Информационный центр "центральный дом знаний". Хрущевской оттепель: сфера управления

Apollo-16. 16 апреля 1972 г. в 17 ч 54 мин по Гринвичу стартовала ракета-носитель Saturn-V и корабль Apollo-16 с экипажем: Джон Янг (командир корабля), Томас Маттингли (пилот командного отсека) и Чарльз Дьюк (пилот лунного корабля).

Программой полета предусматривалась посадка лунного корабля Apollo-16 на высокогорном Плато Калей в районе кратера Декарт, три выхода астронавтов Янга и Дьюка на поверхность Луны, поездки на луноходе и исследование Луны в районе кратера Декарт, (рис. 44.6). Расчетная продолжительность полета 12 сут 3 ч 36 мин.

Рис. 44.6. Места посадок лунных кораблей Apollo, точки падения ступеней
S-IVB ракет-носителей и взлетных ступеней лучнного корабля
Описание места посадки

Место посадки Apollo-16 находится в районе кратера Декарта, вблизи кратеров Абу-ль-фида, Кант, Цёльнер, Андель. Это южная часть высокогорного района Луны с высотами 7800-8050 м выше поверхности сферы Луны радиуса 1738км.


Рис. 44.7(а) Топографическая карта района посадки Apollo-16.
Разность высот между линиями равных уровней составляет 10 м. Цифра на линии уровня, например 8050, обозначает высоту уровня в м над поверхностью сферической Луны радиуса 1738 мм.

б)



Рис. 47.7 (б,в). Место посадки Apollo-16

Координаты расчетного места посадки 9°00"01" ю. ш. 15°30"59" в д., и высота 7830 м. над поверхностью сферической Луны радиуса 1738 км. (рис. 44.7).

Эскиз исследуемого астронавтами Apollo-16 участка Луны в районе кратера Декарт приведен на рис. 44.7.


Рис. 44.8. Участок Луны исследованный астронавтами Apollo-16

Исследования на поверхности Луны

Программа предусматривала три выхода астронавтов из лунного корабля на поверхность Луны продолжительностью по 7 ч каждый, наблюдение, исследование, сбор образцов лунных пород и установку на Луне комплекта научных приборов для пассивных и активных сейсмических исследований, измерений магнитного поля и теплового потока из внутренней области к поверхности Луны. Приборы связываются электрической цепью; источником энергии является термоэлектрический генератор мощностью 70 ватт, передача данных на Землю осуществляется по микроволновой радиолинии.

Измерения, проведенные в районе Апеннин в месте посадки Apollo-16 показали, что тепловой поток к поверхности Луны около 3/4-10 -6 кал/см 2 сек. Среднее значение теплового потока у Земли только в 3 раза больше. Тепловой поток к поверхности Луны является следствием распада радиоактивных элементов. В образцах лунных пород исследованных на Земле, их оказалось очень много. Однако, такие образцы не могут быть во всей Луне, если бы они были, то внутренняя область Луны была бы полностью расплавлена.

Прибор для пассивного сейсмического исследования позволяет обнаружить естественные колебания почвы или удары о Луну частей космических аппаратов и метеоритов. Такие сигналы принимаются на Земле с мест посадок Apollo-12, 14 и 15 и наблюдается увеличение их силы, когда Луна находится на самом далеком и самом близком расстояниях от Земли, объяснения этому не найдено.

Новейшие исследования результатов падения на Луну космических аппаратов показали, что Луна покрыта корой толщиной 64 км, существенно отличающейся от вещества, составляющего внутреннюю область Луны.

Магнитное поле Луны может изменяться по амплитуде, частоте и направлению, поэтому магнитометры устанавливаемые на поверхности Луны, производят измерения поля в трех перпендикулярных направлениях тремя датчиками.

Постоянная составляющая магнитного поля Луны, измеренная в месте посадки Apollo-12, оказалась равной 35 гамма, в несколько раз больше чем ожидалось. Два измерения в месте посадки Apollo-14 дали значения величины магнитного поля 43 и 103 гамма в двух разных точках. Магнитное поле Луны очень мало, но компас показал бы Север, если трение было бы сделано бесконечно малым.
Изменения магнитного поля по времени у поверхности Луны сильно зависят от электрической проводимости Луны. Электропроводимость горных пород изменяется с изменением температуры, поэтому данные магнитных измерений можно, использовать для вычисления температуры внутри Луны. Если воспользоваться имеющимися измерениями магнитного поля и подсчитать температуру, то оказывается, что Луна внутри сравнительно холодная. Ее температура 600-800° С. Но существует и другая точка зрения, заключающаяся в том что метод подсчета температуры содержит ошибки, на самом деле Луна внутри имеет более высокую температуру. Интересно, какая из этих двух точек зрения окажется справедливой.

Исследования Луны с орбиты ИСЛ

В местах посадки кораблей Apollo исследуемая астронавтами поверхность Луны органичивается несколькими километрами и в сравнении со всей поверхностью исследуется только точка. Однако, проведя дополнительные исследования с орбиты ИСЛ можно проэкстраполировать некоторые данные, полученные на поверхности на всю Луну. С этой цельюна борту основного блока в служебном отсеке установлен комплект приборного оборудования, содержащий:

Первоначально Apollo-16 выводится на эллиптическую орбиту ИСЛ с параметрами 111/314 км. Через несколько часоа корабль переводится на посадочную орбиту с параметрами 14,8/111 км, с которой через 17 1 / 2 ч после расстыковки лунный корабль совершает посадку.

В течение 17½ ч с помощью комплекта приборов, установленных в служебном отсеке, производятся исследования и фотографирование Луны с орбиты ИСЛ. Перед посадкой лунного корабля основной блок переводится на круговую орбиту ИСЛ с высотой 111 км над поверхностью Луны. В течение следующих трех суток продолжаются исследования Луны с орбиты ИСЛ. За 20 ч до старта второй ступени лунного корабля с поверхности Луны изменяется плоскость орбиты основного блока, чтобы он оказался в наивыгоднейшем положении для встречи и стыковки. За несколько часов до выхода на траекторию возвращения к Земле Apollo-16 переводится на орбиту с параметрами 104/141 км для запуска c борта корабля ИСЛ.

Фотографирование Луны с орбиты ИСЛ

Панорамное фотографирование Луны с орбиты ИСЛ дает снимки с высокой разрешающей способностью, по которым определяется возвышение поверхности Луны вдоль следа траектории полета. Для этой цели используются два фотоаппарата и лазерный альтиметр. Фотоаппараты снабжены автоматическим управлением. Фотокамера непрерывно вращается в плоскости, перпендикулярной к траектории полета для осуществления панорамного сканирования. Она покачивается вперед и назад для получения стереопокрытия. Чтобы избежать смазывания изображения автоматически компенсируется поступательное движение основного блока. Кроме того одним из датчиков определяется отношение поступательной скорости к высоте над поверхностью Луны и автоматически вводится коррекция. Снимки, сделанные с высоты 111 км, получаются с разрешающей способностью 1-1,8 м.

Вторая 76 мм картографическая фотокамера имеет соединенные в одном блоке два фотоаппарата. Фотографирование Луны осуществляется через 76 мм картографическую линзу, одновременно другим аппаратом, направленным точно в противоположную сторону, фотографируется звездное небо. В дальнейшем это позволяет определить положение фотокамеры в пространстве и очень точно зафиксировав объекты поверхности Луны.

Орбита основного блока непрерывно определяется наземными станциями слежения с точностью 2-3 м. Лазерный альтиметр определяет расстояние между основным блоком и Луной с точностью около 1 м. Вычитанием мы получаем возвышение лунной поверхности. На рис. 44.9 представлены результаты измерений возвышения лунной поверхности с помощью лазерного альтиметра, произведенных в полете Apollo-15.

Рис. 44.9. Возвышения Лунной поверхности измеренные лазерным
альтиметром в полете Apollo-15

Анализ результатов показывает, что центр массы Луны смещен на 2 1 /2 км от центра объема в сторону середины расстояния между Морем Ясности и Морем Кризисов. Уже около двух лет известно, что в этих двух Морях находятся две самых больших гравитационных аномалии на видимой поверхности Луны.

Химические исследования с орбиты ИСЛ

С орбиты ИСЛ в полете Apollo-16 проводятся три различных исследования химического состава лунной поверхности непосредственно под основным блоком, позволяющие экстраполировать результаты, полученные астронавтами в месте посадки на всю Луну. Чувствительными приборами обследуется ограниченная площадь на лунной поверхности. Измерения, произведенные из любой точки орбиты ИСЛ, есть среднее значение величины для нескольких квадратных километров поверхности Луны под основным блоком.

Приемником рентгеновской флуоресценции и стандартным методом обработки измерений определяются входящие в состав лунной почвы элементы: литий, бериллий, бор, углерод, азот, кислород, неон, натрий, магний, алюминий, кремний и измеряется их количественный состав.

На рис. 44.10 показано изменение отношения алюминия к кремнию по долготе для одного оборота вокруг Луны по измерениям, произведенным в полете Apollo-15.

Измерения альфаспектрометром энергии альфа частиц происходящих при распаде радона, позволяет определить количество тория и урана в горных породах.

Рис. 44.10 Отношение интенсивностей Al/Si по долготе для одного оборота
вокруг Луны. По измерениям в полете Apollo-15.

Гаммаслектрометром измеряется энергия и длина волны g -излучения. По ним определяются типы горных пород и составляется карта распределения различных типов горных пород по поверхности Луны. Эти исследования дают информацию о природе и эволюции Луны.

Масс-спектрометром определяется состав и плотность газовых молекул вдоль траектории полета. В течение 40 ч полета Apollo-15 по орбите ИСЛ было обнаружено много различных газов. До сих пор неясно почему приборы зарегистрировали вокруг Луны большое количество газа.

Приемоответчик, работающий в S-диапазоне, используется для регистрации небольших вариаций гравитационного поля Луны.

Если большая глыба, вещество с поперечником в 75 km и плотностью в 2 раза, больше, чем плотность Луны, окажется под орбитой полета Apollo-16, то корабль, приближаясь к ней, будет испытывать притяжение и скорость его станет возрастать, когда он пролетит над глыбой и начнет удаляться от нее, сила притяжения глыбы будет тормозить движение корабля и его скорость начнет уменьшаться. Эти небольшие изменения скорости измеряются с высокой точностью. С Земли на корабль посылается радиоволна очень стабильной частоты 2114 Мгц. Принятая кораблем частота умножается на постоянную 240/221 и передается на Землю. По допплеровcкому сдвигу частоты, принятой на Земле с летящего корабля, определяются небольшие изменения его скорости.

По измеренным вариациям скорости полета корабля определяются изменения гравитационного поля Луны вдоль следа орбиты ИСЛ.

Программа поездок на луноходе и исследований Луны в полете Apollo-16 приведена в таблице 28.

Старт ракеты-носителя Saturn V с кораблем Apollo-16 произведен в расчетное время в 28 ч 54 мин 16 апреля (здесь и далее время московское)*. Перед стартом был обнаружен выход из строя гироскопа в дублирующей системе * Полет корабля Apollo 16 проходил после сдачи книги в печать. Отчетов NASA о полете еще не было. В описании полета использованы материалы зарубежных информационных агенств, указанные в нем цифры требуют дополнительного уточнения.
управления ракеты-носителя Saturn V. Однако, анализ неисправности показал, что опасность не настолько велика, чтобы откладывать полет. В 21 ч 06 м последняя ступень ракеты-носителя с кораблем Apollo-16 вышла на орбиту ожидания с параметрами 172/176 км.

