Az Apollo–15 az Apollo-program kilencedik repülése volt, egyben a negyedik olyan, amelynek során űrhajósok szálltak le a Holdra. Dave Scott parancsnok és Jim Irwin holdkomppilóta a küldetés 13 napos idejéből három napot tartózkodott a holdfelszínen, négy holdsétát végezve.
Az Apollo–15 már J típusú repülésként jutott a Holdra, amely hosszabb tartózkodási időt, bővített műszerkészletet és tudományos programot jelentett. Az űrhajó 1971. július 26-án indult, a parancsnok David R. Scott, a parancsnoki modul pilótája Alfred M. Worden és a holdkomp pilótája James B. Irwin volt. Az expedíció célkitűzése a program első három repülésén már megkezdett tudományos kutatómunka folytatása, új vizsgálatok végrehajtása volt. A részletes kutatómunka érdekében a holdkompot több készlet szállítására tették alkalmassá, hogy a Holdon való tartózkodást 68 órára növelhessék.
Az Apollo–15 legnagyobb újítása az első holdjáró (holdautó) feljuttatása és használata volt, amely megkönnyítette az űrhajósok munkáját. A holdautóval 27,9 km-es utat tettek meg, de alkalmas lett volna 60 km megtételére is, azonban biztonsági okokból a holdkomptól sohasem távolodtak el 7 km-nél messzebbre vele. A holdjáró tervezését a magyar származású Pavlics Ferenc vezette mérnökcsoport végezte. Az asztronauták már az újabb típusú, főként a holdjáró szabta követelmények miatt áttervezett, a mozgást megkönnyítő űrruhában repültek. Újdonságként a program keretében először Scotték juttattak ember irányította űrhajóról indított szondát Hold körüli pályára, amely a gravitációs teret és a napszelet vizsgálta.
Az űrhajósok felállították a harmadik ALSEP (Apollo Lunar Surface Experiment Package) mérőállomást, és megteremtették az összeköttetést a Földdel, kezdetét vette a korábban felállított ALSEP állomásokkal együtt a Hold távolságának három pontos lézerbemérése a Földről, ezen kívül a három felszíni holdséta alatt összesen 77 kilogrammnyi holdkőzetet és talajmintát gyűjtöttek.
Személyzet
Tartalék személyzet
(zárójelben az űrhajósok által elvégzett űrrepülések száma, beleértve ezt a missziót is)
Kapcsolattartó személyzet Joe Allen Bob Parker Karl Henize
Előzmények Az Apollo-program átalakulása A holdprogram érdemi része egy új elnöki adminisztráció szolgálati idejére esett – ráadásul az új elnök más párt képviseletében vette át a hatalmat – és az USA-ban kialakult klasszikus politikai váltógazdálkodás szerint ilyenkor minden nagy kormányzati programot felülvizsgáltak. Mivel az Apollo-program az idő tájt a legnagyobb ilyen program volt, nem kerülhette el a sorsát. Az új elnök, Richard Nixon ellenségesen viszonyult minden olyan ügyhöz, amely a néhai John F. Kennedy keze nyomát viselte (emlékeztetőül: Kennedy éppen Nixont legyőzve lett az Egyesült Államok elnöke az 1960-as elnökválasztáson), ezért az Apollót is rossz szemmel nézte. Persze az is erős érv volt az Apollo ellen, hogy túl sokba került, és a vietnámi háború gigantikus költségei mellett egy másik kivételesen drága programot már nem tudott finanszírozni az amerikai gazdaság.
Nixon úgy döntött, hogy amennyire csak lehet, lerövidíti az Apollo-programot. Az eredetileg tervezett tíz útból – amelyből öt gyalogos (G és H típusú) és öt holdjárós küldetés lett volna –, a korábban a Skylab-programhoz szükséges Saturn V átvezénylése miatt törölt utolsó expedíció mellett még két további utat töröltetett a szenátus költségvetési bizottságával. A törölt két út az eredeti Apollo–15 és -19 volt, azaz az utolsó H típusú gyalogos és az utolsó J típusú holdjárós küldetés volt, de lényegében a két utolsó holdjárós út esett áldozatul, hiszen az eredetileg tervezett öt ilyen helyett végül csak háromra került sor. Ennek a döntésnek az Apollo–15-re gyakorolt hatása annyi volt, hogy a korábban gyalogosnak tervezett expedíció a repülés előtt egy évvel átalakult az első J típusú küldetéssé. Ennek jegyében a már az első roveres küldetésre tréningező John Young és Charles Duke párostól Dave Scott és Jim Irwin vette át a Rover földi nyúzópróbáját, és végül az ő javaslataik alapján fejeződött be a holdjáró végső kialakítása.
