La misión Apolo 16 (16-27 de abril de 1972) fue la décima misión tripulada del programa espacial estadounidense Apolo , administrado por la NASA , y la quinta y penúltima en aterrizar en la Luna . Fue la segunda de las « misiones J » de Apolo, con una estancia prolongada en la superficie lunar , un enfoque científico y el uso del Lunar Roving Vehicle (LRV). El aterrizaje y la exploración se realizaron en las Tierras Altas de Descartes , un sitio elegido porque algunos científicos esperaban que fuera un área formada por la acción volcánica, aunque resultó que no fue así.
La misión estuvo tripulada por el comandante John Young , el piloto del módulo lunar Charles Duke y el piloto del módulo de mando Ken Mattingly . Lanzada desde el Centro Espacial Kennedy en Florida el 16 de abril de 1972, la Apolo 16 experimentó una serie de pequeños fallos en el camino a la Luna. Estos culminaron con un problema con el motor principal de la nave espacial que resultó en un retraso de seis horas en el aterrizaje en la Luna mientras los administradores de la NASA contemplaban la posibilidad de que los astronautas abortaran la misión y regresaran a la Tierra, antes de decidir que el problema podía ser superado. Aunque permitieron el aterrizaje lunar, la NASA hizo que los astronautas regresaran de la misión un día antes de lo planeado.
Después de volar el módulo lunar a la superficie de la Luna el 21 de abril, Young y Duke pasaron 71 horas (poco menos de tres días) en la superficie lunar, durante las cuales realizaron tres actividades extravehiculares o caminatas lunares, con un total de 20 horas y 14 minutos. La pareja condujo el rover lunar, el segundo utilizado en la Luna, durante 26,7 kilómetros (16,6 mi). En la superficie, Young y Duke recolectaron 95,8 kilogramos (211 lb) de muestras lunares para regresar a la Tierra, incluido Big Muley , la roca lunar más grande recolectada durante las misiones Apolo. Durante este tiempo, Mattingly orbitó la Luna en el módulo de comando y servicio (CSM), tomando fotos y operando instrumentos científicos. Mattingly, en el módulo de comando, pasó 126 horas y 64 revoluciones en la órbita lunar . [12] Después de que Young y Duke se unieran a Mattingly en la órbita lunar, la tripulación liberó un subsatélite desde el módulo de servicio (SM). Durante el viaje de regreso a la Tierra, Mattingly realizó una caminata espacial de una hora para recuperar varias cintas de película del exterior del módulo de servicio. El Apolo 16 regresó sano y salvo a la Tierra el 27 de abril de 1972.
John Young, el comandante de la misión, tenía 41 años y era capitán de la Armada en el momento del Apolo 16. Se convirtió en astronauta en 1962 como parte del segundo grupo seleccionado por la NASA , voló en Gemini 3 con Gus Grissom en 1965, convirtiéndose en el primer estadounidense que no formaba parte del Mercury Seven en volar al espacio. Posteriormente voló en Gemini 10 (1966) con Michael Collins y como piloto del módulo de mando del Apolo 10 (1969). Con el Apolo 16, se convirtió en el segundo estadounidense, después de Jim Lovell , en volar al espacio cuatro veces. [20] [21]
Thomas Kenneth "Ken" Mattingly, el piloto del módulo de mando, tenía 36 años y era teniente comandante de la Armada en el momento del Apolo 16. Mattingly había sido seleccionado en el quinto grupo de astronautas de la NASA en 1966. Fue miembro de la tripulación de apoyo para el Apolo 8 y el Apolo 9. [ 22] Mattingly luego realizó un entrenamiento paralelo con el piloto del módulo de mando de reserva del Apolo 11 , William Anders , quien había anunciado su renuncia a la NASA con efecto a fines de julio de 1969 y, por lo tanto, no estaría disponible si se posponía la primera misión de aterrizaje lunar. Si Anders hubiera dejado la NASA antes del vuelo del Apolo 11, Mattingly habría tomado su lugar en la tripulación de respaldo. [23]
Mattingly había sido asignado originalmente a la tripulación principal del Apolo 13 , pero estuvo expuesto a la rubéola a través de Charles Duke, en ese momento con Young en la tripulación de respaldo del Apolo 13; Duke se había contagiado de uno de sus hijos. Mattingly nunca contrajo la enfermedad, pero tres días antes del lanzamiento fue retirado de la tripulación y reemplazado por su respaldo, Jack Swigert . [24] Duke, también astronauta del Grupo 5 y novato espacial, había servido en la tripulación de apoyo del Apolo 10 y fue comunicador de cápsula (CAPCOM) para el Apolo 11. [25] Un teniente coronel de la Fuerza Aérea , [26] Duke tenía 36 años en el momento del Apolo 16, lo que lo convirtió en el más joven de los doce astronautas que caminaron sobre la Luna durante el Apolo en el momento de la misión. [27] Los tres hombres fueron anunciados como la tripulación principal del Apolo 16 el 3 de marzo de 1971. [28]
La tripulación de respaldo del Apolo 16 estaba formada por Fred W. Haise Jr. (comandante, que había volado en el Apolo 13), Stuart A. Roosa (CMP, que había volado en el Apolo 14 ) y Edgar D. Mitchell (LMP, también del Apolo 14). [20] Aunque no se anunció oficialmente, el Director de Operaciones de Tripulación de Vuelo Deke Slayton , supervisor de los astronautas, había planeado originalmente tener una tripulación de respaldo con Haise como comandante, William R. Pogue (CMP) y Gerald P. Carr (LMP), quienes fueron seleccionados para la asignación de tripulación principal en el Apolo 19. [29] [30] Sin embargo, después de que se anunciaran las cancelaciones de los Apolos 18 y 19 en septiembre de 1970, tenía más sentido utilizar astronautas que ya habían volado en misiones lunares como respaldo, en lugar de entrenar a otros en lo que probablemente sería una asignación sin futuro. Posteriormente, Roosa y Mitchell fueron asignados a la tripulación de respaldo, mientras que Pogue y Carr fueron reasignados al programa Skylab donde volaron en el Skylab 4. [ 31] [32]
Para los proyectos Mercury y Gemini , se había designado una tripulación principal y una de respaldo, pero para Apollo, también se designó un tercer grupo de astronautas, conocido como la tripulación de apoyo. Slayton creó las tripulaciones de apoyo al principio del Programa Apollo siguiendo el consejo del comandante de la tripulación Apollo , James McDivitt , quien lideraría Apollo 9. McDivitt creía que, con la preparación en las instalaciones de todo Estados Unidos, se perderían las reuniones que necesitaban un miembro de la tripulación de vuelo. Los miembros de la tripulación de apoyo debían ayudar según las instrucciones del comandante de la misión. [33] Por lo general, con baja antigüedad, reunieron las reglas de la misión, el plan de vuelo y las listas de verificación, y las mantuvieron actualizadas. [34] [35] Para Apollo 16, fueron: Anthony W. England , Karl G. Henize , Henry W. Hartsfield Jr. , Robert F. Overmyer y Donald H. Peterson . [6]
Los directores de vuelo fueron Pete Frank y Philip Shaffer, primer turno, Gene Kranz y Donald R. Puddy, segundo turno, y Gerry Griffin , Neil B. Hutchinson y Charles R. Lewis, tercer turno. [6] Los directores de vuelo durante el Apolo tenían una descripción del trabajo de una sola oración: "El director de vuelo puede tomar cualquier acción necesaria para la seguridad de la tripulación y el éxito de la misión". [36] Los CAPCOM fueron Haise, Roosa, Mitchell, James B. Irwin , England, Peterson, Hartsfield y C. Gordon Fullerton . [6]
