아폴로 16호

Apollo 16
아폴로 16호
아폴로 달 착륙선 오리온과 달 탐사 차량을 배경으로 달에 뛰어오르며 미국 국기에 경례하는 존 영
임무유형승무원 달 착륙 (J)[1]
교환입니다.나사
COSPARID
  • CSM: 1972-031A[2]
  • LM: 1972-031C[3]
SATCAT no.
임무지속시간11일 1시간 51분 5초[5]
우주선 특성
우주선
제조자
발사질량52,759 kg (116,314 lb)[9]
착륙질량5,441kg (11,995lb)[5]
크루
승무원크기3
회원들
콜사인
  • CSM: 캐스퍼
  • LM: 오리온
EVA필름 카세트를 회수하기 위해 시스달 공간에 1개
EVA 지속시간1시간 23분 42초
미션시작
출시일자1972년 4월 16일 17:54:00 (1972-04-16)UTC 17:54Z) UTC
로켓새턴 VSA-511
발사장케네디 LC-39A
임무종료
복구 대상USS 티콘데로가
착지일자1972년 4월 27일 19:45:05 (1972-04-27)UTC 19:45:06Z) UTC[5]
착륙장남태평양
0°43'S 156°13'W/0.717°S 156.217°W/ -0.717; -156.217(아폴로 16 스플래시다운)[5]
달궤도선
우주선 부품명령 및 서비스 모듈
안와삽입1972년 4월 19일 20:22:27 UTC[10]
궤도이탈1972년 4월 25일 02:15:33 UTC[11]
궤도64[12][13]
달 착륙선
우주선 부품달 모듈
착지일자1972년 4월 21일 02:23:35 UTC[14]
반품출시1972년 4월 24일 01:25:47 UTC[15]
착륙장데카르트 고원
8°58'23 ″S 15°30'01 ″E/8.97301°S 15.50019°E/ -8.97301; 15.50019[16]
시료질량95.71kg(211.0lb)[17]
표면 EVA3
EVA 지속시간
  • 20시간 14분 14초
  • 첫번째 : 7시간 11분[16] 2초
  • 두번째 : 7시간 23분 09초[17]
  • 세번째: 5시간 40분 3초[17]
달 탐사선
주행거리26.7 km (16.6 mi)[17]
LM으로 도킹
도킹일자1972년 4월 16일 21:15:53 UTC[18]
도킹해제일자1972년 4월 20일 18:07:31 UTC[10]
LM 상승 스테이지와의 도킹
도킹일자1972년 4월 24일 03:35:18 UTC[11]
도킹해제일자1972년 4월 24일 20:54:12 UTC[11]
페이로드
덩어리
  • SIM:
  • LRV: 210kg (463lb)

왼쪽에서 오른쪽: 매팅리, 영, 공작

아폴로 16호(Apollo 16, 1972년 4월 16일 ~ 4월 27일)는 미국의 아폴로 우주 프로그램의 10번째 승무원 임무로, NASA에 의해 관리되었으며, 달에 착륙한 다섯 번째이자 두 번째 우주선입니다.아폴로의 J 미션 중 두 번째 미션으로 달 표면에 머무는 시간이 길어졌고, 과학에 중점을 두었으며, 달 탐사 차량(LRV)을 사용했습니다.착륙과 탐사는 데카르트 고원에 있었는데, 이는 일부 과학자들이 화산 활동에 의해 형성된 지역일 것으로 예상했기 때문에 선택된 장소였지만, 사실은 그렇지 않다는 것이 증명되었습니다.

임무의 승무원은 사령관 존 영, 달 모듈 조종사 찰스 듀크, 사령 모듈 조종사 켄 매팅리입니다.1972년 4월 16일 플로리다의 케네디 우주 센터에서 발사된 아폴로 16호는 달로 가는 도중에 많은 작은 결함들을 경험했습니다.이것은 NASA 관리자들이 이 문제를 극복할 수 있다고 결정하기 전에 우주비행사들이 임무를 중단하고 지구로 돌아올 것을 고려함에 따라 달 착륙에 6시간 지연을 초래한 우주선의 주 엔진에 문제가 생기면서 절정에 이르렀습니다.달 착륙을 허가했지만, 나사는 우주 비행사들이 계획보다 하루 일찍 임무를 마치고 돌아오도록 했습니다.

영과 듀크는 4월 21일 달 표면에 달 모듈을 띄운 후, 달 표면에서 3일이 채 안 되는 71시간을 보냈고, 이 기간 동안 세 차례의 추가 차량 활동 또는 달 산책을 진행했는데, 총 20시간 14분이었습니다.두 사람은 달에서 두 번째로 사용되는 달 탐사선을 26.7 킬로미터 (16.6 마일) 동안 운전했습니다.표면적으로는 영과 듀크가 아폴로 임무 동안 수집한 가장 큰 달 암석인 빅뮬리를 포함하여 지구로 귀환하기 위해 95.8 킬로그램의 달 샘플을 수집했습니다.이 기간 동안 매팅리는 명령 및 서비스 모듈(CSM)에서 달의 궤도를 돌면서 사진을 찍고 과학 기구를 작동시켰습니다.명령 모듈에서 매팅리는 달 궤도에서 126시간 64바퀴를 돌았습니다.[12]영과 듀크가 달 궤도에서 매팅리에 다시 합류한 후, 승무원들은 서비스 모듈(SM)로부터 하위 위성을 방출했습니다. 지구로 돌아오는 여행 동안, 매팅리는 서비스 모듈의 외부로부터 여러 개의 필름 카세트를 회수하기 위해 한 시간의 우주 유영을 수행했습니다.아폴로 16호는 1972년 4월 27일 지구로 무사히 돌아왔습니다.

승무원과 주요 임무 관제 요원

위치[19] 우주비행사
지휘관 (CDR) 존 영
네 번째 우주 비행
명령 모듈 파일럿(CMP) 토마스 K.매팅리 2세
첫 우주 비행
달 모듈 파일럿(LMP) 찰스 M.듀크 주니어
유일한 우주 비행

아폴로 16호 당시 해군 대위였던 존 영(John Young)은 41세였습니다.1962년 NASA에 의해 선발된 두 번째 그룹의 일부로 우주 비행사가 된 그는 1965년 거스 그리섬과 함께 제미니 3호를 타고 우주를 비행한 첫 번째 미국인이 되었습니다.그 후 마이클 콜린스와 함께 제미니 10호(1966년)를 타고 아폴로 10호(1969년)의 조종사로 비행했습니다.아폴로 16호와 함께, 그는 짐 러벨에 이어 우주를 네 번이나 비행한 두 번째 미국인이 되었습니다.[20][21]

지휘부 조종사인 토마스 케네스 "켄" 매팅리는 아폴로 16호 당시 36세였고 해군의 중위였습니다.매팅리는 1966년 NASA의 다섯 번째 우주 비행사 그룹에 선발되었습니다.그는 아폴로 8호와 아폴로 9호의 지원팀의 일원이었습니다.[22]매팅리는 아폴로 11호의 예비 CMP 윌리엄 앤더스와 병행 훈련을 했는데, 윌리엄 앤더스는 1969년 7월 말에 NASA에서 사임을 발표했고, 따라서 첫 달 착륙 임무가 연기되면 사용할 수 없게 되었습니다.아폴로 11호가 비행하기 전에 앤더스가 NASA를 떠났다면, 매팅리는 예비 승무원의 자리를 대신했을 것입니다.[23]

매팅리는 원래 아폴로 13호의 주요 승무원들에게 배정되었으나, 당시 영과 함께 아폴로 13호의 예비 승무원들을 통해 풍진에 노출되었고, 듀크는 그의 아이들 중 한 명에게서 풍진을 발견했습니다.매팅리는 한 번도 병에 걸리지 않았지만 발사 3일 전에 승무원들로부터 제거되었고 그의 백업 요원인 잭 스위거트로 대체되었습니다.[24]듀크는 또한 5그룹 우주비행사이자 우주 신인으로 아폴로 10호의 지원 승무원으로 일했으며 아폴로 11호의 캡슐 통신기(CAPCOM)였습니다.[25]공군 중령이었던 [26]듀크는 아폴로 16호 당시 36세였으며, 이로써 듀크는 임무 수행 당시 아폴로 기간 동안 달 위를 걸었던 12명의 우주비행사 중 가장 어린 우주비행사가 되었습니다.[27]세 명 모두 1971년 3월 3일 아폴로 16호의 주요 승무원으로 발표되었습니다.[28]

