Кіріспе

Үшінші экипажпен Айға қону

Аполлон-14 (31 қаңтар – 9 ақпан, 1971) – Америка Құрама Штаттарының Аполлон бағдарламасының сегізінші экипаждық миссиясы, Айға қонуға үшінші және Айдың жоталы аймақтарына қонуға алғашқы. Бұл «H» миссиясының соңғысы болды, Айдың ғылыми тұрғыдан қызығушылық тудыратын белгілі бір жерлеріне екі күндік сапармен, екі рет ғарыштан тыс қызмет (EVA немесе айға серуен) жасау үшін ұшқан миссия. Миссия бастапқыда 1970 жылға жоспарланған, бірақ Аполлон-13 Ай бетіне қонбауына байланысты жүргізілген тергеу және оның нәтижесінде ғарыш кемесінде түзетулер жасау қажет болғандықтан кейінге шегерілді. Миссия командирі Алан Шепард, Командалық модульдің пилоты Стюарт Руза және Ай модулінің пилоты Эдгар Митчелл 1971 жылғы 31 қаңтарда, жексенбі күні, сағат 16:03:02-де (EST) тоғыз күндік миссияға ұшып шықты. Айға қону жолында экипаж екінші рет қатарынан сәтсіз аяқталуы мүмкін болған техникалық бұзушылықтарды жеңіп шықты, және мүмкін, Аполлон бағдарламасының мерзімінен бұрын тоқтатылуына себеп болуы мүмкін еді. Шепард пен Митчелл 5 ақпанда Фра Мауро формациясына қонды – бұл бастапқыда Аполлон-13 миссиясының мақсаты болған. Жер бетіндегі екі серуенде олар ай тастарын жинап, бірнеше ғылыми эксперименттер жүргізді. Кейбір геологтардың көңіліне сыймағандай, Шепард пен Митчелл жоспарланғандай Конус кратерінің жиегіне жетпеді, бірақ оған жақын болды. Аполлон-14 миссиясының ең әйгілі оқиғасы – Шепард өзімен алып келген екі гольф добын қолдан жасаған таяқшамен соқты. Шепард пен Митчелл жер бетінде болған кезде Руза Командалық және қызметтік модульде Ай орбитасында болып, ғылыми эксперименттер жүргізіп, Айды суретке түсірді, соның ішінде болашақ Аполлон-16 миссиясының қону орны да сол суреттерге түсті. Ол миссияға бірнеше жүз тұқым алып келді, олардың көпшілігі Жерге оралғаннан кейін өсіп шықты, нәтижесінде келесі жылдары кеңінен таралған «Ай ағаштары» пайда болды. Ай бетінен ұшып шыққаннан кейін және сәтті түйіскеннен кейін ғарыш кемесі Жерге қайтарылды, онда үш астронавт 9 ақпанда Тынық мұхитына аман-есен қонды.