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La insignia del Apolo 16 está dominada por una representación de un águila americana y un escudo rojo, blanco y azul, que representa al pueblo de los Estados Unidos, sobre un fondo gris que representa la superficie lunar. Sobre el escudo hay un vector dorado de la NASA, que orbita alrededor de la Luna. En su borde azul delineado en dorado, hay 16 estrellas, que representan el número de la misión, y los nombres de los miembros de la tripulación: Young, Mattingly, Duke. [37] La insignia fue diseñada a partir de ideas presentadas originalmente por la tripulación de la misión, [38] por Barbara Matelski, del taller de gráficos del Centro de Naves Espaciales Tripuladas en Houston. [39]
Young y Duke eligieron "Orión" como el indicativo del módulo lunar, mientras que Mattingly eligió "Casper" para el módulo de mando y servicio. Según Duke, él y Young eligieron "Orión" para el módulo lunar porque querían algo relacionado con las estrellas. [39] Orión es una de las constelaciones más brillantes vistas desde la Tierra, [40] y una visible para los astronautas durante su viaje. [41] Duke también afirmó que "es una constelación prominente y fácil de pronunciar y transmitir al Centro de Control de Misión". [42] Mattingly dijo que eligió "Casper", evocando a Casper el fantasma amistoso , porque "hay suficientes cosas serias en este vuelo, así que elegí un nombre no serio". [40]
El Apolo 16 fue la segunda de las misiones J del Apolo , que incluyó el uso del vehículo lunar , una mayor capacidad científica y estancias de tres días en la superficie lunar. [43] Como el Apolo 16 fue la penúltima misión del programa Apolo y no había ningún nuevo hardware o procedimientos importantes para probar en la superficie lunar, las dos últimas misiones (la otra fue el Apolo 17 ) presentaron oportunidades para que los astronautas aclararan algunas de las incertidumbres en la comprensión de las características de la Luna. Los científicos buscaron información sobre la historia temprana de la Luna, que podría obtenerse de sus antiguas características superficiales, las tierras altas lunares . Las expediciones Apolo anteriores, incluidas el Apolo 14 y el Apolo 15 , habían obtenido muestras de material lunar pre- mar , probablemente arrojado desde las tierras altas por impactos de meteoritos . Estas fueron datadas de antes de que la lava comenzara a surgir del interior de la Luna e inundara las áreas bajas y las cuencas. Sin embargo, ninguna misión Apolo había visitado realmente las tierras altas lunares. [44]
El Apolo 14 había visitado y tomado muestras de una cresta de material expulsado por el impacto que creó la cuenca de impacto del Mare Imbrium . Del mismo modo, el Apolo 15 también había tomado muestras de material en la región de Imbrium, visitando el borde de la cuenca. Debido a que los lugares de aterrizaje del Apolo 14 y el Apolo 15 estaban estrechamente asociados con la cuenca de Imbrium, todavía existía la posibilidad de que prevalecieran diferentes procesos geológicos en áreas de las tierras altas lunares alejadas del Mare Imbrium. [44] El científico Dan Milton, al estudiar fotografías de las tierras altas de las fotografías del Lunar Orbiter , vio un área en la región de Descartes de la Luna con un albedo inusualmente alto que teorizó que podría deberse a la roca volcánica ; su teoría ganó rápidamente un amplio apoyo. [45] Varios miembros de la comunidad científica notaron que las tierras altas lunares centrales se parecían a regiones de la Tierra que fueron creadas por procesos de vulcanismo y plantearon la hipótesis de que lo mismo podría ser cierto en la Luna. Esperaban que los resultados científicos de la misión Apolo 16 proporcionaran una respuesta. [44] Algunos científicos abogaron por un aterrizaje cerca del gran cráter Tycho , pero su distancia del ecuador lunar y el hecho de que el módulo lunar tendría que aproximarse sobre un terreno muy accidentado lo descartaron. [46]
El Comité de Evaluación del Sitio Apolo Ad Hoc se reunió en abril y mayo de 1971 para decidir los sitios de aterrizaje del Apolo 16 y 17; fue presidido por Noel Hinners de Bellcomm . Hubo consenso en que los sitios de aterrizaje finales deberían ser las tierras altas lunares, y entre los sitios considerados para el Apolo 16 estaban la región de las Tierras Altas de Descartes al oeste del Mare Nectaris y el cráter Alphonsus . [47] La considerable distancia entre el sitio de Descartes y los sitios de aterrizaje anteriores del Apolo también sería beneficiosa para la red de sismómetros , desplegados en cada misión de aterrizaje comenzando con el Apolo 12. [48]
En Alphonsus se determinó que tres objetivos científicos eran de interés primordial y de suma importancia: la posibilidad de que en el interior del cráter se encontrara material de impacto anterior al Imbrium, la composición del interior del cráter y la posibilidad de que en el fondo del cráter hubiera actividad volcánica anterior en varios cráteres más pequeños con "halo oscuro". Sin embargo, los geólogos temían que las muestras obtenidas del cráter pudieran haber sido contaminadas por el impacto del Imbrium, lo que impediría que la Apolo 16 obtuviera muestras de material anterior al Imbrium. También existía la clara posibilidad de que este objetivo ya hubiera sido satisfecho por las misiones Apolo 14 y Apolo 15, ya que las muestras de la Apolo 14 aún no habían sido analizadas por completo y las muestras de la Apolo 15 aún no se habían obtenido. [48]
El 3 de junio de 1971, el comité de selección del sitio decidió que la misión Apolo 16 se dirigiría al sitio de Descartes. [49] Tras la decisión, el sitio Alphonsus fue considerado el candidato más probable para el Apolo 17, pero finalmente fue rechazado. Con la ayuda de la fotografía orbital obtenida en la misión Apolo 14, se determinó que el sitio de Descartes era lo suficientemente seguro para un aterrizaje tripulado. El sitio de aterrizaje específico estaba entre dos cráteres de impacto jóvenes, los cráteres North Ray y South Ray , de 1000 y 680 m (3280 y 2230 pies) de diámetro, respectivamente, que proporcionaron "agujeros de perforación naturales" que penetraron a través del regolito lunar en el sitio, dejando así expuesto el lecho de roca que la tripulación podría muestrear. [48]
Después de la selección, los planificadores de la misión hicieron de las formaciones Descartes y Cayley, dos unidades geológicas de las tierras altas lunares, el principal interés de la misión en cuanto a muestreo. La comunidad científica sospechaba ampliamente que estas formaciones se habían formado por vulcanismo lunar, pero esta hipótesis resultó incorrecta debido a la composición de las muestras lunares de la misión. [48]
Además del entrenamiento habitual en la nave espacial Apolo, Young y Duke, junto con el comandante de reserva Fred Haise, se sometieron a un extenso programa de entrenamiento geológico que incluyó varias excursiones de campo para presentarles los conceptos y técnicas que utilizarían para analizar las características y recolectar muestras en la superficie lunar. Durante estos viajes, visitaron y proporcionaron descripciones científicas de las características geológicas que probablemente encontrarían. [50] [51] [52] El LMP de reserva, Mitchell, no estuvo disponible durante la primera parte del entrenamiento, ocupado con tareas relacionadas con el Apolo 14, pero en septiembre de 1971 se había unido a las excursiones de campo de geología. Antes de eso, Tony England (un miembro de la tripulación de apoyo y del CAPCOM de EVA lunar) o uno de los instructores de geólogos se entrenaría junto a Haise en excursiones de campo de geología. [53]