아폴로 16호의 예비 승무원은 프레드 W로 구성되어 있습니다. Haise Jr. (Apollo 13에 탑승했던 지휘관), Stuart A. 루사(CMP, 아폴로 14호 탑승)와 에드가 D. 미첼(LMP, 아폴로 14호)[20]공식적으로 발표되지는 않았지만, 우주 비행사의 감독관인 비행승무원 운영 책임자인 Deke Slayton은 원래 Haise의 예비 승무원을 지휘관인 William R로 둘 계획이었습니다. 포그(CMP)와 제럴드 P. 아폴로 19호에서 주요 승무원 임무를 맡은 카(LMP).[29][30]그러나 1970년 9월 아폴로 18호와 19호의 취소가 발표된 후, 다른 사람들에게 막다른 임무를 훈련시키는 것보다 이미 달 임무를 수행한 우주비행사들을 백업으로 사용하는 것이 더 합리적이었습니다.그 후, 루사와 미첼은 예비 승무원으로 배치되었고, 포그와 카는 스카이랩 4를 타고 비행한 스카이랩 프로그램에 다시 배치되었습니다.[31][32]

수성과 쌍둥이자리 프로젝트의 경우, 주요 승무원과 예비 승무원이 지정되었지만 아폴로의 경우, 지원 승무원으로 알려진 세 번째 우주 비행사 그룹도 지정되었습니다.Slayton은 아폴로 계획 초기에 아폴로 9호를 이끌었던 아폴로 승무원 사령관 James McDivitt의 조언에 따라 지원팀을 만들었습니다.맥디빗은 미국 전역의 시설에서 준비가 진행됨에 따라 승무원 한 명이 필요한 회의는 생략될 것이라고 믿었습니다.지원 대원들은 임무 지휘관의 지시에 따라 지원하게 되어 있었습니다.[33]보통 연공서열이 낮았던 그들은 임무의 규칙, 비행 계획, 체크리스트를 조립했고, 그것들을 계속 업데이트 했습니다.[34][35]아폴로 16호의 경우 다음과 같습니다.앤서니 W. 잉글랜드, 칼 G. 헤니즈, 헨리 W. 하츠필드 주니어, 로버트 F. 오버마이어와 도널드 H. 피터슨.[6]

비행 감독은 피트 프랭크와 필립 셰이퍼, 1교대, 진 크란즈와 도널드 R.퍼디, 2교대, 게리 그리핀 닐 B허친슨과 찰스 R.루이스, 3교대.[6]아폴로 비행 감독들은 "비행 감독은 승무원의 안전과 임무 성공을 위해 필요한 모든 조치를 취할 수 있습니다."[36]라는 한 문장의 직무 설명을 가지고 있었습니다. CAPCOM들은 Haise, Roosa, Mitchell, James B였습니다. 어윈, 잉글랜드, 피터슨, 하츠필드, 그리고 C. 고든 풀러턴.[6]

임무 휘장 및 호출부호

아폴로 16호 은빛 로빈스 메달

아폴로 16호의 휘장은 달 표면을 나타내는 회색 바탕 위에 미국 독수리 한 마리와 미국 사람들을 나타내는 빨간색, 하얀색, 파란색 방패가 그려져 있습니다.방패를 덧씌운 것은 달 주위를 도는 금빛 나사 벡터입니다.금색 테두리의 파란색 테두리에는 임무 번호와 승무원들의 이름을 나타내는 16개의 별이 있습니다.영, 매팅리, 듀크.[37]이 휘장은 휴스턴의 유인 우주선 센터에 있는 그래픽 가게의 바바라 마텔스키([38]Barbara Matelski)가 원래 제출한 아이디어로 디자인되었습니다.[39]

영과 듀크는 달 모듈의 호출부호를 '오리온'으로 선택했고, 매팅리는 명령과 서비스 모듈을 '캐스퍼'로 선택했습니다.듀크에 따르면, 그와 영은 별들과 연결된 무언가를 원했기 때문에 "오리온"을 LM으로 선택했다고 합니다.[39]오리온자리는 지구에서 볼 때 가장 밝은 별자리 중 하나이며,[40] 우주 비행사들이 여행하는 내내 볼 수 있는 별자리입니다.[41]듀크는 또한 "이것은 눈에 띄는 별자리이며 발음하기 쉽고 미션 컨트롤로 전송하기 쉽다"고 말했습니다.[42]매팅리는 '캐스퍼'를 선택했다고 하면서 '캐스퍼'를 떠올렸다며 '캐스퍼'를 선택한 이유는 "이번 비행에는 심각한 일들이 충분히 있기 때문에 심각하지 않은 이름을 선택했다"고 설명했습니다.[40]

기획교육

착륙지선택

아폴로 16호는 달 탐사 차량의 사용, 과학적 능력의 향상, 그리고 3일간의 달 표면 체류를 특징으로 하는 아폴로의 J 미션 중 두 번째 미션이었습니다.[43]아폴로 16호는 아폴로 계획에서 두번 째 임무였고 달 표면에서 시험할 주요한 새로운 하드웨어나 절차가 없었기 때문에, 마지막 두번의 임무(다른 하나는 아폴로 17호)는 우주 비행사들이 달의 특성을 이해하는 데 불확실성을 해소할 수 있는 기회를 제공했습니다.과학자들은 고대 지표면의 특징인 달의 고지대로부터 얻을 수 있는 달의 초기 역사에 대한 정보를 구했습니다.아폴로 14호와 아폴로 15호를 포함한 이전의 아폴로 탐험대는 운석 충돌에 의해 고원에서 던져진 것으로 보이는 희귀한 달 물질의 샘플을 입수했습니다.이것들은 용암이 달의 내부로부터 솟아올라 낮은 지역과 분지들이 범람하기 시작하기 전의 것입니다.그럼에도 불구하고 아폴로 임무가 실제로 달 고지를 방문한 적은 없었습니다.[44]

아폴로 14호는 마레 임브리움 충돌 분지를 만든 충돌로 분출된 물질의 능선을 방문하여 표본을 추출했습니다.마찬가지로 아폴로 15호도 임브리움 지역에서 표본을 추출하여 분지 가장자리를 방문했습니다.아폴로 14호와 아폴로 15호의 착륙 지점이 임브리움 분지와 밀접하게 연관되어 있었기 때문에, 마레 임브리움에서 멀리 떨어진 달의 고지대 지역에 다른 지질학적 과정이 존재할 가능성은 여전히 존재했습니다.[44]과학자 댄 밀턴(Dan Milton)은 달 궤도선 사진에서 고지대의 사진을 연구하면서 달의 데카르트 지역에서 화산암 때문일 수도 있다는 이론을 세웠습니다. 그의 이론은 빠르게 광범위한 지지를 얻었습니다.[45]과학계의 몇몇 구성원들은 중앙 달 고지가 화산 활동에 의해 생성된 지구의 지역들과 닮았다고 언급했고, 달에도 같은 사실이 있을 수 있다는 가설을 세웠습니다.그들은 아폴로 16호에서의 과학적 결과가 해답을 제공하기를 희망했습니다.[44]몇몇 과학자들은 큰 분화구인 타이코 근처의 착륙을 지지했지만, 달 적도로부터의 거리와 달 모듈이 매우 거친 지형 위에 접근해야 한다는 사실은 그것을 배제했습니다.[46]

아폴로 16호 착륙지점 위치

1971년 4월과 5월에 아폴로 16호와 17호의 착륙지를 결정하기 위해 애드혹 아폴로 부지 평가 위원회가 소집되었고, 벨콤의 노엘 히너스가 위원장을 맡았습니다.최종 착륙 장소는 달의 고지대에 있어야 한다는 데 의견이 일치했고, 아폴로 16호에 고려된 장소 중에는 마레 넥타리스 서쪽의 데카르트 하이랜드 지역과 알폰수스 분화구가 있었습니다.[47]데카르트 지점과 이전 아폴로 착륙 지점 사이의 상당한 거리는 아폴로 12호를 시작으로 각 착륙 임무에 배치된 지진계 네트워크에도 도움이 될 것입니다.[48]

알폰수스에서는 임브리움 이전의 오래된 충돌 물질이 분화구 벽 안에서 나올 가능성, 분화구 내부의 구성, 그리고 몇몇 더 작은 "어두운 후광" 분화구 바닥에서 과거의 화산 활동이 일어날 가능성 등 세 가지 과학적 목표가 주요 관심사이자 가장 중요한 것으로 결정되었습니다.그러나 지질학자들은 분화구에서 얻은 샘플이 임브리움 충격에 의해 오염되어 아폴로 16호가 임브리움 이전 물질의 샘플을 얻는 것을 막았을 수도 있다고 우려했습니다.또한 아폴로 14호의 샘플이 아직 완전히 분석되지 않았고 아폴로 15호의 샘플이 아직 확보되지 않았기 때문에 아폴로 14호와 아폴로 15호의 미션에 의해 이 목표가 이미 충족되었을 가능성이 있습니다.[48]

1971년 6월 3일, 그 장소 선정 위원회는 데카르트의 장소를 아폴로 16호의 목표로 삼기로 결정했습니다.[49]이 결정 이후, 알폰서스 지역은 아폴로 17호의 가장 유력한 후보지로 여겨졌지만, 결국 거절당했습니다.아폴로 14호의 임무에서 얻은 궤도 사진의 도움으로 데카르트의 위치는 승무원이 착륙하기에 충분히 안전하다고 판단되었습니다.구체적인 착륙 지점은 노스 레이 분화구와 사우스 레이 분화구(각각 직경 1,000m와 680m) 사이의 두 개의 젊은 충돌 분화구(각각 직경 3,280m와 2,230피트)였으며, 이는 달의 암석을 관통하는 "자연 드릴 구멍"을 제공하여 승무원이 표본으로 추출할 수 있는 노출된 암반을 남겼습니다.[48]

