Az Apollo–12 az Apollo-program hatodik emberes repülése, egyben a második, amely leszállt a Holdon. Ez az egyetlen repülés, amely főként mérnöki kísérlet volt, ezen az expedíción kísérletezték ki a hajszálpontos leszállást, amely minden későbbi geológiai kutatóexpedíció alapjának számított. A holdra szállások típusrendszerében a H típusú küldetés jelet kapta, azaz az űrhajósok nagyjából 30 órányi tartózkodással másfélszer több időt töltöttek a holdfelszínen az Apollo–11 űrhajósainál, míg két, hozzávetőleg 4 órás holdsétát tehettek, amellyel megnégyszerezték elődeik tartózkodási idejét.
A legénységet Pete Conrad parancsnok, Alan Bean holdkomppilóta és Dick Gordon, a parancsnoki modul pilótája alkotta, akik csak kis híján maradtak le a történelmi elsőségről. A trió minden tagja a Haditengerészet pilótája volt, és különleges baráti összetartásuk különösen sikeressé tette expedíciójukat.
Az expedíció fő feladata a hat műszerből álló, bővített ALSEP felállítása és egy 31 hónappal korábban felküldött és sikeresen leszállt holdszonda meglátogatása volt. Először használták a holdprogram során a Holdhoz való eljutáshoz az ún. „hibrid transzfer pályát”, felhagyva a biztonságos „szabad visszatérési pálya” alkalmazásával, illetve először használtak plutóniumos termoelektromos generátort a műszerek áramszükségletének előállításához. Az űrhajósok további feladata volt még nagyobb távolság megtétele gyalogosan az Armstrong és Aldrin által szerzett tapasztalatokra épített geológiai kutatóút során.
Személyzet
(1) Zárójelben a személyenként elvégzett űrrepülések száma, beleértve ezt a küldetést is.
Tartalék személyzet
Kapcsolattartó személyzet Gerald Carr Edward Gibson Paul J. Weitz
Előzmények
Apollo–11
A program fő célkitűzése a holdi leszállás volt, amelyet John F. Kennedy tűzött ki a program személyzete elé. Ehhez egy egymásra építkező repüléssorozaton kellett végiglépdelni a hardver tesztrepüléseitől a Hold közeli felderítésén át egészen a leszállásig. Az ilyen módon kialakított repülési sorozat rendkívül sikeres volt, lényegében – leszámítva az Apollo–1 tüzének kezdeti kudarcát – minden újonnan kipróbált elem sikeresnek bizonyult, így a NASA a program mindössze ötödik, ember vezette repülésén megpróbálkozhatott a holdra szállással. A sorozat részeként az Apollo–7 először tesztelte a vadonatúj Apollo holdűrhajót, majd az Apollo–8 a Saturn V első éles tesztjén kívül először jutott el a Holdig, aztán az Apollo–9 sikerrel próbálta ki a holdkompot, hogy az Apollo–10 minden korábbi részletet egyetlen repülésben egyesítve a holdi leszállás „jelmezes főpróbája” legyen.
1969. július 16-án jött el a történelmi pillanat, amikor Neil Armstrong, Buzz Aldrin és Michael Collins elindult történelmi útjára, hogy elsőként próbálkozzon a holdi leszállással. A próbálkozást 1969. július 20-án siker koronázta, Neil Armstrong és Buzz Aldrin az emberiség történetében először leszállt a Hold Mare Tranquillitatis holdtengerén. Ezzel az Apollo-program célkitűzése teljesült. A program más irányba folytatódhatott tovább.
