Solo-Operationen von Apollo 15 - Solo operations of Apollo 15
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| Teil einer Serie über |
| Apollo 15 |
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Während der Apollo 15- Mission zum Mond 1971 und ihrer dreitägigen Erkundung der Mondoberfläche durch David Scott und James Irwin hatte der Command Module Pilot (CMP) Al Worden einen vollen Beobachtungsplan. Apollo 15 war die erste Mission, die das Scientific Instrument Module (SIM)-Schacht trug, das eine Panoramakamera , ein Gammastrahlen-Spektrometer , eine Kartierungskamera , einen Laser- Höhenmesser und ein Massenspektrometer enthielt . Worden musste den Verschluss und die Linsen der Kameras bedienen und die verschiedenen Instrumente ein- und ausschalten. Während der Küste zurück zur Erde würde er eine EVA durchführen, um Filmkassetten aus den Kameras zu holen.
Tag 1
Viele seiner Beobachtungen betrafen Seitenmerkmale, die nicht im Detail gesehen worden waren. Die Panoramakamera war eine modifizierte Version der KA-80A Kamera der US Air Force für ihre Spionagesatelliten mit einem 610 mm f/3.5 Objektiv. Diese spezielle Kamera ähnelte denen, die von Lockheed U-2 , A-12 Oxcart und SR-71 Blackbird verwendet wurden . Es konnte auf der Mondoberfläche Merkmale mit einem Durchmesser von bis zu 1 m erkennen. Es würde lange Streifen von 205 x 13 Meilen (330 x 21 km) der Oberfläche auf 3,8 Fuß x 4,5 Zoll (114,8 x 11,4 cm) Filmstreifen benötigen. Im Verlauf der Mission wurden 1.529 verwertbare Bilder aufgenommen, die 2 km Film freilegen. Die Filmkassette wog 25 kg.
Die andere Kamera im SIM-Schacht war die Mapping-Kamera. Diese bestand aus zwei Kameras, der Metric Camera und der Stellar Camera. Die Metric Camera nahm quadratische Filmbilder auf, die etwa 27.000 km² der Mondoberfläche abdeckten, mit einer Auflösung von etwa 20 m. Mit der Sternkamera, Réseau-Platten (die den Apollo-Fotos die bekannten Kreuze hinzugefügt haben) und anderen Daten des Laser-Höhenmessers war es möglich, die genaue Position auf der Mondoberfläche des aufgenommenen Fotos zu bestimmen. Insgesamt wurden 2.240 verwertbare Fotografien produziert.
Der Laser-Höhenmesser konnte die Höhe des CSM über der Mondoberfläche bis auf einen Meter genau messen. Es verwendet einen gepulsten Rubinlaserbetriebs bei 694,3 Nanometer und 200 Millijoule Impulse von 10 Nanosekunden Dauer. Die Stellar-Kamera wurde während der Durchläufe des Laser-Höhenmessers auf der Nachtseite des Mondes verwendet. Es würde die genaue Position des Laserstrahls anzeigen, um die Ergebnisse des Höhenmessers zu kalibrieren.
Während seines ersten Überflugs über den Landeplatz nach der Landung versuchte Worden, Falcon mit dem Sextanten mit 28-facher Vergrößerung zu sehen . Er war erfolgreich und verfeinerte die Position der Website. Dies war eine große Hilfe für die Missionsplaner, da es ihnen helfen würde, die Planung der Überquerungen von Scott und Irwin weiter zu verfeinern und auch bei der fotografischen Interpretation von der Oberfläche aus zu helfen.
Ein weiteres Experiment, das auf Apollo 15 durchgeführt wurde, beinhaltete die Verwendung des Funksignals von Endeavour und wurde als Downlink bistatisches Radarexperiment bezeichnet , um die Dielektrizitätskonstante des Oberflächenmaterials zu bestimmen. Während des 17. Beinahe-Seitendurchgangs, während Worden sein Abendessen aß, wurde die Raumsonde so ausgerichtet, dass ihr Funksignal vom Mond reflektiert und von der Erde empfangen würde. Die Stärke dieses Signals variiert mit dem Einfallswinkel . Der Brewster-Winkel ist das schwächste Signal und eine Funktion der Dielektrizitätskonstante.