선정 이후, 미션 기획자들은 달 고지의 두 지질 단위인 데카르트와 케일리 지층을 만들었고, 이는 미션의 주요 표본 추출 관심사였습니다.과학계가 달의 화산 활동에 의해 형성된 것으로 널리 의심하고 있는 것은 이들 지층들이었지만, 이 가설은 임무에서 나온 달의 샘플 구성에 의해 틀린 것으로 증명되었습니다.[48]

트레이닝

뉴멕시코 리오그란데 협곡에서 훈련 중인 존 영과 찰스 듀크

일반적인 아폴로 우주선 훈련 외에도, 예비 지휘관 Fred Haise와 함께 영과 듀크는 달 표면의 특징을 분석하고 표본을 수집하는 데 사용할 개념과 기술을 소개하기 위해 몇 차례의 현장 학습을 포함한 광범위한 지질학 훈련 프로그램을 받았습니다.이 여행 동안, 그들은 방문해서 그들이 마주칠 것 같은 지질학적 특징들에 대한 과학적인 설명을 제공했습니다.[50][51][52]예비 LMP 미첼은 아폴로 14호와 관련된 임무를 수행하는 훈련 초기에는 사용할 수 없었지만, 1971년 9월에는 지질학 현장학습에 참여했습니다.그 전에 Tony England(지원팀과 달 EVA CAPCOM의 일원) 또는 지질학자 트레이너 중 한 명이 Haise와 함께 지질학 현장학습을 할 것입니다.[53]

데카르트가 화산이라고 믿어졌기 때문에, 이 훈련의 상당 부분은 화산암과 지형에 맞추어져 있었지만, 현장학습은 다른 종류의 암석이 있는 장소로 이루어졌습니다.Young이 나중에 언급했듯이, 데카르트가 화산이라고 증명되지 않았다는 점을 고려할 때, 비화산 훈련이 더 유용하다는 것이 증명되었습니다.[54]1971년 7월, 그들은 지질학 훈련을 위해 캐나다 온타리오의 서드베리를 방문했는데, 이것은 미국 우주비행사들이 캐나다에서 처음으로 훈련한 것입니다.[55]아폴로 14호의 착륙 승무원들은 서독의 한 장소를 방문했습니다; 지질학자 돈 윌헬름스는 그곳에서 불특정의 사건들이 발생하여 슬레이튼이 더 이상의 유럽 훈련 여행을 배제하게 되었다고 말했습니다.[56]지질학자들이 서드베리를 선택한 이유는 약 18억년 전 거대한 운석에 의해 만들어진 97km(60m) 폭의 분화구 때문입니다.[55]서드베리 분지는 부서진 원뿔 지질학의 증거를 보여주고 있으며, 아폴로 승무원들에게 운석 충돌의 지질학적 증거를 친숙하게 해주고 있습니다.훈련 기간 동안 우주 비행사들은 우주복을 입지 않았지만, 달 표면에서 그들이 사용할 절차를 연습하면서 서로와 영국과 대화하기 위해 라디오 장비를 가지고 다녔습니다.[55]훈련이 끝날 무렵에는 최대 8명의 우주비행사와 수십 명의 지원 인력이 참가하는 주요 훈련이 되어 언론의 취재를 받았습니다.핵폭발로 인해 남겨진 거대한 분화구들이 달에서 발견될 거대한 분화구들을 모의 실험한 네바다 시험장에서의 훈련을 위해, 모든 참가자들은 보안 허가를 받아야 했고, CMP 매팅리의 비행은 특별 허가를 받아야 했습니다.[53][57]

영(오른쪽)과 듀크(Duke)가 달 탐사 차량을 운전하는 훈련

현장 지질학 훈련 외에도 영과 듀크는 EVA 우주복을 사용하고 달 중력 감소에 적응하며 샘플을 수집하고 달 탐사 차량을 운전하는 훈련도 받았습니다.[58]착륙 임무로 계획된 아폴로 13호의 백업 임무를 수행했다는 사실은 그들이 지상 작전을 위해 훈련하는 데 시간의 약 40%를 사용할 수 있다는 것을 의미했습니다.[44]그들은 또한 생존 훈련을 받았고 임무의 기술적인 측면을 준비했습니다.[58]우주 비행사들은 이전의 임무들이 가져온 달의 표본들을 연구하고, 임무를 수행할 기구들에 대해 배우고, 그러한 기구들을 담당하는 주요 조사원들이 아폴로 16호로부터 무엇을 배우기를 기대하는지 듣는데 많은 시간을 보냈습니다.이 훈련은 영과 듀크가 달에 있는 동안 미션 컨트롤의 지질학자들이 처음에는 믿지 않았음에도 불구하고 예상되는 화산암이 그곳에 없다는 것을 빠르게 깨닫도록 도와주었습니다.[59]영에 따르면, 훈련의 대부분은 350시간 동안 우주복을 입은 승무원들과 함께 이루어졌는데, 이것은 영이 중요하다고 여겼기 때문에 우주 비행사들이 임무를 수행함에 있어 장비의 한계를 알 수 있게 해주었습니다.[60]Mattingly는 또한 비행기를 타고 들판 위를 비행함으로써 궤도로부터 지질학적 특징을 인식하는 훈련을 받았고, 달 궤도로부터 Scientific Instrument Module을 작동시키는 훈련을 받았습니다.[61]

장비.

1972년 1월 27일 VAB에 의한 아폴로 16호의 발사체

발사차량

아폴로 16호를 달로 데려간 발사체는 AS-511로 명명된 새턴 V호였습니다.이것은 11번째로 비행한 새턴 V였고 승무원 임무에서 9번째로 사용되었습니다.아폴로 16호의 새턴 V호는 아폴로 15호와 거의 똑같았습니다.한 가지 변화는 4대의 레트로 로켓이 S-IC 1단계로 복원된 것인데, 이는 아폴로 14호와 그 이전에 있었던 것처럼 총 8대가 있게 된다는 것을 의미합니다.발사된 1단 로켓과 새턴 V 간의 충돌 위험을 최소화하기 위해 레트로 로켓이 사용되었습니다.아폴로 15호의 새턴 V호에서는 무게를 줄이기 위해 이들 4개의 레트로 로켓이 빠졌지만, 아폴로 15호의 비행을 분석한 결과 분사 후 S-IC가 예상보다 가까이 접근한 것으로 나타나 로켓이 4개에 불과하고 1개가 실패할 경우 충돌이 발생할 수 있다고 우려했습니다.[42]

ALSEP 및 기타 표면 장비

주요 기사:아폴로 달 표면 실험 패키지

아폴로 11호 이후의 모든 달 착륙 임무와 마찬가지로, 아폴로 달 표면 실험 패키지(ALSEP)가 아폴로 16호를 타고 비행했습니다.이것은 그것들을 설치한 우주비행사들이 지구로 돌아온 후에도 계속 작동하기 위해 고안된 일련의 핵추진 실험들이었습니다.[62]아폴로 16호의 ALSEP는 수동형 지진 실험(PSE, 지진계), 능동형 지진 실험(ASE), 달 열 흐름 실험(HFE), 달 표면 자력계(LSM)로 구성되었습니다.[63]ALSEP는 원자력위원회가 개발한 SNAP-27 방사성동위원소 열전발전기에 의해 구동되었습니다.[64]

아폴로 16호의 수동지진실험

PSE는 아폴로 12호, 14호, 15호에 의해 남겨진 지진계 네트워크에 추가되었습니다.[65]NASA는 아폴로 16 PSE를 조정하기 위해 우주비행사들의 작업이 끝난 후 근처에 있는 LM의 상승 단계를 충돌시켜 조정하려고 했습니다. 알려진 질량과 속도에 영향을 주는 물체를 조정하려고 했습니다.[66]그러나 NASA는 분사 후 상승 단계에 대한 통제력을 잃었고, 이는 발생하지 않았습니다.[67]달의 지질 구조에 대한 데이터를 반환하기 위해 고안된 ASE는 두 개의 폭발물 그룹으로 구성되어 있었습니다: 하나는, 세 개의 지오폰에 부착된 일련의 "텀퍼"가 배치될 예정이었습니다.펌프는 ALSEP 전개 중에 폭발하게 됩니다.두번째 그룹은 다른 크기의 박격포 4발로, 우주비행사들이 지구로 돌아오면 원격으로 발사될 것입니다.아폴로 14호 또한 ASE를 운반했지만, 박격포는 다른 실험에 영향을 미칠까 두려워 결코 발사되지 않았습니다.[68]