Астронавтар және миссияны басқарудың негізгі қызметкерлері

Аполлон-14 миссиясының командирі Алан Шепард, Меркурий жетілігінің бірі, 1961 жылдың 5 мамырында суборбиталды ұшумен ғарышқа шыққан алғашқы американдық болды. Содан кейін ол құлақтың ауруы – Меньер ауруына байланысты ұшудан шеттетіліп, Астронавттар кеңсесінің әкімшілік басшысы болып қызмет етті. 1968 жылы жасаған тәжірибелік операциясы сәтті аяқталып, оның қайтадан ұшуға дайындалуына мүмкіндік берді. 47 жастағы Шепард, Аполлон-14 ғарыш кемесімен ұшқанда, АҚШ-тың ең егде жастағы астронавты болды және Айға аяқ басқан ең егде жастағы адам атанды. Аполлон-14 командалық модулінің пилоты (CMP) Стюарт Руза, миссия барысында 37 жаста болды, ол 1953 жылы Әуе күштеріне қосылғанға дейін түтінмен күресуші болған. Ол жауынгер ұшқышы болды, содан кейін 1965 жылы Калифорниядағы Эдвардс әуе күштері базасындағы Ғарыш зерттеулері ұшқыштары мектебін (ARPS) сәтті бітірді. Ол сондай-ақ Аполлон-9 миссиясының байланыс операторы (CAPCOM) қызметін атқарды. Ай модулінің пилоты (LMP) Эдгар Митчелл, Аполлон-14 кезінде 40 жаста болды, ол 1952 жылы Әскери-теңіз күштеріне қосылып, 1954 жылдан бастап жауынгер ұшқышы болып қызмет етті. Ол Әскери-теңіз күштерінде білімін жетілдіру үшін АҚШ-қа оралғанға дейін ұшақ тасымалдаушыларындағы эскадрильяларға тағайындалды, сонымен қатар 5-ші топтың астронавты ретінде таңдалуға дейін ARPS-ті аяқтады. Ол Аполлон-9 миссиясының қолдау экипажында қызмет етті және Аполлон-10 миссиясының қосалқы экипажының LMP болды. Шепард пен оның экипажы бастапқыда ұшу экипажы операцияларының директоры және Меркурий жетілігінің бірі Дек Слейтонмен Аполлон-13 миссиясының экипажы ретінде тағайындалған еді. НАСА басшылығы Шепардтың 1961 жылдан бері ғарышқа ұшпағанын ескере отырып, оған жаттығу үшін көбірек уақыт қажет деп шешті және оны мен оның экипажын Аполлон-14 миссиясына таңдады. Бастапқыда Аполлон-14 миссиясына тағайындалған экипаж – командир Джим Ловелл, CMP Кэн Мэтингли және LMP Фред Хейс, олардың барлығы Аполлон-11 миссиясын қолдаған, Аполлон-13 миссиясының негізгі экипажы ретінде тағайындалды. Митчеллдің Аполлон-10 миссиясының қосалқы экипажындағы командирі бастапқы жетіліктің бірі Гордон Купер болды, ол Аполлон-13 миссиясын басқаруға жоспарланған еді, бірақ автор Эндрю Чайкиннің айтуынша, оның жаттығуларға деген салқын қатынасы оны таңдамауға себеп болды. Сондай-ақ, сол экипажда, бірақ одан әрі ұшудан шеттетілген Донн Эйзель де болды, себебі ол Аполлон-7 миссиясындағы проблемаларға және ажырасу процесіне қатысқан болуы мүмкін. Аполлон-14 миссиясының қосалқы экипажында командир Юджин А. Сернан, CMP Рональд Э. Эванс-младший және LMP Джо Х. Энгл болды. Қосалқы экипаж, Энглдің орнына Харрисон Шмитті қосып, Аполлон-17 миссиясының негізгі экипажына айналды. Шмит, НАСА-ның ғалымды Айға жіберуіне байланысты қысым болғандықтан (Шмит геолог болды) және Аполлон-17 – соңғы Айға ұшу болғандықтан, Энглдің орнына ұшты. X-15 ұшағымен ғарыш кеңістігінің шегіне ұшқан Энгл, 1981 жылы STS-2 миссиясымен НАСА үшін ғарышқа ұшты, бұл Space Shuttle-дың екінші ұшуы болды. Меркурий және Близнецов жобалары кезінде әрбір миссияда негізгі және қосалқы экипаж болды. Аполлон-9 миссиясының командирі Джеймс МакДивитт, ұшу экипажының мүшесі қатысуы керек кездесулер өткізіліп жатыр деп сенді, сондықтан Аполлон үшін үшінші экипаж – қолдау экипажы қосылды. Әдетте, кіші қызмет ететін мүшелер миссияның ережелерін, ұшу жоспарын және тізімдерін жинап, жаңартып отырды; Аполлон-14 үшін олар Филип К. Чепман, Брюс МакКэндлес II, Уильям Р. Погг және С. Гордон Фуллертон болды. CAPCOM, миссияны басқару орталығындағы астронавттармен байланыс үшін жауапты адамдар – Эванс, МакКэндлес, Фуллертон және Хейс болды. Айға жетуден бұрын тоқтатылған Аполлон-13 миссиясының қатысушысы Хейс, сол миссияға арналған жаттығуларын, әсіресе ЭВА кезінде пайдаланды, өйткені екі миссия да Айдың бір жеріне бағытталған. Егер Хейс Айға аяқ басқан болса, ол 5-ші топтың бірінші астронавты болар еді, бұл құрмет Митчеллге тиді. Аполлон миссияларындағы ұшу директорларының жұмыс сипаттамасы бір сөйлемнен тұрды: "Ұшу директоры экипаж қауіпсіздігі мен миссияның сәттілігі үшін қажетті кез келген шараны қабылдауға құқылы". Аполлон-14 миссиясы үшін олар: Пит Франк (Orange тобы), Глин Ланни (Қара топ), Милт Виндлер (Марундар тобы) және Джерри Гриффин (Алтын топ) болды.