Второе включение ЖРД ступени S-IVB было произведено в 23 ч 13 мин. Двигатель проработал 343 сек и вывел корабль Apollo-16 на траекторию полета к Луне. 17 апреля в 0 ч 13 мин, когда корабль находился на расстоянии 11 000 км от Земли, закончилось перестроение отсеков Apollo. В 1 ч 09 мин корабль Apollo-16 отделился от ступени S-IVB.

В 4 ч 45 мин астронавты увидели в окно командного отсека летящие крупные хлопья и поток частиц коричневого цвета. От лунного корабля отделялась разрушающаяся теплоизоляция. В начале возникло предположение, что разрушение теплоизоляции происходит из-за утечки из какого-либо бака на лунном корабле.

Таблица 28

Основные этапы полета Apollo-16 приведены в табл. 29.

Было принято решение немедленно произвести проверку, баков. В 5 ч 15 мин астронавты Янг и Дьюк перешли в лунный корабль, и была произведена проверка баков. Ни в одном из баков не было обнаружено падения давления, что свидетельствовало об отсутствии утечки. В дальнейшем специалисты пришли к выводу, что разрушалась краска на кремнийорганической основе, являющаяся дополнительным средством теплоизоляции на случай, если корабль будет запущен на сутки позже и соответственно на сутки позже лунный корабль совершит посадку на поверхность Луны и будет находиться при более высоком восхождении Солнца. Поскольку старт произведен в расчетное время, необходимость в дополнительной теплоизоляции не возникает. Наиболее вероятной причиной разрушения, по-видимому, явилось попадание на изоляцию струи газов из ЖРД системы управления ориентацией основного блока.

Таблица 29

17 апреля после 8 ч отдыха и завтрака астронавты провели эксперименты по электрофорезу в условиях невесомости и регистрировали вспышки фосфенов. В 22 ч 20 мин 17 апреля корабль находился на половине расстояния между Землей и Луной.

18 апреля в 3 ч 26 мин была произведена первая коррекция траектории полета. Маршевый ЖРД служебного отсека проработал около 2 сек. и сообщил кораблю приращение скорости 3,75 м/сек. В 5 ч 59 мин, в соответствии с программой астронавты Янг и Дьюк перешли в лунный корабль для проверки бортовых систем. Проверка продолжалась два часа. 18 апреля после 8 ч отдыха Маттингли проводил очередную коррекцию гиростабилизированной платформы, наблюдая в телескоп планету Юпитер, внезапно зажегся аварийный сигнал, показывающий, что не происходит поворота одного из гироблоков. С Земли были переданы команды, которые Маттингли ввел в бортовую ЭЦВМ, и гироблок снова начал поворачиваться. Наблюдать звезды в телескоп было очень трудно из-за того, что вокруг корабля летали частицы отслоившейся краски. Поэтому Маттингли произвел выставку гироплатформы по Солнцу и Луне, наблюдавшимся без затруднений.

Проведенная имитация выставки гироплатформы на корабле Apollo-17 показала, что при заданной последовательности операций происходит отказ бортовой ЭЦВМ. Чтобы избежать повторения подобной неисправности, которая будет особенно опасной при переводе корабля на орбиту ИСЛ и при других маневрах была изменена последовательность операций. Руководители полета заявляли, что если бы не удалось устранить эту неисправность, от перевода корабля на орбиту ИСЛ пришлось бы отказаться, и он, облетев Луну на расстоянии 131 км, должен был возвратиться на Землю.

18 апреля вместо 20 ч 24 мин астронавтов разбудили на час раньше в связи с тем, что отказала автоматическая система переключения антенн. На трассе Земля - Луна корабль Apollo непрерывно вращается вокруг продольной оси, чтобы был равномерный нагрев корпуса Солнцем. Передатчик телеметрической информации, работающий на две антенны, автоматически переключается синхронно с вращением корабля на ту антенну, которая обращена к Земле. Отказ автоматического переключения привел к тому, что после каждого 11-минутного сеанса передачи телеинформации следовал перерыв продолжительностью 7,5 мин. В начале астронавты производили переключение антенн вручную, а затем была исправлена автоматическая система переключения.

Астронавты продолжали наблюдения фосфенов. В течение часа не зарегистрировали ни одной вспышки. Однако затем начали наблюдаться серии вспышек, и в течение часа Дьюк зарегистрировал 20 вспышек, а Янг 50. Маттингли не зарегистрировал ни одной, что пока не нашло объяснения.

19 апреля в 2 ч 44 мин астронавты Янг и Дьюк перешли в лунный корабль для очередной проверки бортовых систем. Провели тренировку по надеванию скафандров в условиях невесомости. Скафандр Дьюка оказался очень тесным. Янгу было очень трудно застегнуть «молнию» на спине скафандра Дьюка.

В 5 ч 07 мин корабль Apollo-16 вошел в поле тяготения Луны. Коррекция траектория, намеченная на 18 ч 23 мин, была отменена. При сближении с Луной на расстоянии примерно 30 000 км астронавты вели съемку Луны из командного отсека. В 18 ч 53 мин, когда корабль находился на расстоянии 21 000 км от Луны, была сброшена дверка, закрывающая комплект научных приборов, установленный в служебном отсеке.

В 23 ч 12 мин корабль Apollo-16 скрылся за диском Луны. В 23 ч 23 мин, когда корабль находился за Луной, был включен ЖРД служебного отсека, который проработал 375 сек и уменьшил скорость примерно на 1 км/сек. Когда корабль вышел из-за лунного диска, измерения показали, что он перешел на орбиту ИСЛ с параметрами 106/304 км. На третьем витке начальной орбиты ИСЛ астронавтам было разрешено перевести корабль на низкую эллиптическую орбиту, с которой производится посадка на Луну.

20 апреля в 3 ч 33 мин за Луной был включен ЖРД служебного отсека и проработал 24,2 сек, скорость корабля уменьшилась на 60 м/сек. Если бы ЖРД проработал на одну сек дольше расчетного времени, то корабль перешел бы на траекторию столкновения с Луной. Фактическая орбита корабля имела параметры 19,6/109,3 км. После ужина в 7 ч 24 мин начался очередной девятичасовой период отдыха астронавтов.

В 0 ч 03 мин 20 апреля, на 39 мин позже расчетного времени, на Луну упала ступень S-IVB ракеты-носителя Saturn V. Предполагалось, что ступень упадет в 220 км к западу от места посадки корабля Apollo-12 в Океане Бурь. Фактически ступень упала в 102 км к северу от места посадки Apollo-12. Скорость при падении равнялась 2,6 км/сек. При весе ступени около 15 т сила удара была эквивалентна взрыву 11 т тротила. Падение ступени было зарегистрировано сейсмометрами в местах посадок кораблей Apollo-12, 14 и 15. Анализ распространения сейсмической волны показал, что до глубины 24 км Луна имеет гетерогенную структуру. На глубине 64 км скорость сейсмической волны возросла до 8,8 км/сек. В настоящее время трудно объяснить какая структура лунных пород может привести к такому повышению скорости.

У экипажа корабля Apollo-15 наблюдались весьма значительные потери калия, у Скотта и Ирвина, выходивших на поверхность Луны, - до 15%, а у Уордена до 10%. Калий выделяется под действием нервных потрясений и выводится из организма мочой. Потеря калия может приводить к апатии, слабости и сердечной аритмии. У Скотта и Ирвина наблюдалась сердечная аритмия. Значительная потеря калия может вызвать паралич дыхательных мышц или остановку сердца.

Поэтому для экипажа корабля Apollo-16 была приготовлена пища с повышенным содержанием калия. Для Янга и Дьюка, которым предстоял выход на Луну, предусмотрено получение с пищей 135 миллиэквивалентов калия в сутки, для Маттингли - 105.

Янг и Дьюк перешли в лунный корабль в 18 ч 02 мин и начали проверку бортовых систем. Ими была обнаружена неисправность в системе управления остронаправленной антенны. На устранение этой неисправности ушло около часа.

На 12 витке по орбите ИСЛ в расчетное время 21 ч 07мин, когда корабль находился за Луной, было произведено мягкое разделение лунного корабля от основного блока. В момент разделения параметры орбиты были 19,8/107,2 км.

В 22 ч 34 мин 17 сек Маттингли должен был включить ЖРД служебного отсека и перевести основной блок на орбиту встречи с параметрами 96/127 км. В 23 ч 04 мин лунный корабль вышел из-за Луны, Янг и Дьюк сообщили, что ЖРД служебного отсека не включался. Когда была восстановлена связь с основным блоком, Маттингли доложил, что при проверке перед включением ЖРД он обнаружил неисправность резервной системы управления отклонением ЖРД на кардане. В таком случае инструкцией запрещается включение ЖРД.

На пульте управления в командном отсеке имеется индикатор, указывающий отклонение ЖРД на кардане. При подключении резервной системы управления вектором тяги Маттингли обнаружил, что стрелка индикатора колеблется, это означало, что ЖРД в карданном подвесе не зафиксировался и качается относительно оси рыскания. Возникла весьма критическая ситуация. В связи с тем, что основной блок не был переведен на орбиту встречи, посадка лунного корабля была отложена.

Центр управления полетом располагал 10 ч (пять витков по орбите ИСЛ) для оценки аварии и принятия решения о возможности использования ЖРД служебного отсека. Если бы оказалось, что включение ЖРД могло привести к гибели корабля и экипажа, то предусматривалась немедленная стыковка основного блока с лунным кораблем и использование ЖРД посадочной ступени лунного корабля для возвращения на Землю. Так как это было сделано при аварии Apollo-13 в 1970 г

После разделения лунный корабль находился на расстоянии 180 м от основного блока. Когда была обнаружена неисправность и могла потребоваться аварийная стыковка, Центр управления полетом передал команду Маттингли сблизиться с лунным кораблем до расстояния 30 м, используя ЖРД реактивной системы управления ориентацией и совершать полет строем, соблюдая эту дистанцию. Основной блок и лунный корабль были ориентированы так, чтобы можно было немедленно начать операции по стыковке.

Для определения причины и серьезности аварии на Земле проводились испытания аналогичных двигательных установок, ситуация воспроизводилась на моделирующих устройствах, велись расчеты на вычислительных машинах. Группы анализа работали в Центре управления полетом в Хьюстоне, в приборной лаборатории Массачусетского политехнического института и на заводе фирмы North American Rockwell в Дуани. Анализ показал, что, пбо-видимому, произошел обрыв электрической цепи в контуре обратной связи системы управления сервоприводами отклонения ЖРД на кардане. Подобная авария произошла в свое время на корабле Apollo-9. Специалисты пришли к выводу, что ЖРД можно использовать. Даже если выйдет из строя основная система управления вектором тяги и произойдет автоматическое переключение на частично неисправную резервную систему, то угрозы разрушения корабля не возникнет.

21 апреля на 15 витке по орбите ИСЛ Маттингли получил указание включить ЖРД служебного отсека. ЖРД был включен в 4 ч. 16 мин, проработал 6 сек и перевел основной блок на орбиту с параметрами 98,2/125,4 км. ЖРД посадочной ступени лунного корабля был включен в 5 ч 11 мин на 16 витке по орбите ИСЛ. В связи с тем, что лунный корабль совершил три дополнительных витка, он оказался в момент включения ЖРД на 6,4 км южнее и на 4,8 км выше расчетной точки, вследствие возмущения орбиты ИСЛ аномалиями гравитационного поля Луны. Программа работы ЖРД посадочной ступени была рассчитана, так чтобы компенсировать возмущение орбиты и обеспечить посадку лунного корабля в расчетном месте. Торможение началось на расстоянии 370 км от точки посадки. Полет на завершающем участке висения перед посадкой продолжался дольше номинального времени, так как Янгу пришлось маневрировать, выбирая ровное место. Дьюк дважды обращал внимание Янга на камни, которые могли помешать посадке. Фактическое место посадки оказалось на 150 м севернее и 215 м западнее расчетной точки. Согласно докладу астронавтов участок посадки на 30-40% загроможден большими камнями.