HFE는 달 표면에 두 개의 3.0 미터 (10 피트) 구멍을 뚫는 것과 달 내부로부터 얼마나 많은 열이 흐르고 있는지를 측정하는 온도계의 배치를 포함했습니다.이것은 HFE를 배치하기 위한 세 번째 시도였는데, 첫 번째 비행은 아폴로 13호를 타고 달 표면에 도달하지 못했고, 반면 아폴로 15호에서는 드릴의 문제로 탐사선이 계획된 만큼 깊이를 내지 못했습니다.아폴로 16호의 시도는 듀크가 첫번째 탐사선을 성공적으로 배치한 후에 실패로 돌아갔고, 영은 부피가 큰 우주복을 입은 그의 발을 볼 수 없었고, 케이블이 그의 다리를 감싼 후에 케이블을 빼서 절단했습니다.나사 관리자들은 수리에 걸리는 시간을 이유로 거부했습니다.[69]HFE는 아폴로 17호를 타고 비행하여 성공적으로 전개되었습니다.[70]

달 표면 자력계

LSM은 지구 자기장의 아주 작은 부분인 달 자기장의 세기를 측정하기 위해 고안되었습니다.추가 데이터는 LPM(Lunar Portable Magnetometer)을 사용하여 반환되며, 달 탐사선에 실려 여러 지질학적 정거장에서 작동됩니다.과학자들은 또한 아폴로 12호의 샘플로부터 배우고, 아폴로 16호에서 "부드러운" 자성이 제거된 달로 잠시 돌아가서, 그것이 여행 중에 복원되었는지 확인하기를 희망했습니다.[71]미션 후 측정한 결과 "부드러운" 자성이 이전보다 더 낮은 강도로 샘플로 되돌아온 것으로 나타났습니다.[72]

원자외선 카메라/분광기(UVC)가 달에서 관측된 최초의 천체 관측기로, 지구 코로나의 은폐 효과가 없는 우주의 수소 공급원에 대한 데이터를 찾고 있습니다.[73]이 기구는 LM의 그림자에 놓여져 성운, 다른 천체, 지구 자체, 그리고 달 표면에서 보이는 화산 분출구로 의심되는 것들을 가리켰습니다.그 영화는 지구로 돌아갔습니다.일반 청중을 대상으로 결과를 요약하라는 요청을 받았을 때, 해군 연구소의 George Carruthers 박사는 "가장 즉각적이고 놀라운 결과는 정말로 지구를 관찰하기 위한 것이었습니다, 왜냐하면 지구가 자외선(UV) 빛으로 멀리서 촬영된 것은 이번이 처음이었기 때문에 여러분이 할 수 있었기 때문입니다.수소 대기의 전체 범위, 극지 오로라 그리고 우리가 열대 공기광대라고 부르는 것을 보세요."[74]

LM의 하강 단계에 장착된 4개의 패널은 우주 광선과 태양풍 입자를 기록하도록 설계된 우주 광선 검출기로 구성되었습니다.달로 항해하는 동안 세 개의 패널이 발견되었고, 네 번째 패널은 EVA 초기에 승무원들에 의해 발견되었습니다.그 패널들은 지구로 돌아가기 위해 포장될 것입니다.자립형 태양풍 구성 실험은 달 표면에 배치하고 지구로 귀환하기 위해 달 착륙 때마다 했던 것처럼 아폴로 16호를 타고 날아갔습니다.백금박은 오염을 최소화하기 위해 이전 실험의 알루미늄에 첨가되었습니다.[73]

입자 및 필드 서브위성 PFS-2

지하 위성 배치에 대한 아티스트의 개념

아폴로 16 입자 및 필드 하부 위성(PFS-2)은 서비스 모듈에서 달 궤도로 발사된 소형 위성입니다.그것의 주요 목적은 아폴로 15호가 8개월 전에 발사한 자매 우주선 PFS-1과 유사하게 달이 지구의 궤도를 돌 때 달 주변의 대전된 입자와 자기장을 측정하는 것이었습니다.두 탐사선은 달 표면에서 89에서 122 킬로미터 (55에서 76 마일)에 이르는 비슷한 궤도를 갖도록 고안되었습니다.[75]

아폴로 15호의 서브위성과 마찬가지로 PFS-2는 궤도가 붕괴되어 달 표면에 충돌하기 전까지 최소 1년 이상의 수명을 가질 것으로 예상되었습니다.주 엔진에 문제가 생긴 후 아폴로 16호를 조기에 집으로 데려오기로 한 결정은 우주선이 PFS-2로 계획된 궤도로 가지 않았다는 것을 의미했습니다.대신 계획보다 낮은 궤도로 분출돼 한 달 뒤인 1972년 5월 29일 달을 424바퀴 돈 뒤 달과 충돌했습니다.[76]이 짧은 수명은 달의 매스콘이 궤도 지상 궤도 근처에 있었고 PFS-2를 달로 끌어당기는 데 도움을 주었기 때문입니다.[12]

미션이벤트

우주선과 발사체의 부품들은 1970년 7월에 케네디 우주센터에 도착하기 시작했고, 1971년 9월까지 모두 도착했습니다.아폴로 16호는 원래 1972년 3월 17일에 발사될 예정이었습니다.CM의 반응 제어 시스템을 위한 방광 중 하나가 테스트 중에 터졌습니다.이 문제는 우주 비행사들이 달 표면에서 돌아온 후 CSM에서 LM을 분사하는 폭발 코드 중 하나가 제대로 작동하지 않을 것이라는 우려와 듀크의 우주복 문제가 겹쳐 발사대를 다음 발사대로 옮기는 것이 바람직했습니다.그래서 아폴로 16호는 4월 16일로 연기되었습니다.1971년 12월 13일에 Vehicle Assembly Building에서 롤아웃되었던 발사차량 스택은 1972년 1월 27일에 반환되었습니다.그것은 2월 9일 39A단지에 다시 출시되었습니다.[42]

공식적인 임무 카운트다운은 발사 6일 전인 1972년 4월 10일 월요일 오전 8시 30분에 시작되었습니다.이 시점에서 새턴 V 로켓의 세 단계에 동력이 공급되었고, 식수는 우주선으로 퍼졌습니다.카운트다운이 시작되자 아폴로 16호의 승무원들은 4월 16일의 발사를 예상하고 마지막 훈련에 참가하고 있었습니다.우주 비행사들은 4월 11일 마지막 비행 전 신체 검사를 받았습니다.[77]카운트다운에 들어간 것은 일정에 미리 계획된 것들뿐이었고, 발사 시간이 가까워질수록 날씨는 맑았습니다.[2]

발사 및 해외여행

아폴로 16호 발사

아폴로 16호는 미국 동부 표준시로 1972년 4월 16일 오후 12시 54분에 플로리다의 케네디 우주센터에서 발사되었습니다.[42]그 발사는 유명무실했습니다; 승무원들은 이전의 임무들과 비슷한 진동을 경험했습니다.새턴 V의 첫 번째와 두 번째 단계(S-IC와 S-II)는 명목상 수행되었으며, 우주선은 발사 후 12분도 지나지 않아 지구 주위의 궤도에 진입했습니다.

궤도에 도착한 후, 그 승무원들은 무중력 환경에 적응하고 그들을 달로 나아가게 할 3단 로켓의 연소인 달 횡단 주입 (TLI)을 위해 우주선을 준비하는데 시간을 보냈습니다.지구 궤도에서, 그 승무원들은 환경 제어 시스템과 S-IVB 3단계의 자세 제어 시스템의 잠재적인 문제를 포함하여 사소한 기술적인 문제들에 직면했지만, 그들이 달을 향해 출발할 준비를 하면서 결국 그것들을 해결하거나 보상했습니다.

두 번의 궤도를 돈 후에, 로켓의 세 번째 단계는 약 35,000 km/h (22,000 mph)의 속도로 우주선을 달을 향해 나아가게 하면서, 5분이 조금 넘는 시간 동안 재점화되었습니다.[78]S-IVB가 불에 탄 지 6분 후, 승무원을 포함한 명령 및 서비스 모듈(CSM)이 로켓에서 분리되어 49피트(15m) 떨어진 곳으로 이동한 후, 회전하여 확장된 로켓 스테이지 안에서 달 모듈을 회수했습니다.매팅리가 수행한 전치, 도킹, 추출로 알려진 이 작전은 순조롭게 진행되었습니다.[79][80]

전치 및 도킹 후, 승무원들은 달 모듈의 외부 표면이 LM의 피부가 찢어져 보이거나 조각난 것처럼 보이는 지점에서 입자를 내뿜고 있다는 것을 알아차렸습니다. 한 시점에서 듀크는 그들이 초당 약 5에서 10개의 입자를 목격했다고 추정했습니다.영과 듀크는 명령 모듈과 연결된 도킹 터널을 통해 달 모듈에 들어가 시스템을 검사했지만, 이때 큰 문제를 발견하지 못했습니다.

