Apollo-14. Część pierwsza: opis i przygotowania do misji

0

W tym miesiącu mija 40 lat od misji Apollo-14. W ciągu najbliższych kilku dni przybliżymy historię wydarzeń tej misji.

Wzgórza Fra Mauro – kolejna próba
Kiedy latem 1969r. załoga Apollo-11 powracała na Ziemię, planiści NASA rozważali potencjalne miejsca lądowania dla pozostałych ośmiu misji księżycowych. Ostatni z tych lotów, Apollo-20 w grudniu 1972 miał zakończyć pierwszą fazę załogowej eksploracji Księżyca. Cięcia budżetowe ograniczyły te ambitne plany. W styczniu 1970r., czyli jeszcze przed kwietniowym lotem Apollo-13, zrezygnowano z misji Apollo-20. Z kolei częstotliwość kolejnych misji miała być mniejsza i rozciągać się poza rok 1972. Ograniczenia finansowe w programie Apollo na tym się nie zakończyły. Kiedy załoga misji Apollo-13 mimo poważnej awarii statku CSM szczęśliwie powróciła na Ziemię, podjęto kolejne decyzje w sprawie kolejnych misji. We wrześniu 1970r. z pośród misji typu “H” (Apollo-14 i 15) oraz typu “J” (Apollo-16,17,18 i 19) z harmonogramu lotów skasowano Apollo-15 i 19. Pozostałe misje zostały przenumerowane. Misja typu “J” w przeciwieństwie do typu “H” oznaczała wydłużony trójdniowy pobyt na powierzchni Księżyca, także z wykorzystaniem pojazdu księżycowego Lunar Roving Vehicle (LRV).

Feralny lot Apollo-13 wpłynął także na planowane miejsce lądowania dla misji Apollo-14. Pierwotnie misja ta miała lądować we wschodnim obszarze Morza Jasności (Mare Serenitatis) zwanym Littrow, gdzie załoga miała badać młode skały pochodzenia wulkanicznego. Ponieważ z naukowego punktu widzenia wzgórza Fra Mauro do których miał dotrzeć Apollo-13 były bardziej atrakcyjne, więc w konsekwencji to miejsce uczyniono celem misji Apollo-14. Na tę decyzję miała także wpływ chęć przeprowadzenia odpowiedniej dokumentacji fotograficznej przyszłego miejsca lądowania Descartes. Ten obszar księżycowy (ostatecznie miejsce lądowania Apollo-16) miał duży priorytet dla planowania kolejnych misji. Jednak było to stosunkowo trudne miejsce do lądowania, a dokumentacja fotograficzna wykonana przez sondy orbitalne była poprostu niewystarczające. Konieczne więc było wykonanie odpowiednich zdjęć podczas misji Apollo-14. Spośród miejsc Littrow i Fra Mauro tylko to drugie zapewniało takie parametry orbity okołoksiężycowej dla których sfotografowanie miejsca Descartes z odpowiednią rozdzielczością było możliwe.

Załoga misji Apollo-14
Załoga trzeciej misji, która miała wylądować na powierzchni srebrnego globu, składała się z dwóch nowicjuszy oraz jednego weterana z czasów programu Merkury.


Zdjęcie załogi Apollo-14. U góry Alan Shepard, po prawej Edgar Mitchell, na dole po lewej Stuart Roosa (NASA/scan: Kipp Teague).

  • Alan B. Shepard (dowódca) – jeden z siedmiu astronautów programu Merkury. W maju 1961r. odbył suborbitalny lot statkiem Freedom-7 zapisując się tym samym w historii astronautyki jako pierwszy Amerykanin w kosmosie. Potem wyznaczono go do lotu w ramach misji Merkury-Atlas-10. Po jej odwołaniu mianowano go dowódcą statku Gemini-3. Lot miał odbyć wraz Thomasem Staffordem. Także i w tej misji Shepard nie mógł uczestniczyć, tym razem na skutek problemów medycznych. Wykryto u niego chorobę Ménière’a, co na długi czas wykluczyło go z potencjalnego uczestnictwa w lotach kosmicznych. Od listopada 1963r. do lipca 1969r. pełnił rolę “szefa astronautów”. W maju 1969r. po poddaniu się eksperymentalnej operacji Shepard został uznany za zdatnego do lotu. Wstępnie miał zostać dowódcą Apollo-13 jednak ostatecznie powierzono mu dowodzenie Apollo-14. W tym czasie w wieku 47lat był najstarszym aktywnym astronautą.
  • Stuart A. Roosa (pilot modułu załogowego) – w roku 1966 w ramach piątego naboru został jednym z dziewiętnastu nowych astronautów NASA. Był jednym z astronautów wspierających misję Apollo-9. Apollo-14 będzie jego pierwszym i jedynym lotem w kosmos.
  • Edgar D. Mitchell (pilot modułu księżycowego) – podobnie jak Roosa pojawił się w NASA w ramach piątego naboru. Podczas przygotowań do misji Apollo-10 pełnił rolę pilota modułu księżycowego w załodze rezerwowej. Także i dla Mitchell’a misja Apollo-14 będzie jedynym lotem kosmicznym.