Como se creía que Descartes era volcánico, gran parte de este entrenamiento se orientó a rocas y características volcánicas, pero se realizaron viajes de campo a sitios que presentaban otros tipos de rocas. Como Young comentó más tarde, el entrenamiento no volcánico resultó más útil, dado que Descartes no resultó ser volcánico. [54] En julio de 1971, visitaron Sudbury , Ontario, Canadá, para ejercicios de entrenamiento en geología, la primera vez que los astronautas estadounidenses se entrenaron en Canadá. [55] La tripulación de aterrizaje del Apolo 14 había visitado un sitio en Alemania Occidental ; el geólogo Don Wilhelms relató que incidentes no especificados allí habían hecho que Slayton descartara más viajes de entrenamiento europeos. [56] Los geólogos eligieron Sudbury debido a un cráter de 97 km (60 mi) de ancho creado hace aproximadamente 1.800 millones de años por un gran meteorito. [55] La cuenca de Sudbury muestra evidencia de geología de cono astillado , familiarizando a la tripulación del Apolo con evidencia geológica de un impacto de meteorito. Durante los ejercicios de entrenamiento, los astronautas no llevaban trajes espaciales , sino que llevaban equipos de radio para conversar entre ellos y con England, practicando procedimientos que utilizarían en la superficie lunar. [55] Al final del entrenamiento, los viajes de campo se habían convertido en ejercicios importantes, en los que participaban hasta ocho astronautas y docenas de personal de apoyo, y atrajeron la cobertura de los medios de comunicación. Para el ejercicio en el Sitio de Pruebas de Nevada , donde los cráteres masivos dejados por las explosiones nucleares simulaban los grandes cráteres que se encuentran en la Luna, todos los participantes tenían que tener una autorización de seguridad y un pariente más próximo en la lista, y un sobrevuelo del CMP Mattingly requería un permiso especial. [53] [57]
Además del entrenamiento de geología de campo, Young y Duke también se entrenaron para usar sus trajes espaciales EVA, adaptarse a la gravedad lunar reducida , recolectar muestras y conducir el Lunar Roving Vehicle. [58] El hecho de que hubieran sido suplentes para el Apolo 13, planeado para ser una misión de aterrizaje, significó que podían pasar aproximadamente el 40 por ciento de su tiempo entrenando para sus operaciones en la superficie. [44] También recibieron entrenamiento de supervivencia y se prepararon para los aspectos técnicos de la misión. [58] Los astronautas pasaron mucho tiempo estudiando las muestras lunares traídas por misiones anteriores, aprendiendo sobre los instrumentos que se llevarían en la misión y escuchando lo que los investigadores principales a cargo de esos instrumentos esperaban aprender del Apolo 16. Este entrenamiento ayudó a Young y Duke, mientras estaban en la Luna, a darse cuenta rápidamente de que las rocas volcánicas esperadas no estaban allí, a pesar de que los geólogos en el Control de Misión inicialmente no les creyeron. [59] Gran parte del entrenamiento (según Young, 350 horas) se llevó a cabo con la tripulación vistiendo trajes espaciales, algo que Young consideró vital, ya que permitió a los astronautas conocer las limitaciones del equipo para realizar sus tareas asignadas. [60] Mattingly también recibió entrenamiento para reconocer características geológicas desde la órbita volando sobre las áreas de campo en un avión, y se entrenó para operar el Módulo de Instrumentos Científicos desde la órbita lunar. [61]
El vehículo de lanzamiento que llevó al Apolo 16 a la Luna fue un Saturno V , designado como AS-511. Este fue el undécimo Saturno V en volar y el noveno utilizado en misiones tripuladas. El Saturno V del Apolo 16 era casi idéntico al del Apolo 15. Un cambio que se realizó fue la restauración de cuatro retrocohetes en la primera etapa S-IC , lo que significa que habría un total de ocho, como en el Apolo 14 y anteriores. Los retrocohetes se utilizaron para minimizar el riesgo de colisión entre la primera etapa desechada y el Saturno V. Estos cuatro retrocohetes se habían omitido del Saturno V del Apolo 15 para ahorrar peso, pero el análisis del vuelo del Apolo 15 mostró que el S-IC se acercó más de lo esperado después del descarte, y se temía que si solo había cuatro cohetes y uno fallaba, podría haber una colisión. [42]
Al igual que en todas las misiones de aterrizaje lunar después del Apolo 11, en el Apolo 16 se llevó a bordo un Paquete de Experimentos de Superficie Lunar Apolo (ALSEP, por sus siglas en inglés). Se trataba de un conjunto de experimentos de propulsión nuclear diseñados para seguir funcionando después de que los astronautas que los instalaron regresaran a la Tierra. [62] El ALSEP del Apolo 16 consistía en un Experimento Sísmico Pasivo (PSE, por sus siglas en inglés, un sismómetro), un Experimento Sísmico Activo (ASE, por sus siglas en inglés), un Experimento de Flujo de Calor Lunar (HFE, por sus siglas en inglés) y un Magnetómetro de Superficie Lunar (LSM, por sus siglas en inglés). [63] El ALSEP estaba propulsado por un generador termoeléctrico de radioisótopos SNAP-27 , desarrollado por la Comisión de Energía Atómica . [64]
El PSE se sumó a la red de sismómetros que dejaron las misiones Apolo 12, 14 y 15. [65] La NASA pretendía calibrar el PSE del Apolo 16 haciendo que la etapa de ascenso del LM se estrellara cerca de él una vez que los astronautas hubieran terminado con él, con un objeto de masa y velocidad conocidas que impactó en una ubicación conocida. [66] Sin embargo, la NASA perdió el control de la etapa de ascenso después del descarte, y esto no ocurrió. [67] El ASE, diseñado para devolver datos sobre la estructura geológica de la Luna, constaba de dos grupos de explosivos: uno, una línea de "golpes" que se desplegarían unidos a tres geófonos . Los golpes explotarían durante el despliegue del ALSEP. Un segundo grupo estaba formado por cuatro morteros de diferentes tamaños, que se detonarían de forma remota una vez que los astronautas hubieran regresado a la Tierra. El Apolo 14 también había llevado un ASE, aunque sus morteros nunca se detonaron por miedo a afectar a otros experimentos. [68]
El HFE implicó la perforación de dos agujeros de 3,0 metros (10 pies) en la superficie lunar y la colocación de termómetros que medirían la cantidad de calor que fluía desde el interior lunar. Este fue el tercer intento de colocar un HFE: el primero voló en el Apolo 13 y nunca llegó a la superficie lunar, mientras que en el Apolo 15, los problemas con el taladro hicieron que las sondas no llegaran tan profundo como se había planeado. El intento del Apolo 16 fracasaría después de que Duke hubiera colocado con éxito la primera sonda; Young, incapaz de ver sus pies en el voluminoso traje espacial, se sacó y cortó el cable después de que se enredara alrededor de su pierna. Los administradores de la NASA vetaron un intento de reparación debido a la cantidad de tiempo que llevaría. [69] Un HFE voló y se desplegó con éxito en el Apolo 17. [70]