일단 달로 향하는 코스에 오르면, 승무원들은 우주선이 태양으로부터 우주선의 열이 고르게 분배되도록 하기 위해 한 시간에 세 번씩 장축을 따라 회전하는 로티서리 "바비큐" 모드로 들어갔습니다.항해를 위해 우주선을 더 준비한 후, 승무원들은 발사 후 15시간이 채 지나지 않아 첫 수면 시간을 시작했습니다.[81]

달을 가로지르는 해안 동안 아폴로 16호에서 나온 지구, 중심에 있는 미국을 보여줍니다.

미션 컨트롤이 2일차 비행을 위해 승무원들에게 경종을 울렸을 때, 우주선은 지구로부터 약 181,000 킬로미터 (98,000 nmi) 떨어져 있었고, 초속 1,622 미터 (5,322 피트)의 속도로 이동했습니다.4일째 비행까지는 달 궤도에 도착하지 않기 때문에,[82] 2일과 3일째 비행은 우주선 정비와 과학적 연구로 구성되어 주로 준비되었습니다.둘째 날, 승무원들은 아폴로 14호에서도 수행한 전기영동 실험을 수행했는데,[83] 이 실험에서 그들은 무중력 환경에서 전기영동 분리가 지구에서 가능한 것보다 더 높은 순도의 물질을 생산하는 데 사용될 수 있다는 것을 증명하려고 시도했습니다.빨간색과 파란색 두 가지 크기의 폴리스티렌 입자를 사용하여 전기영동을 통한 두 가지 유형의 분리가 이루어졌지만, 실험 장비에서 전기 삼투가 두 입자 밴드의 명확한 분리를 방해했습니다.[84][85]

둘째 날의 나머지는 우주선의 궤도를 조정하기 위해 CSM의 서비스 추진 시스템(SPS) 엔진에 의해 수행된 2초짜리 중간 코스 보정 연소를 포함했습니다.이날 오후, 우주 비행사들은 착륙선의 시스템을 더 자세히 조사하기 위해 두 번째로 달 착륙선에 진입했습니다.승무원들은 LM의 외부 알루미늄 껍질 부분에서 페인트가 벗겨지는 것을 추가로 목격했다고 보고했습니다.그럼에도 불구하고, 승무원들은 우주선의 시스템이 정상적으로 작동하고 있다는 것을 발견했습니다.LM 검사 후, 승무원들은 그들의 도착과 달 궤도 삽입(LOI) 화상을 예상하여 체크리스트와 다음 날의 절차를 검토했습니다.명령 모듈 파일럿 매팅리는 "짐발 잠금"을 보고했는데, 이것은 그 비행체의 태도를 추적하는 시스템이 더 이상 정확하지 않다는 것을 의미합니다.매팅리는 해와 달을 이용해 안내 시스템을 재정비해야 했습니다.둘째 날의 마지막 날, 아폴로 16호는 지구로부터 약 260,000 킬로미터 (140,000 nmi) 떨어져 있었습니다.[83]

우주 비행사들이 3일째 비행을 위해 깨어났을 때, 우주선은 지구로부터 약 291,000 킬로미터 (157,000 nmi) 떨어져 있었습니다.우주선의 속도는 중력의 영향을 받는 달의 영역에 아직 도달하지 않았기 때문에 꾸준히 감소했습니다.3일차의 초반부는 크게 하우스키핑, 우주선 정비, 휴스턴의 미션 컨트롤과 상태 보고 교환이었습니다.그 승무원들은 아폴로 달의 우주비행사들이 우주선이 어두울 때 눈이 떠 있는지 여부에 관계없이 보이는 "빛 섬광"을 조사하기 위해 아폴로 불빛 섬광 실험, 즉 ALFMED를 수행했습니다.이것은 우주선 입자에 의한 눈의 침투에 의한 것으로 생각되었습니다.[86][87]후반부에는 영과 듀크가 다시 달 모듈에 들어가 전원을 공급하고 시스템을 점검하며 달 착륙에 대비한 집안일을 수행합니다.시스템이 예상대로 작동하는 것으로 확인되었습니다.그 후, 승무원들은 우주복을 입고 착륙할 때 사용할 절차를 연습했습니다.지구에서 33만902㎞(17만8673nmi), 달에서 6만2636㎞(33만821nmi) 떨어진 지점에서 발사 후 59시간19분45초 만에 비행이 종료되기 직전 달 영향권에 진입한 뒤 달 쪽으로 속도가 빨라지면서 우주선의 속도가 빨라지기 시작했습니다.[88]

비행 4일째에 일어난 후, 승무원들은 그들을 궤도로 진입시키기 위한 LOI 기동을 위한 준비를 시작했습니다.[82]20,635km (11,142nmi) 고도에서 과학기기 모듈 (SIM) 베이 커버가 분사되었습니다.우주선은 임무를 시작한지 74시간이 조금 넘었을 때, 일시적으로 미션 컨트롤과 연락이 끊어지면서 달의 뒤를 지나갔습니다.먼 쪽에 있는 동안 SPS는 6분 15초 동안 연소하여 우주선을 58.3 해리의 낮은 지점과 170.4 해리의 높은 지점을 가진 궤도로 제동시켰습니다.[89]달 궤도에 진입한 후, 승무원들은 우주선의 궤도 궤도를 더 수정하기 위해 하강 궤도 삽입(DOI) 기동을 위한 준비를 시작했습니다.그 비행기의 회전 속도를 19.8 킬로미터 (10.7 nmi)로 줄이면서, 그 훈련은 성공적이었습니다.4일차 비행의 나머지 시간은 관측과 달 모듈의 작동 준비, 도킹 해제, 그리고 다음 날 착륙에 사용되었습니다.[90]

달 표면

1972년 4월 20일 아폴로 16호의 착륙 허용 여부에 관해 회의하고 있는 NASA 관계자들.

승무원들은 5일째 비행을 시작하기 위해 기상 직후 달 모듈 작동과 도킹을 위한 준비를 계속했습니다.SIM 베이의 질량분석기를 확장시킨 붐은 반전개된 상태로 고착되었습니다.영과 듀크는 CSM에서 LM을 해제한 후 붐을 육안으로 검사하기로 결정했습니다.그들은 우주선의 시스템의 작동과 점검을 위해 LM에 들어갔습니다.예정보다 40분 일찍 LM에 들어갔음에도 불구하고, 그들은 여러 번의 과정 지연으로 단지 10분 일찍 준비를 마쳤습니다.[80]준비가 끝난 후, 그들은 임무 시작 96시간 13분 31초 만에 도킹을 해제했습니다.[91][92]

달의 가까운 면을 지나는 나머지 두 우주선의 통과를 위해 매팅리는 캐스퍼를 더 높은 원에 가까운 궤도로 이동시킬 준비를 했고, 영과 듀크는 오리온자리를 달 표면으로 하강시킬 준비를 했습니다.이때 CSM의 조종 가능한 로켓 엔진을 시험하는 과정에서 매팅리는 SPS 엔진의 백업 짐벌 시스템에서 진동을 감지했습니다.임무 규칙에 따르면, 그러한 상황에서 오리온은 캐스퍼와 함께 재도킹을 하기로 되어 있었는데, 임무 관제사가 착륙을 중단하고 달 착륙선의 엔진을 지구로 돌아오는 데 사용하기로 결정했을 경우입니다.대신, 두 기함은 서로 가까운 위치를 유지하며 주둔했습니다.몇 시간 동안의 분석 끝에, 임무 관제사들은 오작동을 해결할 수 있다고 결정했고, 영과 듀크는 착륙을 진행할 수 있었습니다.[44]

달 표면으로의 동력 강하는 예정보다 약 6시간 늦게 시작되었습니다.그 지연 때문에, 영과 듀크는 20.1 킬로미터 (10.9 nmi)로 이전의 어떤 임무보다 높은 고도에서 지표면으로 하강하기 시작했습니다.약 13,000 피트 (4,000 미터)의 고도로 내려간 후, 영은 착륙 지점을 전체적으로 볼 수 있었습니다.LM의 착륙 엔진의 스로틀 다운은 제때에 일어났고, 우주선은 7,200 ft (2,200 m) 고도에서 착륙 방향으로 앞으로 기울었습니다.LM은 임무 시작 104시간 29분 35초 만에 착륙 예정지에서 북쪽으로 890피트(270m), 서쪽으로 200피트([80][93]60m) 떨어진 곳에 착륙했습니다.달 탐사 차량을 이용할 수 있기 때문에 목표 지점과의 거리는 미미했습니다.[44]

착륙 후, 영과 듀크는 배터리 전력을 절약하기 위해 LM의 일부 시스템에 전원을 공급하기 시작했습니다.초기 절차를 마친 두 사람은 달 표면에 3일간 머물 수 있도록 오리온 자리를 구성하고 우주복을 벗은 뒤 바로 착륙하는 지점을 초기 지질학적으로 관측했습니다.그리고 나서 그들은 표면에서 첫 식사를 하기 위해 자리를 잡았습니다.식사 후에, 그들은 잠을 잘 수 있도록 선실을 구성했습니다.[94][95]CSM 주 엔진의 오작동으로 인한 착륙 지연으로 임무 일정에 상당한 수정이 필요했습니다.아폴로 16호는 추가적인 문제가 발생할 경우 승무원들에게 충분한 여유를 제공하기 위해 표면 탐사가 완료된 후 달 궤도에서 하루를 덜 보낼 것입니다.영과 듀크의 수면 스케줄을 개선하기 위해, 미션의 세 번째이자 마지막 달 산책은 7시간에서 5시간으로 단축되었습니다.[80]