Еще находясь на орбите ИСЛ во время анализа аварии, происшедшей на борту основного блока, Янг и Дьюк просили: разрешения у Центра управления полетом отдохнуть перед выходом на поверхность Луны.

Период отдыха астронавтов на Луне начался в 8 ч 50 мин.

После посадки Apollo-16 работа на Луне осуществлялась. по новой программе. Так как посадка была произведена почти на 6 ч позже ранее запланированного срока.

Из-за аварии в системе управления вектором тяги ЖРД служебного отсека лунный корабль и служебный отсек сделали 3 лишних витка по орбите ИСЛ, и расход бортовых ресурсов превысил норму.

Решено было сократить на одни сутки полет по орбите ИСЛ основного блока после стыковки со взлетной ступенью лунного корабля, чтобы не включать лишний раз ЖРД служебного отсека с неисправной системой управления вектором тяги.

21 апреля астронавты Янг и Дьюк проснулись в 17 ч. Дьюк перед сном принимал снотворное «секонол». После подготовки к выходу кабина была разгерметизирована в 19 ч 49 мин и в 20 ч Янг и Дьюк вышли на поверхность Луны.
Осмотрев поверхность, они обнаружили, что им удалось посадить лунный корабль в самом центре кратера диаметром 50 м с высотой стенки 4-5 м. Только в центре кратера имелась ровная площадка, а склоны поднимались под углом 30°.

Астронавты установили на Луне ультрафиолетовый спектрограф в тени лунного корабля, направив его вначале на туманность в созвездии Лебедя, а, примерно, через час навели его на Землю для съемки водородной геокороны в ультрафиолетовых лучах. Затем они спустили с лунного корабля луноход и смонтировали его в рабочее положение. При проверке лунохода была обнаружена неисправность в одном из аккумуляторов и в системе рулевого управления задних колес.

Затем астронавты приступили к установке научных приборов на поверхности Луны на расстоянии 100 м от лунного корабля. Дьюк пробурил три скважины глубиной 3 м. В двух были установлены зонды для измерения теплового потока к поверхности Луны. Третья скважина бурилась для получения образцов грунта.

Закончив с установкой научных приборов, астронавты на луноходе направлись на Запад к кратеру Флаг, который был на расстоянии 1,6 км от места посадки. Там они произвели сбор образцов и отправились к кратеру Опук, произвели сбор образцов и сняли панораму кратера. Астронавты провели измерения портативным магнитометром. От кратера Спук они направились к кратеру Плам и Бастер, провели сбор образцов и вернулись в лунный корабль в 2 ч 57 мин 22 апреля.

Первый выход на поверхность Луны продолжался 7 ч 11 мин. Общая протяженность поездки на луноходе 4,2 км.

Астронавты обнаружили, что тончайший верхний слой грунта в несколько миллиметров имеет серый цвета грунт под ним белый. Считают,что серый цвет верхнего слоя объясняется воздействием космических лучей солнечного ветра и метеорной пыли. Ученые считают, что грунт в районе посадки Apollo-16 более древний, чем в местах посадки предыдущих кораблей.

Астронавты отмечали легкость управления луноходом, несмотря на то, что задние колеса буксовали как на снегу. При движении против Солнца или от Солнца трудно ориентироваться на местности. В некоторые моменты они теряли ориентировку. От кратера Спук они возвращались по колее и считают что иначе они могли заблудиться.

Расчеты показывают, что во время выхода астронавтов температура на освещенной Солнцем стороне была плюс 46°С, а в тени минус 65° С. Однако Янг жаловался, что он мерзнет даже находясь на Солнце и совершая активную работу.

В 6 ч. 54 мин 22 апреля начался период отдыха астронавтов. Спали они 7 ч без скафандров в гамаках, подвешенных в лунном корабле.

Второй выход на поверхность Луны начался в 19 ч 34 мин. Погрузив на луноход необходимые предметы в 20 ч 20 мин астронавты поехали поперек Плато Калей к горе Каменной. Они ехали со скоростью 12 км/час, но затем, камни, загромождавшие путь, заставили снизить скорость до 6 км/час.

Первая остановка была сделана у Каменной горы в 4,1 км от лунного корабля. Это расстояние они проехали за 30 мин. Остановка продолжалась 40 мин. За это время они собирали образцы лунного грунта и фотографировали местность.

Затем они начали подъем на луноходе на Каменную гору. Крутизна склона в среднем составляла 10°, а иногда достигала 20°. Подъем шел тяжело, так как грунт напоминал вспаханное поле. От тряски вышел из строя индикатор дифферента лунохода. В дальнейшем дифферент определяли на Земле и сообщали астронавтам. Один раз они сообщили, не знают что происходит в данный момент подъем или спуск. С Земли им сказали, что в этот момент они совершали сравнительно крутой подъем.

От тряски отломилось пылезащитное крыло от переднего колеса и астронавтов засыпало пылью. Позже почти полностью вышла из строя система навигации лунохода и они возвращались к лунному кораблю по колее. Были неполадки и в системе рулевого управления. Несмотря на эти неполадки при движении на гору они развивали скорость до 8 км/час, а с горы до 11 км/час. И только большое количество камней заставляло их снижать скорость до б км/час.

Вторую остановку, продолжительностью 48 мин, они сделали на склоне горы. Третья остановка еще выше у кратера Краун, четвертая в месте максимального подъема у группы из 5 кратеров, названной Чинко. С наивысшей точки подъема они видели лунный корабль, фотографировали местность, произвели сбор образцов, переворачивали большие камни в поисках кристаллических образцов вулканического происхождения. Астронавты возвратились в лунный корабль 23 апреля в 2 ч 57 мин. Выход продолжался 7 ч 23 мин. Астронавты проехали на луноходе 11,5 км и собрали 40,5 кг образцов лунных пород.

Третий выход на поверхность Луны начался в 18 ч 33 мин. Навигационную систему лунохода удалось исправить и астронавты поехали к краю Северного лучевого кратера.

Расстояние в 5 км они проехали за 35 мин. По пути исследовали и описывали местность, в частности отметили, что вокруг много недавно образовавшихся кратеров.

У края кратера, к которому они поднялись по склону, крутизной 15°, они обнаружили много камней. Некоторые были размером 10-15 м. Камни покрыты слоем пыли. По просьбе ученых они откололи образцы от белого и черного камней. Затем они подошли к самому краю кратера. Глубина кратера по измерениям с Земли составляет 400 м, диаметр 1200 м. Они не могли увидеть дна кратера и отметили, что внутренняя стенка очень крутая (60°).

Большое неудобство доставляли сумки для образцов, приклеенные липкой лентой к наспинному ранцу астронавтов. Из-за высокой температуры (87° на Солнце) клей растапливался и сумки отрывались.

У Северного лучевого кратера астронавты пробыли около часа. В 21 ч 41 мин они двинулись в обратный путь и покрыли расстояние до лунного корабля за 28 мин. На одном участке скорость лунохода достигла 16 км/ч. С Земли им посоветовали уменьшить скорость.

Вернувшись к Лунному кораблю, они установили луноход на расстоянии 100 м от места посадки, чтобы телевизионная камера лунохода могла снимать старт взлетной ступени с Луны. Сняли пленку из ультрафиолетового спектрографа. Перед возвращением в лунный корабль, астронавты долго очищали щеткой скафандры от лунной пыли. Третий выход закончился в 0 ч 03 мин 24 апреля и продолжался 5 ч 40 мин. Протяженность поездки на луноходе составила 11,4 км.

Старт взлетной ступени с Луны был произведен в 4 ч 26 мин 24 апреля. Взлетная ступень вышла на начальную орбиту ИСЛ с параметрами 16,5/75 км. Через 10 мин после старта Янг сообщил, что он видит основной блок. Стыковка была произведена в 6 ч 35 мин, позже расчетного времени на 18 мин, так как Маттингли по заданию руководителей полета облетел и осмотрел взлетную ступень, чтобы определить, какие детали от нее отвалились при старте с Луны. Маттингли сообщил, что это были куски теплоизоляции.

Общая продолжительность пребывания Янга и Дьюка на Луне составила 71 ч 02 мин, а три выхода на поверхность. Луны в общей сложности составили 20 ч 14 мин.

Всего Янг и Дьюк собрали 111 кг образцов горных пород и лунного грунта.

24 апреля астронавтов разбудили в 18 ч 13 мин. В течение 45 мин им передавали иструкции, которые они должны внести в план полета. Затем они перенесли из взлетной ступени в командный отсек все вещи, подлежащие возвращению на Землю, и закрепили их. Трудно было разместить и закрепить камень весом 18 кг.

В 23 ч 54 мин была отделена взлетная ступень. Предполагалось по команде с Земли затормозить взлетную ступень и сбросить ее на Луну. Однако, в связи с неоднократным изменением программы, не был поставлен в нужное положение переключатель на пульте управления для приема команд с Земли. После отделения взлетная ступень начала кувыркаться, стабилизировать ее не удалось, она осталась на орбите ИСЛ, просуществует около 250 суток после чего, под влиянием лунного тяготения, упадет на Луну.

0 ч 57 мин 25 апреля Маттингли подал команду на сброс автоматического спутника весом 40 кг, он в течение года будет передавать измерения магнитного поля и космического излучения.

Перед включением ЖРД служебного отсека для перевода основного блока на траекторию полета к Земле, астронавтов предупредили, что будет подаваться аварийный сигнал, поскольку дублирующая система управления вектором тяги неисправна. Астронавты не должны обращать внимания на аварийный сигнал. Исследование этой ситуации на Земле показало, что опасности для астронавтов не возникает даже в случае, если во время работы ЖРД служебного отсека откажет основная система регулирования направления вектора тяти и произойдет автоматическое переключение на дублирующую систему. В этом случае корабль станет раскачиваться и вибрировать, однако ЖРД все же обеспечит требуемый импульс, и корабль перейдет на траекторию полета к Земле близкую к расчетной.

Кронштейн, на котором выносится из служебного отсека масс-спектрометр, заклинило, и его не удалось убрать. Это нарушает центровку основного блока и недопустимо в момент включения ЖРД для перевода корабля на траекторию полета к Земле, поэтому Маттинтли произвел отстрел кронштейна вместе с прибором.

ЖРД служебного отсека был включен на 64 витке полета основного блока по орбите ИСЛ в 5 ч 15 мин, когда корабль находился за Луной. ЖРД проработал нормально 162 сек, израсходовав около 5 т топлива, и перевел основной блок на траекторию возвращения к Земле.

25 апреля в 17 ч 36 мин корабль вошел в поле тяготения Земли. В 18 ч, когда он находился на расстоянии 330 000 км от Земли, была произведена первая коррекция траектории полета, с помощью ЖРД РСУ, которые проработали 8 сек.

В 23 ч 15 мин 25 апреля Маттингли вышел в открытый космос, когда корабль находился на расстоянии около 300 000 км от Земли. Маттингли был соединен фалом длиной 7,6 м с комадным отсеком, по которому подавался в скафандр кислород и вода. Он перенес в командный отсек касету с отснятой пленкой из панорамной камеры, весящую 32,7 кг. При втором выходе он принес касету с отснятой пленкой топографической камеры. Выход Маттингли продолжался 62 мин. Частота пульса у него была 130-168 ударов, а у Янга и Дьюка 70-80 ударов в мин.

27 апреля астронавтов разбудили в 16 ч 10 мин. Основной блок находился на расстоянии от Земли примерно 80 000 км.

