Apollo 12

thumb|Al Bean opuszcza lądownik LM thumb|Pete Conrad przy lądowniku Surveyor thumb|Po wodowaniu na wodach Pacyfiku Apollo 12 – szósta załogowa misja programu Apollo, druga misja z lądowaniem ludzi na Księżycu. Misja ta była dowodzona przez Charlesa „Pete'a” Conrada. Start rakiety Saturn V misji Apollo 12 nastąpił 14 listopada 1969 roku, cztery miesiące po misji Apollo 11. Miejscem lądowania był księżycowy Ocean Burz. Wielkim osiągnięciem tej misji było precyzyjne lądowanie modułu księżycowego, 163 metry od amerykańskiej sondy kosmicznej Surveyor 3Osiągnięcie to, dokonane ponad 40 lat temu, do dziś nie zostało powtórzone (sierpień 2015), która również łagodnie lądowała na Księżycu, dwa i pół roku wcześniej. Astronauci wymontowali z Surveyora 3 kamerę telewizyjną oraz kilka innych detali i przywieźli je na ZiemięSą to jedyne jak dotąd twory rąk ludzkich, które drogi z Ziemi na inne ciało niebieskie i z powrotem odbyły różnymi statkami kosmicznymi. Conrad i pilot modułu księżycowego Alan LaVern Bean spędzili na powierzchni Księżyca jeden dzień i siedem godzin, podczas gdy w module dowodzenia na orbicie okołoksiężycowej pozostawał pilot Richard Gordon. Misja zakończyła się wodowaniem na Pacyfiku 24 listopada 1969 roku.

Podstawowe dane źródło Statek kosmiczny: CSM–108, LM-6 Rakieta nośna: SA-507 Stanowisko startowe: 39A Start: 14 listopada 1969, 11:22:00 EST Azymut startu: 72,0° Orbita okołoziemska: 185,4 km x 181,1 km Orbity okołoksiężycowe: Orbita początkowa: 315,2 km x 114,2 km Orbita kołowa: 122,4 km x 101,1 km Orbita podejścia do lądowania (LM): 114,0 km x 16,1 km Współrzędne miejsca lądowania: 3,012°S, 23,422°W Lądowanie na Księżycu: 19 listopada 1969, 1:54:36 EST Start z powierzchni Księżyca: 20 listopada 1969, 9:25:47 EST Orbita postartowa LM:96,2 km x 17,1 km Orbita końcowa (po dokowaniu LM i CSM): 117,5 km x 107,5 km Czas spędzony przez załogę na Księżycu: 31 godz. 31 min. 25 s. Czas EVA: 7 godz. 45 min. 18 s. (dwa spacery) Czas pobytu na orbicie okołoksiężycowej: 88 godz. 58 min. 12 s. (45 okrążeń) Czas trwania misji: 244 godz. 36 min. 25 s. Wodowanie 24 listopada 1969, 15:58:25 EST

Informacje dodatkowe źródło Uderzenie stopnia startowego LM w powierzchnię Księżyca: 20 listopada 1969, 17:17: 18 EST Współrzędne miejsca upadku stopnia startowego LM: 3,94°S, 21,20°W Prędkość stopnia startowego LM podczas uderzenia: 1680 m/s Kąt upadku stopnia startowego LM: 3,7° Masa stopnia startowego LM podczas uderzenia: 2383 kg.

Statek kosmiczny i rakieta nośna źródło

Statek kosmiczny Czas dostarczenia elementów do KSC CSM: marzec 1969 LM: marzec 1969

Rakieta nośna źródło Pierwszy stopień (S-IC): maj 1969 Drugi stopień (S-II): kwiecień 1969 Trzeci stopień (S-IVB): marzec 1969 Instrument Unit (IU): maj 1969 Masa startowa rakiety i statku kosmicznego: 2 942 790 kg Masa umieszczona na orbicie okołoziemskiej: 136 103 kg Masa umieszczona na orbicie okołoksiężycowej: 32 811 kg

Główne cele misji źródło Przeprowadzenie badań na powierzchni księżycowego morza i pobranie próbek gruntu. Ustawienie aparatury naukowej ALSEP. Opracowanie techniki precyzyjnego lądowania na Księżycu. Rozwijanie umiejętności pracy na powierzchni Księżyca. Wykonanie fotografii potencjalnych przyszłych miejsc lądowań.