Дайындық және оқыту

1969 жылғы 6 тамызда Аполлон-13 және Аполлон-14 миссияларының негізгі және қосалқы экипаждары жарияланды. Аполлон-14 миссиясы 1970 жылғы шілдеге жоспарланған, бірақ сол жылдың қаңтар айында Аполлон-20 бағдарламасының тоқтатылуына байланысты бюджет қысқартулары нәтижесінде НАСА 1970 жылы Аполлон-13 миссиясын сәуірде, ал Аполлон-14 миссиясын қазан немесе қараша айында жүргізуге шешім қабылдады. Аполлон-13 миссиясының апатқа ұшырауына байланысты жүргізілген тергеу Аполлон-14 миссиясын кешіктірді. 1970 жылғы 7 мамырда НАСА әкімшісі Томас О. Пэйн Аполлон-14 миссиясы 3 желтоқсаннан бұрын ұшырылмайтынын және қону орны Аполлон-13 миссиясының мақсат еткен жеріне жақын болатынын мәлімдеді. Аполлон-14 миссиясының астронавттары жаттығуларын жалғастырды. 1970 жылғы 30 маусымда апат туралы есеп жарияланғаннан кейін және НАСА ғарыш кемесіне қандай өзгерістер енгізу қажеттігін қарастырғаннан кейін, НАСА ұшыруды 1971 жылғы 31 қаңтарға дейін ықпалдастырды. Аполлон-14 экипажы миссияға тағайындалғаннан кейін 19 ай бойы бірге жаттықты, бұл кез келген басқа Аполлон экипажынан ұзақ болды. Қалыпты жаттығу жүктемесімен қатар, олар командалық және қызметтік модульге (CSM) Аполлон-13 миссиясының тергеуі нәтижесінде енгізілген өзгерістерді бақылауға тиіс болды, олардың көп бөлігі Шепардпен Русаға жүктелді. Митчелл кейіннен: «Егер біздің миссиямыз сәтсіз болса – егер біз кері қайтуға мәжбүр болсақ – бұл Аполлон бағдарламасының соңы болуы мүмкін екенін түсіндік. НАСА екі рет қатарынан сәтсіздікке ұшырауға төтеп бере алмас еді. Біз бұл істі дұрыс істеуге ауыр жауапкершілік сезіндік», – деді. Аполлон-13 миссиясының тоқтатылуынан бұрын, Аполлон-14 миссиясының Литтроу кратеріне жақын, Маре Серенитатис аймағында, жанартаулық белгілерге ие деп саналған жерге қону жоспарланған еді. Аполлон-13 миссиясы оралғаннан кейін, Фра Мауро формациясындағы Конус кратеріне жақын жердің Литтроудан ғылыми тұрғыдан маңыздырақ екені анықталды. Фра Мауро формациясы Маре Имбриум пайда болған соққыдан шығарылған материалдан тұрады, ал ғалымдар Айдың терең қабаттарынан алынған үлгілерді іздеді. Конус кратері жас және терең соққының нәтижесі болды, және ол Имбриум оқиғасынан кейін жиналған барлық қалдықтарды бұзып, геологтардың күніне зерттеуге үміттенген материалды алып тастауға жеткілікті болды. Фра Мауроға қону орбиталық суретке түсіруге мүмкіндік береді, соның ішінде Аполлон-16 миссиясының қону орны болған Декарт таулары да солардың қатарында. Литтроуға бару жоспарланбаса да, жақын маңдағы Таурус-Литтроу Аполлон-17 миссиясының қону орны болды. Аполлон-14 миссиясының қону орны Аполлон-13 миссиясының қону орнына қарағанда Конус кратеріне сәл жақын болды. Литтроудан Фра Мауроға қону орнының ауысуы Аполлон-14 миссиясының геологиялық дайындығына әсер етті. Ауысудан бұрын астронавттар Жердегі жанартаулық жерлерге апарылды, ал кейін Батыс Германиядағы Рис кратері және Аризона штатының Верде аңғарында астронавттарды даярлау үшін жасалған жасанды кратер алаңы сияқты кратерлерге барды. Жатығудың тиімділігі Шепардтың ынтасыздығымен шектелді, бұл Митчеллге үлгі болды. Харрисон Шмитт командирдің басқа ойлары бар екенін айтты, мысалы, он жылдық ғарышқа ұшпаудан кейін және Аполлон-13 миссиясының апатты жағдайынан кейін сәтті миссияны қамтамасыз ету. Руса Ай орбитасында жалғыз уақыт өткізгенде Айды байқап, суретке түсіруге жаттықты. Ол Аполлон-13 миссиясының негізгі экипажының басты мүшесі CMP Маттинглиге геолог Фарук Эль Баз берген жаттығудан қатты әсер алды және Эль Базды өзінің жаттығуларын жүргізуге келістірді. Екі адам CSM-нің өтетін аймақтарын бейнелейтін ай карталарын зерттеді. Шепард пен Митчелл геологиялық сапарға шыққанда, Руса әуеде сол жердің суретін түсіріп, бақылаулар жүргізді. Эль Баз Русаға өзінің Т38 реактивті ұшағымен ұшу кезінде, CSM-нің астынан Айдың бетінің өтетін жылдамдығын симуляциялайтын жылдамдықпен және биіктікте бақылаулар жүргізуді тапсырды. Аполлон-13 миссиясына әсер еткен тағы бір мәселе – жұқпалы ауруға байланысты экипаждың соңғы минутта ауысуы болды. Мұндай жағдайдың қайталануын болдырмау үшін Аполлон-14 миссиясында НАСА «Ұшу экипажының денсаулығын тұрақтандыру бағдарламасы» деп аталатын бағдарламаны енгізді. Ұшырылуға 21 күн қалғанда экипаж Флорида штатындағы Кеннеди ғарыш орталығында (KSC) тұрды, олардың байланысы тек жұбайларымен, қосалқы экипажбен, миссиялық техниктермен және тікелей дайындыққа қатысатын басқа да адамдармен шектелді. Бұл адамдарға медициналық тексерулер мен егу жүргізілді, ал экипаждың KSC және жақын маңдағы аймақтардағы қозғалысы мүмкіндігінше шектелді. Командалық және қызметтік модульдер 1969 жылғы 19 қарашада KSC-ге жеткізілді, ал LM-нің көтерілу сатысы 21 қарашада, ал түсу сатысы үш күннен кейін жеткізілді. Содан кейін тексеру, сынақ және жабдықтарды орнату жұмыстары жүргізілді. 1970 жылғы 9 қарашада ғарыш кемесімен жоғары орналасқан ұшыру құралы Кеннеди ғарыш орталығындағы 39А алаңына шығарылды.