Vor dem Schlafengehen richtete Worden das Raumschiff am besten für die verschiedenen Experimente der SIM-Bucht aus, insbesondere die Spektrometer.
Das Gammastrahlen-Spektrometer detektierte Strahlung mit Energien von 1 MeV bis 10 MeV. Da die Gammastrahlen durch einen Zylinder geleitet dotierten Natrium Iodid , würde es Licht emittiert , das von einer detektiert werden würde Photomultiplier Tube. Eine andere Photomultiplier-Röhre entdeckte geladene Teilchen, die durch eine Plastikabschirmung um den Zylinder hindurchgingen. All dies war am Ende eines 25 Fuß (7,6 m) langen Auslegers, der während der Mission regelmäßig aus- und eingefahren wurde. Es saß am Ende des Auslegers, damit es nicht durch das Raumfahrzeug kontaminiert wurde.
Das Alpha-Teilchenspektrometer maß die von der Oberfläche emittierten Alphateilchen , insbesondere das gasförmige Radon -222 und Radon-220. Es wurde optimiert, um Teilchen mit Energien von 4,7 bis 9,1 MeV zu detektieren. Es wurde in das gleiche Gehäuse wie das Röntgenspektrometer eingebaut.
Mit dem Röntgenspektrometer wurden die Eigenschaften der oberen Schichten der Mondoberfläche untersucht. Wenn Sonnenröntgenstrahlen auf die Oberfläche treffen, bewirken sie, dass die Elemente Röntgenstrahlen mit genau definierten Energien fluoreszieren . Das Spektrometer könnte diese messen und die Zusammensetzung der Mondoberfläche bestimmen.
Tag 2
Wordens erster ganzer Tag mit Solo-Operationen war fast der gleiche wie am Vortag. Er verbrachte einen Großteil seiner Zeit damit, verschiedene Experimente ein- und auszuschalten und Fotos von interessanten Zielen auf der Mondoberfläche zu machen.
Selbst nach einem Tag im Orbit waren die Missionswissenschaftler mit den von den Spektrometern gelieferten Daten äußerst zufrieden. Aufgrund der Orbitalmechanik würden sie jedoch nur Daten von dem Teil des Mondes entlang ihrer Umlaufbahn erhalten. Während der sechs Tage in der Mondumlaufbahn drehte sich der Mond nur um etwa 20 % und die Umlaufbahn der Raumsonde war nur um 26° geneigt. Somit war nur ein kleiner Teil der Mondoberfläche tatsächlich bedeckt. Ideal für Wissenschaftler wäre eine Mission für einen Monat in einer polaren Umlaufbahn, von wo aus sie die gesamte Mondoberfläche beobachten könnte.
Mondforscher waren besonders an Gesteinen interessiert, die höhere Konzentrationen an Samarium , Uran , Thorium , Kalium und Phosphor aufwiesen . Sie gaben diesen Gesteinen das Akronym KREEP (Kalium (Atomsymbol K), Seltenerdelemente (REE) und Phosphor (P)). Das Gammastrahlen-Spektrometer wurde entwickelt, um diese Gesteinsarten zu erkennen. Sie waren an den Landeplätzen von Apollo 12 und Apollo 14 gefunden worden , aber nicht am Standort von Apollo 11 , der etwa 1.000 km östlich des Standorts von Apollo 14 lag. Zur Zeit von Apollo 15 interessierten sich Wissenschaftler dafür, ob KREEP-Gesteine überall auf dem Mond oder nur in der Region um 12 und 14 gefunden wurden. Es wird angenommen, dass KREEPs die letzten chemischen Überreste des "Magmaozeans" nach der Mondkruste darstellen gebildet. KREEPs schwammen an die Oberfläche, weil ihre Bestandteile „inkompatibel“ sind, das heißt, sie ließen sich nicht in kompakte Kristallstrukturen einbauen. In den späten 1990er Jahren zeigen Ergebnisse des Gammastrahlen- Spektrometers von Lunar Prospector , dass KREEP-haltige Gesteine im Rand des Mare Imbrium , in der nahen Seite Maria und im Hochland in der Nähe von Imbrium und im Mare Ingenii Südpol-Aitken-Becken konzentriert sind und an einem niedrigere Ebene im Hochland. Die von Lunar Prospector beobachtete Verteilung unterstützt die Idee, dass der Einschlag, der Mare Imbrium bildete, KREEP-reiches Gestein ausgrub und es über den Mond schleuderte, und der Südpol-Aitken-Becken-Einschlag auch KREEP-reiches Material freilegte.