В последний день полета индикатор на пульте управления показал неисправность основной системы управления и навигации. Специалисты с Земли сказали, что, несмотря на показания аварийного индикатора, астронавты могут пользоваться системой во время управляемого спуска в атмосфере Земли. Один из астронавтов ударил ногой по пульту управления, аварийный сигнал погас и больше не загорался.

В 19 ч 31 мин, когда основной блок находился на расстоянии 44 000 км от Земли, была проведена последняя коррекция траектории полета.

После отделения служебного отсека, командный отсек вошел в атмосферу в 22 ч 30 мин. При этом его скорость составляла 11 026 м/сек. Приводнение произошло в 22 ч 45 мин в Тихом океане в точке с координатами 00°40" ю. ш., 156°03" з. д. на расстоянии 1,8 км от авианосца «Тикондерога».

«Аполло́н-16» (англ. Apollo 16 ), десятый пилотируемый космический корабль в рамках программы , пятая высадка людей на Луну. Первая посадка в горной местности, на плоскогорье неподалёку от кратера Декарт. Это была вторая, после Джей-миссия (англ. J-mission ) с акцентом на научные исследования. Командир экипажа Джон Янг и пилот лунного модуля Чарльз Дьюк провели на Луне почти трое суток - 71 час. Они совершили три поездки на «Лунном Ровере-2», общей протяжённостью 26,7 километра. Три выхода на поверхность Луны продолжались в общей сложности 20 часов 14 минут. Было собрано и доставлено на Землю 95,8 килограмма образцов лунной породы. В ходе этой экспедиции был установлен рекорд скорости передвижения по Луне на Лунном автомобиле - 18 км/ч.

Состав экипажей был официально объявлен 3 марта 1971 года, сразу после окончания трёхнедельного карантина для возвратившихся на Землю 9 февраля астронавтов «Аполлона-14», и более, чем за год до намеченного старта «Аполлона-16».

Основной

Джон Янг - командир

Томас Маттингли - пилот командного модуля

Чарльз Дьюк - пилот лунного модуля

На момент полёта командир «Аполлона-16» Джон Янг был самым опытным в отряде астронавтов США. Для него это был четвёртый космический полёт и второй полёт к Луне. Первый раз он летал в космос в 1965 году в качестве пилота космического корабля «Джемини-3». Второй раз в 1966 - командиром «Джемини-10». Свой первый полёт к Луне он совершил в мае 1969 года в качестве пилота командного модуля «Аполлона-10». В 1970 Янг был дублёром Джеймса Ловелла, командира .

Для Томаса (Кена) Маттингли это был первый полёт в космос. Он готовился к полёту «Аполлона-13» в качестве пилота командного модуля основного экипажа, но за три дня до старта был заменён дублёром из-за опасений, что заболеет краснухой, которую ему мог передать Чарльз Дьюк. Последний готовился к полёту «Аполлона-13», как дублёр пилота лунного модуля. Астронавты «Аполлона-13» из-за аварии не смогли совершить посадку на Луну, а Маттингли не заболел краснухой.

Для Чарльза Дьюка полёт тоже был первым. 20 июля 1969 года он был оператором связи (англ. CapCom - Capsule Communicator ) во время исторической высадки на Луну экипажа «Аполлона-11» Нила Армстронга и Эдвина Олдрина.

Дублирующий

Фред Хейз - командир

Стюарт Руса - пилот командного модуля

Эдгар Митчелл - пилот лунного модуля

Все члены дублирующего экипажа имели опыт полёта к Луне. Фред Хейз летал в качестве пилота лунного модуля «Аполлона-13». Стюарт Руса был пилотом командного модуля «Аполлона-14». Эдгар Митчелл летал вместе с ним, как пилот лунного модуля, и вошел в историю, как шестой человек, ступивший на Луну.

Команда поддержки

Филипп Чэпмен

Энтони Ингленд

Генри Хартсфилд, Мл.

Роберт Овермайер

Члены команды поддержки не проходили предполётной подготовки и, соответственно, не были кандидатами, которые могли бы претендовать на место в составе экипажа. Но они имели полномочия представлять основной и дублирующий экипажи на различных совещаниях, если последние были заняты в это время на тренировках. Во время полётов они, как правило, выполняли очень важные функции операторов связи (англ. CapCom - Capsule Communicator ).

Позывные кораблей

Командный модуль - «Каспер»- назван в честь героя популярного мультфильма. Этот вариант предложил Кен Маттингли, потому что на телекартинке астронавты на Луне были очень похожи на привидений.

Лунный модуль - «Орион», по названию созвездия. В древнегреческой мифологии - легендарный охотник. Лунный модуль «Аполлона-16» впервые доставил на Луну ультрафиолетовый телескоп, который, как охотник, сделал первые астрономические фотографии с поверхности Луны.

В процессе подготовки космического корабля к старту несколько раз возникала необходимость замены отдельных систем и узлов. В середине ноября 1971-го было решено заменить все три основных парашюта командного модуля из-за того, что в августе при посадке «Аполлона-15» один из них не раскрылся, и корабль садился на двух парашютах. 13 декабря1971 года связка ракета-носитель Сатурн V - «Аполлон-16» была перевезена из здания вертикальной сборки на стартовую площадку 39-А. Однако последующие испытания привели к разрушению одной из тефлоновых камер самовоспламеняющегося топлива для двигателей системы ориентации командного модуля. Поскольку в ходе испытаний использовался гелий, а не реальное топливо, ущерб был не очень велик. Но топливную камеру нужно было заменить, а для этого требовалось снять теплозащиту командного модуля. В это же время, в ходе испытаний, связанных с будущей орбитальной станцией «Скайлэб», были выявлены существенные дефекты, из-за которых не работали пирошнуры. Точно такой же пирошнур был установлен на «Аполлоне-16» для разделения лунного и командно-служебного модулей перед возвращением на Землю. Его также необходимо было заменить. В результате, впервые за всё время осуществления программы «Аполлон» было принято решение возвратить ракету-носитель со стартовой площадки в здание вертикальной сборки, а запуск, запланированный на 17 марта 1972 года, отложить. Обратная транспортировка состоялась 27 января 1972-го. Командно-служебный модуль был демонтирован и после всех замен снова водружён на своё место на вершине ракеты. 9 февраля «Аполлон-16» был окончательно установлен на стартовом столе. Следующее после 17 марта «окно» для запуска открывалось 16 апреля, далее - 14 мая.

В день запуска «Аполлона-16», 16 апреля 1972 года, первым в кабину корабля поднялся пилот командного модуля из дублирующего экипажа Стюарт Руса. В его обязанности входила проверка и, при необходимости, установка в нужное положение всех до единого переключателей на главной панели управления. В шпаргалке-инструкции всё, что ему необходимо было проделать, было расписано по 454 пунктам.

Примерно за три часа до старта свои места заняли члены основного экипажа. Командир Джон Янг - в левом кресле, пилот командного модуля Кен Маттингли - в центре, пилот лунного модуля Чарльз Дьюк - справа. Старт «Аполлона-16» с космодрома на мысе Канаверал в штате Флорида состоялся 16 апреля 1972 года в 17:54:00 UTC. Через 12 минут корабль вышел на расчётную околоземную орбиту. Далее в течение почти двух витков астронавты проверяли основные системы. На ночной стороне планеты они наблюдали грозы и лесные пожары в Африке.

Через 2 часа 33 минуты после старта был включён двигатель третьей ступени. Он отработал почти 6 минут, 341,9 секунды. «Аполлон-16» перешёл на траекторию полёта к Луне. Скорость корабля в этот момент составила 36 360 км/час. Ещё через 25 минут астронавты начали перестроение отсеков - манёвр, когда командно-служебный модуль отходит от третьей ступени, в верхней части которой находится лунный модуль, разворачивается в автоматическом режиме на 180°, стыкуется с лунным модулем и затем вытаскивает его из третьей ступени. По завершении разворота командно-служебный модуль находился примерно в 15 метрах от лунного модуля. Неожиданно для себя астронавты увидели вокруг третьей ступени и лунного модуля довольно плотное облако мельчайшего мусора. Для сближения на 4 секунды были включены двигатели системы ориентации служебного модуля. Но этого оказалось недостаточно. Потребовались ещё два очень коротких дополнительных включения, менее одной секунды каждое. Во время отхода от третьей ступени и разворота астронавтам не было слышно работы двигателей системы ориентации служебного модуля. Однако, когда расстояние между модулями сократилось до трёх метров, звук реактивных струй, ударяющих по обшивке лунного модуля, стал отчётливым. Астронавты увидели в иллюминатор летящие крупные хлопья и поток частиц коричневого цвета. Это разрушалась краска на кремнийорганической основе, которая была дополнительным средством теплоизоляции лунного модуля на случай, если корабль был бы запущен на сутки позже, и, соответственно, Солнце стояло бы на Луне выше над горизонтом. После стыковки на обшивке верхней части взлётной ступени лунного модуля были видны следы облетевшей краски. Кусочки и мелкие частицы краски окружали корабль вплоть до момента расстыковки на лунной орбите. Примерно через час после того, как экипаж доложил в Центр управления полетами в Хьюстоне о проблеме с частицами мусора, он получил инструкцию перейти в Лунный Модуль для его первого осмотра. Джон Янг и Чарльз Дьюк открыли переходной туннель и перешли в «Орион». Все системы корабля работали нормально. Никаких утечек в системах основного двигателя или двигателей системы ориентации не было. Через несколько минут астронавты вернулись в командный модуль. Второй осмотр лунного модуля был проведён на вторые сутки полёта. В ходе него предусматривались уборка корабля и проверка систем связи. Внутри лунного модуля было чисто, если не считать пары маленьких винтиков, которые проплыли мимо Янга и Дьюка и были ими немедленно собраны.

В самом начале третьих суток полёта Янг, Маттингли и Дьюк провели первый из двух запланированных экспериментов по наблюдению визуальных вспышек (фосфенов). Он продолжался 66 минут. (Такой же эксперимент в предыдущем полёте проводил экипаж «Аполлона-15»). Во время эксперимента Чарльз Дьюк надевал специальный шлем с нанесённой на стекло в районе глаз специальной чувствительной эмульсией для прямого измерения космических лучей, вызывающих визуальные вспышки. У Джона Янга глаза были закрыты повязкой, Кен Маттингли фиксировал результаты. Изначально предполагалось, что именно он будет в шлеме в течение всего эксперимента, но, по непонятной причине, он не видел ни одной вспышки. Маттингли стал единственным астронавтом после «Аполлона-11», который не наблюдал вспышек. Всего за 66 минут Янг и Дьюк отметили 70 вспышек. Командир наблюдал в среднем одну каждые 3,6 минуты, а пилот Лунного Модуля - одну каждые 1,3 минуты.