Ғарыш кемесі

Аполлон-14 ғарыш кемесі командалық модуль (CM) 110 және қызмет көрсету модулі (SM) 110 (біріктірілген CSM 110), «Китти Хок» деп аталды, сондай-ақ Ай модулі 8 (LM 8), «Антарес» деп аталды. Ғарыш кемесінің құрамына SLA 17 нөмірімен белгіленген ұшыру қашу жүйесі мен ғарыш кемесі/ұшыру құралы адаптері де кірді. Аполлон 13 және 14 ғарыш кемелері арасындағы өзгерістер бұрынғы миссиялармен салыстырғанда көп болды, себебі бұл Аполлон 13-пен болған мәселелерге және Аполлон 14 үшін жоспарланған кең ауқымды айлық жұмыстарға байланысты болды. Аполлон 13 апаты оттегі резервуарының жарылуынан туындады, себебі ұшыру алдында резервуардың ішіндегі заттардың қызуынан ішкі сымдардың оқшаулағышы зақымданған. Оттегінің оқшаулағышты зақымдауға жеткілікті қызғандығы бұрын байқалмаған, себебі қорғаныш термостаттық қосқыштар қателік салдарынан жердегі сынақтар кезінде қолданылатын кернеуге төтеп беруге арналмағандықтан істен шыққан. Жарылыс екінші резервуарға немесе оның құбырларына зақым келтіріп, оның ішіндегі заттардың ағып кетуіне себеп болды. Осыған жауап ретінде оттегі резервуарлары қайта жобаланды, термостаттар дұрыс кернеуді қабылдау үшін жаңартылды. Сонымен қатар, үшінші резервуар қосылды, ол SM-нің 1-бөліміне, қалған екеуіне қарама-қарсы жағына орналастырылды және апат жағдайында оны оқшаулай алатын және CM-нің қоршаған орта жүйесіне қуат беруге мүмкіндік беретін клапанмен жабдықталды. Әр резервуардағы сандық зонд алюминийден тот баспайтын болатқа ауыстырылды. Аполлон 13 апатына жауап ретінде, жарылыс болған 4-бөлімдегі электр сымдары тот баспайтын болатпен қапталды. Отын жасушаларының оттегімен жабдықтау клапандары тефлонмен қапталған сымдарды оттегіден оқшаулау үшін қайта жобаланды. Ғарыш кемесі мен Миссиялық бақылау жүйелері аномалиялар туралы дереу және айқын ескертулер беру үшін өзгертілді. Аполлон 13 ғарышкерлері апаттан кейін су және қуат тапшылығына ұшырады. Сондықтан, Аполлон 14-тің CM-де судың авариялық қоры сақталды, ал LM-нің түсу сатысын қуаттандыратын авариялық батарея SM-ге орналастырылды. LM-нен CM-ге қуатты ауыстыруды жеңілдету үшін LM-ді өзгертулер енгізілді. Басқа өзгерістерге LM-нің түсу сатысының жанармай резервуарларына анти-толқу бөгеттерін орнату кірді. Бұл Аполлон 11 және 12-де болғандай, жанармай азайғандағы шамның ертерек қосылуын болдырмауға мүмкіндік берді. Ай бетінде қолданылатын жабдықтарды, соның ішінде модульді жабдық тасымалдағышты орналастыру үшін құрылымдық өзгерістер енгізілді.

Ұшыру аппараты

Аполлон 14 үшін пайдаланылған Сатурн V, SA 509 деп белгіленді және Аполлон 8-ден 13-ке дейінгі ғарыш кемелерінде қолданылғандарына ұқсас болды. Ол NASA-ның қазімізге дейін ұшырылған ең ауыр аппараты болды, тіпті Аполлон-13 ұшыру құралынан да ауыр. Аполлон-13 ғарыш кемесінің S II екінші сатысындағы орталық J 2 қозғалтқышының ерте өшіп қалуына себеп болған пого тербелісін болдырмау мақсатында бірқатар өзгерістер енгізілді. Оларға орталық қозғалтқыштың сұйық оттегі (LOX) желісіне орнатылған гелий газ аккумуляторы, сол қозғалтқышқа арналған қосалқы тоқтату құрылғысы және бес J 2 қозғалтқышының әрқайсысындағы қарапайым 2 позициялық жанар майды пайдалану клапаны кірді.