El LSM fue diseñado para medir la fuerza del campo magnético de la Luna , que es sólo una pequeña fracción del de la Tierra. Se obtendrían datos adicionales mediante el uso del magnetómetro portátil lunar (LPM), que se transportaría en el vehículo lunar y se activaría en varias paradas geológicas. Los científicos también esperaban aprender de una muestra del Apolo 12, que se devolvería brevemente a la Luna en el Apolo 16, de la que se había eliminado el magnetismo "suave", para ver si se había restaurado en su viaje. [71] Las mediciones posteriores a la misión descubrieron que el magnetismo "suave" había regresado a la muestra, aunque con una intensidad menor que antes. [72]
Se lanzó una cámara/espectrógrafo ultravioleta lejano (UVC), las primeras observaciones astronómicas tomadas desde la Luna, en busca de datos sobre fuentes de hidrógeno en el espacio sin el efecto enmascarador de la corona terrestre. [73] El instrumento se colocó en la sombra del LM y se apuntó a nebulosas , otros objetos astronómicos, la Tierra misma y cualquier respiradero volcánico sospechoso visto en la superficie lunar. La película fue devuelta a la Tierra. Cuando se le pidió que resumiera los resultados para una audiencia general, el Dr. George Carruthers del Laboratorio de Investigación Naval afirmó: "Los resultados más obvios y espectaculares fueron realmente para las observaciones de la Tierra, porque esta fue la primera vez que la Tierra había sido fotografiada desde la distancia con luz ultravioleta (UV), de modo que se podía ver la extensión completa de la atmósfera de hidrógeno, las auroras polares y lo que llamamos el cinturón de resplandor atmosférico tropical". [74]
Cuatro paneles montados en la etapa de descenso del módulo lunar comprendían el detector de rayos cósmicos, diseñado para registrar partículas de rayos cósmicos y viento solar . Tres de los paneles se dejaron descubiertos durante el viaje a la Luna, y el cuarto fue descubierto por la tripulación al principio de la EVA. Los paneles se embolsarían para su regreso a la Tierra. El Experimento de Composición del Viento Solar , independiente , voló en el Apolo 16, como lo había hecho en cada uno de los alunizajes, para su despliegue en la superficie lunar y su regreso a la Tierra. Se añadió una lámina de platino al aluminio de los experimentos anteriores, para minimizar la contaminación. [73]
El subsatélite de partículas y campos (PFS-2) del Apolo 16 era un pequeño satélite lanzado a la órbita lunar desde el módulo de servicio. Su principal objetivo era medir partículas cargadas y campos magnéticos en todo el perímetro de la Luna mientras esta orbitaba alrededor de la Tierra, de forma similar a su nave espacial hermana, PFS-1 , lanzada ocho meses antes por el Apolo 15. Las dos sondas debían tener órbitas similares, que iban desde los 89 a los 122 kilómetros (55 a 76 millas) por encima de la superficie lunar. [75]
Al igual que el subsatélite Apolo 15, se esperaba que el PFS-2 tuviera una vida útil de al menos un año antes de que su órbita se desintegrara y se estrellara contra la superficie lunar. La decisión de traer a casa al Apolo 16 antes de tiempo después de que hubiera problemas con el motor principal significó que la nave espacial no fue a la órbita que se había planeado para el PFS-2. En cambio, fue expulsado a una órbita más baja de lo planeado y se estrelló contra la Luna un mes después, el 29 de mayo de 1972, después de dar 424 vueltas alrededor de la Luna. [76] Esta breve vida útil se debió a que los mascons lunares estaban cerca de su trayectoria orbital terrestre y ayudaron a empujar al PFS-2 hacia la Luna. [12]
Los elementos de la nave espacial y del vehículo de lanzamiento comenzaron a llegar al Centro Espacial Kennedy en julio de 1970, y todos habían llegado en septiembre de 1971. El Apolo 16 estaba originalmente programado para lanzarse el 17 de marzo de 1972. Una de las vejigas del sistema de control de reacción del CM estalló durante las pruebas. Este problema, en combinación con las preocupaciones de que uno de los cordones explosivos que expulsarían el LM del CSM después de que los astronautas regresaran de la superficie lunar no funcionaría correctamente, y un problema con el traje espacial de Duke, hicieron que fuera deseable posponer el lanzamiento a la siguiente ventana de lanzamiento . Por lo tanto, el Apolo 16 se pospuso al 16 de abril. La pila del vehículo de lanzamiento, que se había sacado del Edificio de Ensamblaje de Vehículos el 13 de diciembre de 1971, fue devuelta allí el 27 de enero de 1972. Se volvió a sacar al Complejo de Lanzamiento 39A el 9 de febrero . [42]
La cuenta regresiva oficial de la misión comenzó el lunes 10 de abril de 1972 a las 8:30 am, seis días antes del lanzamiento. En ese momento, las tres etapas del cohete Saturno V se pusieron en marcha y se bombeó agua potable a la nave espacial. Cuando comenzó la cuenta regresiva, la tripulación del Apolo 16 estaba participando en los ejercicios finales de entrenamiento en previsión del lanzamiento el 16 de abril. Los astronautas se sometieron a su último examen físico previo al vuelo el 11 de abril. [77] Los únicos obstáculos en la cuenta regresiva fueron los planificados previamente en el cronograma, y el clima era bueno a medida que se acercaba la hora del lanzamiento. [2]
La misión Apollo 16 se lanzó desde el Centro Espacial Kennedy en Florida a las 12:54 pm EST el 16 de abril de 1972. [42] El lanzamiento fue nominal; la tripulación experimentó vibraciones similares a las de misiones anteriores. La primera y segunda etapas del Saturno V (S-IC y S-II ) funcionaron nominalmente; la nave espacial entró en órbita alrededor de la Tierra poco menos de 12 minutos después del despegue.
Después de llegar a la órbita, la tripulación pasó un tiempo adaptándose al entorno de gravedad cero y preparando la nave espacial para la inyección translunar (TLI), la combustión del cohete de tercera etapa que los impulsaría a la Luna. En la órbita terrestre, la tripulación enfrentó problemas técnicos menores, incluido un posible problema con el sistema de control ambiental y el sistema de control de actitud de la tercera etapa del S-IVB , pero finalmente los resolvió o compensó mientras se preparaban para partir hacia la Luna.
Después de dos órbitas, la tercera etapa del cohete se volvió a encender durante poco más de cinco minutos, impulsando la nave hacia la Luna a unos 35.000 km/h (22.000 mph). [78] Seis minutos después de la combustión del S-IVB, los módulos de mando y servicio (CSM), que contenían a la tripulación, se separaron del cohete y viajaron 49 pies (15 m) lejos de él antes de dar la vuelta y recuperar el módulo lunar del interior de la etapa del cohete gastada. La maniobra, realizada por Mattingly y conocida como transposición, acoplamiento y extracción , se desarrolló sin problemas. [79] [80]
Tras la transposición y el acoplamiento, la tripulación notó que la superficie exterior del módulo lunar estaba emitiendo partículas desde un punto en el que la piel del módulo lunar parecía rasgada o desgarrada; en un momento dado, Duke calculó que estaban viendo entre cinco y diez partículas por segundo. Young y Duke entraron en el módulo lunar a través del túnel de acoplamiento que lo conecta con el módulo de mando para inspeccionar sus sistemas, momento en el que no detectaron ningún problema importante.
