisk er de nær planlagt sted A. For Fred Haise , Capcom of the mission, er astronautene 15 minutter etter planen når de er nesten en time forsinket. Halvannen time etter starten av EVA, nås B1 når astronautene - fortsatt tapt - tror de har passert Flank- krateret og nærmer seg krateret. Problemet er at Cone Crater er bokstavelig talt innebygd på sidene av en høyde, og kantene er ikke hevet, noe som gjør det helt usynlig langt fra og nedover.

Ankom punkt B2, etter 2 timer med EVA, tror Shepard at han er veldig nær kanten av krateret, men Mitchell er i tvil og prøver å overtale Shepard til å fortsette. Etter å ha ankommet halvparten av planlagt tid for EVA, er Shepard bekymret for returtiden. Houston på sin side ber astronauter om å betrakte deres nåværende posisjon som kanten av Cone Crater . På Mitchells insistering får Shepard en forlengelse av EVA-tiden på 30 minutter, økt til 04:30, og astronautene fortsetter å klatre i åssiden.

Et kvarter senere når de punkt B3. På dette punktet er utsikten klar og uten ulykker, men likevel ikke noe synlig tegn på kanten av krateret. De bestemmer seg for å gå videre mot nordvest, der skråningen er brattest, mens krateret faktisk er nord, under dem, men fortsatt usynlig fordi kraterets ytterkant er lavere enn den nærmeste kanten. Imidlertid blir det tydelig at de må være i nærheten av krateret ettersom bakken er full av rusk og bergarter som absolutt kom fra støtet. På dette punktet har utvidelsen på 30 minutter praktisk talt blitt konsumert. De er bevisste på å være nær målet og være på et geologisk rikt sted, men fremdeles til punkt C prime der de bestemmer seg for å snu, uten å ha kunnet observere det spektakulære krateret på 300  m i diameter. Ved retur kommer de fremdeles mot krateret uten å vite det, opp til en avstand på 30 meter, ved punkt C1.

Returen til Antares går greit, den har aldri blitt tapt av syne, og nedstigningen er lettere enn stigningen. Etter å ha lastet nesten 45  kg månestensprøver inn i LEM, og før han legger ut for godt, gir Al Shepard seg litt underholdning: han tar en golfkule ut av lommen, kjører på et jernhode . 6 på det teleskopiske håndtaket på en prøve samler, og forsøk på å utføre den første og hittil eneste måne swing . Første forsøk mislykkes helt og klubben savner ballen. Det andre forsøket kaster ballen noen hundre meter (selv om Shepard overdrevent kommenterer sitt skudd "  Miles and miles!  " ).

Den andre turen varte i 4 timer og 35 minutter, og tilbakelagt avstand var nesten 3  km .

Aktiviteter i CSM under måneturen

Under astronautenes opphold på Månen utfører Roosa et stort antall aktiviteter og opplevelser, og gir henne relativt liten fritid.

Han gjennomførte den første systematiske visuelle observasjonskampanjen til Månen (som skulle ha blitt utført av Apollo 13) og tok ikke mindre enn 758 bilder med Hasselblad 70  mm . Han fokuserer spesifikt sine observasjoner på studiet av spor etter månevulkanisme og topografien til Descartes-krateret , i nærheten av Apollo 16- oppdraget .

Et spesielt kamera, en Hycon KA-74 , utstyrt med et 450 mm objektiv  , var planlagt å fotografere nøyaktig og stereografisk topografien til Descartes-krateret, for å sertifisere at man kunne lande der. Dessverre fungerer ikke maskinen nøyaktig under flyturen over Descartes. Roosa klarer likevel å ta stereografiske bilder av nettstedet, montere en 500 mm  linse på Hasselblad og orientere CSM veldig presist, alt på bekostning av "overmenneskelig innsats" , og være alene om å utføre alle oppgavene.

Ta av fra månen, møt CSM

Injeksjon og reise til jorden

Gjenoppføring i atmosfæren og utvinning

Konklusjon

Vitenskapelige resultater

Det ASE-aktive seismometeret gjorde det mulig å måle tykkelsen på regolittlaget på Fra Mauro-området  : ca. 8,5 meter i gjennomsnitt (med bølger over en tykkelse på to meter), i samsvar med det teoretiske estimatet på 6 til 12 meter. Tykkelsen på det underliggende utkastet ble målt til 75 meter. Analyse av regolittens eksponering for kosmiske stråler viste at Cone Crater ble dannet for 25 millioner år siden. Effekten av kjeglekrateret hadde funnet sted på en høyde på 100  m , og krateret var ikke dypt nok til å nå underlaget under utkastet.