Szczegółowy opis celów misji i eksperymentów Cele główne Pobranie próbki awaryjnej gruntu księżycowego. Wyjście astronautów z lądownika i praca na powierzchni. Ustawienie aparatury naukowej ALSEP. Pobranie gruntu z powierzchni Księżyca. Wykonanie badań geologicznych. Wykonanie bliskich, stereometrycznych zdjęć powierzchni. Uzyskanie danych o charakterystyce powierzchni Księżyca poprzez obserwację skutków pracy silnika DPS w miejscu lądowania. Badanie składu chemicznego i składu izotopowego wiatru słonecznego. Ocena wpływu warunków panujących na Księżycu na percepcję wzrokową lunonautów. Określenie położenia LM na powierzchni Księżyca. Wykonanie fotografii potencjalnych przyszłych miejsc lądowania. Fotografowanie selenodezyjnych punktów odniesienia z orbity okołoksiężycowej (selenodezja – księżycowy odpowiednik geodezji). Wielospektralna fotografia powierzchni Księżyca z orbity okołoksiężycowej. Celem eksperymentu był pomiar różnic koloru skał księżycowych.

Cele drugorzędne źródło Odzyskanie elementów sondy Surveyor 3. Wykonanie dokumentacji fotograficznej pobytu astronautów na Księżycu. Przeprowadzenie transmisji telewizyjnej podczas pobytu na Księżycu (cel osiągnięty częściowo).

Załoga Pete Conrad (uczestniczył w misjach Gemini 5, Gemini 11, Apollo 12 i Skylab 2), dowódca Richard Gordon (uczestniczył w misjach Gemini 11 i Apollo 12), pilot modułu dowodzenia Alan Bean (uczestniczył w misjach Apollo 12, Skylab 3), pilot modułu księżycowego Cała załoga wywodziła się z amerykańskiej marynarki wojennej.

Wodowanie Miejsce wodowania; Środkowy Pacyfik, 15°47′S, 165°09′W Pozycja: stabilna II (wierzchołkiem do dołu) Okręt ratowniczy: USS Hornet Podjęcie załogi: 24 listopada 1969, 16:58 EST Podjęcie statku: 24 listopada 1969, 17:46 EST

Przebieg misji Start i przelot na orbitę okołoksiężycową Apollo 12 wystartował w zaplanowanym czasie podczas burzy. 36,5 sekundy po wystrzeleniu z Kennedy Space Center statek kosmiczny zainicjował wyładowanie atmosferyczne, które poprzez Saturna V i pióropusz zjonizowanych gazów silników rakietowych zwarło się do ziemi. Było widoczne dla obserwatorów na Ziemi. Obwody zabezpieczające ogniwa paliwowe w module serwisowym wykryły przeciążenie i wyłączyły wszystkie trzy ogniwa. Drugie uderzenie piorunu w 52 sekundzie po starcie, gdy statek i rakieta znajdowały się w chmurach, trafiło w 8-płaszczyznowy wskaźnik położenia. W pomieszczeniu kontroli misji potok telemetrycznych informacji zaindukował lawinę absurdalnych komunikatów. Jednakże Saturn V kontynuował lot prawidłowo, uderzenia piorunów nie wpłynęły na sprawność rakiety.

Utrata trzech ogniw paliwowych spowodowała przełączenie CSM na zasilanie w energię elektryczną z baterii. Baterie nie były w stanie utrzymać 27 V DC przy 75 A obciążeniu. Jedna z przetwornic wyłączyła się. Problemy z dostarczaniem energii elektrycznej powodowały uruchamianie sygnalizacji ostrzegawczej na panelu kontrolnym i wadliwe działanie instrumentów.

W 98 sekundzie od startu, załoga na polecenie kontrolera z Ziemi Johna Aarona, włączyła automatyczny układ przywracania sprawności zasilaniaTak naprawdę przełącznik, który miała załoga włączyć był oznaczony "Signal Condition Equipment" i jego przeznaczenie było niejasne nawet dla dyrektora kontroli misji, nie mniejsze zaskoczenie wzbudził Alan Bean, który wiedział gdzie go szukać. i odzyskano dane telemetryczne. Z danych tych wynikało, że trzy ogniwa paliwowe są wyłączone i John Aaron kazał je wyzerować. Ogniwa 1 i 2 wróciły do szyny zasilającej w 144 sekundzie; ogniwo 3 w 171 sekundzie. Napięcie główne wzrosło do około 30 V, i parametry elektryczne wróciły do normy.