퍼스트 문워크

4월 21일에 일어난 후, 영과 듀크는 아침을 먹고 첫 번째 차량 외 활동 즉, 월워크를 위한 준비를 시작했습니다.[96][97]두 사람이 우주복을 입고 압력을 가하고 달 모듈 선실을 감압한 후, 영은 사다리 위의 작은 플랫폼인 LM의 "포치"에 올라탔습니다.듀크는 쓰레기가 가득한 쓰레기봉투를 영에게 건네주어 표면에 버려두었습니다.[27]그런 다음 영은 EVA 동안 사용할 장비가 들어 있는 장비 이송 가방(ETB)을 표면으로 내립니다.영은 사다리를 타고 내려왔고, 달 표면에 발을 디딘 후, 달 위를 걷는 9번째 사람이 되었습니다.[80]수면 위로 올라서자 영은 그곳에 있는 것에 대한 자신의 감정을 표현했습니다: "여기 있습니다.신비롭고 알려지지 않은 데카르트.고지대 평원.아폴로 16호가 당신의 이미지를 바꿀겁니다브러 래빗, 여기, 브러 래빗이 있는 곳으로 돌아와서 정말 다행입니다."[27]듀크는 곧 사다리를 타고 내려와 영과 함께 달 표면을 걷는 열 번째 사람이 되었습니다.듀크는 당시 36세였습니다. 젊은 사람들은 달 표면을 걸어본 적이 없습니다.듀크는 CAPCOM Anthony England에게 "환상적입니다!오, 저 달 표면의 첫 발은 정말 대단하구나, 토니!"[27]두 사람의 첫 번째 달 여행 임무는 달 탐사 차량, 극자외선 카메라/분광기 [98]및 기타 장비를 내리는 것이었습니다.이것은 문제없이 이루어졌습니다.달 탐사선을 처음 운전했을 때, 영은 리어 스티어링이 작동하지 않는 것을 발견했습니다.그는 텔레비전 카메라를 설치하기 전에 미션 컨트롤에게 문제를 알렸고, 듀크는 미국 국기를 게양했습니다.달 표면 작업 동안 영 사령관은 항상 탐사선을 운전했고 달 모듈 파일럿 듀크는 항해를 도왔습니다. 이것은 아폴로의 J 임무 동안 지속적으로 사용된 임무 분담이었습니다.[99][100]

"그랑프리" 기간 동안 LRV를 운전하는 젊은 여성

그날의 다음 작업은 ALSEP를 전개하는 것이었습니다. TV 카메라가 장착된 달 탐사선을 주차하여 전개를 관찰하는 동안 리어 스티어링이 작동하기 시작했습니다.ALSEP 배치 후 인근에서 검체를 채취했습니다.EVA-1이 시작된 지 약 4시간 후, 그들은 달 탐사선을 탑재하고 지름이 약 240m(790피트)인 플래그 크레이터(Flag Crater) 가장자리에 있는 폭 118피트(36m) 분화구인 플럼 크레이터(Plum Crater)로 운전했습니다.거기서 LM으로부터 1.4 km (0.87 mi) 떨어진 곳에서 그들은 근처의 물질을 채취했는데, 과학자들은 이것이 상부의 레골리스 층을 통해 케일리 층 아래까지 침투했다고 믿었습니다.듀크가 미션 컨트롤의 요청으로 회수한 곳이 바로 그곳이었는데, 아폴로 미션에 의해 돌아온 가장 큰 바위로, 미션 지질학 수석 조사관 윌리엄 R의 이름을 따서 빅 멀리라는 별명이 붙은 브레시아였습니다. 뮬버거.[101][102]그 날의 다음 목적지는 LM에서 약 1.6 km (0.99 mi) 떨어진 더 큰 스푸크 크레이터의 북쪽에 위치한 작은 크레이터인 버스터 크레이터였습니다.그곳에서 듀크는 스톤 마운틴과 사우스 레이 크레이터의 사진을 찍었고 영은 LPM을 배치했습니다.[103]이 시점에서 과학자들은 데카르트가 고대 화산 활동의 배경이 되었다는 그들의 미션 전 가설을 재고하기 시작했는데, 두 명의 우주 비행사들은 아직 화산 물질을 발견하지 못했기 때문입니다.버스터에 들른 후 영은 달 탐사선의 "그랑프리" 시승을 했고, 듀크는 16mm 영화 카메라로 촬영했습니다.이것은 아폴로 15호에서 시도되었지만,[104] 카메라는 오작동했습니다.ALSEP에서 더 많은 과제를 마친 후, 그들은 문워크를 닫기 위해 LM으로 돌아갔습니다.이들은 EVA 시작 7시간 6분 56초 만에 LM에 재진입했습니다.일단 안에 들어가자, 그들은 LM 캐빈을 압박하고, 미션 컨트롤의 과학자들과 30분간의 보고를 거쳤고, 수면 시간을 위해 캐빈을 구성했습니다.[101][105][106]

제2문워크

듀크가 '화려하다'[107]고 표현한 스톤 마운틴 옆에서 바라본 풍경.

계획보다 3분 30초 일찍 일어난 그들은 휴스턴과 그날의 행사 일정을 논의했습니다.[108][109]두 번째 달 여행의 주된 목적은 돌산을 방문하여 약 20도의 경사면을 올라 '신코 크레이터'로 알려진 다섯 개의 크레이터로 이루어진 군집에 도달하는 것이었습니다.그들은 LM으로부터 3.8km (2.4마일)을 이동하면서 LRV를 타고 그곳으로 운전했습니다.계곡 바닥에서 152 m (499 ft)에 있는 두 사람은 아폴로 임무 중 가장 높은 고도에 있었습니다.그들은 듀크가 "경이적"이라고 묘사한 스톤 마운틴의 측면에서 바라본 광경(사우스 레이 포함)[107]에 감탄한 다음 주변에서 샘플을 수집했습니다.[101]경사면에서 54분을 보낸 후, 그들은 가로 20m (66피트)의 분화구인 Station 5로 불리는 그날의 두 번째 정거장으로 가는 길에 달 탐사선에 올랐습니다.그곳에서 그들은 착륙 지점 남쪽의 큰 분화구인 사우스 레이 분화구에서 분출물에 의해 오염되지 않은 데카르트 물질을 찾기를 희망했습니다.그들이 그곳에서 수집한 표본들은 여전히 출처가 불확실함에도 불구하고 지질학자인 윌헬름스에 따르면 "데카르트가 되는 것은 합리적인 내기"라고 합니다.[101]

다음 정거장인 스테이션 6은 폭 10m(33피트)의 막힌 분화구였는데, 우주 비행사들은 그곳에서 발견된 더 단단한 토양으로 입증된 케일리 층을 표본으로 추출할 수 있다고 믿었습니다.시간을 절약하기 위해 7번 스테이션을 우회하여 스톤 마운틴의 아래 측면에 있는 8번 스테이션에 도착하여 사우스 레이 분화구에서 약 1시간 동안 광선으로 물질을 채취했습니다.그곳에서 그들은 흑백 브레시아와 사장석이 풍부한 작고 결정성 있는 암석들을 수집했습니다.사우스 레이의 분출물이 없는 것으로 추정되는 [110]'빈터 로트'로 알려진 스테이션 9에서 그들은 약 40분 동안 샘플을 모았습니다.공터를 출발한 지 25분 만에 ALSEP 부지와 LM 사이의 중간 지점에 도착했습니다.그곳에서 그들은 이중 코어를 파내고 ALSEP에서 동쪽으로 50 m (160 ft) 뻗어있는 선을 따라 여러 개의 침투계 시험을 실시했습니다.영과 듀크의 요청에 따라 월워크는 10분 연장되었습니다.두 번째 달 여행을 마무리하기 위해 LM으로 돌아온 그들은 착륙선의 선실 안으로 다시 올라갔고, 7시간 23분 26초의 EVA 시간 후 내부를 밀봉하고 가압하여 아폴로 15호에서 세웠던 기록을 깼습니다.[101][111]Mission Control과 함께 식사를 하고 그날의 활동에 대한 보고를 진행한 후 LM 캐빈을 재구성하고 수면 시간을 준비했습니다.[112]