Una vez en ruta hacia la Luna, la tripulación puso la nave espacial en modo "barbacoa" giratoria, en el que la nave rotaba a lo largo de su eje largo tres veces por hora para asegurar una distribución uniforme del calor proveniente del Sol. Después de preparar aún más la nave para el viaje, la tripulación comenzó el primer período de sueño de la misión poco menos de 15 horas después del lanzamiento. [81]
Cuando el Centro de Control de la Misión dio la señal de alerta a la tripulación para el segundo día de vuelo, la nave espacial se encontraba a unos 181.000 kilómetros (98.000 millas náuticas) de la Tierra, viajando a unos 1,622 km/s (5.322 pies/s). Como no debía llegar a la órbita lunar hasta el cuarto día de vuelo, [82] los días de vuelo dos y tres fueron en gran parte preparatorios, y consistieron en mantenimiento de la nave espacial e investigación científica. El segundo día, la tripulación realizó un experimento de electroforesis , también realizado en el Apolo 14, [83] en el que intentaron demostrar que la separación electroforética en su entorno casi sin peso podía utilizarse para producir sustancias de mayor pureza que la que sería posible en la Tierra. Utilizando dos tamaños diferentes de partículas de poliestireno , un tamaño de color rojo y otro de color azul, se logró la separación de los dos tipos mediante electroforesis, aunque la electroósmosis en el equipo del experimento impidió la separación clara de dos bandas de partículas. [84] [85]
El resto del segundo día incluyó una quema de corrección de dos segundos a mitad de curso realizada por el motor del sistema de propulsión de servicio (SPS) del CSM para ajustar la trayectoria de la nave espacial. Más tarde ese mismo día, los astronautas ingresaron al Módulo Lunar por segunda vez para inspeccionar más a fondo los sistemas de la nave de aterrizaje. La tripulación informó que habían observado que se estaba descascarando más pintura en una parte de la piel exterior de aluminio del LM. A pesar de esto, la tripulación descubrió que los sistemas de la nave espacial estaban funcionando nominalmente. Después de la inspección del LM, la tripulación revisó las listas de verificación y los procedimientos para los días siguientes en previsión de su llegada y la quema de inserción en la órbita lunar (LOI). El piloto del módulo de comando Mattingly informó de un " bloqueo del cardán ", lo que significa que el sistema para realizar un seguimiento de la actitud de la nave ya no era preciso. Mattingly tuvo que realinear el sistema de guía utilizando el Sol y la Luna. Al final del segundo día, el Apolo 16 estaba a unos 260.000 kilómetros (140.000 millas náuticas) de la Tierra. [83]
Cuando los astronautas despertaron para el tercer día de vuelo, la nave espacial se encontraba a unos 291.000 kilómetros (157.000 millas náuticas) de la Tierra. La velocidad de la nave disminuyó de manera constante, ya que aún no había alcanzado la esfera lunar de influencia gravitatoria. La primera parte del tercer día se dedicó principalmente a tareas de limpieza, mantenimiento de la nave espacial e intercambio de informes de estado con el Centro de Control de Misión en Houston. La tripulación realizó el experimento de destellos de luz Apolo, o ALFMED, para investigar los "destellos de luz" que veían los astronautas lunares de Apolo cuando la nave espacial estaba a oscuras, independientemente de si tenían los ojos abiertos. Se pensaba que esto se debía a la penetración de partículas de rayos cósmicos en el ojo . [ 86 ] [87] Durante la segunda mitad del día, Young y Duke ingresaron nuevamente al Módulo Lunar para encenderlo y verificar sus sistemas, y realizar tareas de limpieza en preparación para el aterrizaje lunar. Se descubrió que los sistemas funcionaban como se esperaba. Después de esto, la tripulación se puso sus trajes espaciales y ensayó los procedimientos que se utilizarían el día del aterrizaje. Justo antes del final del tercer día de vuelo, a las 59 horas, 19 minutos y 45 segundos después del despegue, mientras se encontraba a 330.902 kilómetros (178.673 millas náuticas) de la Tierra y a 62.636 kilómetros (33.821 millas náuticas) de la Luna, la velocidad de la nave espacial comenzó a aumentar a medida que aceleraba hacia la Luna después de entrar en la esfera de influencia lunar. [88]
Después de despertarse el cuarto día de vuelo, la tripulación comenzó los preparativos para la maniobra LOI que los frenaría en órbita. [82] A una altitud de 20.635 kilómetros (11.142 millas náuticas) se desprendió la cubierta de la bahía del módulo de instrumentos científicos (SIM). A poco más de 74 horas de la misión, la nave espacial pasó detrás de la Luna, perdiendo temporalmente el contacto con el Centro de Control de Misión. Mientras estaba sobre el lado lejano , el SPS ardió durante 6 minutos y 15 segundos, frenando la nave espacial en una órbita con un punto bajo (pericintio) de 58,3 y un punto alto (apocintio) de 170,4 millas náuticas (108,0 y 315,6 km, respectivamente). [89] Después de entrar en la órbita lunar, la tripulación comenzó los preparativos para la maniobra de inserción en la órbita de descenso (DOI) para modificar aún más la trayectoria orbital de la nave espacial. La maniobra tuvo éxito y el pericintio de la nave se redujo a 19,8 kilómetros (10,7 millas náuticas). El resto del cuarto día de vuelo se dedicó a realizar observaciones y a prepararse para la activación del módulo lunar, el desacoplamiento y el aterrizaje al día siguiente. [90]
La tripulación continuó preparándose para la activación y desacoplamiento del módulo lunar poco después de despertarse para comenzar el quinto día de vuelo. El brazo que extendía el espectrómetro de masas en la bahía SIM estaba atascado, semidesplegado. Se decidió que Young y Duke inspeccionarían visualmente el brazo después de desacoplar el módulo lunar del CSM. Entraron al módulo lunar para la activación y verificación de los sistemas de la nave espacial. A pesar de entrar al módulo lunar 40 minutos antes de lo previsto, completaron los preparativos solo 10 minutos antes debido a numerosos retrasos en el proceso. [80] Una vez finalizados los preparativos, se desacoplaron 96 horas, 13 minutos y 31 segundos después de iniciada la misión. [91] [92]
Durante el resto de los pases de las dos naves sobre el lado cercano de la Luna , Mattingly se preparó para cambiar a Casper a una órbita más alta, casi circular, mientras Young y Duke preparaban a Orion para el descenso a la superficie lunar. En este punto, durante las pruebas del motor cohete orientable del CSM en preparación para el encendido para modificar la órbita de la nave, Mattingly detectó oscilaciones en el sistema de cardán de respaldo del motor SPS. De acuerdo con las reglas de la misión, bajo tales circunstancias, Orion debía volver a acoplarse con Casper , en caso de que el Control de Misión decidiera abortar el aterrizaje y usar los motores del Módulo Lunar para el viaje de regreso a la Tierra. En cambio, las dos naves se mantuvieron en posición , manteniendo posiciones cercanas entre sí. Después de varias horas de análisis, los controladores de la misión determinaron que se podía solucionar el mal funcionamiento, y Young y Duke pudieron proceder con el aterrizaje. [44]
El descenso propulsado a la superficie lunar comenzó aproximadamente seis horas después de lo previsto. Debido al retraso, Young y Duke comenzaron su descenso a la superficie a una altitud superior a la de cualquier misión anterior, a 20,1 kilómetros (10,9 millas náuticas). Después de descender a una altitud de aproximadamente 13.000 pies (4.000 m), Young pudo ver el lugar de aterrizaje en su totalidad. El motor de aterrizaje del LM se redujo a tiempo y la nave espacial se inclinó hacia adelante hasta su orientación de aterrizaje a una altitud de 7.200 pies (2.200 m). El LM aterrizó 890 pies (270 m) al norte y 200 pies (60 m) al oeste del lugar de aterrizaje planificado a las 104 horas, 29 minutos y 35 segundos de la misión, a las 2:23:35 UTC del 21 de abril (8:23:35 pm del 20 de abril en Houston). [80] [93] La disponibilidad del vehículo lunar hizo que su distancia desde el punto objetivo fuera trivial. [44]