Po dotarciu na orbitę parkingową (orbita okołoziemska) astronauci uważnie sprawdzili sprawność statku kosmicznego i okazało się, że uderzenie pioruna nie spowodowało żadnych poważnych uszkodzeń. Bliskoziemski lot trwał do godziny 19:10. Odlot od Ziemi odbył się z prędkością 10 788 m/s. Następnym etapem było kolejne włączenie silnika trzeciego stopnia S-IVB i nadanie statkowi kosmicznemu Apollo 12 prędkości ucieczki z Ziemi i kursu na orbitę okołoksiężycową po tak zwanej trajektorii hybrydowej.W odróżnieniu od misji Apollo 8, Apollo 10 i Apollo 11 astronauci w Apollo 12 nie podróżowali po trajektorii swobodnego powrotu, która wykorzystywała grawitację Księżyca, by zawrócić statek z powrotem ku Ziemi. Zaletą tej trajektorii było względne bezpieczeństwo. Załoga mogła wrócić na Ziemię nawet w sytuacji, gdyby zawiódł system napędowy. Po trzydziestu godzinach i pięćdziesięciu trzech minutach po starcie, statek opuścił trajektorię swobodnego powrotu. Od tego momentu, jedyną siłą, która mogła sprowadzić statek z powrotem na Ziemię, był główny silnik Apollo. Lot po trajektorii hybrydowej oznaczał, że w przypadku awarii silnika, Apollo 12 co prawda zostanie skierowany ku Ziemi, jednak ominie planetę w zbyt dużej odległości, by wejść w atmosferę.Trajektoria swobodnego powrotu stanowi technicznie bardzo wygodne rozwiązanie, ale powoduje poważne ograniczenia, dotyczące wejście statku na orbitę okołoksiężycową, zawężając obszar lądowania i badań do okolic równikowych Księżyca.

Początkowo istniała obawa, że uderzenie piorunu mogło uruchomić mechanizm rozwijania spadochronów hamujących modułu dowodzenia poprzez zdetonowanie śrub eksplozywnych. Jeżeli rzeczywiście tak się stało, można było oczekiwać różnych efektów podczas lądowania, aż do uderzenia modułu dowodzenia w ocean z dużą prędkością i śmierci astronautów włącznie. Astronauci nic nie wiedzieli o takiej ewentualności i nie zostali o tym powiadomieni aż do szczęśliwego wodowania na Pacyfiku.

Kiedy statek kosmiczny Apollo 12 uzyskał trajektorię i prędkość trans-lunarną, nadszedł moment na rozłączenie członu S-IVB i modułu księżycowego. Następnie moduł księżycowy został połączony z modułem dowodzenia, a w członie S-IVB silnik został włączony po raz ostatni, aby resztki paliwa wykorzystać do wejścia na orbitę okołosłonecznąW tym celu wykorzystywano grawitację Księżyca jako procy do wystrzelenia członu S-IVB na orbitę okołosłoneczną.. Jednak niewielki błąd w systemie sterowania rakiety Saturn V spowodował zbyt wielkie odchylenie od kursu, człon S-IVB nie wykorzystał grawitacji Księżyca do uzyskania prędkości ucieczki z Ziemi i osiągnął jedynie bardzo ekscentryczną, niestabilną orbitę okołoziemską. W końcu człon opuścił orbitę okołoziemską w 1971 roku, aby po 31 latach znowu się na niej znaleźć. Wcześniej został odkryty przez astronoma Billa Yeunga jako planetoida i zanim ustalono, że jest to obiekt sztuczny, skatalogowano go jako J002E3. Rok później, w czerwcu 2002 roku, opuścił orbitę okołoziemską. Jego dalsza trajektoria jest nieznana. Była to ostatnia próba umieszczenia członów S-IVB na orbicie okołosłonecznej w misjach Apollo, następne człony były kierowane w Księżyc.

Lądowanie