Eines der persönlicheren Dinge, die Worden während der Mission tat, war, wie er die Mission Control begrüßte, nachdem er auf jeder Umlaufbahn hinter dem Mond wieder aufgetaucht war. Er und Farouk El-Baz hatten beschlossen, den Ausdruck "Hallo Erde; Grüße von Endeavour " zu verwenden, jedoch in verschiedenen Sprachen, von Arabisch bis Spanisch .
Probleme mit der Panoramakamera. Es verwendet einen sogenannten "V-über-H"-Sensor, um die Bewegung der darunter liegenden Oberfläche zu messen, aus der herausgearbeitet wird, wie die Kamera bewegt werden muss, um diese Bewegung zu kompensieren. Von Anfang an hatte dieser Sensor begonnen, sich abzuspielen, wobei nur etwa 80% der Bilder ohne einige Unschärfen waren. Es würde die Kamera nicht stark beeinträchtigen, war aber ein Ärgernis.
Eines der Ziele von besonderem Interesse war der Krater Aristarchus . 1963 sah Jim Greenacre ein rötliches Leuchten in der Region. Dies wurde von vier anderen Beobachtern bestätigt, darunter der damalige Direktor des Lowell-Observatoriums . Apollo 15 war das erste bemannte Raumschiff, das das Gelände überflog. Zu dieser Zeit war es nicht im direkten Sonnenlicht, sondern wurde von Licht beleuchtet, das von der Erde reflektiert wurde – Earthshine . Worden sah kein Glühen, obwohl er es als "so hell in Earthshine, es ist fast so hell, wie es scheint, wie in der Sonne ist. Sehr, sehr heller Krater."
Eine regelmäßige Aufgabe für die Besatzung war Übung . Es war selbst bei den kurzen Flügen festgestellt worden, dass die Besatzungen aufgrund der fehlenden Schwerkraft geschwächt wurden. Die Exergym war ein Bungee - Seil , dass die Besatzung zieht auf würde ihre Schultern und Arme stark zu halten. Worden würde auch die mittlere Couch wegklappen und auf der Haltestelle joggen . Andere Übungen, die die Besatzung durchführen konnte, bestanden darin, sich zwischen dem Schott und den Liegen zu positionieren und Kniebeugen gegen ihre Arme zu machen. Während der technischen Nachbesprechung am Ende der Mission sagte die Besatzung, dass Worden, obwohl geplant war, dass alle gleich viel trainieren, doppelt so viel getan habe, wie er während der gesamten Mission in der Schwerelosigkeit war , während die anderen beiden würde drei Tage in der sechstel Gravitation des Mondes verbringen.
Während eines Passes über die Region Littrow berichtete Worden, "kleine, fast unregelmäßig geformte Kegel" gesehen zu haben, die wie Schlackenkegel aussahen . Diese Beobachtung sollte einer der Hauptgründe sein, mit Apollo 17 dorthin zu reisen . Es stellte sich heraus, dass einer dieser "Schlackenkegel" nur ein Einschlagskrater war, als er von Gene Cernan und Harrison Schmitt auf Apollo 17 besucht wurde, und dass er tatsächlich junge Krater mit dunklen Auswurfdecken sah . Beweise für vulkanische Aktivität in Shorty wurden gefunden, als dort orangefarbene Erde gefunden wurde. Diese bestand aus orangefarbenen Glasperlen, die vor 3,64 Milliarden Jahren aus einer Fumarole oder "Feuerfontäne" geschmolzen wurden.
