Anniversaire : 50 ans d’Apollo 16

Ce 21 avril 2022 on fête les 50 ans de la mission Apollo 16. Voici en quelques lignes les principales étapes et caractéristiques de cette 5e mission sur la Lune.

L’équipage

De gauche à droite, l’équipage principal d’Apollo 16 : Thomas K. Mattingly II, pilote du module de commande ; John W. Young, commandant ; et Charles M. Duke Jr., pilote du module lunaire (crédit NASA)

John Young est le commandant de la mission, ancien pilote de Gemini 3, pilote du module de commande sur Gemini 10 et sur Apollo 10 et commandant suppléant sur Apollo 13.

Ken Mattingly est le pilote du module de commande et devait être le pilote du module de commande sur Apollo 13 mais il avait été remplacé par son remplaçant (Jack Swigert) parce qu’il avait été exposé à la rubéole quelques jours avant le décollage.

Charlie Duke était le pilote du module lunaire d’Apollo16. Il était pilote suppléant du module lunaire sur Apollo 13.

Le décollage et en route vers la Lune !

Le 16 avril 1972 à 17h54 UTC, les 3 astronautes décollent à bord d’une Saturn V depuis le pas de tir LC-39A.

Le module lunaire s’appelle Orion et le module de commande (CSM) s’appelle Casper.

Lors d’une séance de promotion avant vol, les astronautes d’Apollo 16 parlaient avec des enfants qu’ils allaient marcher sur la Lune et l’un d’eux remarqua que les astronautes dans leurs scaphandres blancs ressemblaient à Casper le gentil fantôme. L’équipage a décidé de nommer son module de commande Casper.

Illustration de « Casper le gentil fantôme » en route vers la Lune (source http://dreamsofspace.blogspot.com/)

Après 74 heures de voyage vers la Lune, Apollo 16 s’insère en orbite lunaire.

La Terre depuis Apollo 16 lors de la phase de croisière vers la Lune en caméra UV (crédit NASA)

L’atterrissage

L’atterrissage est retardé de 6 heures à cause d’un dysfonctionnement de la boucle d’asservissement du cardan de lacet sur le module de commande provoquant une oscillation dans le système de propulsion dont le bon fonctionnement est critique pour le retour sur Terre. Le Go est finalement donné.

La Terre s’élève au-dessus de l’horizon lunaire, avec les modules de commande et de services (CSM) d’Apollo 16 à gauche de la Terre. Cette photographie a été prise depuis le module lunaire (LM) « Orion » avant que les deux engins spatiaux Apollo 16 ne se rejoignent après l’échec du CSM à circulariser l’orbite une première fois le 20 avril 1972. Ken Mattingly était à l’intérieur du CSM, tandis que les astronautes John Young et Charles Duke occupaient le LM (crédit NASA)

21 avril à 2h23 UTC c’est l’alunissage.

Charlie Duke a salué leur succès avec un exubérant « Wow ! Wild man ! Regardez ça ! ». John Young plus laconique « Eh bien, nous n’avons pas à marcher bien loin pour ramasser des cailloux, Houston. Nous sommes parmi eux ! »

Les différents sites d’atterrissage d’Apollo 11 à Apollo 16 (crédit NASA)

Le site d’atterrissage choisi est « Descartes », ainsi appelé en raison du cratère voisin nommé d’après le philosophe et mathématicien français René Descartes, était le plus méridional de toutes les zones d’atterrissage d’Apollo.

Située dans les hautes terres centrales de la Lune, la zone a été choisie par les géologues car elle représentait le premier emplacement des hautes terres lunaires à être échantillonné.

Mosaïque monochrome d’images de la caméra grand angle LROC de la mission Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA des plaines de Cayley (zones lisses) et des montagnes Descartes entourant le site d’atterrissage d’Apollo 16 (la flèche indique la position approximative du module lunaire). Image M116215423M, la largeur de la scène est de 65 km (crédit NASA/GSFC/Arizona State University)

Une mission plus scientifique

Au fil des missions Apollo, les expériences scientifiques deviennent de plus en plus proéminentes.

Les marcheurs lunaires, John Young et Charlie Duke, ont suivi une formation en géologie, notamment sur les techniques de photographie et d’échantillonnage du sol lunaire.