Параметры миссии

Масса:

• Стартовая масса: 2 921 005 кг

  Общая масса космического корабля: 46 782 кг

  • Масса командно-служебного модуля: 30 354 кг, из них КМ - 5840 кг, СМ - 24 514 кг

    Масса лунного модуля: (перед посадкой) - 16 666 кг, масса взлетной ступени при взлете с Луны - 4966 кг

Витков вокруг Земли: около двух до старта к Луне, около одного при возвращении

Перигей: 166,7 км

Апогей: 176,0 км

Наклонение: 32,542°

Период обращения: 87,85 мин

Витков вокруг Луны: 64

Периселений: 107,6 км

Апоселений: 315,4 км

Наклонение: 168°

Период обращения: 120 мин

Координаты места посадки: 8.97301° S - 15,50019° E или 8° 58" 22.84" S - 15° 30" 0.68" E

Стыковка - расстыковка командно-служебного и лунного модулей

ВКД (внекорабельная деятельность)

Янг и Дьюк - первая ВКД

Продолжительность: 7 часов 11 минут 02 секунды

Янг и Дьюк - вторая ВКД

Продолжительность: 7 часов 23 минуты 09 секунд

Янг и Дьюк - третья ВКД

Продолжительность: 5 часов 40 минут 03 секунды

Маттингли (Дьюк - в открытом люке КМ) - ВКД на пути к Земле

Продолжительность: 1 час 23 минуты 42 секунды

«Аполло́н-16» (англ. Apollo 16) - десятый пилотируемый космический корабль в рамках программы «Аполлон», пятая высадка людей на Луну. Первая посадка в горной местности, на плоскогорье неподалёку от кратера Декарт. Это была вторая, после Аполлона-15 Джей-миссия (англ. J-mission) с акцентом на научные исследования. Командир экипажа Джон Янг и пилот лунного модуля Чарльз Дьюк провели на Луне почти трое суток - 71 час. Они совершили три поездки на «Лунном Ровере-2», общей протяжённостью 26,7 километра. Три выхода на поверхность Луны продолжались в общей сложности 20 часов 14 минут. Было собрано и доставлено на Землю 95,8 килограмма образцов лунной породы. В ходе этой экспедиции был установлен рекорд скорости передвижения по Луне на Лунном автомобиле - 18 км/ч.

Экипаж:

• Джон Янг - командир
• Томас Маттингли - пилот командного модуля
• Чарльз Дьюк - пилот лунного модуля

Слева направо: Маттингли, Янг, Дьюк

В день запуска «Аполлона-16», 16 апреля 1972 года, первым в кабину корабля поднялся пилот командного модуля из дублирующего экипажа Стюарт Руса. В его обязанности входила проверка и, при необходимости, установка в нужное положение всех до единого переключателей на главной панели управления. В шпаргалке-инструкции всё, что ему необходимо было проделать, было расписано по 454 пунктам.

Примерно за три часа до старта свои места заняли члены основного экипажа. Командир Джон Янг - в левом кресле, пилот командного модуля Кен Маттингли - в центре, пилот лунного модуля Чарльз Дьюк - справа. Старт «Аполлона-16» с космодрома на мысе Канаверал в штате Флорида состоялся 16 апреля 1972 года в 17:54:00 UTC. Через 12 минут корабль вышел на расчётную околоземную орбиту. Далее в течение почти двух витков астронавты проверяли основные системы. На ночной стороне планеты они наблюдали грозы и лесные пожары в Африке.

Запуск «Аполлона-16»

В самом начале третьих суток полёта Янг, Маттингли и Дьюк провели первый из двух запланированных экспериментов по наблюдению визуальных вспышек (фосфенов). Он продолжался 66 минут. (Такой же эксперимент в предыдущем полёте проводил экипаж «Аполлона-15»). Во время эксперимента Чарльз Дьюк надевал специальный шлем с нанесённой на стекло в районе глаз специальной чувствительной эмульсией для прямого измерения космических лучей, вызывающих визуальные вспышки. У Джона Янга глаза были закрыты повязкой, Кен Маттингли фиксировал результаты. Изначально предполагалось, что именно он будет в шлеме в течение всего эксперимента, но, по непонятной причине, он не видел ни одной вспышки. Маттингли стал единственным астронавтом после «Аполлона-11», который не наблюдал вспышек. Всего за 66 минут Янг и Дьюк отметили 70 вспышек. Командир наблюдал в среднем одну каждые 3,6 минуты, а пилот Лунного Модуля - одну каждые 1,3 минуты.

К этому времени космический корабль был на расстоянии примерно 291 тыс.км от Земли. Скорость аппарата постоянно уменьшалась, т.к. он ещё не достиг сферы преоблагающего воздействия Луны. Во второй половине дня Джон Янг и Чарли Дьюк вошли в лунный модуль для включения питания и проверки систем, а также для подготовки модуля к посадке. Система функционировала, как положено. Команда одела свои скафандры и отрепетировала последовательность действий в день посадки. Под конец третьего полётного дня, в 59 часов 19 минут 45 секунд полётного времени, на расстоянии 330 902 км от Земли и 62 636 км от Луны скорость корабля начала увеличиваться за счёт преобладания гравитационного поля Луны.

После пробуждения в четвёртый полётный день команда начала подготовку к манёвру, который должен был вывести аппарат на окололунную орбиту. Примерно на расстоянии 20 635 км от Луны была сброшена крышка модуля научных инструментов (Scientific Instrument Module, SIM). Примерно через 74 часа после начала миссии Аполлон-16 скрылся за Луной, потеряв прямую связь с центром управления. Двигатель командно-сервисного модуля был включен на 6 мин 15 сек, благодаря чему аппарат вышел на окололунную орбиту с периселением 108 км и апоселением 315.6 км. После выхода на лунную орбиту Янг, Дьюк и Маттингли начали подготовку к переходу на орбиту снижения. Манёвр был проведён успешно, и периселений орбиты снизился до 19.8 км. Остаток четвёртого полётного дня заняли наблюдения, подготовка к активации лунного модуля, расстыковке и посадке.

Янг, Маттингли и Дьюк продолжили подготовку к активации и отстыковке лунного модуля вскоре после пробуждения. Янг и Дьюк вошли в лунный модуль для активации и проверки систем корабля. Несмотря на вход в ЛМ на 40 минут раньше запланированного, подготовка была завершена всего на 10 минут раньше из-за многочисленных задержек. Отстыковка произошла в 96 часов 13 минут 13 секунд полётного времени. В течение двух витков Маттингли готовил командный модуль к сдвигу на круговую орбиту, а Янг и Дьюк готовили лунный модуль к снижению. Во время тестов была замечена неисправность в резервной системе управляемого двигателя командного модуля. В данном случае командный центр мог приказать экипажам модулей отменить посадку и повторно стыковаться с целью использования двигателя лунного модуля для возвращения на Землю. Однако после нескольких часов анализа данных центр управления полётами пришёл к выводу, что неисправность может быть устранена, и Янг с Дьюком могут продолжать снижение. В результате снижение началось с задержкой в 6 часов, из-за которой Янг и Дьюк начали заходить на посадку с более высокой позиции, чем предыдущие миссии, с высоты около 20.1 км. На высоте 4000 м Янг уже мог полностью видеть посадочную площадку. После включения посадочного двигателя корабль занял посадочное положение на высоте 2200 м. Лунный модуль совершил посадку на 270 метров севернее и на 60 метров западнее запланированной точки через 104 часа 29 минут 35 секунд после старта с Земли, в 2:23:35 UTC 21 апреля.

Фотография лунной поверхности из посадочного модуля вскоре после прилунения

На пятый день полёта после завтрака Янг и Дьюк начали подготовку к первой внетранспортной активности (extra-vehicular activity, EVA), или попросту высадке на поверхность. После того, как астронавты одели и герметизировали скафандры, была произведена разгерметизация кабины лунного модуля. Джон Янг выбрался на "крыльцо" ЛМ, маленькую платформу над лестницей. Дьюк передал Янгу мешок с мусором, чтобы тот выбросил его на поверхность. После этого Янг спустил на поверхность мешок для переноски оборудования, необходимого на поверхности. Янг спустился по лестнице и стал девятым человеком, ступившим на Луну. Сделав первый шаг, Янг выразил свои чувства такими словами: "А вот и ты, загадочный и неизвестный Декарт. Горные равнины. Аполлон-16 изменит твой вид". Вскоре к нему спустился Дьюк, став десятым и самым молодым человеком, высадившимся на Луну. На тот момент ему было 36. Сделав первый шаг, он произнёс: "Фантастически! О, этот первый шаг на лунной поверхности восхитителен, Тони!

Янг возле флага США

Вскоре после пробуждения утром шестого полётного дня, Янг и Дьюк обсудили с центром управления график на день. Основной целью второго дня высадки было посещение Каменной горы. Астронавтам предстояло взобраться по склону с уклоном в 20 градусов, чтобы попасть к массиву из пяти краторов, известному как кратеры Цинко. Ровер доставил астронавтов к кратерам, расположенным в 3,8 км от ЛМ. Находясь на высоте 152 м от подножья склона, они были выше относительно уровня лунного модуля, чем все другие миссии Аполлон. Астронавты провели забор образцов, и после 54 минут, проведённых на склоне, отправились к следующей остановке - кратеру диаметром 20 м. Там они надеялись найти материалы, которые не были загрязнены выбросами из большого кратера южнее места высадки. Следующая остановка - кратер 10 м в поперечнике, где они надеялись взять образцы формации Кэли. Пропустив одну остановку для экономии времени, они прибыли на более низкое крыло Каменной горы. Там был произведён забор образцов чёрной и белой брекчий, а также более мелких камней, богатых плагиоклазом. Также было сделано ещё две остановки для забора образцов и проведения экспериментов. По просьбе астронавтов высадка была продлена на 10 минут. После возвращения в лунный модуль и брифинга с центром управления Янг и Дьюк приготовили кабину ко сну.

Янг возле ровера на склоне Каменной горы

Дьюк возле Камня Теней

На следующий день после завершения финальной проверки был сброшен лунный модуль. Из-за того, что некоторые переключатели в ЛМ не были активированы перед сбросом, стал невозможным удалённый запуск двигателя для сведения отработанного модуля с орбиты. ЛМ сошёл с орбиты и разбился о поверхность Луны спустя примерно год после миссии. Следующим этапом был запуск мини-спутника из инструментального отсека командного модуля. Запуск двигателя для выведения КМ на орбиту, необходимую для спутника, был отменён, из-за чего последний проработал всего около половины предполагаемого времени жизни. Менее чем через 5 часов после этого, на 65 витке вокруг Луны, главный двигатель был включен для задания курса на Землю. Несмотря на неисправность, приведшую к задержке посадки несколькими днями ранее, двигатель отработал в штатном режиме.

На расстоянии около 310 000 км от Земли Маттингли провёл выход в открытый космос для извлечения кассет с плёнками из отсека научной аппаратуры. Находясь в открытом космосе, Маттингли провёл биологический эксперимент с помощью устройства экологической оценки микробов (Microbial Ecology Evaluation Device, MEED). Данный эксперимент проводился только на Аполлоне-16. MEED содержал 798 кювет с микроорганизмами, 140 нейтральных фильтров, 28 фильтров в разных полосах пропускания, 8 записывающих термометров, один дозиметр заряженных частиц высокой энергии, 64 актинометрических кювета с фериоксалатом калия, 44 кювета с фотоплёнкой и 18 кюветов с термолюминесцентными дозиметрами. Перед завершением дня команда произвела различные задачи по содержанию космического аппарата и приняла пищу.

Маттингли в открытом космосе

Когда поступил сигнал к пробуждению, корабль находился на расстоянии около 83 000 км от Земли и двигался со скоростью 2,7 км/с. За 3 часа до посадки в Тихом океане команда совершила последнюю коррекцию курса, изменив скорость на 0,43 м/с. Примерно за 10 минут до входа в атмосферу командный модуль отделился от сервисного. В 265 часов 37 минут полётного времени на скорости 11 км/с Аполлон-16 вошёл в атмосферу Земли. Температура термоизоляционной обшивки капсулы достигала 2200-2480 °C. После успешного выпуска парашютов и менее чем через 14 минут после входа в атмосферу командный модуль приводнился в Тихом океане в 350 км к юго-западу от острова Рождества. Общее время миссии составило 290 часов 37 минут 6 секунд. Посадочная капсула и её экипаж были подняты и доставлены судном USS Ticonderoga.

После тщательного анализа специалистами на Земле сложившейся ситуации и возможных последствий разрешение на посадку было дано с 6-часовой задержкой.