Interesujący jest także skład oraz późniejsze losy załogi rezerwowej. Zgodnie z tradycją rotacji, załoga rezerwowa złożona była z osób docelowej misji Apollo-17. Dowódca Eugene A. Cernan, pilot modułu załogowego Ronald E. Evans oraz pilot modułu księżycowego Joseph H. Engle. W późniejszym okresie na skutek anulowania ostatnich misji programu Apollo silne naciski środowiska naukowego spowodowały, że docelowy pilot modułu załogowego misji Apollo-18 geolog Harrison Schmitt zastąpił w tej roli J. Engel’a podczas lotu Apollo-17.

Wyposażenie misji
Do wyprawy księżycowej w ramach misji Apollo-14 szykowano statek załogowy o numerze CSM-110 nazwany “Kitty Hawk”. Natomiast lądownik, który miał wylądować wraz z Shepardem oraz Mitchellem na powierzchni Księżyca przygotowywano moduł księżycowy LM-8 “Antares”. Oba pojazdy oraz niezbędne wyposażenie miało zostać wyniesione na orbitę okołoziemską, a następnie skierowane na trajektorię prowadzącą w stronę Księżyca przez rakietę Saturn-V (SA-509). Apollo-14 będzie dziewiątym startem rakiety typu Saturn-V.

Po nieudanym locie misji Apollo-13 kolejna jaką jest Apollo-14 ma zrealizować cele jakich poprzednia załoga nie była w stanie osiągnąć. Dochodzenie w sprawie feralnej wyprawy Apollo-13 doprowadziło do szeregu modyfikacji, które rozpoczęto wprowadzać w przyszłych pojazdach programu Apollo. Do najważniejszych należą:

  • modyfikacja kriogenicznych zbiorników z tlenem, minimalizując tym samym ryzyko awarii
  • wyposażenie modułu serwisowego w zapasowy trzeci zbiornik z tlenem, odizolowany od pozostałych dwóch
  • dodanie awaryjnych pojemników z wodą pitną dla załogi oraz dodatkowych baterii

W odróżnieniu od pozostałych wypraw księżycowych, załoga Apollo-14 miała do dyspozycji specjalny wózek służący do transportu zbieranych próbek skalnych i sprzętu – wyglądem przypominający rikszę, modułowy transporter wyposażenia Modularized Equipment Transporter (MET). MET był konstrukcją dwukołową. Posiadał pojedynczy uchwyt, służący do ciągnięcia go po powierzchni Księżyca oraz podpory dzięki którym transporter mógł się opierać, gdy nie był w ruchu. Pierwotnie MET miał być wykorzystywany w misjach typu “H” Apollo-14 i 15 oraz jednej misji “J” Apollo-16. Misje 17-20 miały być wyposażone w pojazd księżycowy Lunar Rover. Po kolejnych redukcjach w lotach, misja Apollo-14 stała się jedyną wyposażoną w taki wózek transportowy.


Alan Shepard ciągnie wózek MET podczas sesji treningowych. Zwracają uwagę czerwone paski mające pomóc kontroli naziemnej rozróżnić astronautów na powierzchni Księżyca. Ten element identyfikacyjny wprowadzono jeszcze podczas misji Apollo-13. Inną ciekawostką wyróżniającą tę misję są nahełmowe osłony słoneczne, które miały inną konstrukcję w poprzednich lotach (NASA/research: J.L. Pickering).


Shepard i Mitchell podczas treningu składania wózka MET. Zdjęcie wykonano na pokładzie samolotu KC-135 symulującego warunki ciążenia na powierzchni Księżyca (NASA/scan: J.L. Pickering).

W porównaniu do poprzednich misji obecność wózka MET oznacza większy obszar potencjalnej eksploracji. MET przystosowany był do transportu specjalnego stelaża Apollo Lunar Hand Tool Carrier (ALHT). Całość umożliwi transport wyposażenia w którego skład weszły m.in. pojemniki na próbki skalne, przyrządy geologiczne, kamery i aparaty fotograficzne, magazyny z filmami czy też przenośny magnetometr.


Schemat stelaża Apollo Lunar Hand Tool Carrier (ALHT) wraz z wyposażeniem (NASA).

Pewnego rodzaju ciekawostką wyróżniającą misję Apollo-14 na tle poprzednich było po raz pierwszy zastosowanie udoskonalonej wersji systemu osłon na hełmy astronautów Lunar Extravehicular Visor Assembly (LEVA). LEVA stanowi osłonę przed promieniowaniem słonecznym, uszkodzeniami mechanicznymi oraz posiada wyciągane osłony rzucające cień. Różnica w porównaniu do poprzednich misji polegała właśnie na dużo bardziej rozbudowanym systemie tych właśnie osłon rzucających cień. Od tej misji aż po lot Apollo-17 w skład LEVA wchodziły nie tylko osłony boczne ale także górna. Dobrze to ilustrują poniższe zdjęcia wykonane podczas treningów w różnym okresie trwania programu Apollo.