Les astronautes John W. Young, à droite, et Charles M. Duke Jr., étudient les formations rocheuses. Avec l’équipage de réserve, ils ont pris part à l’excursion géologique de deux jours et aux simulations dans la chaîne Coso, près de Ridgecrest, en Californie. La formation et les simulations ont été menées les 17 et 18 novembre 1971, à la U.S. Naval Ordnance Test Station (crédit NASA)

Les astronautes ont amené plusieurs expériences scientifiques sur le sol lunaire : magnétomètre lunaire, expérience sur la composition du vent solaire, détecteur de rayons cosmiques, expériences sismiques, spectromètres (la liste complète)

Une vue partielle de l’Apollo Lunar Surface Experiments Package (ALSEP) en configuration déployée sur la surface lunaire photographiée lors de la première activité extravéhiculaire de la mission (EVA-1), le 21 avril 1972. L’expérience sismique passive (PSE) est au premier plan au centre; l console centrale qui sert d’émission des données vers la Terre est au centre de l’arrière-plan, avec le générateur thermoélectrique à radio-isotopes (RTG) à gauche. L’un des drapeaux d’ancrage pour l’Active Seismic Experiment (ASE) est à droite (crédit NASA)
Une vue rapprochée de l’expérience Apollo 16 Cosmic Ray Detector (CRD) déployée sur la jambe de force +Y du module lunaire (LM). Les membres de l’équipage l’ont déplacé vers cette position depuis le site de déploiement de l’Apollo Lunar Surface Experiments Package (ALSEP) parce que, selon les mots de l’astronaute John W. Young, commandant, « les panneaux devenaient un peu chauds ». 
Notez que le LM n’a pas dérapé à l’atterrissage, comme en témoigne la position repliée (nettement) de la sonde de contact d’atterrissage et l’absence de marques de dérapage (crédit NASA)
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L’astronaute Charlie Duke, pilote du module lunaire, se tient dans l’ombre du module lunaire (LM) derrière la caméra ultraviolette (UV) en fonctionnement. Cette photographie a été prise par l’astronaute John Young, lors de la deuxième activité extravéhiculaire (EVA) de la mission. La surface dorée de la caméra UV est conçue pour maintenir la bonne température. Les astronautes ont réglé les angles d’azimut et d’élévation prescrits (ici 14° pour la photographie du grand nuage de Magellan) et pointé l’appareil photo. Plus de 180 photographies et spectres en lumière ultraviolette lointaine ont été obtenus montrant des nuages d’hydrogène et d’autres gaz et plusieurs milliers d’étoiles (crédit NASA)

Apollo 16 a utilisé pour la 2e fois un Lunar Roving Vehicle (LRV). Avec le LRV, les astronautes ont ainsi pu s’aventurer plus loin du module lunaire (LM). Sur Apollo 16, le LRV a parcouru 26,7 km en 3 heures 26 minutes et a atteint une distance de 4,5 km du LM, jusqu’à 10 km/h.

Vue du module lunaire (LM) « Orion » et du véhicule itinérant lunaire (LRV), photographiés par l’astronaute Charlie Duke, pilote du module lunaire, lors de la première activité extravéhiculaire d’Apollo 16 (EVA-1). John Young est visible derrière le LRV. La surface lunaire en arrière-plan à gauche est Stone Mountain (crédit NASA)
Une vue de Plum Crater lors de la première EVA le 21 avril 1972. Le véhicule itinérant lunaire (LRV) est stationné de l’autre côté du cratère, qui mesure environ 40 mètres de diamètre (crédit NASA)
Charlie Duke se tient près du Rover LRV à la station no. 4, près de Stone Mountain, lors de l’EVA-2. Les rayons lumineux du cratère South Ray peuvent être vus en haut à gauche. Le gnomon, qui est utilisé comme référence photographique pour établir l’angle, l’échelle et la couleur lunaire du soleil vertical local, est déployé au premier plan (crédit NASA)

Plusieurs prélèvements de sol lunaire ont été effectués par les 2 astronautes en utilisant une variété d’outils : des perceuses, des marteaux, des râteaux, des pinces et des tubes carottiers.