Командир экипажа Джон Янг и пилот лунного модуля Чарльз Дьюк провели на Луне почти трое суток - 71 час. Они совершили три поездки на «Лунном Ровере», общей протяжённостью 26,7 километра. Три выхода на поверхность Луны продолжались в общей сложности 20 часов 14 минут. Было собрано и доставлено на Землю 95,8 килограмма образцов лунной породы. В ходе этой экспедиции был установлен рекорд скорости передвижения по Луне на Лунном автомобиле - 18 км/ч.

Экипаж

Состав экипажей был официально объявлен 3 марта 1971 года , сразу после окончания трёхнедельного карантина для возвратившихся на Землю 9 февраля астронавтов «Аполлона-14» , и более, чем за год до намеченного старта «Аполлона-16» .

Основной

• Джон Янг - командир (4)
• Томас Маттингли - пилот командного модуля (1)
• Чарльз Дьюк - пилот лунного модуля (1)

На момент полёта командир «Аполлона-16» Джон Янг был самым опытным в отряде астронавтов США. Для него это был четвёртый космический полёт и второй полёт к Луне. Первый раз он летал в космос в 1965 году в качестве пилота космического корабля «Джемини-3» . Второй раз в 1966 - командиром «Джемини-10» . Свой первый полёт к Луне он совершил в мае 1969 года в качестве пилота командного модуля «Аполлона-10» . В Янг был дублёром Джеймса Ловелла , командира «Аполлона-13» .

Для Томаса (Кена) Маттингли это был первый полёт в космос. Он готовился к полёту «Аполлона-13» в качестве пилота командного модуля основного экипажа, но за три дня до старта был заменён дублёром из-за опасений, что заболеет краснухой, которую ему мог передать Чарльз Дьюк. Последний готовился к полёту «Аполлона-13», как дублёр пилота лунного модуля . Астронавты «Аполлона-13» из-за аварии не смогли совершить посадку на Луну, а Маттингли не заболел краснухой. По иронии судьбы в первый полёт Маттингли и Дьюк отправились вместе.

Для Чарльза Дьюка полёт тоже был первым. 20 июля 1969 года он был оператором связи (англ. ) во время исторической высадки на Луну экипажа «Аполлона-11» Нила Армстронга и Эдвина Олдрина .

Дублирующий

• Фред Хейз - командир
• Стюарт Руса - пилот командного модуля
• Эдгар Митчелл - пилот лунного модуля

Все члены дублирующего экипажа имели опыт полёта к Луне. Фред Хейз летал в качестве пилота лунного модуля «Аполлона-13» . Стюарт Руса был пилотом командного модуля «Аполлона-14» . Эдгар Митчелл летал вместе с ним, как пилот лунного модуля, и вошел в историю, как шестой человек, ступивший на Луну .

Команда поддержки

• Филипп Чэпмен
• Энтони Ингленд
• Роберт Овермайер

Члены команды поддержки не проходили предполётной подготовки и, соответственно, не были кандидатами, которые могли бы претендовать на место в составе экипажа. Но они имели полномочия представлять основной и дублирующий экипажи на различных совещаниях, если последние были заняты в это время на тренировках. Во время полётов они, как правило, выполняли очень важные функции операторов связи (англ. CapCom - Capsule Communicator ).

Позывные кораблей

Район посадки

Лунный модуль «Орион» «Аполлона-16» впервые осуществил посадку не в лунном море, а в высокогорном районе, на плато Кэйли (англ. Cayley Plains ), примерно в 550 км к юго-востоку от центра лунного диска, севернее древнего кратера Декарт (англ.) русск. , названного в честь французского математика , философа , физика и физиолога XVII века Рене Декарта . Этот район лежит на 7800-8050 м выше поверхности сферы с радиусом , равным экваториальному радиусу Луны (1738 км) , и на 2250 м выше уровня района посадки «Аполлона-11» в Море Спокойствия . Координаты места посадки: 8,97301° ю.ш. 15,49812° в.д. .

Места посадок КК «Аполлон» (отмечены зелёными треугольниками) и КА «Луна» (красными) и «Сервейер» (жёлтыми) на карте видимого полушария Луны . «Аполлон-16» - к юго-востоку от центра	Район посадки «Аполлона-16»	Район посадки «Аполлона-16» (отмечен белой стрелкой), как он выглядит в земные телескопы. Внизу чуть правее центра - кратеры Кирилл и Теофил (немного покрывает Кирилла)	Район посадки более крупно. Ближе к левому нижнему углу - Южный Лучевой кратер. Два близко расположенных друг к другу кратера прямо к северу от места посадки - кратеры Кива и Северный Лучевой

Первоначально в качестве потенциальных районов посадки «Аполлона-16» рассматривались два: кратер Альфонс и район кратера Декарт к западу от Моря Нектара . Оба района интересовали учёных с точки зрения обнаружения лунных пород вулканического происхождения. Однако некоторые геологи предполагали, что кратер Альфонс загрязнён выбросами от метеоритного удара, образовавшего Море Дождей . В районе кратера Декарт интересными представлялись два геологических образования: формация Декарт и формация Кэйли. Фотоснимки, полученные с помощью земных телескопов и снятые на окололунной орбите, дали учёным основание полагать, что обе эти формации имеют вулканическое происхождение, хотя и образованы более вязкой магмой , чем лава , заполняющая лунные моря. (Результаты экспедиции «Аполлона-16» покажут, что эти представления были ошибочными). Считалось также, что возраст формации Кэйли был сопоставим с возрастом метеоритного удара, образовавшего Море Дождей. Обе геологические формации в районе Декарта покрывали 11% площади видимой стороны Луны , что делало их изучение важным с точки зрения понимания формирования Луны. Наконец, район кратера Декарт был значительно удалён от мест посадок всех предыдущих «Аполлонов». Это давало преимущества в плане расширения сети геофизических научных приборов, оставленных астронавтами на Луне. В июне 1971 года окончательный выбор был сделан в пользу Декарта. На основании фотоснимков, сделанных астронавтами «Аполлона-14» он был признан безопасным для посадки. Конкретное место посадки было выбрано между двумя молодыми ударными кратерами , Северным Лучевым кратером (англ. North Ray Crater , около 1000 м в диаметре) и Южным Лучевым кратером (англ. South Ray Crater , 680 м в диаметре). Они были природными скважинами, пробитыми в реголите до подстилающей породы. Кратер Альфонс на время стал главным потенциальным районом посадки «Аполлона-17» , но, в конечном итоге, от него и вовсе отказались .

Перенос старта

В процессе подготовки космического корабля к старту несколько раз возникала необходимость замены отдельных систем и узлов. В середине ноября 1971-го было решено заменить все три основных парашюта командного модуля из-за того, что в августе при посадке «Аполлона-15» один из них не раскрылся, и корабль садился на двух парашютах. 13 декабря 1971 года связка ракета-носитель Сатурн V - «Аполлон-16» была перевезена из здания вертикальной сборки на стартовую площадку 39-А . Однако последующие испытания привели к разрушению одной из тефлоновых камер самовоспламеняющегося топлива для двигателей системы ориентации командного модуля. Поскольку в ходе испытаний использовался гелий, а не реальное топливо, ущерб был не очень велик. Но топливную камеру нужно было заменить, а для этого требовалось снять теплозащиту командного модуля. В это же время, в ходе испытаний, связанных с будущей орбитальной станцией «Скайлэб », были выявлены существенные дефекты, из-за которых не работали пирошнуры. Точно такой же пирошнур был установлен на «Аполлоне-16» для разделения лунного и командно-служебного модулей перед возвращением на Землю. Его также необходимо было заменить. В результате, впервые за всё время осуществления программы «Аполлон» было принято решение возвратить ракету-носитель со стартовой площадки в здание вертикальной сборки, а запуск, запланированный на 17 марта 1972 года , отложить . Обратная транспортировка состоялась 27 января 1972-го . Командно-служебный модуль был демонтирован и после всех замен снова водружён на своё место на вершине ракеты. 9 февраля «Аполлон-16» был окончательно установлен на стартовом столе. Следующее после 17 марта «окно» для запуска открывалось 16 апреля, далее - 14 мая .

Запуск и полёт к Луне

В день запуска «Аполлона-16», 16 апреля 1972 года , первым в кабину корабля поднялся пилот командного модуля из дублирующего экипажа Стюарт Руса. В его обязанности входила проверка и, при необходимости, установка в нужное положение всех до единого переключателей на главной панели управления. В шпаргалке-инструкции всё, что ему необходимо было проделать, было расписано по 454 пунктам .

Примерно за три часа до старта свои места заняли члены основного экипажа. Командир Джон Янг - в левом кресле, пилот командного модуля Кен Маттингли - в центре, пилот лунного модуля Чарльз Дьюк - справа. Старт «Аполлона-16» с космодрома на мысе Канаверал в штате Флорида состоялся 16 апреля 1972 года в 17:54:00 UTC. Через 11 минут 40 секунд корабль вышел на расчётную околоземную орбиту высотой 162,7 км на 169 км . Далее в течение почти двух витков астронавты проверяли основные системы. На ночной стороне планеты они наблюдали грозы и лесные пожары в Африке.

Через 2 часа 33 минуты после старта был включён двигатель третьей ступени. Он отработал почти 6 минут, 341,9 секунды . «Аполлон-16» перешёл на траекторию полёта к Луне. Скорость корабля в этот момент составила 36 360 км/час . Ещё через 25 минут астронавты начали перестроение отсеков - манёвр, когда командно-служебный модуль отходит от третьей ступени, в верхней части которой находится лунный модуль, разворачивается в автоматическом режиме на 180°, стыкуется с лунным модулем и затем вытаскивает его из третьей ступени. По завершении разворота командно-служебный модуль находился примерно в 15 метрах от лунного модуля. Неожиданно для себя астронавты увидели вокруг третьей ступени и лунного модуля довольно плотное облако мельчайшего мусора. Для сближения на 4 секунды были включены двигатели системы ориентации служебного модуля. Но этого оказалось недостаточно. Потребовались ещё два очень коротких дополнительных включения, менее одной секунды каждое .

Старт «Аполлона-16»	Вид Земли с орбиты до перехода «Аполлона-16» на траекторию полёта к Луне	Снимок Земли, сделанный во время полёта «Аполлона-16» к Луне. Видно западное полушарие. Бо́льшая часть территории США свободна от облаков

Во время отхода от третьей ступени и разворота астронавтам не было слышно работы двигателей системы ориентации служебного модуля. Однако, когда расстояние между модулями сократилось до трёх метров, звук реактивных струй, ударяющих по обшивке лунного модуля, стал отчётливым . Астронавты увидели в иллюминатор летящие крупные хлопья и поток частиц коричневого цвета. Это разрушалась краска на кремнийорганической основе, которая была дополнительным средством теплоизоляции лунного модуля на случай, если корабль был бы запущен на сутки позже, и, соответственно, Солнце стояло бы на Луне выше над горизонтом . После стыковки на обшивке верхней части взлётной ступени лунного модуля были видны следы облетевшей краски. Кусочки и мелкие частицы краски окружали корабль вплоть до момента расстыковки на лунной орбите .

На второй день полёта, после подъёма экипажа, «Аполлон-16» находился на расстоянии около 182 000 км от Земли . Астронавты провели эксперимент по электрофорезу полистирола . Его целью была оценка возможностей производства в будущем на долговременных орбитальных станциях высокоочищенных вакцин и лекарственных препаратов . Затем с помощью 2-секундного включения основного двигателя была проведена коррекция траектории полёта. В результате, скорость корабля увеличилась на 3,84 м/с . В этот же день Янг и Дьюк снова перешли в лунный модуль для уборки корабля и проверки систем связи. Внутри «Ориона» было чисто, если не считать пары маленьких винтиков, которые проплыли мимо астронавтов и были ими немедленно собраны .