Steinene som Apollo 14 bringer tilbake fra Månen, er blant de mest komplekse og vanskelige å studere. De er alle breccias , det vil si bergarter som består av et konglomerat av fragmenter av eksisterende bergarter ( klaster ), innenfor en matrise som kan være regolitt eller pulverisert stein smeltet av støt, og danner en slags vulkansk bergart eller en krystallisering av sedimenter som deretter danner en metamorf bergart . I Fra Mauros prøver er det funnet at breccias har en veldig magmatisk matrise. Klyngene som inngår i disse bruddene, kan igjen være andre brudd, noen ganger opptil tre eller fire generasjoner, som vitner om en plaget formasjon innen en rekke katastrofale hendelser. De har veldig ofte et høyt innhold av radioaktive materialer og sjeldne jordarter  : disse prøvene hjalp til med å identifisere komponenten kalt KREEP , rikelig i regionen til det regnfulle havet, og til å danne et scenario for dannelse av måneskorpen og kappen.

Et av de viktigste vitenskapelige målene for oppdraget var å datere virkningen som skapte Rains Sea . De magmatiske bergartene, som er rikelig på Fra Mauro-nettstedet , tillater radiometrisk datering av slaghendelser, fordi varmen "tilbakestiller" isotopklokkene: den målte alderen er da påvirkningsalderen og ikke påvirkningsalderen. kan være mye eldre. Selv om steinene som er hentet tilbake, mest sannsynlig er elementer i utkastet fra denne påvirkningen, er det ikke klart nøyaktig hvilke som kompliserer dateringen. Klyngene inkludert i breccias kan være et resultat av forskjellige påvirkninger og har faktisk blitt funnet å være gruppert i to perioder, en mellom 3,83 og 3,85 milliarder år siden, og en annen mellom 3,87 og 3,96 milliarder år. Det ble antatt at bruddene dannet seg i det yngste intervallet, som daterer innvirkningen av det regnfulle havet til rundt 3,84 milliarder år siden.

Den andre, eldre gruppen tilsvarer klemmer opprettet lenge før innvirkningen på Sea of ​​Rain-området, og projiseres sørover under påvirkning. Den eldste klasten (3,96 milliarder år gammel) viste seg å være en magmakskast (mens flertallet på dette stedet var metamorf) og viser at vulkanisme eksisterte før perioden med å fylle måneshavet (det er 3 til 3,5 milliarder år gammelt). Det er en annen type basalt enn havet, rikere på aluminium, og kvalifisert som “ikke-hoppebasalt”.

Et annet vitenskapelig mål var å bestemme scenariet for opprettelsen av Fra-Mauro-formasjonen. Prøvene har en tendens til å bekrefte at Fra-Mauro-formasjonen virkelig er en gigantisk utkast fra innvirkningen av Rainshavet (man kunne også forestille seg et vulkansk scenario). For 3,84 milliarder år siden traff et prosjektil med en diameter på 50 til 100  km Månen på stedet for det regnfulle havet. En utkast bestående av bergarter fra det opprinnelige stedet og steiner som ble opprettet ved støt, ble kastet hundrevis av kilometer i alle retninger. For 25 millioner år siden skapte en meteor Cone-krateret og punkterte utkastet, slik at Shepard og Mitchell kunne bringe disse komplekse prøvene tilbake til jorden.

Til slutt ble hundrevis av månetrefrø satt i bane rundt månen under dette oppdraget, og gjennomgikk deretter normal spiring tilbake på jorden.

I 2019 ble det funnet at prøven 14321 rapportert av Apollo 14 inneholder den eldste terrestriske bergarten som hittil er kjent, datert for 4,1 milliarder år siden (den eldste terrestriske bergarten oppdaget på jorden er 3,9 milliarder år gammel). Denne prøven er et brudd der en av de to-gram inneslutningene inneholder materialer som var typiske for jorden på den tiden og sjeldne på månen: zirkon , kvarts , feltspat , dannet i rikelig nærvær av oksygen. Det antas at denne steinen ble kastet ut fra jorden av en gigantisk asteroideinnvirkning, og gravde ut steiner opp til 20 km dyp og kastet ut rusk med tilstrekkelig energi til å nå jordens frigjøringshastighet og reise til månen. Det ville ha dukket opp igjen for 26 millioner år siden under påvirkningen av konekrateret .