세 번째 월워크

그림자 바위 근처에서 LRV의 안테나를 조정하는 존 영

7일째 비행은 달 표면에서의 세 번째이자 마지막 날이었으며, 달 착륙 후 CSM에서 매팅리와 다시 합류하기 위해 궤도로 돌아갔습니다.세 번째이자 마지막 달 여행 동안, 그들은 아폴로 탐험대가 방문했던 모든 분화구 중 가장 큰 노스 레이 분화구를 탐험하기로 했습니다.오리온자리를 빠져나간 두 사람은 노스 레이 분화구로 차를 몰았습니다.분화구가 얕고, 바로 착륙하는 지점에서 북쪽으로 바위가 적어 전날보다 주행이 원활했습니다.팔메토 분화구를 지나 달 탐사선을 타고 노스레이에 접근하면서 바위는 점차 커지고 풍부해졌습니다.노스 레이 분화구의 가장자리에 도착했을 때, 그들은 LM으로부터 4.4 km (2.7 mi) 떨어져 있었습니다.그들이 도착한 후, 그 2인조는 폭 1 km (0.62 mi)와 깊이 230 m (750 ft)의 분화구의 사진을 찍었습니다.그들은 '하우스 록'으로 알려지게 된 4층 건물보다 더 높은 큰 바위를 방문했습니다.이 바위에서 얻은 샘플은 탐사 전 화산 가설에 마지막 타격을 가했고, 이 가설이 틀렸다는 것을 증명했습니다.하우스 록에는 우주에서 날아온 미세한 유성들이 암석에 충돌했던 수많은 총알 구멍 같은 흔적들이 있었습니다.[101]

노스레이 분화구에 도착한 지 약 1시간 22분 만에 노스레이에서 약 0.5km(0.31m) 떨어진 큰 바위밭인 스테이션 13으로 출발했습니다.그 길에, 그들은 내리막길을 시속 17.1킬로미터로 달리며 달의 속도 기록을 세웠습니다.그들은 "그림자 바위"라고 불리는 3m (9.8피트) 높이의 바위에 도착했습니다.여기서 그들은 영구적으로 그늘진 토양을 채취했습니다.이 기간 동안 매팅리는 CSM이 약 6시간 후에 돌아올 것을 예상하고 준비하고 있었습니다.3시간 6분 후, 그들은 LM으로 돌아왔고, 그곳에서 몇 가지 실험을 마치고 로버를 내립니다.LM에서 가까운 거리에 있는 듀크는 그의 가족 사진과 공군 기념 메달을 표면에 올렸습니다.[101]영은 탐사선을 'VIP 사이트'로 알려진 LM에서 동쪽으로 약 90미터 떨어진 지점까지 몰고 갔기 때문에 미션 컨트롤에 의해 원격으로 조종되는 그것의 텔레비전 카메라가 달에서 아폴로 16호의 발사를 관찰할 수 있었습니다.그리고 나서 그들은 5시간 40분의 마지막 여행을 마치고 LM에 다시 들어갔습니다.[113]LM 선실에 압력을 가한 후, 승무원들은 달 궤도로 돌아올 준비를 시작했습니다.[114]

솔로활동

달 위의 캐스퍼

오리온이 착륙 시도를 위해 허락을 받은 후, 캐스퍼는 도망쳤고, 매팅리는 그의 과학적 연구를 준비하기 위해 그의 우주선을 98.3 x 125.6 킬로미터의 궤도로 데려가는 화상을 수행했습니다.[115][92]SM은 아폴로 15호에 실려 있는 것과 비슷한 [116]과학 기구들을 SIM 베이에 실어 나릅니다.[117]매팅리는 비행 감독들이 잃어버린 시간을 만회하려고 애쓰면서 휴스턴이 아폴로 16호를 하루 일찍 집으로 데려오기로 결정하자 더욱 바빠진 다양한 SIM 베이 악기들을 운용하는 바쁜 일정을 짰습니다.[118]

그의 작업은 여러 가지 오작동으로 인해 방해를 받았습니다: 파노라마 카메라가 켜졌을 때 CSM의 전기 시스템 중 하나에서 너무 많은 전력을 끌어와 우주선 마스터 알람을 시작했습니다.이후 분석 결과 우주선의 히터에서 배수구가 동시에 흘러나왔을 가능성이 있다고 밝혀졌지만, 우주선은 즉시 작동을 중단했습니다.[119]또한 캐스퍼의 궤도 과학 연구의 시작과 지구로의 조기 귀환이 지연되고, 많은 사진들이 과도하게 노출되는 결과를 초래한 오작동으로 인해 그 작업은 방해를 받았습니다.그럼에도 불구하고 오리온이 보이는 데카르트 지역을 촬영하는 데 성공했습니다.[120]질량분석기 붐은 아폴로 15호가 달 착륙 시도를 시작하기 전에 캐스퍼가 오리온으로부터 멀리 이동할 때 SPS 엔진이 안전하게 발사될 수 있을 만큼 충분히 멀리 후퇴했지만, 아폴로 15호에서 일어난 것처럼 처음 연장 이후 완전히 후퇴하지는 않았습니다.질량분석기는 효과적으로 작동할 수 있었지만, 랑데부 전에 완전히 배치된 위치 근처에서 멈춰서 분사해야 했습니다.과학자들은 지구 횡단 해안에서 얻은 더 많은 달 데이터를 보충하기를 희망했지만, 아폴로 15호의 데이터는 대신 사용될 수 있습니다.[119][121]매핑 카메라도 완벽하게 작동하지 않았습니다. 나중에 분석한 결과 눈부심 차폐 장치에 문제가 있는 것으로 나타났습니다.비행 계획의 변경은 달 표면의 일부 영역이 촬영될 수 없음을 의미했습니다. 또한, 많은 이미지가 과다 노출되었습니다.[119][122]우주선 고도를 정확하게 측정할 수 있도록 설계된 레이저 고도계는 출력 저하로 인해 서서히 정확성을 잃었고, 마지막으로 사용하기 직전에 결국 실패했습니다.[119][123]

지구로 돌아가기

켄 매팅리는 CSM 외부에서 필름 카세트를 회수하는 등 심우주 EVA를 수행하고 있습니다.

달 표면에서 출발하기로 계획되기 8분 전에, 캡콤 제임스 어윈은 영과 듀크에게 그들이 발사를 위해 갈 것이라고 미션 컨트롤로부터 통보했습니다.발사 2분 전 '마스터 암' 스위치를 작동시킨 뒤 '애벗 스테이지' 버튼을 작동시켜 작은 폭발물이 하강 단계에서부터 상승 단계를 차단하도록 했고, 케이블은 단두대 같은 메커니즘으로 단절됐습니다.미리 프로그램 된 순간, LRV에 탑승한 카메라가 비행의 첫 순간을 따라가면서, 달에서 발사되는 발사와 상승 단계가 있었습니다.발사 6분 후, 시속 약 5,000킬로미터의 속도로, 영과 듀크는 달 궤도에 도달했습니다.[101][124]영과 듀크는 CSM에서 매팅리와 성공적으로 재회했습니다.LM 선실에서 CSM으로 달 먼지의 이동을 최소화하기 위해 영과 듀크는 두 우주선을 분리하는 해치를 열기 전에 선실을 청소했습니다.해치를 열고 매팅리와 재회한 후, 승무원들은 영과 듀크가 지표면에서 채취한 샘플을 지구로 이송하기 위해 CSM으로 옮겼습니다.이송이 완료된 후, 승무원들은 다음날 빈 달 모듈 상승 단계를 분사하기 전에 잠을 잤는데, 영과 듀크가 지표면에 남긴 지진계를 보정하기 위해 달 표면에 의도적으로 충돌시킬 예정이었습니다.[80]

다음 날, 최종 점검이 완료된 후, 연장된 LM 상승 스테이지는 폐기되었습니다.[125]LM을 밀봉하기 전에 승무원이 LM의 특정 스위치를 작동시키지 못해서 분리 후에 떨어졌을 가능성이 있습니다.NASA는 그것을 통제할 수 없었고, 우주선의 의도적인 궤도 이탈에 필요한 로켓 연소를 실행하지 않았습니다.등반 무대는 결국 임무가 끝난 지 거의 1년 만에 달 표면과 충돌했습니다.달 모듈 상승 단계를 분사한 후 승무원의 다음 임무는 CSM의 과학적 도구 만에서 달 궤도로 위성을 방출하는 것이었습니다.CSM의 궤도를 인공위성이 원하는 궤도로 변경하기 위한 연소가 취소되었습니다. 그 결과, 인공위성은 예상했던 1년보다 훨씬 적은 궤도에서 한 달 이상 지속되었습니다.위성이 발사된 지 5시간도 채 지나지 않아 CSM이 달 주위를 도는 65번째 궤도에서, 우주선을 지구로 귀환시키는 궤도로 추진시키기 위해 서비스 추진 시스템 메인 엔진이 재점화되었습니다.SPS 엔진은 며칠 전 착륙이 지연된 오작동에도 불구하고 완벽하게 연소를 수행했습니다.[80][125]