В начале третьего дня полёта «Аполлон-16» находился на расстоянии 291 000 км от Земли . Вскоре после подъёма Янг, Маттингли и Дьюк провели первый из двух запланированных экспериментов по наблюдению визуальных вспышек (фосфенов). Он продолжался 66 минут. (Такой же эксперимент в предыдущем полёте проводил экипаж «Аполлона-15»). Во время эксперимента Чарльз Дьюк надевал специальный шлем с нанесённой на стекло в районе глаз специальной чувствительной эмульсией для прямого измерения космических лучей, вызывающих визуальные вспышки. У Джона Янга глаза были закрыты повязкой, Кен Маттингли фиксировал результаты. Изначально предполагалось, что именно он будет в шлеме в течение всего эксперимента, но, по непонятной причине, он не видел ни одной вспышки. Маттингли стал единственным астронавтом после «Аполлона-11» , который не наблюдал вспышек. Всего за 66 минут Янг и Дьюк отметили 70 вспышек. Командир наблюдал в среднем одну каждые 3,6 минуты, а пилот Лунного Модуля - одну каждые 1,3 минуты .

Позже Джон Янг и Чарли Дьюк в третий раз перешли в лунный модуль, подключили систему электропитания и проверили все системы. Всё функционировало нормально. Затем астронавты вернулись в командный модуль, надели скафандры без шлемов и перчаток и снова перешли в «Орион», отрепетировав последовательность своих действий в день посадки. Дьюк доложил в Хьюстон, что ему с трудом, и то с помощью Янга, удалось застегнуть молнии своего скафандра. Ощущения, по его словам, были такими, словно скафандр стал теснее, а сам он вырос на несколько сантиметров. Дьюк попросил разрешения немного ослабить шнуровку на ногах скафандра, увеличив их длину. Ответить на это ему пообещали на следующий день. В самом конце этого рабочего дня, в 59 часов 19 минут 45 секунд полётного времени, «Аполлон-16» пересёк воображаемую черту, за которой гравитационное воздействие Луны на него стало больше земного. В этот момент корабль находился на расстоянии 330 902 км от Земли, до Луны оставалось 62 636 км. Его скорость, которая к этому времени упала до 880 м/с, снова начала увеличиваться. В ЦУПе в Хьюстоне все полётные данные были переведены в значения относительно Луны, а не Земли, как было до этого .

Выход на орбиту Луны и ожидание посадки

В начале четвёртого дня полёта экипаж начал подготовку к включению основного двигателя, которое должно было вывести корабль на окололунную орбиту. На расстоянии 20 635 км от Луны была сброшена крышка-дверь, закрывавшая модуль научных приборов (англ. Scientific Instrument Module, SIM ) . На 75-м часу полёта «Аполлон-16» скрылся за западным краем лунного диска, связь с кораблём была на время потеряна. В 74 часа 28 минут 27 секунд полётного времени над обратной стороной Луны был включён основной двигатель командно-служебного модуля. Он отработал 6 минут 15,1 секунды. Скорость корабля уменьшилась на 854,6 м/с, он вышел на эллиптическую окололунную орбиту с апоселением 315,6 км и периселением 108 км. Вскоре после этого в Луну врезалась третья ступень (S-IVB) «Аполлона-16». Астронавты не видели этого, район падения находился от них за горизонтом , но удар был зафиксирован сейсмографами , оставленными на Луне предыдущими экспедициями. В ЦУПе в Хьюстоне было объявлено, что Джон Янг стал первым человеком, которому дважды довелось летать по окололунной орбите (до него первым человеком, дважды слетавшим к Луне [на «Аполлоне-8» и «Аполлоне-13» ], стал Джеймс Ловелл , но «Аполлон-13» из-за аварии не выходил на орбиту, а только облетел Луну) .

В конце второго витка, также над обратной стороной Луны, астронавты осуществили манёвр изменения параметров орбиты. С помощью включения основного двигателя на 24,2 секунды корабль был переведён на орбиту снижения с апоселением 109 км и периселением 19,8 км . Остаток четвёртого полётного дня заняли наблюдения, подготовка к активации лунного модуля, расстыковке и посадке.Астронавты продолжили подготовку к активации и отстыковке лунного модуля вскоре после пробуждения. Янг и Дьюк вошли в лунный модуль для активации и проверки систем корабля. Несмотря на вход в ЛМ на 40 минут раньше запланированного, подготовка была завершена всего на 10 минут раньше из-за многочисленных задержек. Отстыковка произошла в 96 часов 13 минут 13 секунд полётного времени. В течение двух витков Маттингли готовил командный модуль к сдвигу на круговую орбиту, а Янг и Дьюк готовили лунный модуль к снижению. Во время тестов была замечена неисправность в резервной системе управляемого двигателя командного модуля. В данном случае командный центр мог приказать экипажам модулей отменить посадку и повторно стыковаться с целью использования двигателя лунного модуля для возвращения на Землю. Однако после нескольких часов анализа данных центр управления полётами пришёл к выводу, что неисправность может быть устранена, и Янг с Дьюком могут продолжать снижение. В результате снижение началось с задержкой в 6 часов, из-за которой Янг и Дьюк начали заходить на посадку с более высокой позиции, чем предыдущие миссии, с высоты около 20 км. На высоте 4000 м Янг уже мог полностью видеть посадочную площадку. Лунный модуль совершил посадку на 270 метров севернее и на 60 метров западнее запланированной точки через 104 часа 29 минут 35 секунд после старта с Земли, в 2:23:35 UTC 21 апреля.После посадки были отключены некоторые системы модуля для экономии заряда батареи. После завершения начальной настройки астронавты подготовили модуль к трёхдневному пребыванию на поверхности, сняли скафандры и провели геологический осмотр места посадки, после чего приступили к своему первому лунному приёму пищи. Поев, они подготовили кабину к первому сну на поверхности. Задержка посадки потребовала существенных пересмотров графика миссии. Аполлон-16 должен был провести на один день меньше на лунной орбите после завершения исследования поверхности. Для улучшения режима сна астронавтов третий выход на поверхность решено было сократить с семи часов до пяти.

Работа на Луне

На пятый день полёта после завтрака Янг и Дьюк начали подготовку к первой высадке на поверхность. После того, как астронавты одели и герметизировали скафандры, была произведена разгерметизация кабины лунного модуля. Джон Янг выбрался на площадку над лестницей. Дьюк передал Янгу мешок с мусором, чтобы тот выбросил его на поверхность. После этого Янг спустил на поверхность мешок для переноски оборудования, необходимого на поверхности. Янг спустился по лестнице и стал девятым человеком, ступившим на Луну. Сделав первый шаг, Янг выразил свои чувства такими словами: «А вот и ты, загадочный и неизвестный Декарт. Горные равнины. Аполлон-16 изменит твой вид». Вскоре к нему спустился Дьюк, став десятым и самым молодым человеком, высадившимся на Луну. На тот момент ему было 36. Сделав первый шаг, он произнёс: «Фантастически! О, этот первый шаг на лунной поверхности восхитителен, Тони!». Первой задачей было разгрузить «Лунный Ровер» и другое оборудование с модуля. Задача была выполнена без происшествий, но первая поездка показала, что заднее рулевое управление не функционирует. Янг сообщил об этом в центр управления, после чего приступил к установке телевизионной камеры и флага США. Следующей задачей было развёртывание комплекта оборудования для экспериментов (Apollo Lunar Surface Experiments Package, ALSEP). При парковке ровера с установленной камерой для съёмки процесса развёртывания рулевое управление вдруг само по себе заработало. При развёртывании эксперимента по изучению тепловых потоков, который сгорел с лунным модулем Аполлона-13 и провалился во время миссии Аполлона-15, кабель ненароком обмотался вокруг ноги Янга. После развёртывания оборудования Янг и Дьюк произвели забор образцов в окрестностях модуля. Примерно через четыре часа после начала высадки астронавты отправились на ровере к первой геологической остановке - кратеру Слива диаметром 36 метров, расположенном на кольце кратера Флаг (290 метров в поперечнике). Там, на расстоянии 1,4 км от лунного модуля, Янг и Дьюк собрали образцы пород в окрестностях кратера Флаг, которые по мнению учёных проникли через верхний реголит в подстилающую формацию. В этом месте по запросу центра управления Янг подобрал самый большой камень, доставленный миссией Аполлон, брекчию, получившую название Большой Мулли в честь геолога-исследователя миссии Билла Муэльбергера. Следующей остановкой был кратер Бастер в 1,6 км от ЛМ. Тут Дьюк произвёл фотографирование окрестностей, в то время как Янг проводил развёртывание эксперимента по изучению магнитного поля. На этом этапе учёные начали пересматривать свою гипотезу о том, что Декарт был следствием прежней вулканической активности. После остановки Янг произвёл демонстрационную поездку на ровере, которую Дьюк запечатлел 16-мм кинокамерой. После завершения ещё некоторых заданий в рамках ALSEP Янг и Дьюк вернулись к ЛМ для завершения высадки. Они вошли в лунный модуль спустя 7 часов 6 минут 56 секунд после начала высадки. Они произвели герметизацию и подкачку кабины, провели получасовой брифинг с учёными в центре управления и подготовили кабину ко сну.

Вскоре после пробуждения утром шестого полётного дня, Янг и Дьюк обсудили с центром управления график на день. Основной целью второго дня высадки было посещение Каменной горы. Астронавтам предстояло взобраться по склону с уклоном в 20 градусов, чтобы попасть к массиву из пяти кратеров, известному как кратеры Цинко. Ровер доставил астронавтов к кратерам, расположенным в 3,8 км от ЛМ. Находясь на высоте 152 м от подножья склона, они были выше относительно уровня лунного модуля, чем все другие миссии Аполлон. Астронавты провели забор образцов, и после 54 минут, проведённых на склоне, отправились к следующей остановке - кратеру диаметром 20 м. Там они надеялись найти материалы, которые не были загрязнены выбросами из большого кратера южнее места высадки. Следующая остановка - кратер 10 м в поперечнике, где они надеялись взять образцы формации Кэли. Пропустив одну остановку для экономии времени, они прибыли на более низкое крыло Каменной горы. Там был произведён забор образцов чёрной и белой брекчий, а также более мелких камней, богатых плагиоклазом. Также было сделано ещё две остановки для забора образцов и проведения экспериментов. По просьбе астронавтов высадка была продлена на 10 минут. После возвращения в лунный модуль и брифинга с центром управления Янг и Дьюк приготовили кабину ко сну.Седьмой день полёта был последним днём пребывания на лунной поверхности. После третьего выхода на поверхность астронавты должны были вернуться на орбиту и присоединиться к Маттингли. Задачей высадки был осмотр кратера Северный Луч - самого большого из кратеров, которые посещали астронавты миссий Аполлон. Кратер находился в 4,4 км от лунного модуля, был 1 км в поперечнике и глубиной 230 м. Было проведено фотографирование местности и забор образцов, которые окончательно развеяли гипотезу о вулканическом происхождении кратера Декарт. Проведя 1 час 22 минуты на остановке, астронавты отправились к большому полю булыжников примерно в 0,5 км от Северного Луча. По пути они установили лунный рекорд скорости, двигаясь со склона со скоростью примерно 17,1 км/ч. Они прибыли к огромному камню высотой 3 метра, который они назвали «Скала Тени». Тут они взяли образцы затемнённой почвы. Через 3 часа 6 минут после начала выхода астронавты вернулись к ЛМ, завершили несколько экспериментов и разгрузили ровер. Недалеко от ЛМ Дьюк положил фотографию своей семьи и памятный медальон ВВС США. Янг отвёз ровер на 90 метров восточнее лунного модуля, чтобы его телевизионная камера могла наблюдать старт Аполло-16 с Луны. Общая продолжительность высадки составила 5 часов 40 минут. Астронавты загерметизировали и наддули кабину, после чего началась подготовка ко взлёту.