Después del aterrizaje, Young y Duke comenzaron a apagar algunos de los sistemas del módulo lunar para conservar la energía de la batería. Al completar sus procedimientos iniciales, la pareja configuró Orion para su estadía de tres días en la superficie lunar, se quitaron los trajes espaciales y tomaron observaciones geológicas iniciales del lugar de aterrizaje inmediato. Luego se acomodaron para su primera comida en la superficie. Después de comer, configuraron la cabina para dormir. [94] [95] El retraso del aterrizaje causado por el mal funcionamiento del motor principal del CSM requirió modificaciones significativas en el programa de la misión. El Apolo 16 pasaría un día menos en órbita lunar después de que se hubiera completado la exploración de la superficie para brindar a la tripulación amplios márgenes en caso de que surgieran más problemas. Para mejorar el programa de sueño de Young y Duke, la tercera y última caminata lunar de la misión se redujo de siete horas a cinco. [80]
Después de despertarse el 21 de abril, Young y Duke desayunaron y comenzaron los preparativos para la primera actividad extravehicular (EVA), o caminata lunar. [96] [97] Después de que la pareja se pusiera y presurizara sus trajes espaciales y despresurizara la cabina del Módulo Lunar, Young subió al "porche" del LM, una pequeña plataforma sobre la escalera. Duke le entregó a Young una bolsa de desecho llena de basura para desechar en la superficie. [27] Young luego bajó la bolsa de transferencia de equipo (ETB), que contenía equipo para usar durante la EVA, a la superficie. Young descendió la escalera y, al poner un pie en la superficie lunar, se convirtió en el noveno humano en caminar sobre la Luna. [80] Al pisar la superficie, Young expresó sus sentimientos sobre estar allí: "Ahí estás: Descartes misterioso y desconocido. Llanuras de las Tierras Altas. El Apolo 16 va a cambiar tu imagen. Estoy seguro de que me alegro de que hayan traído al viejo Brer Rabbit , aquí, de vuelta en el zarzal donde pertenece". [27] Duke pronto descendió la escalera y se unió a Young en la superficie, convirtiéndose en la décima persona en caminar sobre la Luna. Duke tenía entonces 36 años; ningún humano más joven ha caminado jamás sobre la superficie lunar. Duke expresó su emoción, diciendo al CAPCOM Anthony England: "¡Fantástico! ¡Oh, ese primer pie en la superficie lunar es genial, Tony!" [27] La primera tarea de la pareja en la caminata lunar fue descargar el vehículo lunar, la cámara ultravioleta lejana/espectrógrafo, [98] y otros equipos. Esto se hizo sin problemas. Al conducir por primera vez el rover lunar, Young descubrió que la dirección trasera no funcionaba. Alertó al Centro de Control de Misión sobre el problema antes de instalar la cámara de televisión, después de lo cual Duke erigió la bandera de los Estados Unidos . Durante las operaciones en la superficie lunar, el comandante Young siempre conducía el rover, mientras que el piloto del módulo lunar Duke ayudaba con la navegación; esta fue una división de responsabilidades utilizada consistentemente en todas las misiones J del Apolo. [99] [100]
La siguiente tarea del día fue desplegar el ALSEP; mientras estacionaban el rover lunar, en el que estaba montada la cámara de televisión, para observar el despliegue, la dirección trasera comenzó a funcionar. Después del despliegue del ALSEP, recogieron muestras en las cercanías. Aproximadamente cuatro horas después del comienzo de la EVA-1, subieron al rover lunar y se dirigieron a la primera parada geológica, Plum Crater, un cráter de 118 pies de ancho (36 m) en el borde del cráter Flag , de unos 240 m (790 pies) de ancho. Allí, a una distancia de 1,4 km (0,87 mi) del LM, tomaron muestras de material en las cercanías, que los científicos creían que había penetrado a través de la capa superior de regolito hasta la Formación Cayley subyacente . Fue allí donde Duke recuperó, a pedido del Control de Misión, la roca más grande devuelta por una misión Apolo, una brecha apodada Big Muley en honor al investigador principal de geología de la misión, William R. Muehlberger . [101] [102] La siguiente parada del día fue el cráter Buster, un pequeño cráter ubicado al norte del cráter Spook , más grande , a aproximadamente 1,6 km (0,99 mi) del LM. Allí, Duke tomó fotografías de Stone Mountain y del cráter South Ray, mientras Young desplegaba el LPM. [103] En este punto, los científicos estaban comenzando a reconsiderar su hipótesis previa a la misión de que Descartes había sido el escenario de una antigua actividad volcánica, ya que los dos astronautas aún no habían encontrado ningún material volcánico. Después de su parada en Buster, Young hizo una demostración de conducción del rover lunar de "Gran Premio", que Duke filmó con una cámara de película de 16 mm . Esto se había intentado en el Apolo 15, pero la cámara había fallado. [104] Después de completar más tareas en el ALSEP, regresaron al LM para cerrar la caminata lunar. Reingresaron al LM 7 horas, 6 minutos y 56 segundos después del inicio de la EVA. Una vez dentro, presurizaron la cabina del LM, pasaron por una reunión informativa de media hora con los científicos en el Control de Misión y configuraron la cabina para el período de sueño. [101] [105] [106]
Despertándose tres minutos y medio antes de lo planeado, discutieron la cronología de los eventos del día con Houston. [108] [109] El objetivo principal de la segunda excursión lunar era visitar Stone Mountain para subir la pendiente de unos 20 grados para llegar a un grupo de cinco cráteres conocidos como " Cinco cráteres ". Condujeron hasta allí en el LRV, recorriendo 3,8 km (2,4 mi) desde el LM. A 152 m (499 pies) sobre el fondo del valle, la pareja estaba en la elevación más alta sobre el LM de cualquier misión Apolo. Se maravillaron con la vista (incluido South Ray) desde el lado de Stone Mountain, que Duke describió como "espectacular", [107] luego recogieron muestras en los alrededores. [101] Después de pasar 54 minutos en la pendiente, subieron a bordo del rover lunar en ruta a la segunda parada del día, denominada Estación 5, un cráter de 20 m (66 pies) de ancho. Allí esperaban encontrar material de Descartes que no hubiera sido contaminado por material expulsado del cráter South Ray, un gran cráter al sur del lugar de aterrizaje. Las muestras que recogieron allí, a pesar de que su origen aún es incierto, son, según el geólogo Wilhelms, "una apuesta razonable para ser Descartes". [101]
La siguiente parada, la Estación 6, era un cráter en forma de bloque de 10 m de ancho (33 pies), donde los astronautas creían que podían tomar muestras de la Formación Cayley, como lo demuestra el suelo más firme que encontraron allí. Pasando por alto la Estación 7 para ahorrar tiempo, llegaron a la Estación 8 en el flanco inferior de Stone Mountain, donde tomaron muestras de material en un rayo del cráter South Ray durante aproximadamente una hora. Allí, recolectaron brechas blancas y negras y rocas cristalinas más pequeñas ricas en plagioclasa . En la Estación 9, un área conocida como el "Lote Vacante", [110] que se creía que estaba libre de eyecciones de South Ray, pasaron unos 40 minutos recolectando muestras. Veinticinco minutos después de salir del Lote Vacante, llegaron a la última parada del día, a medio camino entre el sitio ALSEP y el LM. Allí, excavaron un núcleo doble y realizaron varias pruebas de penetrómetro a lo largo de una línea que se extiende 50 m (160 pies) al este del ALSEP. A petición de Young y Duke, la caminata lunar se extendió diez minutos. Después de regresar al módulo lunar para finalizar la segunda excursión lunar, volvieron a subir al interior de la cabina de la nave de aterrizaje, sellando y presurizando el interior después de 7 horas, 23 minutos y 26 segundos de tiempo de EVA, rompiendo un récord que se había establecido en el Apolo 15. [101] [111] Después de comer y proceder con un informe sobre las actividades del día con el Control de Misión, reconfiguraron la cabina del módulo lunar y se prepararon para el período de sueño. [112]