Charlie Duke se tient devant un gros rocher adjacent (sud) à l’énorme « House Rock » (à peine hors de vue sur le bord droit). Duke a un sac d’échantillons à la main et un râteau de surface lunaire s’appuie contre le gros rocher (crédit NASA)
Charlie Duke examine de près la surface d’un gros rocher au cratère North Ray lors de la troisième EVA
Cette photo a été prise par John Young (crédit NASA)
John Young collecte des échantillons sur le site géologique de North Ray Crater lors de la troisième et dernière EVA. Il a un râteau à la main et le gnomon est près de son pied. Notez à quel point l’unité de mobilité extravéhiculaire (EMU) de Young est sale (crédit NASA)

3 sorties extravéhiculaires ont été réalisées totalisant 20 heures et 14 minutes à l’extérieur du LM. John Young et Charlie Duke ont récolté au total 94,7 kg de matériaux lunaires.

Vue panoramique du commandant d’Apollo 16, l’astronaute John Young, travaillant au Lunar Roving Vehicle (LRV) juste avant le déploiement de l’Apollo Lunar Surface Experiments Package (ALSEP) lors du premier moonwalk de la mission le 21 avril 1972. Les panoramas ont été construits en combinant des images Apollo 16. Les images panoramiques ont reçu des retouches minimales de la part des spécialistes de l’imagerie de la NASA, y compris la suppression des reflets d’objectif qui posaient problème pour assembler les cadres individuels et noircir le ciel jusqu’à l’horizon lunaire. Ces ajustements ont été effectués sur la base des observations des marcheurs lunaires qui ont signalé qu’il n’y a pas d’étoiles visibles dans le ciel en raison de la réflexion brillante de la surface lunaire du Soleil (crédit NASA)

Retour sur Terre après 3 jours sur la Lune

Charlie Duke a déposé une photo de famille sur le sol lunaire avant d’en repartir (crédit NASA)

Le 23 avril au soir (heures US), le module lunaire Orion effectue son décollage de la Lune. Il rejoint le module Casper et Ken Mattingly resté à bord seul pendant 3 jours.

Les modules de commande et de service Apollo (CSM) « Casper » s’approchent du module lunaire (LM) « Orion », à partir duquel cette photographie a été réalisée. Les deux engins spatiaux sont sur le point de faire leur dernier rendez-vous de la mission, le 23 avril 1972 (crédit NASA)
L’étage d’ascension du module lunaire Apollo 16 (LM) s’approche des modules de commande et de service (CSM) pendant le rendez-vous, avec un fond contrasté d’obscurité et la mer de fertilité de la lune (Mare Fecundatatis). Prise du CSM, la photo montre l’arrière du LM lors d’une manœuvre de lacet. Notez les panneaux thermiques déformés (crédit NASA)

Le 27 avril, c’est le retour sur Terre. Ce qu’il reste des 111 mètres et des 2.8 millions de kg au décollage n’est plus qu’une petite capsule qui est récupérée après un amerrissage dans l’Océan Pacifique, après 11 jours 1 heure et 51 minutes de mission.

Le module de commande d’Apollo 16 vacille photographié dans les eaux du centre de l’océan Pacifique lors d’opérations de récupération. Le principal navire de récupération, USS Ticonderoga, est en arrière-plan. Un hélicoptère de récupération plane au-dessus. L’équipage d’Apollo 16, les astronautes John W. Young, Thomas K. Mattingly II et Charles M. Duke Jr., ont été récupérés par hélicoptère et transportés sur le pont du navire. L’amerrissage s’est produit à 290:37:06 temps écoulé au sol, 13:45:06 (CST), le jeudi 27 avril 1972, aux coordonnées de 00:45.2 degrés de latitude sud et 156:11.4 degrés de longitude ouest, un point approximativement 215 miles au sud-est de l’île Christmas. Une équipe de nageurs du Earth Landing System a participé aux opérations de récupération (crédit NASA)

Ceci n’est qu’un résumé de la mission Apollo 16. Vous trouverez de nombreux articles de blog et de presse, et des vidéos relatant plus précisément la mission.

Pour aller plus loin : le journal de bord (en anglais) d’Apollo16

Plus de photos sur https://wikiarchives.space

Une réflexion sur “Anniversaire : 50 ans d’Apollo 16

  • 21 avril 2022 à 11 h 57 min
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    Il serait intéressant de comparer ce que les échantillons d’Apollo 16 nous ont appris, par rapport aux précédentes collectes, et aussi, voire surtout, par rapport à celle last-but-not-least d’Apollo 17, mission « équipée » de son géologue, Jack Schmitt, seul scientifique des Apollo \o/…

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