Tag 3
Während des dritten Tages Solo in der Mondumlaufbahn begann Worden einige Probleme mit dem Massenspektrometer zu haben. Dieser befand sich am Ende eines Auslegers, der während der Mission regelmäßig aus- und eingefahren wird. Häufig zeigten Instrumente im CM an, dass es nicht zurückgezogen wurde. Um es richtig einfahren zu lassen, musste er den Ein-/Ausfahrschalter mehrmals betätigen. Während der EVA bei der Rückkehr zur Erde untersuchte er das Gehäuse und stellte fest, dass Führungsstifte kaum durch den Führungsschlitz kamen. Weiterhin wurde festgestellt, dass die Probleme beim Einfahren immer auftraten, nachdem sich das Gehäuse im Schatten des Raumfahrzeugs befunden hatte, sich jedoch vollständig einfahren würde, wenn es im Sonnenlicht war. Dies wurde durch das Abwürgen des Motors verursacht, was darauf hindeutet, dass die Teile des Auslegers durch die Wärmeausdehnung verformt wurden . Um dies zu verhindern, wurden mehrere Modifikationen an den Instrumenten von Apollo 16 und Apollo 17 vorgenommen .
146 Stunden nach dem Start positioniert Worden die Raumsonde so, dass er die der Sonne gegenüber liegende Region des " Himmels " fotografieren kann , in der Hoffnung, den Gegenschein zu sehen . Es wird angenommen, dass dieses schwache Leuchten durch winzige Partikel im interplanetaren Medium verursacht wird, die das Licht zum Beobachter zurückreflektieren. Aufgrund von Zielfehlern wurden keine nützlichen Daten zurückgegeben. Andere Nicht-Mondziele waren das Zodiakallicht und die Korona der Sonne .
Tag 4
Der vierte Solotag war für beide Crews ein extrem arbeitsreicher. Scott und Irwin hatten eine fünfstündige LEVA und zum Abheben vom Mond. Worden müsste dann ein Rendezvous und Andocken mit dem LM durchführen.
Zuvor musste Worden einen Flugzeugwechsel-Burn durchführen. Während der drei Tage war die Umlaufbahn der Endeavour so abgedriftet, dass sie den Landeplatz nicht mehr überquerte . Daher wäre das Rendezvous ohne diese Verbrennung kompliziert gewesen. Dies war ein 18-Sekunden-Burn der SPS, kurz nachdem Endeavour auf seiner 45. Umlaufbahn hinter dem Mond wieder aufgetaucht war.
Worden versuchte dann, Falcon auf der Oberfläche zu sehen. Dies geschah, um genaue Informationen über die neue Umlaufbahn des CSM bereitzustellen, um bei dem bevorstehenden Rendezvous zu helfen. Er hatte jedoch Schwierigkeiten, da die Sonne höher aufgegangen war, wodurch das Relief viel geringer und die Oberfläche viel heller wurde.
Verweise
- Chaikin, Andrew (1994). Ein Mann auf dem Mond: Die Reisen der Apollo-Astronauten . Wikinger. ISBN 0-670-81446-6 .
- Harland, David M. (1999). Den Mond erkunden: Die Apollo-Expeditionen . Springer/Praxis Verlag. ISBN 1-85233-099-6 .
- NASA-Zentrum für bemannte Raumfahrzeuge (1972). Apollo 15 Vorläufiger wissenschaftlicher Bericht . Wissenschaftliches und technisches Büro, NASA.
- Apollo 15 Flugtagebuch . Abgerufen am 17. Juni 2005
- Moonport: Eine Geschichte der Apollo-Startanlagen und -Operationen . Abgerufen am 17. Juni 2005