Driftsresultater

Apollo 14-oppdraget fremhevet den store vanskeligheten med å komme seg rundt og orientere seg til fots på Månen. Oppdraget var planlagt som et ideelt "type H" -oppdrag, som ikke skulle utgjøre noen spesielle problemer, men målet ble likevel nådd snevert. Det opprinnelige Apollo 13- oppdraget planla å lande 2  km vest for krateret, og det var Jim Lovell som insisterte på å redusere avstanden til 1,25  km , landingspunktet beholdt også for Apollo 14. Hvis det opprinnelige punktet hadde blitt brukt, ville oppdraget sannsynligvis ikke har blitt fullført. Den viktigste begrensende faktoren har vært tid , og selv om PLSS har en kjøretid på syv timer, reduserer sikkerhetsmarginene og LEMs forberedelsestider for utgang og innreise den nyttige tiden til rundt fire timer.

Det ble tydelig etter dette oppdraget at å gå ikke var den rette måten å utforske Månen på, fordi for mye av denne dyrebare tiden ble brukt på anstrengende og vitenskapelig verdiløse reiser. Dette eksperimentet validerte konseptet "type J" -oppdrag, inkludert et kjøretøy, LRV- månens rover , som skulle brukes fra neste oppdrag, Apollo 15 .

Forvaltningen av avgjørelser under den vanskelige utflukten til Cone-krateret har blitt kritisert. I hvilken retning å gå?, Hvilket nettsted eller hvilken opplevelse skal favoriseres?, Hvilke handlinger er nødvendige på hvert trinn? (å ta bilder, beskrive på papir, hvilke prøver som skal beskrives eller rapporteres osv.) er alle spørsmål som ikke alltid har fått de mest tilfredsstillende svarene. Et "bakrom" bestående av geologer var til enhver tid tilgjengelig for å styre avgjørelser, men fungerte ikke effektivt ifølge Dave Scott , fremtidig sjef for Apollo 15 , som vil jobbe med omorganiseringen.

Merknader og referanser

Merknader

1. Kommandomodulen ble kalt Kitty Hawk med referanse til stedet der Wright-brødrene tok sine første flyreiser.
2. Kildene er motstridende om dette emnet. Exploring the Moon rapporterer om kursendring, mens Definitive Sourcebook snakker om en 40-minutters flyjustering. Det er mulig at det var en kombinasjon av de to.
3. Etter denne hendelsen blir knappene og bryterne på CSM og LEM systematisk røntget før de monteres.
4. Astronauten som er ansvarlig for å lage grensesnittet mellom oppdragets astronauter og Houston, og astronautenes eneste samtalepartner.
5. Se også Farouk El Baz, Stuart Roosa Vesentlige resultater fra Apollo 14 månebane fotografering
6. ha prøver av dette substratet var ikke et hovedmål. Det viktigste var å ha prøver av utkastet, som i seg selv er representativt for et veldig gammelt underlag, utgravd av den store påvirkningen som dannet Rains Sea.
7. se KREEP- artikkelen .

Referanser

1. Xavier Pasco, USAs romfartspolitikk 1958-1985: Teknologi, nasjonal interesse og offentlig debatt , L'Harmattan,1997, 300  s. ( ISBN  978-2-7384-5270-2 ) , s.  82-83
2. Apollo den definitive kildeboken , s.  296
3. W. David Compton, første fase av utforskning av månen fullført: endringer i personale og program
4. (in) "  Apollo 18  " , Mark Wade (Encyclopedia Astronautica) (åpnet 10. mai 2012 )
5. (in) "  Apollo 19  " , Mark Wade (Encyclopedia Astronautica) (åpnet 10. mai 2012 )
6. Hvor ingen har gått før: A History of Apollo Lunar Exploration Missions , s.  205-206.
7. (in) Kelli Mars, "  50 Years Ago: NASA Names Apollo 13 and 14 Crews  " , NASA,6. august 2019(åpnet 15. august 2019 ) .
8. Sciences et Avenir n ° 865, mars 2019, s. 47