Zdjęcia osłon LEVA wykonanych podczas przygotowań do misji Apollo-13 (u góry) i Apollo-14 (na dole) (NASA).


Schemat Lunar Extravehicular Visor Assembly (LEVA). Podstawowe elementy ochronne to: miękka powłoka ochronna, osłona na hełm astronauty oraz system osłon rzucających cień (NASA).

Miejsce lądowania
Miejsce lądowania stanowi miejsce znajdujące się na górzystym terenie nazwanym Fra Mauro – pierwotne miejsce lądowania misji Apollo-13. Dla naukowców zajmujących się historią powstania Księżyca jest to szczególnie interesujące miejsce. Oczekuje się, że napotkane tam materiały skalne są dużo starsze niż te, przywiezione przez wyprawy Apollo-11 i 12. Prawdopodobnie pochodzą one z okresu tuż po powstaniu Księżyca. W planach są dwa spacery, podczas jednego zaplanowano wyprawę do krawędzi oddalonego o około 300m krateru nazwanego Kraterem Stożkowym (Cone crater).


U góry zdjęcie okolic lądowania z widocznym kraterem stożkowym (Cone crater). Poniżej rycina tego samego obszaru z naniesionymi planowanymi trajektoriami podejścia dla misji Apollo-13 i 14 (NASA/Google).

Przygotowania do lotu
Kiedy misja była w pierwszych stadiach planowania zakładano, że lot odbędzie się w lutym 1970r. Potem kolejno zmieniano datę możliwego startu na lipiec, październik i grudzień. Ostatecznie po misji Apollo-13 finalna data startu została wyznaczona na 31 stycznia 1971r. Wielokrotne zmiany daty startu procentowały dużą ilością treningów, co z kolei przekładało się na bardzo dobre przygotowanie załogi do lotu. Przykładowo Stuart Roosa zanotował 1000h w symulatorze modułu załogowego statku Apollo.

Pierwsze elementy misji zaczęły docierać do KSC jeszcze w listopadzie 1969r. Wtedy na przylądek przetransportowano statek CSM “Kitty Hawk” oraz lądownik księżycowy “Antares”. Oba statki poddawano weryfikacjom i testom. W grudniu wykryto uszkodzenie w zaworze zlokalizowanym w silniku stopnia lądującego. Nowy silnik dostarczono do KSC jeszcze przed końcem roku. Nie obyło się także bez problemów ze statkiem “Kitty Hawk. W module serwisowym konieczna była wymiana zbiornika z wodorem. 9 stycznia 1970r. przeprowadzono próbne połączenie statków CSM i LM testując tym samym mechanizm dokujący, który jak się okaże sprawi na początku misji problemy.


Test systemu dokującego. U góry lądownik księżycowy (LM), na dole moduł załogowy (CM) (NASA/scan: J.L. Pickering).


Na pierwszym planie lądownik księżycowy “Antares”. W głębi lądownik LM-10 przeznaczony dla misji Apollo-15 (NASA/scan: J.L. Pickering).

Kilka dni później do Centrum Kennedy’ego zaczęły docierać również elementy rakiety Saturn-V, kolejno człony S-IC, S-II i S-IVB. W połowie kwietnia doszło do incydentu z udziałem modułu załogowego. Podczas instalacji nowszej wersji układu nawigacyjnego, technik omyłkowo doprowadził do wycieku z urządzenia substancji stanowiącej mieszaninę wody z glikolem. Konieczność czyszczenia i dokończenia procesu wymiany urządzenia oznaczała poświęcenie dodatkowych dziewięciu dni. Jednak był to okres kiedy misja Apollo-13 doznała awarii i było jasne, że start Apollo-14 i tak zostanie opóźniony.


Drugi stopień rakiety Saturn-V, S-II podczas transportu do hali montażu pojazdów VAB (NASA/scan: J.L. Pickering).

Latem dokonano modyfikacji silnika S-II celem uniknięcia oscylacji Pogo, które doprowadziły do przedwczesnego wyłączenia centralnego silnika w tym stopniu podczas startu Apollo-13. Dokonano także pozostałych modyfikacji związanych z incydentem podczas tej misji. Z początkiem listopada przetransportowano rakietę Saturn-V na stanowisko startowe 39A gdzie kontynuowano przygotowania do startu…


Rakieta Saturn-V transportowana jest na stanowisko startowe 39A (NASA/scan: J.L. Pickering).

 

Historyczne materiały telewizyjne emitowane na kanałach CBS,NBC i ABC omawiające przygotowania do misji. Można usłyszeć wywiady i komentarze dotyczące charakterystyki misji ale także dotyczące zmian jakie wprowadzono po feralnym locie Apollo-13. Więcej części znajduje się na kanale zellco321.

Już teraz serdecznie zapraszamy na drugą część opisującą historię misji Apollo-14.

Źródło: NASA

Share.

Comments are closed.