A program fő céljainak megváltozása
Amikor az Apollo–11 leszállt a Holdra, a NASA döntési helyzet elé állt: a rengeteg bizonytalansági tényező miatt összesen még 9 repülésre elegendő hardver – rakéta, űrhajó stb. – állt rendelkezésre kész vagy éppen gyártás alatti stádiumban, így a programnak – bár a fő célkitűzést, az oroszok legyőzését az űrversenyben már teljesítette – a bőséges erőforrás miatt más irányt kellett szabni. A legkézenfekvőbb irány a tudományos kutatás volt, azaz az első leszállás sikere után már nem a képességet kellett kiaknázni, hanem a Holdat, mint égitestet lehetett minél részletesebben feltárni. Ez előtt a feladat előtt azonban egy komoly negatív tapasztalat tornyosult. Az Apollo–11 egyetlen kudarcnak tekinthető mozzanata annyi volt, hogy messze kilométerekkel a kijelölt leszállóhely mellé tudott csak leszállni. Amennyiben egy tudományos szempontból érdekes leszállóhelyen akarta a NASA a személyzetet és a műszereket letenni, nem engedhették meg a luxust, hogy kilométeres tévedéssel szálljanak le a kiszemelt célpont mellé, nagyon fontos volt, hogy hajszálpontos leszállásokat tudjanak végrehajtani és erre biztosan tudjon támaszkodni az űrhivatal a tervezés során. Az Apollo–12 tehát ezt a technikai feladatot kapta: még főként nem tudományos célú küldetésként tekintettek rá, hanem annak kipróbálásaként, hogyan lehet pontosan egy előre meghatározott ponton leszállni a Holdon. A tudományos kutatás kissé háttérbe szorult, illetve siker esetén a későbbi repülésekre maradt.
A fő cél megváltozása egyben a módszerek és azokon keresztül az eszközök változtatását is magával hozta. A hosszabb holdfelszíni tartózkodáshoz és a szélesebb körű tudományos vizsgálatokhoz több eszköz, ellátmány, következésképpen nagyobb hasznos teher járult. Ennek megvalósítását több oldalról is próbálták megoldani. Az egyik ilyen ötlet a Hold elérésének üzemanyagtakarékosabb, bár biztonságot tekintve kockázatosabb módja volt. Ehhez az Apollo–8, –10 és –11 által kitaposott „szabad visszatérés pályáját” tervezték át: új nevén „hibrid transzfer pályára” változtatták a Holdhoz vezető út vonalát. Ezzel a pálya holdközelpontja alacsonyabbra került, és ez kevesebb üzemanyaggal tette lehetővé a leszállást. Az így felszabadult üzemanyag-mennyiség tömegének „helyére” plusz rakományként több műszer vagy ellátmány kerülhetett (illetve mellesleg kitaposta az utat a későbbi expedíciók előtt is, ahol nem a több rakomány, hanem a Hold felszínének más, nehezebben elérhető régiói voltak a cél, amelyhez több üzemanyagra volt szükség).
A másik fejlesztési út az Eagle leszállását lehetővé tévő súlycsökkentési program folytatása a holdkomp gyártójánál, a Grumman repülőgépgyárnál. A „fogyókúra” nyomán felszabaduló tömeg helyén is újabb és újabb műszerek és ellátmány – oxigén, víz stb. – kapott helyet. Ezzel együttesen megfelelt az űreszköz a H típusú küldetés követelményeinek, amely kb. 30 óra holdfelszínen tartózkodást feltételezett. Ennek birtokában készülődhetett a legénység két holdsétára, egyenként 4-4 óra kinntartózkodással. A tudományos kutató eszköztár is bővült: az Apollo–11 három műszerből álló EASEP-jéhez képest a következő útra már hat műszerből és egy plutóniumos áramforrással táplált központi egységből álló eszközparkkal indult útnak az újabb expedíció. A műszeregyüttes bonyolultságát jól jelzi, hogy a két holdséta egyikét teljes egészében az ALSEP felállításának tervezték szentelni.
A leszállóhely kiválasztása
Az Apollo–12 leszállóhelyének kijelölése az Apollo–11 leszállását követően vált véglegessé. Az első holdra szállás során a mindent háttérbe szorító biztonsági megfontolások miatt egy geológiailag szinte érdektelen síkságot jelöltek leszállóhelynek, ám a későbbi expedícióknak tudományosan érdekes helyek kellettek, ahol az űrhajósok vizsgálódhattak. A rendszer egyébként is a pontosabb leszállásokra épült, ám erre a tervezési filozófiára Armstrongék leszállása alaposan rácáfolt, amikor majdnem hat kilométerrel az eredetileg kijelölt leszállási ponttól nyugatra sikerült csak leszállni. Ha ez lett volna a realitás, akkor egyszerűen értelmetlen lett volna űrhajókat küldözni az egyes geológiai kutatási helyszínekre, hiszen azok úgysem tudtak volna elég közel leszállni a célhoz. Ezért lett a legfontosabb feladat, hogy egyszer és mindenkorra tisztázza a NASA, hogy képes-e az Apollo hardver a lehető legpontosabb leszállásokra, vagy a további holdra szállásokat kénytelenek lesznek feladni. Ezen kitüntetett feladatot bízták a második Holdra készülődő legénységre.