El séptimo día de vuelo fue su tercer y último día en la superficie lunar, regresando a la órbita para reunirse con Mattingly en el CSM después de la caminata lunar del día. Durante la tercera y última excursión lunar, debían explorar el cráter North Ray , el más grande de todos los cráteres que cualquier expedición Apolo había visitado. Después de salir de Orion , la pareja se dirigió al cráter North Ray. El viaje fue más tranquilo que el del día anterior, ya que los cráteres eran menos profundos y las rocas eran menos abundantes al norte del sitio de aterrizaje inmediato. Después de pasar por el cráter Palmetto , las rocas gradualmente se hicieron más grandes y más abundantes a medida que se acercaban a North Ray en el rover lunar. Al llegar al borde del cráter North Ray, estaban a 4,4 km (2,7 mi) del LM. Después de su llegada, el dúo tomó fotografías del cráter de 1 km (0,62 mi) de ancho y 230 m (750 pies) de profundidad. Visitaron una gran roca, más alta que un edificio de cuatro pisos, que se conoció como "House Rock". Las muestras obtenidas de esta roca dieron el golpe final a la hipótesis volcánica previa a la misión, demostrando que era incorrecta. House Rock tenía numerosas marcas similares a agujeros de bala donde los micrometeoroides del espacio habían impactado la roca. [101]
Aproximadamente 1 hora y 22 minutos después de llegar al cráter North Ray, partieron hacia la Estación 13, un gran campo de rocas a unos 0,5 km (0,31 mi) de North Ray. En el camino, establecieron un récord de velocidad lunar, viajando a una velocidad estimada de 17,1 kilómetros por hora (10,6 mph) cuesta abajo. Llegaron a una roca de 3 m (9,8 pies) de altura, a la que llamaron "Shadow Rock". Aquí, tomaron muestras de suelo en sombra permanente. Durante este tiempo, Mattingly estaba preparando el CSM en previsión de su regreso aproximadamente seis horas después. Después de tres horas y seis minutos, regresaron al LM, donde completaron varios experimentos y descargaron el rover. A poca distancia del LM, Duke colocó una fotografía de su familia y un medallón conmemorativo de la Fuerza Aérea en la superficie. [101] Young condujo el rover hasta un punto a unos 90 m (300 pies) al este del LM, conocido como el "sitio VIP", para que su cámara de televisión, controlada de forma remota por el Centro de Control de la Misión, pudiera observar el despegue del Apolo 16 desde la Luna. Luego volvieron a ingresar al LM después de una excursión final de 5 horas y 40 minutos. [113] Después de presurizar la cabina del LM, la tripulación comenzó a prepararse para regresar a la órbita lunar. [114]
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Después de que Orion recibió autorización para el intento de aterrizaje, Casper maniobró para alejarse y Mattingly realizó un encendido que llevó su nave espacial a una órbita de 98,3 por 125,6 kilómetros; 61,1 por 78,0 millas (53,1 por 67,8 millas náuticas) en preparación para su trabajo científico. [115] [92] El SM llevaba un conjunto de instrumentos científicos en su bahía SIM, [116] similares a los que llevaba el Apolo 15. [117] Mattingly había compilado un apretado programa de operaciones de los diversos instrumentos de la bahía SIM, que se volvió aún más ocupado una vez que Houston decidió traer a casa al Apolo 16 un día antes, ya que los directores de vuelo buscaban recuperar el tiempo perdido. [118]
Su trabajo se vio obstaculizado por varias averías: cuando se encendió la cámara panorámica, pareció consumir tanta energía de uno de los sistemas eléctricos del CSM que activó la alarma maestra de la nave espacial. Se apagó de inmediato, aunque análisis posteriores indicaron que el drenaje podría haber sido de los calentadores de la nave espacial, que se encendieron al mismo tiempo. [119] Su trabajo también se vio obstaculizado por el retraso en el inicio del trabajo científico orbital de Casper y el regreso temprano a la Tierra, y por una avería que resultó en la sobreexposición de muchas de las fotografías. Sin embargo, tuvo éxito en tomar una fotografía del área de Descartes en la que Orión es visible. [120] El brazo del espectrómetro de masas no se retrajo por completo después de su extensión inicial, como había sucedido en el Apolo 15, aunque se retrajo lo suficiente para permitir que el motor SPS se encendiera de manera segura cuando Casper maniobró para alejarse de Orión antes de que el LM comenzara su intento de aterrizaje en la Luna. Aunque el espectrómetro de masas pudo funcionar de manera efectiva, se quedó atascado cerca de su posición de despliegue completo antes del encendido que precedió al encuentro, y tuvo que ser desechado. Los científicos esperaban complementar los datos lunares obtenidos con más datos de la costa trans-Tierra, pero los datos del Apolo 15 se pudieron utilizar en su lugar. [119] [121] La cámara de mapeo tampoco funcionó perfectamente; un análisis posterior descubrió que tenía problemas con su escudo antideslumbrante. Los cambios en el plan de vuelo significaron que algunas áreas de la superficie lunar que se suponía que debían ser fotografiadas no pudieron serlo; además, varias imágenes estaban sobreexpuestas. [119] [122] El altímetro láser, diseñado para medir con precisión la altitud de la nave espacial, perdió precisión lentamente debido a la reducción de potencia, y finalmente falló justo antes de que se suponía que se usaría por última vez. [119] [123]
Ocho minutos antes de la salida prevista de la superficie lunar, el CAPCOM James Irwin notificó a Young y Duke del Control de Misión que estaban listos para el despegue. Dos minutos antes del lanzamiento, activaron el interruptor del "Brazo Maestro" y luego el botón de "Abortar Etapa", lo que provocó que pequeñas cargas explosivas separaran la etapa de ascenso de la etapa de descenso , con cables que conectaban las dos cortadas por un mecanismo tipo guillotina . En el momento preprogramado, hubo despegue y la etapa de ascenso se alejó de la Luna, mientras la cámara a bordo del LRV seguía los primeros momentos del vuelo. Seis minutos después del despegue, a una velocidad de aproximadamente 5.000 kilómetros por hora (3.100 mph), Young y Duke alcanzaron la órbita lunar. [101] [124] Young y Duke se reunieron y volvieron a acoplarse con éxito con Mattingly en el CSM. Para minimizar la transferencia de polvo lunar desde la cabina del LM al CSM, Young y Duke limpiaron la cabina antes de abrir la escotilla que separaba las dos naves espaciales. Después de abrir la escotilla y reunirse con Mattingly, la tripulación transfirió las muestras que Young y Duke habían recolectado en la superficie al CSM para transferirlas a la Tierra. Una vez completadas las transferencias, la tripulación dormiría antes de deshacerse de la etapa de ascenso del módulo lunar vacía al día siguiente, cuando se estrellaría intencionalmente contra la superficie lunar para calibrar el sismómetro que Young y Duke habían dejado en la superficie. [80]
Al día siguiente, después de que se completaron las comprobaciones finales, la etapa de ascenso del LM agotada fue desechada. [125] Probablemente debido a un fallo de la tripulación al activar un determinado interruptor en el LM antes de sellarlo, se tambaleó después de la separación. La NASA no pudo controlarlo, y no ejecutó el encendido del cohete necesario para la desorbitación intencional de la nave. La etapa de ascenso finalmente se estrelló contra la superficie lunar casi un año después de la misión. La siguiente tarea de la tripulación, después de desechar la etapa de ascenso del módulo lunar, fue liberar un subsatélite en órbita lunar desde la bahía de instrumentos científicos del CSM. El encendido para alterar la órbita del CSM a la deseada para el subsatélite había sido cancelado; como resultado, el subsatélite duró poco más de un mes en órbita, mucho menos de su año previsto. Apenas cinco horas después del lanzamiento del subsatélite, en la órbita número 65 del CSM alrededor de la Luna, se volvió a encender el motor principal del sistema de propulsión de servicio para impulsar la nave en una trayectoria que la regresaría a la Tierra. El motor SPS realizó la combustión sin problemas a pesar del mal funcionamiento que había retrasado su aterrizaje varios días antes. [80] [125]