Hardverfejlesztések Holdjáró
A NASA a holdexpedíciókat két nagyobb fejlődési lépcsővel tervezte, előbb gyalogos küldetésekkel, majd valamilyen járművel, nagy mozgási szabadsággal támogatott expedíciókkal. Többféle elképzelés is volt valamilyen holdjárműre: volt repülő, valamint kerekeken guruló elképzelés is, de a megvalósítási tanulmányok eredményeként az autó jellegű, kerekes eszköz lett a befutó. Ez főként a korábbi tapasztalatoknak volt köszönhető, mivel a NASA egy MOLAB nevű kísérleti járművel már szerzett pozitív tapasztalatokat, míg a holdkomp vezetésének gyakorlására épített edzőgéppel (azaz egy repülő eszköz alapjául szolgáló technológiai kísérlettel) sok negatív tapasztalat gyűlt össze, ez alkalmatlannak látszott egyéni járműnek. A járműfajta kiválasztását követően a Boeing fővállalkozásában és a General Motors egyik leányvállalatának fő beszállítói közreműködésével kifejlesztettek egy elektromos hajtású holdjárót, a geológiai kutatómunka megkönnyítésére. A General Motors tervezőcsapatát Pavlics Ferenc magyar származású mérnök vezette.
A holdjármű egy rendkívül könnyű, de nagy terhelést elviselő szerkezetű négykerekű eszköz volt. Minden kerekét külön elektromotor hajtotta, első és hátsó kerék kormányzást alkalmaztak nála (ezt lehetett egyszerre is használni, vagy ki is lehetett kapcsolni, és csak az első, vagy csak a hátsó tengely kormányzásával haladni). A terepjáró képesség érdekében az abroncsokat titánhálóból készítették, valamint az autó hasmagasságát magasra emelték. Kormányzását botkormány rendszerű kormánnyal végezhette el a bal oldali ülésben helyet foglaló űrhajós (a szokásjog szerint a parancsnok). A holdkompon való szállításhoz az alvázat és a futóműveket összehajtogathatóra tervezték, és rugós mechanizmusok segítették a széthajtogatást, hogy a holdfelszínen az űrhajósoknak minél kevesebb dolguk legyen a jármű üzembe helyezésével.
SIM műszerrekesz bélyegkép|150px|jobbra|Az Apollo-15 SIM rekesze kitakart állapotban
A megfigyelésekhez a parancsnoki és műszaki egység új megfigyelőrendszert, fényképezőgépekből és spektrométerekből álló távérzékelő műszerkészletet fejlesztett a NASA. A parancsnoki űrhajó műszaki egységének egyik szektora az első holdrepüléseken csak ballaszttal volt kitöltve (az űrhajó tömegközéppontjának a hossztengelyben tartását biztosítandó), ezt a teret használták fel műszerek beépítésére. A mérések célja az volt, hogy kiegészítsék a leszálló személyzet lokális megfigyeléseit globális megfigyelésekkel is. Emellett a korábban titkos, kémműholdakon alkalmazott fototechnika elérhetővé válásával lehetőség nyílt minden korábbinál nagyobb felbontású felszíni fotók készítésére, amellyel a későbbi lehetséges leszállóhelyek vagy érdekesebb helyszínek még pontosabb megismerése vált lehetővé.
A SIM műszerei: panoráma fényképezőgép, normál fényképezőgép teleobjektívvel, gammasugár spektrométer, tömegspektrométer, lézeres magasságmérő.
A műszerekkel a parancsnoki modul pilótája végzett megfigyeléseket, miután a társai leváltak, és megkezdte a Hold körüli pályán való repülését. A mérések megkezdéséhez le kellett robbantani a modul hengerpalástjának egyik takarólemezét, amely alatt utazott a rekesz. A mérések eredményeit tároló adathordozókat egy külön űrsétával kellett egy űrhajósnak visszahoznia a Hold–Föld hazaút során.
Holdszatellit A SIM rekeszben egy kisebb műholdat is felküldtek, amit az űrhajósoknak kellett pályára állítaniuk a hazaindulásuk előtt, és amely az űrhajósok hazatérése után tovább folytatta a méréseket. A műhold egy 78×36 cm-es, nyolcszög alapú hengeres testbe épített eszköz volt, önálló meghajtás vagy helyzetszabályozás nélkül. A mérések a napszél részecskéinek energiaintenzitását, a plazma viselkedését és a holdi mágneses mező érzékelését érintették.