ALSEP және басқа да Ай бетіндегі жабдықтар

Аполлон-14 ғарыш кемесімен бірге жүргізілген ғылыми аспаптар жиынтығы (АЛСЕП) Пассивті сейсмикалық эксперимент (PSE), Активті сейсмикалық эксперимент (ASE), Супратермальды ионды детектор эксперименті (SIDE), Суық катодты ион өлшегіш эксперименті (CCIG) және Зарядталған бөлшектер Ай ортасының эксперименті (CPLEE) болды. ALSEP-тің құрамына кірмейтін екі қосымша Ай бетіндегі эксперименттер де ұшырылды: ALSEP маңында орналастырылатын Лазерлік қашықтық ретрорефлекторы (LRRR немесе LR3) және ғарышкерлердің екінші EVA кезінде пайдаланатын Айдың портативті магнитометрі (LPM). PSE Аполлон 12 және 13 ғарыш кемелерінде, ASE Аполлон 13-та, SIDE Аполлон 12-де, CCIG Аполлон 12 және 13-та, ал LRRR Аполлон 11-де ұшқан. LPM жаңа болғанмен, Аполлон-12 ғарыш кемесімен ұшуға арналған жабдыққа ұқсас еді. Аполлон 13 ғарыш кемесімен ұшуға арналған ALSEP компоненттері Жер атмосферасында LM өртенгенде жойылды. ALSEP-ті және басқа да құралдарды орналастыру, әрқайсысы Аполлон-14 миссиясының мақсаттарының бірі болды. PSE – Аполлон 12 Айға тастағанға ұқсас сейсмометр, ол Айдың сейсмикалық белсенділігін өлшеуге арналған. Аполлон-14 аспабы LM-нің көтерілу сатысы лақтырылғаннан кейін, белгілі массасы мен жылдамдығы бар объектінің Айдың белгілі бір жеріне тиюі арқылы калибрленетін болды. Аполлон 12 аспабы да миссия Ай орбитасына кіргеннен кейін Айға тиетін Аполлон 14 S IVB бустерімен іске қосылады. Екі сейсмометр, кейінгі Аполлон миссиялары қалдырғандармен бірігіп, Айдың әртүрлі жерлеріндегі мұндай құралдардың желісін құрайды. ASE де сейсмикалық толқындарды өлшейтін. Ол екі бөлімнен тұрды. Біріншісінде экипаж мүшелерінің бірі үш геофонды ALSEP-тің Орталық стансасынан 94 метрге дейін қашықтықта орналастырады, ал ең алыс жерден қайтып келе жатқанда, әр 5 метр сайын отты құлақтарды (thumpers) қосады. Екіншісі – әртүрлі қасиеттері бар және тәжірибеден әртүрлі қашықтықта тию үшін орнатылған төрт минометтен (олардың ұшыру түтіктерімен) тұрды. Соққыдан пайда болған толқындар Айдың реголитінде сейсмикалық толқындардың таралуы туралы мәліметтер береді деп үміттенілді. Миномет снарядтары ғарышкерлер Жерге оралғаннан кейін ғана атылатын болды, бірақ олар басқа эксперименттерге зиян келтіруінен қорқып, ешқашан атылмады. Ұқсас эксперимент Аполлон-16 кемесінде сәтті жүзеге асырылды, сонымен қатар минометтер ұшырылды. LPM екінші EVA кезінде тасымалданып, Айдың магнит өрісін әртүрлі нүктелерде өлшеу үшін пайдаланылатын. SIDE Ай бетіндегі иондарды, соның ішінде күн желiнен келетін иондарды өлшеді. Ол CCIG-мен біріктірілді, ол Ай атмосферасын өлшеуге және оның уақыт өте келе өзгеретінін анықтауға арналған. CPLEE Күннің сәулесінен пайда болған және Ай бетіне жеткен протон мен электронның энергиясын өлшеді. LRRR лазер сәулелерінің пассивті нысанасы ретінде әрекет етеді, бұл Жер мен Ай аралығын және оның уақыт өте келе қалай өзгеретінін өлшеуге мүмкіндік береді. Аполлон 11, 14 және 15 ғарыш кемелерінің LRRR-лары – Аполлон астронавттарының Айда қалдырған жалғыз эксперименттері, олар әлі күнге дейін деректерді қайтарып жатыр. Аполлон-14 кемесінде алғаш рет Buddy Secondary Life Support System (BSLSS) ұшырылды. Бұл икемді шлангтар жиынтығы Шепард пен Митчеллге олардың негізгі тіршілік ету жүйесін (PLSS) қамтамасыз ететін рюкзактары істен шыққан жағдайда салқындату суын бөлісуге мүмкіндік береді. Мұндай апат кезінде жабдықтары бұзылған ғарышкерге оның оттегі тазарту жүйесінен (OPS) резервтік цилиндрінен оттегі беріледі, бірақ BSLSS оны салқындату үшін оттегі пайдаланудың қажеті жоқ екенін қамтамасыз етеді, бұл OPS-тің қызмет ету мерзімін ұзартады. Аполлон-14 ғарышқа ұшыру кезінде қолданылған OPS-тер бұрынғы миссияларда қолданылған OPS-терден өзгертілді, өйткені ішкі жылытқыштар қажетсіз деп алынып тасталды. Астронавттардың қалқандарына су ішу үшін "Гунга Динс" деп аталатын су пакеттері Ай бетіне жеткізілді. Бұл аппараттар Аполлон-13 ғарыш кемесімен ұшырылған, бірақ Шепард пен Митчелл оларды Айда алғаш рет қолданды. Сол сияқты, Шепард Ай бетінде бірінші болып командирдің жолақтары бар ғарыш костюмін киді: қолдарына, аяқтарына және қалқанына қызыл жолақтар, бірақ мұндай костюмді Ловелл Аполлон 13 кемесінде киген болатын. Бұл фотосуреттерде бір ғарыш костюміндегі астронавтты екіншісінен ажырату қиын болғандықтан жасалды.