Kilder og bibliografi

• (no) Apollo 14 pressesett ,januar 1971, 113  s. ( les online [PDF] )Apollo 14 oppdragspress presentasjonspakke

• (no) NASA - Johnson Space Center, Apollo 14 misjonsrapport ,Mai 1971, 272  s. ( les online [PDF] )Innleggsrapport som beskriver fremdrift, ytelse, avvik, ... (MSC-04112)
• (no) NASA - Johnson Space Center, Apollo 14 Technical Crew Debriefing ,17. februar 1971, 286  s. ( les online [PDF] ). Debriefing av mannskapet på slutten av Apollo 14-oppdraget (intervjuer).
• (en) NASA - Johnson Space Center, Apollo 14 Foreløpig vitenskapelig rapport ,1971, 308  s. ( les online [PDF] ). Foreløpig vitenskapelig rapport om Apollo 14-oppdraget (SP-272).
• (en) NASA - Johnson Space Center, Apollo 14 bergprøve ,Mai 1978, 410  s. ( les online ). Katalog over månesteiner samlet under Apollo 14-oppdraget.
• (no) NASA - Johnson Space Center, rekonstruksjon av Apollo-oppdragsbane og evaluering av romfartøyets Apollo 14-postfly ,26. mai 1971, 54  s. ( les online [PDF] ).Rekonstruksjon av nedstigningsbanen til Apollo 14 månemodul mot Månens overflate.

• (in) (in) Eric M. Jones og Ken Glover, "  Apollo 14 area avis  " på Apollo Surface Journal , NASAPortal som samler alle offisielle dokumenter som er tilgjengelige om fremdriften til Apollo 14-oppdraget på overflaten av Månen, samt transkripsjon av radiobørsen.
• (no) David Woods , Lennox J. Waugh , Ben Feist og Ronald Hansen , "  Apollo 14 flight journal  " , på Apollo Flight Journal , NASA ,2017 Fremgang av Apollo 14-oppdraget i flyfasene: transkripsjon av radiobørser assosiert med forklaringer fra spesialister.
• (no) Eric M. Jones , “  Apollo 14 Image Library  ” .Kommentert liste over bilder tatt under oppholdet på Månen til mannskapet til Apollo 14-oppdraget og under opplæringen.
• (no) W. David Compton, hvor ingen har gått før: En historie om Apollo Lunar-oppdrag ,1989( les online ) Historien om det vitenskapelige prosjektet knyttet til Apollo-programmet (NASA-dokument nr. Spesiell publikasjon-4214).

• (no) David M Harland, Exploring the moon: the Apollo expeditions , Chichester, Springer Praxis,2008, 2 nd  ed. , 403  s. ( ISBN  978-0-387-74638-8 , varsel BNF n o  FRBNF41150292 , LCCN-  2007939116 ) Detaljert rekkefølge av måneoppholdene til Apollo-oppdragene med mange illustrasjoner, detaljert geologisk sammenheng og noen utviklinger av robotoppdrag i denne perioden.

1. s.  72
2. p.  73
3. s.  74
4. s.  82
5. p.  84
6. s.  86
7. p.  95
8. s.  93
9. s.  94

• (no) David M Harland og Richard W. Orloff, Apollo: The Definitive Sourcebook , Springer Praxis,2006, 633  s. ( ISBN  978-0-387-30043-6 , LCCN  2005936334 ) :

1. s.  394
2. s.  396
3. s.  399
4. p.  400
5. s.  402
6. s.  400-402
7. s.  420 og dette kortet

• (no) W. David Woods, hvordan Apollo fløy til månen , New York, Springer,2008, 412  s. ( ISBN  978-0-387-71675-6 , varsel BNF n o  FRBNF41068536 , LCCN-  2007932412 ) :

• Paul Spudis The Once and Future Moon Smithonian Institute, 1996:

1. s.  69
2. s.  141
3. s.  143

• Don E. Wilhelms til et Rocky Moon University of Arizona Press 1993:

1. p.  250
2. p.  256
3. s.  249
4. p.  254

Se også

Relaterte artikler

• Apollo-programmet
• Månens geologi
• geologisk formasjon Fra Mauro
• ALSEP

Ekstern lenke

• (in) Apollo 14 på nettstedet Lunar and Planetary Institute