Űrruha
A gyalogos küldetéseket felváltó holdjárós küldetések sok tekintetben új követelményeket támasztottak az űrruhával szemben, ezért tovább kellett fejleszteni a szkafandereket. Az Apollo–11 és –14 között használt űrruhatípusra legfőképpen a merevség volt jellemző, amelynek elsősorban biztonsági okai voltak. Az űrhajósok nem tudtak benne lehajolni, letérdelni (helyette hosszú szárú eszközöket használtak), és egy elesés esetén kérdéses volt, hogy egyáltalán fel lehetett volna-e állni benne. A holdjárón való ülő testhelyzet azonban mindenképpen a ruhák átalakítását igényelte, hogy azok legalább deréktájon rugalmasabbak, hajlékonyabbak legyenek.
Az A7L-B jelölést kapott űrruhán megváltoztatták a létfenntartó rendszer oxigén, hűtővíz és kommunikációs csatlakozóinak elhelyezését, a beszállónyílás cipzárjának helyét és a ruha deréktáji kiképzését. Így az űrhajósok már teljesen le tudtak hajolni, és a leülés sem okozott gondot. Természetesen a hátizsákok tárolókapacitását is meg kellett növelni, figyelembe véve a tervezett kinntartózkodások dupla idejét, hogy az oxigén és hűtővíz ellátmány elegendő legyen a 7 órás holdsétákra is.
Saturn V
A felbocsátandó tömeg növekedése miatt a hordozórakéta sem maradt átalakítás nélkül. A szerkezetet érintően két változást hajtottak végre, egyrészt az első és második fokozat közötti leválasztást végző piropatronok számát 8 darabról 4-re csökkentették, ugyanígy elhagytak négy fékezőrakétát is az első fokozatról, valamint az S-II hajtóműveinek égésterén végeztek kisebb változtatást a korábban észlelt oszcillációk kiküszöbölésére. Ezen kívül alacsonyabbra – 166 kilométerre – helyezték a földi parkolópálya magasságát és a biztonsági üzemanyagmaradék mennyiségét is csökkentették, ezáltal hosszabb ideig éghettek a hajtóművek. Ezekkel a változtatásokkal 500 kg-mal sikerült megnövelni a Holdhoz juttatható tömeget, amely fedezte a holdjáró és a megnövekedett ellátmányigény tömegét.
A képzési rendszer átalakítása bélyegkép|250px|Dave Scott egy Lee Silver által szervezett geológiai terepgyakorlaton Új-Mexikóban
A leszállóhelyek kiválasztásánál az Apollo–12-t követően – amikor is sikerült igazolni a holdkomppal a hajszálpontos leszállás képességét – előtérbe kerültek a geológiailag érdekes térségek. A holdjáró nyújtotta mozgékonyság pedig tovább növelte az igényt egy bonyolult leszállóhely iránt. Az űrhajósok geológiai képzése azonban nem volt elégséges egy sok és összetett jellemzővel rendelkező hely felderítésére, ezért a NASA – elsősorban Harrison Schmitt geológus űrhajós és Eugene Shoemaker holdgeológus nyomására – megváltoztatta az űrhajósok képzését. Először is bevonták Lee Silvert, a Caltech geológiaprofesszorát, aki teljesen átalakította a képzés rendszerét, elsősorban a külső helyszíneken végzett terepgyakorlatokra helyezve a hangsúlyt. Bár korábban is voltak külső gyakorlások, az oktatás zöme hagyományosan, tantermekben zajlott, kisebb kőzetdarabokat és -metszeteket használva szemléltetőeszközként, az új módszer forradalmi javulást hozott a geológiai megfigyelések hatékonyságában a holdjárós expedíciókon.
Silver különböző geológiai lelőhelyekre vitte ki a leszállásra kijelölt űrhajóspárokat és lassan készség szintre fejlesztette bennük a kőzetek felismerését, és a keletkezésükkel kapcsolatos összefüggéseket. A gyakorlatok egyben a valós holdi körülmények egy részét is modellezték: az űrhajósoknak nagy, ormótlan hátizsákot kellett viselniük (akárcsak a Holdon) és walkie-talkie-vel kellett kapcsolatot tartaniuk egy kijelölt CapCommal. Ez a metódus egyben a CapCom szerepét majdan élesben is betöltő űrhajósoknak is értékes volt, hisz nekik kellett lefordítani az űrhajóstársak holdfelszínről érkező hevenyészett geológiai leírásait a jobbára tudósokból álló, a repülős-űrhajós zsargont kevéssé ismerő szakembereknek.