Модульді жабдықтарды тасымалдаушы

Модульді жабдықтар тасымалдағышы (MET) – екі дөңгелекті қол арба, ол тек «Аполлон-14» миссиясында қолданылды. Ол ғарышкерлерге құралдар мен жабдықтарды алып жүруге, сондай-ақ ай үлгілерін тасымалдауға арналған. Кейінгі «Аполлон» бағдарламасының миссияларында оның орнына өздігінен қозғалатын «Ай ровері» (LRV) пайдаланылды. Ай бетінде қолданылған кезде MET-тің ұзындығы, ені және биіктігі шамамен бір метрді құрады. Оның азот толтырылған, шамамен диаметрі және ені резеңке дөңгелектері болды. Айға дөңгелектерді алғаш рет қолданған кезде, олар Goodyear компаниясымен әзірленді және «XLT» (Эксперименталды Ай дөңгелегі) моделі деп аталды. Толық жүктелген MET-тің салмағы шамамен болды. Дөңгелектермен біріктірілген екі тіреуіш, тоқтаған кезде төрт нүктелі тұрақтылықты қамтамасыз етті.

Ай орбитасына ұшыру және ұшу

Аполлон 14, 1971 жылдың 31 қаңтарында KSC-дегі 39 А ұшыру алаңынан сағат 4:03:02-де (21:03:02 UTC) ұшырылды. Кеме орбитаға жеткен соң S IVB үшінші сатысы тоқтатылды, ал ғарышкерлер Айға бағытталған транслунарлық инъекцияны (TLI) іске қосу үшін, алдымен ғарыш кемесін тексерді. TLI-ден кейін CSM, S IVB-ден бөлінді, ал Руса LM-мен қосылу үшін оны бұрып, транспозиция маневрын орындады, содан кейін бүкіл ғарыш кемесі сатыдан ажыратылды. Бұл маневрді көп рет жаттықтырған Роуза, тұйықталу кезінде ең аз жанар майын қолдану рекордын жаңаруға үміттенді. Бірақ модульдерді ақырын жақындастырғанда, тұйықталу механизмі іске қосылмай қалды. Миссиялық орталық кеңес беру үшін жиналғанда, ол келесі екі сағат ішінде бірнеше рет әрекет жасады. Егер LM, S IVB-дегі орнынан алынбаса, Айға қону мүмкін болмайтын еді, ал бір-бірінен кейін келетін сәтсіздіктер Аполлон бағдарламасын тоқтатуы мүмкін еді. Миссиялық бақылау оны тұйықталу зондын кері тартып қайтадан сынап көруді ұсынды, себебі контакті тұйықтауыштарды іске қосуы мүмкін еді. Бұл сәтті болды, және бір сағат ішінде біріккен ғарыш кемесі S IVB-ден бөлінді. Саты Айға соқтығысу жолына қойылды, ол үш күннен кейін орындалды, нәтижесінде Аполлон 12 сейсмометрі үш сағаттан астам дірілдерді тіркеді. Ұшқыштар Фра Мауроға сапарларын бастады. 60:30 Жердегі уақыт бойынша Шепард пен Митчелл жүйелерін тексеру үшін LM-ге кірді; сол жерде олар Skylab-қа дайындық барысында бөлшектермен ластануды зерттеу мақсатында CSM-нен шығарылған суды суретке түсірді. Транслунарлық траекторияда екі рет бағытты түзету жасалды, біреуі 10,19 секунд, екіншісі 0,65 секундқа созылды.

Ай орбитасы мен төмендеуі

Миссияның 81:56:40.70-інен бастап (4 ақпан күні 1:59:43 EST; 06:59:43 UTC), SM-дегі қызметтік итерациялық жүйе 370.84 секунд бойы іске қосылды, бұл аппаратты Ай орбитасына жіберді, апоцентрі және перицентрі бар. Миссия уақытының 86:10:52-сінде жасалған екінші итерация, ғарыш аппаратын орбитаға жіберді. Бұл LM Antares-ті босатуға дайындық ретінде жасалды. Аполлон-14 CSM-нің LM-ді төменгі орбитаға итетін алғашқы миссиясы болды, бірақ Аполлон-13 апатқа ұшырамаса, осылай болар еді. Бұл Аполлон-14 миссиясы қиын жерге қонуға жоспарланғандықтан, ғарышкерлерге ұшу уақытын ұзарту үшін, қауіпсіздік шарасы ретінде жасалды. Ай орбитасында командалық модульден бөлінгеннен кейін LM Antares екі күрделі мәселеге тап болды. Біріншіден, LM компьютері бұзылған қосқыштан ABORT сигналын ала бастады. NASA-ның пікірінше, егер майлы тамшы қосқыш пен контактінің арасында еркін қозғалса, тізбекті жауып тастауы мүмкін. Шұғыл шешім – қосқыштың жанындағы панельді соғу – біраз уақытқа жұмыс істеді, бірақ тізбек жақын арада қайта жабылды. Егер мәселе төмендеу қозғалтқышы іске қосылғаннан кейін қайталаса, компьютер сигналды нақты деп есептеп, автоматты түрде тоқтатуды бастайды, бұл көтерілу сатысын төмендеу сатысынан бөліп, орбитаға қайта оралуына себеп болар еді. NASA және Массачусетс технология институтының бағдарламалық жасақтама командалары шешім табу үшін белсенді жұмыс істеді. Бағдарламалық жасақтама аппараттық түрде орнатылғандықтан, оны Жерден жаңарту мүмкін емес еді. Түзету жүйеге тоқтатудың бұрыннан болғанын көрсетті, соның салдарынан келетін автоматты тоқтату сигналдарын елемейтін болады. Бұл ғарышкерлердің кемені басқаруына кедергі келтірмейді, бірақ егер тоқтату қажет болса, олар оны қолмен іске қосуы мүмкін. Митчелл жоспарланған тұтануға бірнеше минут қалғанда өзгерістерді енгізді. Екінші мәселе қозғалтқыштық түсіру кезінде туындады, LM қону радарі Ай бетіне автоматты түрде бекітілмеді, бұл навигациялық компьютерді көліктің биіктігі және тік түсу жылдамдығы туралы маңызды ақпараттан айырды. Ғарышкерлер қону радарын қайта іске қосып, 22000 фут (6706 м) биіктігінде сәтті сигнал алды. Миссия ережелерінде қону радарі 10000 фут (3048 м) биіктікте жұмыс істемесе, тоқтату талап етілді, бірақ Шепард онысыз қонуға тырысуы мүмкін еді. Қону радарын пайдалана отырып, Шепард LM-ді Айға қонған алты миссияның мақсатты орнына ең жақын қондырды.