지구로 돌아오는 동안 매팅리는 명령 모듈의 해치에 남아있는 듀크의 도움을 받아 SIM 베이에 있는 카메라로부터 필름 카세트를 회수하기 위해 83분간 EVA를 수행했습니다.[126]지구로부터 약 173,000 해리 (199,000 마일; 320,000 킬로미터) 떨어진 곳에서, 그것은 어떤 행성체로부터도 먼 거리에서 수행된, 역사상 두 번째 "심층 우주" EVA였습니다.2023년 현재, 그것은 단지 3개의 EVA 중 하나로 남아 있으며, 모두 비슷한 상황에서 아폴로의 J-미션 동안 수행되었습니다.매팅리는 EVA 기간 동안 우주 환경에 대한 미생물의 반응을 평가하기 위해 생물학 실험인 '미생물 생태 평가 장치(MEED)'를 설립했습니다.[127][128]승무원들은 우주선 안에서 각종 살림과 정비 업무를 수행하고 식사를 한 뒤 하루를 마무리했습니다.[127]

비행의 마지막 날은 후반기 동안 20분간의 기자회견을 제외하고는 대부분 실험을 수행하는 데 소비되었습니다.기자 회견 동안, 우주 비행사들은 휴스턴의 유인 우주선 센터에서 그 비행을 취재하는 기자들에 의해 우선 순위별로 준비되고 나열된 임무의 몇 가지 기술적이고 비기술적인 측면들과 관련된 질문들에 대답했습니다.수많은 집안일 외에도, 우주 비행사들은 다음날 대기권 재진입을 위해 우주선을 준비했습니다.승무원들의 우주에서의 마지막 하루가 끝날 무렵, 우주선은 지구로부터 약 143,000 킬로미터 (77,000 nmi) 떨어져 있었고 초당 약 2,100 미터 (7,000 피트/s)의 속도로 접근하고 있었습니다.[129][130]

CAPCOM England에 의해 우주에서의 마지막 날을 위해 승무원들에게 경종이 울렸을 때, CSM은 지구로부터 약 45,000 해리 (83,000 km) 떨어져 있었고, 2,700 m/s (9,000 ft/s)가 조금 넘게 이동했습니다.태평양에 추락하기 3시간 전에, 승무원들은 우주선의 추력기를 사용하여 그들의 속도를 0.43 m/s (1.4 ft/s)만큼 변화시키는 마지막 항로 수정 연소를 수행했습니다.지구 대기권에 재진입하기 약 10분 전, 서비스 모듈에서 분리된 세 명의 승무원이 들어 있는 원뿔 모양의 명령 모듈은 재진입 중에 타버립니다.아폴로 16호는 임무를 시작한 지 265시간 37분 만에 초속 11,000m/s의 속도로 대기권 재진입을 시작했습니다.최대 열차단 온도는 2,200 ~ 2,480 °C (4,000 ~ 4,500 °F) 사이였습니다.낙하산 배치에 성공한 뒤 재진입이 시작된 지 14분도 채 안 돼 지휘부 모듈은 발사 265시간 51분 5초 만에 키리티마티섬 남동쪽 350km(189nmi) 태평양 해상에서 추락했습니다.[92]우주선과 승무원들은 항공모함 USS Ticonderoga에 의해 회수되었습니다.우주 비행사들은 폭발 후 37분 만에 안전하게 타이콘데로가에 탑승했습니다.[80][131]

과학적 결과 및 결과

지구로 돌아온 암석들에 대한 과학적 분석은 케일리 층이 자연계에서 화산적이지 않다는 것을 확인시켜 주었습니다.데카르트 층에 대한 확실성은 낮았는데, 어떤 암석이 그곳에서 왔는지 명확하지 않았기 때문입니다.스톤 마운틴이 화산이라는 것을 보여주는 증거는 없었습니다.데카르트가 선정된 이유 중 하나는 이전의 아폴로 착륙지와는 시각적으로 다르지만, 그곳에서 나온 암석들이 아폴로 14호의 착륙지인 프라 마우로 층에서 나온 암석들과 밀접한 관련이 있다는 것이 증명되었기 때문입니다.지질학자들은 그들이 케일리 화산이 폭발했다는 것을 너무나 확신하고 있었고, 반대하는 견해에 열려 있지 않았으며, 달이 지구의 지질학 역사에 많은 부분을 공유하지 않기 때문에 결함이 있는 모델인 지구의 유사체에 지나치게 의존해 왔다는 것을 깨달았습니다.그들은 달에 화산산이 있다면 거의 없다고 결론지었습니다.이러한 결론은 달 궤도의 관점에서 데카르트 지층이 마레 임브리움 구조와 잘 맞는다는 것을 본 최초의 CMP인 매팅리의 관측에 의해 알려졌습니다.아폴로 16호에서 얻은 다른 결과로는 지구 주위에서 두 개의 새로운 오로라 띠의 발견이 포함되어 있습니다.[132]

임무가 끝난 후, 영과 듀크는 아폴로 17호의 예비역으로 일했고,[133] 듀크는 1975년 12월 NASA에서 은퇴했습니다.[25]영과 매팅리는 모두 우주왕복선을 조종했습니다.1974년부터 1987년까지 수석 우주비행사로 근무한 영은 1981년 첫 우주왕복선 임무인 STS-1을 지휘했고, 1983년에는 STS-9를 지휘해 여섯 번이나 우주를 여행한 첫 번째 사람이 되었습니다.그는 2004년 NASA에서 은퇴했습니다.[134]매팅리는 1985년 NASA에서 은퇴하기 전까지 STS-4 (1982)와 STS-51-C (1985), 두 차례 우주왕복선 임무를 지휘했습니다.[135]

우주선 및 기타 장비의 위치

앨라배마주 헌츠빌에 있는 미국 우주 로켓 센터의 지휘 모듈 캐스퍼

1972년 5월 5일 금요일, 티콘데로가는 아폴로 16호의 지휘 모듈을 캘리포니아 샌디에고 근처의 북섬 해군 항공 기지에 전달했습니다.5월 8일 월요일, 지휘 모듈 탱크의 잔류 독성 반응 제어 시스템 연료를 비우기 위해 사용되던 지상 서비스 장비가 해군 공군기지 격납고에서 폭발했습니다.46명이 24시간에서 48시간 동안 병원으로 옮겨져 관찰을 받았는데, 대부분은 유독가스 흡입으로 고통 받고 있습니다.가장 심각한 부상자는 기술자로 카트가 전복되어 무릎 캡이 골절되는 부상을 입었습니다.250피트 위 격납고 지붕에 구멍이 뚫렸고 격납고에 있던 약 40개의 창문이 산산조각이 났습니다.명령 모듈은 한 패널에 3인치의 상처를 입었습니다.[136][137]

아폴로 16호의 지휘 모듈 캐스퍼는 1973년 11월 나사에서 스미스소니언으로 소유권이 이전된 [138]후 앨라배마주 헌츠빌에 있는 미국 우주 로켓 센터에 전시되고 있습니다.[139]달 모듈 상승 단계는 1972년 4월 24일 CSM에서 분리되었지만, NASA는 그것을 통제하지 못했습니다.그것은 달의 궤도를 약 1년동안 돌았습니다.2023년에 발표된 연구에 따르면 1972년 5월 29일(위성의 경우와 동일), 충돌 위치는 북위 9.99°, 동경 104.26°로 추정됩니다.[140][141]S-IVB는 달에 의도적으로 충돌했습니다.그러나 충돌 전 통신 장애로 인해 정확한 위치는 2016년 1월 코페르니쿠스 크레이터에서 남서쪽으로 약 260km 떨어진 달 정찰 궤도선에 의해 발견되기 전까지 알려지지 않았습니다.[80][140][142]

듀크는 달에 가족의 사진을 남겼습니다.

듀크는 달에 두 개의 물건을 남겼는데, 둘 다 달에 있는 동안 사진을 찍었습니다.하나는 그의 가족을 담은 플라스틱으로 된 사진입니다.사진의 반대쪽에는 듀크의 가족이 서명했으며 "이것은 지구 행성에서 온 듀크 우주비행사의 가족입니다.1972년 4월 달 착륙."다른 하나는 1972년 창설 25주년을 맞은 미 공군이 기념 메달을 수여한 것입니다.그는 두 개의 메달을 가져갔는데, 하나는 달에 두고 다른 하나는 오하이오에 있는 라이트-패터슨 공군 기지에 있는 미국 공군 국립 박물관에 기증했습니다.[143]

2006년, 허리케인 에르네스토가 노스 캐롤라이나의 바스에 영향을 준 직후, 11살의 케빈 샨제는 그의 해변가 집 근처 땅에서 금속 파편 조각을 발견했습니다.Schanze와 한 친구는 91cm (36인치)의 평평한 금속판에서 "도장"을 발견했는데, 추가 조사 결과 아폴로 16호의 임무 휘장의 빛바랜 사본으로 밝혀졌습니다.NASA는 나중에 그 물체가 아폴로 16호를 우주로 발사했던 토성 V의 첫 번째 단계의 한 조각임을 확인했습니다.2011년 7월, 나사의 요청으로 잔해 조각을 돌려준 후, 16살의 Schanze는 우주왕복선 프로그램의 마지막 임무인 STS-135의 발사를 위해 케네디 우주센터의 모든 접근 투어와 VIP 좌석을 받았습니다.[144]

참고 항목

참고문헌

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서지학

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