Durante el regreso a la Tierra, Mattingly realizó una EVA de 83 minutos para recuperar casetes de película de las cámaras en la bahía SIM, con la ayuda de Duke, que permaneció en la escotilla del módulo de mando. [126] A aproximadamente 173.000 millas náuticas (199.000 mi; 320.000 km) de la Tierra, fue la segunda EVA de "espacio profundo" de la historia, realizada a gran distancia de cualquier cuerpo planetario. A partir de 2024 [actualizar], sigue siendo una de las tres únicas EVA de este tipo, todas realizadas durante las misiones J de Apolo en circunstancias similares. Durante la EVA, Mattingly montó un experimento biológico, el Dispositivo de Evaluación de Ecología Microbiana (MEED), [127] un experimento exclusivo del Apolo 16, para evaluar la respuesta de los microbios al entorno espacial. [128] La tripulación llevó a cabo varias tareas de limpieza y mantenimiento a bordo de la nave espacial y comió antes de concluir el día. [127]
El penúltimo día del vuelo se dedicó en gran parte a realizar experimentos, aparte de una conferencia de prensa de veinte minutos durante la segunda mitad del día. Durante la conferencia de prensa, los astronautas respondieron preguntas relacionadas con varios aspectos técnicos y no técnicos de la misión preparadas y ordenadas por prioridad en el Centro de Naves Espaciales Tripuladas en Houston por los periodistas que cubrían el vuelo. Además de numerosas tareas de mantenimiento, los astronautas prepararon la nave espacial para su reentrada atmosférica al día siguiente. Al final del último día completo de la tripulación en el espacio, la nave espacial se encontraba aproximadamente a 143.000 kilómetros (77.000 millas náuticas) de la Tierra y se acercaba a una velocidad de aproximadamente 2,1 kilómetros por segundo (7.000 pies/s). [129] [130]
Cuando CAPCOM England dio la señal de alerta a la tripulación para su último día en el espacio, el CSM se encontraba a unas 45.000 millas náuticas (83.000 km) de la Tierra, viajando a poco más de 2,7 km/s (9.000 pies/s). Poco más de tres horas antes del amerizaje en el océano Pacífico, la tripulación realizó un último encendido para corregir el rumbo, utilizando los propulsores de la nave espacial para cambiar su velocidad en 0,43 m/s (1,4 pies/s). Aproximadamente diez minutos antes de la reentrada en la atmósfera terrestre, el módulo de mando en forma de cono que contenía a los tres miembros de la tripulación se separó del módulo de servicio, que se quemaría durante la reentrada. A las 265 horas y 37 minutos de la misión, a una velocidad de unos 11 km/s (36.000 pies/s), la Apolo 16 comenzó la reentrada atmosférica. En su punto máximo, la temperatura del escudo térmico se situó entre 2200 y 2480 °C (4000 y 4500 °F). Tras el despliegue exitoso del paracaídas y menos de 14 minutos después de que comenzara el reingreso, el módulo de mando amerizó en el océano Pacífico a 350 kilómetros (189 millas náuticas) al sureste de la isla de Kiritimati 265 horas, 51 minutos y 5 segundos después del despegue. [92] La nave espacial y su tripulación fueron recuperadas por el portaaviones USS Ticonderoga . Los astronautas se encontraban a salvo a bordo del Ticonderoga 37 minutos después del amerizaje. [80] [131]
El análisis científico de las rocas traídas a la Tierra confirmó que la Formación Cayley no era de naturaleza volcánica. Había menos certezas con respecto a la Formación Descartes, ya que no estaba claro si alguna de las rocas provenía de allí. No había evidencia que demostrara que Stone Mountain era volcánica. Una razón por la que se había seleccionado Descartes era que era visualmente diferente de los sitios de aterrizaje anteriores de Apolo, pero las rocas de allí resultaron estar estrechamente relacionadas con las de la Formación Fra Mauro , el sitio de aterrizaje del Apolo 14. Los geólogos se dieron cuenta de que habían estado tan seguros de que Cayley era volcánica, que no habían estado abiertos a puntos de vista disidentes y que habían dependido demasiado de análogos de la Tierra, un modelo defectuoso porque la Luna no comparte gran parte de la historia geológica de la Tierra. Concluyeron que hay pocas montañas volcánicas, si es que hay alguna, en la Luna. Estas conclusiones se basaron en las observaciones de Mattingly, el primer CMP que utilizó binoculares en sus observaciones, quien había visto que desde la perspectiva de la órbita lunar, no había nada distintivo en la Formación Descartes: encajaba perfectamente con la estructura del Mare Imbrium. Otros resultados obtenidos con el Apolo 16 incluyeron el descubrimiento de dos nuevos cinturones aurorales alrededor de la Tierra. [132]
Después de la misión, Young y Duke sirvieron como suplentes para el Apolo 17 , [133] y Duke se retiró de la NASA en diciembre de 1975. [25] Young y Mattingly volaron el transbordador espacial : Young, quien sirvió como astronauta jefe de 1974 a 1987, comandó la primera misión del transbordador espacial, STS-1 en 1981, así como STS-9 en 1983, en esta última misión convirtiéndose en la primera persona en viajar al espacio seis veces. Se retiró de la NASA en 2004. [134] Mattingly también comandó dos veces las misiones del transbordador, STS-4 (1982) y STS-51-C (1985), antes de retirarse de la NASA en 1985. [135]
El Ticonderoga entregó el módulo de mando del Apolo 16 a la Estación Aérea Naval de la Isla Norte , cerca de San Diego, California, el viernes 5 de mayo de 1972. El lunes 8 de mayo, el equipo de servicio en tierra que se estaba utilizando para vaciar el combustible residual del sistema de control de reacción tóxica en los tanques del módulo de mando explotó en un hangar de la Estación Aérea Naval. Cuarenta y seis personas fueron enviadas al hospital para observación de 24 a 48 horas, la mayoría sufriendo por inhalación de humos tóxicos. El más gravemente herido fue un técnico que sufrió una fractura de rótula cuando un carro volcó sobre él. Se hizo un agujero en el techo del hangar a 250 pies de altura; alrededor de 40 ventanas del hangar se hicieron añicos. El módulo de mando sufrió un corte de tres pulgadas en un panel. [136] [137]
El módulo de mando Casper del Apolo 16 se exhibe en el Centro Espacial y de Cohetes de Estados Unidos en Huntsville, Alabama , [138] tras una transferencia de propiedad de la NASA al Smithsonian en noviembre de 1973. [139] La etapa de ascenso del módulo lunar se separó del CSM el 24 de abril de 1972, pero la NASA perdió el control de la misma. Orbitó la Luna durante aproximadamente un año. Su lugar de impacto sigue siendo desconocido, [140] aunque una investigación publicada en 2023 sugiere una fecha de impacto del 29 de mayo de 1972 (la misma que para el subsatélite) y una ubicación de impacto de 9,99° N, 104,26° E. [141] El S-IVB se estrelló deliberadamente contra la Luna. Sin embargo, debido a una falla de comunicación antes del impacto, la ubicación exacta fue desconocida hasta enero de 2016, cuando fue descubierta dentro del Mare Insularum por el Lunar Reconnaissance Orbiter , aproximadamente a 260 km (160 mi) al suroeste del cráter Copernicus . [80] [140] [142]
Duke dejó dos objetos en la Luna, ambos de los cuales fotografió mientras estuvo allí. Uno es un retrato fotográfico de su familia envuelto en plástico. El reverso de la foto está firmado por la familia de Duke y lleva este mensaje: "Esta es la familia del astronauta Duke del planeta Tierra. Aterrizó en la Luna en abril de 1972". El otro objeto era una medalla conmemorativa emitida por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, que estaba celebrando su 25º aniversario en 1972. Se llevó dos medallas, dejando una en la Luna y donando la otra al Museo Nacional de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en la Base Aérea Wright-Patterson en Ohio. [143]
En 2006, poco después de que el huracán Ernesto afectara a Bath, Carolina del Norte , Kevin Schanze, de once años, descubrió un trozo de metal en el suelo cerca de su casa en la playa. Schanze y un amigo descubrieron un "sello" en la lámina de metal plana de 91 centímetros (36 pulgadas), que tras una inspección más detallada resultó ser una copia descolorida de la insignia de la misión Apollo 16. La NASA confirmó más tarde que el objeto era una pieza de la primera etapa del Saturno V que había lanzado el Apollo 16 al espacio. En julio de 2011, después de devolver el trozo de escombros a petición de la NASA, Schanze, de 16 años, recibió un recorrido con acceso total al Centro Espacial Kennedy y asientos VIP para el lanzamiento de STS-135 , la misión final del programa del transbordador espacial . [144]
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