Ай бетіндегі операциялар

Шеппард Ай бетіне басқаннан кейін: "Ұзақ жол жүрдік, бірақ келдік", – деді. Сондай-ақ ол МЕТ құрылғысын орнатып, жүктеді. Бұл оқиғалар Жерге телеарна арқылы тікелей эфирде көрсетілді, бірақ ЕВА-ның соңғы кезеңінде сурет сапасы нашарлайтын еді. Митчелл ASE геофонының желілерін орнатты, ALSEP орталық станциясынан екі 310 футтық (94 м) желіні жайып, бекітті. Содан кейін ол жарылғыш заттарды атты, олардан тараған дірілдер Жердегі ғалымдарға Айдың қыртысының тереңдігі мен құрамы туралы мәліметтер берді. 21 жарылғыш заттың бесеуі жұмыс істемеді. Астронавттар LM-ге қайтып келе жатқанда Ай үлгілерін жинап, құжаттады және аймақтың суреттерін түсірді. Айды зерттеу орбиталық станциясынан алынған суреттерде астронавттардың іздері мен МЕТ-тің шетінен 30 метрге дейінгі аралықта екені көрінеді. Шеппард пен Митчеллдің кездескен қиындықтары Ай бетінде жүру үшін навигациялық жүйесі бар көлік құралының қажеттігін көрсетті, бұл қажеттілік Аполлон-15 бағдарламасында жоспарланған Ай көлігімен шешілді. Астронавттар LM маңына оралғаннан кейін және телекамераның көз алдында болғанда, Шеппард Айға жеткен жағдайда орындауды жоспарлаған трюкті жасады, және Аполлон-14 миссиясы осымен есімдеріне ішкенді. Шеппард өзімен Wilson компаниясының алты темір гольф клубының басын алып келді, оны төтенше жағдайға арналған үлгі құралының сабына бекіту үшін өзгерткен, сондай-ақ екі гольф добын әкелді. EVA костюмінің икемділігі шектеулі болғандықтан Шеппард бір қолмен бірнеше рет соқты, және екінші доптың Айдың аз гравитациясында "шақырымдармен ұшқанын" қуана жариялады. Митчелл одан кейін Ай қасығының сабын найзадай лақтырды. "Найза" мен гольф доптарының бірі кратерге бірге түсті, Митчеллдің снаряды сәл әрі ұшқан. "Оттава Гольф" газетіне берген сұхбатында Шеппард екінші добының ALSEP маңына түскенін айтты. Екінші ЕВА 4 сағат, 34 минут, 41 секундқа созылды. Шеппард клубты алып қайтып, оны Нью-Джерсидегі USGA мұражайына тапсырды және Ұлттық Әуе және Ғарыш мұражайына берген дәл көшірмесін жасады. 2021 жылдың ақпан айында Аполлон-14 миссиясының 50 жылдығына орай, бұрын Ай бетіндегі Нил Армстронгтың ең анық суретін жасаған бейнелеу маманы Энди Сондерс, Шеппард соққан екі доптың соңғы орналасқан жерін анықтау үшін жаңа, цифрлық түрде жетілдірілген суреттерді ұсынды. Бірінші доп "ти" орнынан шамамен 24 метр қашықтықта, ал екіншісі 40 метрге жетті.