Взлёт с Луны и стыковка

За 8 минут до отбытия оператор связи Джеймс Ирвин сообщил Янгу и Дьюку, что они готовы ко взлёту. За две минуты до запуска они активировали главный правляющий переключатель и кнопку прерывания этапа, после чего ожидали зажигание взлётного двигателя. После зажигания пиропатроны отделили посадочный двигатель от взлётного, а специальные гильотины обрубили соединявшие блоки кабели. Через шесть минут после взлёта модуль вышел на лунную орбиту на скорости около 1,4 км/с. Лунный модуль успешно состыковался с командным, на котором Маттингли в течение 3 дней проводил различные наблюдения. Перед открытием люков Янг и Дьюк произвели очистку кабины, чтобы минимизировать попадание лунной пыли в командный модуль, после чего команда перенесла собранные образцы лунной породы. После проведения всех операций пришло время сна.

Работа на лунной орбите

На следующий день после завершения финальной проверки был сброшен лунный модуль. Из-за того, что некоторые переключатели в ЛМ не были активированы перед сбросом, стал невозможным удалённый запуск двигателя для сведения отработанного модуля с орбиты. ЛМ сошёл с орбиты и разбился о поверхность Луны спустя примерно год после завершения миссии. Следующим этапом был запуск мини-спутника из инструментального отсека командного модуля. Запуск двигателя для выведения КМ на орбиту, необходимую для спутника, был отменён, из-за чего последний проработал всего около половины предполагаемого времени жизни. Менее чем через 5 часов после этого, на 65 витке вокруг Луны, главный двигатель был включён, корабль перешёл на траекторию полёта к Земле. Несмотря на неисправность, приведшую к задержке посадки несколькими днями ранее, двигатель отработал в штатном режиме.

Полёт к Земле и возвращение

На расстоянии около 310 000 км от Земли Маттингли провёл выход в открытый космос для извлечения кассет с плёнками из отсека научной аппаратуры. Находясь в открытом космосе, Маттингли провёл биологический эксперимент с помощью устройства экологической оценки микробов (Microbial Ecology Evaluation Device, MEED). Данный эксперимент проводился только на Аполлоне-16. MEED содержал 798 кювет с микроорганизмами, 140 нейтральных фильтров, 28 фильтров в разных полосах пропускания, 8 записывающих термометров, один дозиметр заряженных частиц высокой энергии, 64 актинометрических кювета с фериоксалатом калия, 44 кювета с фотоплёнкой и 18 кюветов с термолюминесцентными дозиметрами. Перед завершением дня команда произвела различные задачи по содержанию космического аппарата и приняла пищу.Предпоследний день полёта был преимущественно посвящён экспериментам, кроме периода 20-минутной пресс-конференции во второй половине дня. В ходе пресс-конференции астронавты ответили на вопросы относительно некоторых технических и нетехнических аспектов миссии, подготовленные и расставленные по приоритету журналистами, наблюдавшими за полётом в Центре пилотируемых полётов в Хьюстоне. Также астронавты подготовили корабль к предстоявшему на следующий день входу в атмосферу. В конце последнего полного дня команды Аполлона-16 в космосе аппарат находился на расстоянии около 143 000 км от Земли и приближался к ней со скоростью около 2,1 км/с.

Когда поступил сигнал к пробуждению, корабль находился на расстоянии около 83 000 км от Земли и двигался со скоростью 2,7 км/с. За 3 часа до посадки в Тихом океане команда совершила последнюю коррекцию курса, изменив скорость на 0,43 м/с. Примерно за 10 минут до входа в атмосферу командный модуль отделился от сервисного. В 265 часов 37 минут полётного времени на скорости 11 км/с Аполлон-16 вошёл в атмосферу Земли. Температура термоизоляционной обшивки капсулы достигала 2200-2480 °C. После успешного выпуска парашютов и менее чем через 14 минут после входа в атмосферу командный модуль приводнился в Тихом океане в 350 км к юго-западу от острова Рождества. Общее время миссии составило 290 часов 37 минут 6 секунд. Посадочная капсула и её экипаж были подняты и доставлены судном USS Ticonderoga.

Параметры миссии

• Масса:
  • Стартовая масса: 2 921 005 кг
  • Общая масса космического корабля: 46 782 кг
    • Масса командно-служебного модуля: 30 354 кг, из них КМ - 5840 кг, СМ - 24 514 кг
    • Масса лунного модуля: (перед посадкой) - 16 666 кг, масса взлетной ступени при взлете с Луны - 4966 кг

• Витков вокруг Земли: около двух до старта к Луне, около одного при возвращении
• Перигей : 166,7 км
• Апогей : 176,0 км
• Наклонение : 32,542°
• Период обращения : 87,85 мин

• Витков вокруг Луны: 64
• Периселений : 107,6 км
• Апоселений : 315,4 км
• Наклонение : 168°
• Период обращения : 120 мин

• Координаты места посадки: 8.97301° S - 15,50019° E или 8° 58" 22.84" S - 15° 30" 0.68" E

Стыковка - расстыковка командно-служебного и лунного модулей

• Расстыковка : 20 апреля 1972 - 18:07:31 UTC
• Стыковка : 24 апреля 1972 - 03:35:18 UTC

ВКД (внекорабельная деятельность)

• Янг и Дьюк - первая ВКД
• Начало первой ВКД : 21 апреля 1972, 16:47:28 UTC
• Окончание первой ВКД : 21 апреля 1972, 23:58:40 UTC
• Продолжительность : 7 часов 11 минут 02 секунды

• Янг и Дьюк - вторая ВКД
• Начало второй ВКД : 22 апреля 1972, 16:33:35 UTC
• Окончание второй ВКД : 22 апреля 1972, 23:56:44 UTC
• Продолжительность : 7 часов 23 минуты 09 секунд

• Янг и Дьюк - третья ВКД
• Начало третьей ВКД : 23 апреля 1972, 15:25:28 UTC
• Окончание третьей ВКД : 23 апреля 1972, 21:05:31 UTC
• Продолжительность : 5 часов 40 минут 03 секунды

• Маттингли (Дьюк - в открытом люке КМ) - ВКД на пути к Земле
• Начало : 25 апреля 1972, 20:33:46 UTC
• Окончание : 25 апреля 1972, 21:57:28 UTC
• Продолжительность : 1 час 23 минуты 42 секунды

См. также

• Список космических аппаратов с рентгеновскими и гамма-детекторами на борту

Примечания

1. Woods, David and Brandt, Tim. The Apollo 16 Flight Journal. Day One Part One: Launch and Reaching Earth Orbit (англ.) . Apollo Flight Journal . NASA (2003-2009). Архивировано
2. Gemini 3 (англ.) . . NASA (2000). Архивировано из первоисточника 2 марта 2012.
3. Gemini-X (10) (англ.) . Project Gemini. Manned Missions . NASA (2000). Архивировано
4. Orloff, Richard W. Apollo 10. The Fourth Mission: Testing the LM in Lunar Orbit (англ.) . Архивировано из первоисточника 2 марта 2012.
5. Orloff, Richard W. Apollo 13. The Seventh Mission: The Third Lunar Landing Attempt (англ.) . Apollo By The Numbers: A Statistical Reference . NASA (SP-2000-4029) (2000). Архивировано из первоисточника 2 марта 2012.
6. Orloff, Richard W. Apollo 11. The Fifth Mission: The First Lunar Landing (англ.) . Apollo By The Numbers: A Statistical Reference . NASA (SP-2000-4029) (2000). Архивировано из первоисточника 4 февраля 2012.
7. Orloff, Richard W. Apollo 14. The Eighth Mission: The Third Lunar Landing (англ.) . Apollo By The Numbers: A Statistical Reference . NASA (SP-2000-4029) (2000). Архивировано из первоисточника 2 марта 2012.
8. Peebles, Curtis Names of US Manned Spacecraft (англ.) . Spaceflight, Vol. 20 (02.02.1978). Архивировано из первоисточника 4 февраля 2012.
9. Compton, William David (англ.) - P. 244. - NASA-SP-4214 (1989). Архивировано
10. И. И. Шунейко Пилотируемые полёты на Луну, конструкция и характеристики Saturn V Apollo, глава IV, Apollo 16 (рус.) . Ракетостроение, том 3 . Всесоюзный институт научной и технической информации (1973). Архивировано из первоисточника 2 декабря 2012. Проверено 23 ноября 2012.
11. Apollo 16 Press Kit (англ.) . - Washington, D. C.: NASA, 1972. - С. 40.
12. Apollo 16 Landing Site (англ.) . The Apollo Program . Smithsonian National Air and Space Museum. Архивировано из первоисточника 2 декабря 2012. Проверено 23 ноября 2012.
13. Landing Site Overview (англ.) . Apollo 16 Mission . Lunar and Planetary Institute. Архивировано
14. Apollo 16 Press Kit (англ.) . - Washington, D.C.: NASA, 1972. - С. 6.
15. Apollo 16 Press Kit (англ.) . - Washington, D.C.: NASA, 1972. - С. 9.
16. Woods, David; Brandt, Tim Day One Part Three: Second Earth Orbit and Translunar Injection (англ.) . The Apollo 16 Flight Journal . NASA (2006). Архивировано из первоисточника 2 декабря 2012. Проверено 26 ноября 2012.
17. Woods, David; Brandt, Tim Day One Part Four: (англ.) . The Apollo 16 Flight Journal . NASA (2006). Архивировано
18. Transposition, Docking and Ejection (англ.) . Apollo 16 Mission Report - P. 9-5. - NASA (August 1972). Архивировано из первоисточника 2 декабря 2012. Проверено 27 ноября 2012.
19. Transposition, Docking and Ejection (англ.) . Apollo 16 Mission Report - P. 9-6. - NASA (August 1972). Архивировано из первоисточника 2 декабря 2012. Проверено 27 ноября 2012.
20. Transposition, Docking and Ejection (англ.) . Apollo 16 Mission Report - P. 9-8. - NASA (August 1972). Архивировано из первоисточника 2 декабря 2012. Проверено 27 ноября 2012.
21. Woods, David; Brandt, Tim Day 1 Part 5: Settling into Translunar Coast (англ.) . The Apollo 16 Flight Journal . NASA (2006). Архивировано из первоисточника 2 декабря 2012. Проверено 28 ноября 2012.
22. Transposition, Docking and Ejection (англ.) . Apollo 16 Mission Report - P. 9-9. - NASA (August 1972). Архивировано из первоисточника 2 декабря 2012. Проверено 27 ноября 2012.
23. Woods, David; Brandt, Tim Day Two Part 1: Electrophoresis Experiment and Midcourse Correction Burn (англ.) . The Apollo 16 Flight Journal . NASA (2006). Архивировано из первоисточника 2 декабря 2012. Проверено 29 ноября 2012.
24. Apollo 16 Press Kit (англ.) . - Washington, D. C.: NASA, 1972. - С. 103-104.
25. Woods, David; Brandt, Tim Day Three Part One: ALFMED Experiment (англ.) . The Apollo 16 Flight Journal . NASA (2006). Архивировано
26. Visual Light Flash Phenomenon (англ.) . Apollo 16 Mission Report - P. 5-18. - NASA (August 1972). Архивировано из первоисточника 2 декабря 2012. Проверено 30 ноября 2012.
27. Woods, David; Brandt, Tim Day Three Part Two: Lunar Module Activation and Checkout (англ.) . The Apollo 16 Flight Journal . NASA (2006).