Tekintettel arra, hogy a Hold felszínéről az Apollo-program előttről nem álltak rendelkezésre képek, a kitüntetett pontok sorában nagyon hamar a lista élére álltak az ember által korábban odaküldött eszközök, azok közül is a sima leszállást bemutató szondák. Egy ilyen szonda megtalálása és a nagyközönségnek való bemutatása számos előnnyel járt. Először is ott vannak a propaganda előnyök: ha sikerül lefényképezni a szondát, úgy egyszerűen beszerezhető a bizonyíték, hogy tényleg a kijelölt helyen sikerült landolni a holdkompnak, ráadásul egy, az űreszköz mellett álló amerikai űrhajós fényképe igencsak jó reklámot jelentene a közvélemény szemében. Tudományos szempontból is előnyt jelenthetett egy pontos leszállás, általa hozzá lehetett volna jutni a holdszonda leszerelt alkatrészeihez, amelyek részletes vizsgálatával információkhoz lehetett jutni az űrbéli viszonyok hosszútávú hatásairól.
A feladat ezt követően a megfelelő célpont kiválasztása volt. Holdon leszállt szondából viszonylag kicsi volt a választék. Az meglehetősen provokatív lett volna, ha egy szovjet szondát választanak az amerikaiak, így az egyetlen lehetséges út a Surveyor-program holdszondáinak megtalálása lett, amelyben korábban 5 sikeres leszállást végeztek amerikai holdszondák. A 6 pontot tartalmazó követelményrendszer metszéspontjában a Surveyor–3 állt. A kiválasztás követelményei a következők voltak: Síkság: relatíve kevés kráterrel és sziklával hintett legyen Megközelítés: ne legyenek nagyobb dombok, meredélyek vagy mélyebb kráterek, amelyek hibás magasságjelzést adhatnak a radarnak Üzemanyag szempontok: a lehető legkevesebb hajtóanyaggal megközelíthető legyen „Újrázhatóság”: Hatékonyan lehessen előkészíteni a startfolyamatot újra, amennyiben a Saturn V startját halasztani kell Szabad visszatérés: Elérhetőnek kellett lennie egy olyan űrhajónak, amelyet a szabad visszatérés pályáján indítottak (ezt később figyelmen kívül hagyták) Domborzat: a megközelítési útvonalon és a leszállóhelyen 2°-nál nagyobb lejtő nem lehet
A fenti követelményekből adódott az Oceanus Procellarum (Viharok Tengere), ahol két Surveyor szonda, a Surveyor–1 és a Surveyor–3 szállt le korábban. A helyszín azért is mutatkozott kívánatosnak, mert a felvételek alapján az Apollo–11 leszállóhelyéhez képest eltérő kőzettípusokat ígért. A két Surveyor közötti választást pedig az döntötte el, hogy a Surveyor–3 leszállási térségén áthúzódott a Hold egyik leglátványosabb kráterének, a Tycho kráternek, az egyik legfontosabb holdi becsapódási esemény eredményeként létrejött képződményének anyagkivetődési sugársávja, amely ezzel az eseménnyel kapcsolatos minták visszahozatalában kecsegtetett reménnyel. Így esett a választás a Surveyor–3-ra.
Ehhez a NASA-nak a pontos leszállási paraméterek kidolgozásához meg kellett találnia a szondáját, amelyik helyét csak kilométeres pontossággal ismerték. A lehetséges Apollo leszállóhelyek feltérképezésére korábban Hold körüli pályára küldött Lunar Orbiterek fényképeit egy csoport mikroszkóppal vizsgálta át, és végül sikerült a Surveyor–3-at megtalálni a holdfelszínen. A kis szonda 31 hónappal korábban szállt le az Oceanus Procellarumon, hogy akkor a puha leszállás révén a holdfelszín közeli vizsgálatát végezze, azzal a konkrét céllal, hogy kikövezze az Apollo űrhajósok útját. A Surveyor–3 azonosításával véglegesedett az új holdexpedíció úti célja.
A legénység kiválasztása