Айлық үлгілер

Аполлон-14 кемесімен Ай тастары немесе оның үлгілері әкелінді. Олардың көпшілігі – брексиялар, яғни басқа, көне тастардың сынықтарынан құралған тастар. Брексиялар метеорит соқтығысының қызуы мен қысымынан кішкентай тау жыныстары бірігіп қалыптасады. Бұл миссияда брексиядағы класттар (бөлшектер) түрінде бірнеше базальттар жиналды. Аполлон-14 базальттары әдетте алюминийге бай, кейде басқа Ай базальттарына қарағанда калийге бай. Аполлон бағдарламасы кезінде жиналған Ай базальттарының көпшілігі 3,0-3,8 миллиард жыл бұрын пайда болған. Аполлон-14 базальттары 4,0-4,3 миллиард жыл бұрын қалыптасқан, бұл Аполлон бағдарламасы кезінде жеткен теңіздердегі белгілі вулканизмнен ертерек. Кейбір геологтар Конус кратеріне жақын келгеніне риза болды, тіпті ғарышкерлерге виски жіберді, бірақ Шепард пен Митчелл әкелген үлгілерді толық құжаттамаға алмағандықтан, олардың қайдан алынғанын анықтау қиын болды. Басқалары оған осылай қуанбады; Дон Вильгельмс Аполлонның геологиялық аспектілері туралы кітабында: «Кон кратеріндегі нәтижелерді ескеретін болсақ, гольф ойыны көптеген геологтарға ұнамады. Конус шетінен алынған үлгілердің ішінде 16 Hasselblad суреті (миссияның барлығы 417-сінен), 50 г-нан ауыр алты тас үлгісі және барлығы 10 кг үлгі, оның 9 кг-ы бір тас (үлгі 14321, яғни, Үлкен Берта) құрады. Демек, 14321-ді есептемегенде, Айға жеткен ең маңызды нүктеден 962 г тас, 1 кг-дан аспайды» деп жазды. Геолог Ли Сильвер: «Аполлон-14 экипажының дұрыс көзқарасы болмады, миссиясы туралы жеткілікті білмеді, ұшу алдындағы ең жақсы суреттерге ие болмады және олар дайын болмады» деді. Аполлон туралы дереккөздерінде Ричард У. Орлофф пен Дэвид М. Харланд, егер Аполлон-13 Айға жеткен болса, Ловелл мен Хейз, одан әрі қонған жерден, Шепард пен Митчелл сияқты Конус кратеріне жақын бола алмаған болар деп күмәнданды. 2019 жылдың қаңтар айындағы зерттеулер 1,75 кг салмағы бар Үлкен Бертаның жерлік (Жер) метеорит болуы мүмкін екенін көрсетті. Жерде жиі кездесетін, бірақ Айда сирек кездесетін гранит пен кварц Үлкен Бертада табылды. Үлгінің жасын анықтау үшін Куртин университетінің зерттеу тобы оның құрамындағы циркон минералының бөлшектерін зерттеді. «Үлгідегі цирконның жасын анықтау арқылы біз оның жасын шамамен төрт миллиард жыл деп анықтадық, бұл Жердегі ең көне тастарға ұқсас», – деді зерттеуші Александр Немчин, сондай-ақ «осы үлгідегі циркон химиясы бұрынғы Ай үлгілерінде талданған барлық циркон дәндерінен өте өзгеше, ал Жерде табылған цирконға керемет ұқсас» деді. Бұл Үлкен Бертаның бірінші табылған жерлік метеорит және ең көне Жер тасы екенін білдіреді.

Ай орбитасындағы операциялар

Руса Китти Хок кемесінде екі күнге жуық жалғыз болды, ол Ай орбитасынан ғылыми байқаудың алғашқы қарқынды бағдарламасын орындады, оның көп бөлігі Аполлон-13 орындауы тиіс болған. Антарес бөлініп, оның экипажы қонуға дайындық бастағаннан кейін, Китти Хоктағы Руса CSM-ді шамамен орбитаға жіберу үшін SPS күйдіруін, содан кейін Айдың айналысын өтеу үшін ұшақ ауыстыру маневрын орындады. Руса Ай орбитасынан суретке түсірді. Айлық топографиялық камера, сондай-ақ Хайкон камерасы деп аталады, бетін бейнелеу үшін пайдаланылуы керек еді, соның ішінде Аполлон-16 қарастырып жатқан Декарттың жоғарғы жазығы, бірақ ол тез арада Руса Хьюстонның айтарлықтай көмегіне қарамастан жөндей алмайтын затвормен ақаулық тапты. Фотографиялық нысаналардың жартысына жуығын алып тастауға тура келді, бірақ Руса Хассельблад камерасымен Декарттың суреттерін түсіріп, оның қолайлы қону орны екенін растады. Руса сондай-ақ Хассельбладты Аполлон-13 кемесінің S IVB-нің Лансбург B кратеріне жақын жерге түскен жерін суретке түсіру үшін пайдаланды. Миссиядан кейін ақаулықтарды іздеу кезінде затворды басқару тізбегіне алюминийдің кішкентай бөлігі кіргені анықталды, бұл затвордың үздіксіз жұмыс істеуіне себеп болды. Руса Антарестен күн сәулесінің шағылысуын және оның Айдың 17-ші орбитасындағы Ай бетіндегі ұзақ көлеңкесін көрді; 29-шы орбитада ол Күннің ALSEP-тен шағылысқан нұрын көре алды. Ол сондай-ақ Гегеншайнды және Жерден тыс жерде орналасқан Күн-Жер жүйесінің Лагранж нүктесін (L) астрономиялық суреттерге түсіріп, Гегеншайн L нүктесіндегі бөлшектердің шағылысуынан пайда болады деген теорияны тексерді. Бистатикалық радар экспериментін орындау кезінде ол Китти Хок VHF және S диапазонындағы хабар таратушыларын Айға бағыттады, олар Айдың реголитінің тереңдігі туралы көбірек білу үшін Жерде анықталуы үшін.