Apollo 16

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Modèle:Infobox Mission spatiale

Apollo 16 est une mission habitée du programme Apollo ayant eu lieu du 16 au Modèle:Date et au cours de laquelle deux des membres de l'équipage se sont posés sur la Lune et ont exploré la zone située près de leur site d'atterrissage. Il s'agit de la dixième mission Apollo ainsi que la cinquième et avant-dernière comprenant un séjour sur la Lune. Apollo 16 est la première mission à se poser sur de hauts plateaux lunaires, en l’occurrence dans la région du cratère Descartes. Il s'agit également de la seconde mission Apollo de type J, qui se caractérise par des objectifs scientifiques étendus et un séjour sur la surface lunaire prolongé à trois jours grâce à une version évoluée du module lunaire. L'équipage d'Apollo 16 est composé de John Young, commandant, de Charles Duke copilote du module lunaire et de Ken Mattingly pilote du module de commande. Lancé depuis le centre spatial Kennedy en Floride le Modèle:Date- à 17h54 TU, le vaisseau Apollo amerrit le Modèle:Date- à 19h45 TU après un séjour dans l'espace de Modèle:Nombre, 1 heure et Modèle:Nombre.

John Young et Charles Duke séjournent 71 heures à la surface de la Lune, au cours desquelles ils réalisent trois sorties extravéhiculaires (EVA) d'une durée totale de 20 heures et Modèle:Nombre. Durant ces sorties, ils utilisent un rover lunaire avec lequel ils parcourent une distance de Modèle:Unité. Les deux astronautes collectent Modèle:Unité d'échantillons de roches lunaires qui seront rapportés sur Terre tandis que Ken Mattingly, resté en orbite, réalise des observations scientifiques. Après le retour de Young et Duke en orbite lunaire, un mini-satellite scientifique est déployé à partir du module de service. Durant le voyage de retour, Mattingly récupère les films des caméras du module de service au cours d'une sortie extravéhiculaire.

Trois des quatre premiers atterrissages du programme Apollo s'étaient déroulés dans des mers lunaires et le quatrième à proximité de la mer des Pluies. Par conséquent, la priorité pour cette mission était de collecter des échantillons des hauts plateaux datant théoriquement d'une période antérieure à l'impact météoritique à l'origine de la mer des Pluies. Le site retenu était situé près des formations géologiques Descartes et Cayley qui, avant la mission, étaient considérés par les géologues comme des formations d'origine volcanique. Mais les échantillons rapportés par les astronautes démontrèrent que cette hypothèse était erronée.

Contexte : Le programme Apollo

Modèle:Méta bandeau de section

Le programme Apollo est lancé par le président John F. Kennedy le Modèle:Date- avec comme objectif d'envoyer pour la première fois des hommes sur la Lune avant la fin de la décennie. Il s'agit de démontrer la supériorité des États-Unis sur l'Union soviétique dans le domaine spatial, devenu un enjeu politique dans le contexte de la guerre froide<ref>Modèle:Ouvrage</ref>. Le Modèle:Date-, l'objectif fixé à l'agence spatiale américaine, la NASA, est atteint lorsque les astronautes de la mission Apollo 11 parviennent à se poser sur la Lune<ref>Modèle:Harvsp</ref>. À cette date, neuf autres missions sont programmées. Mais les ambitions du programme sont rapidement revues à la baisse. Les priorités des États-Unis ont changé : les dispositifs sociaux mis en place par le président Lyndon Johnson dans le cadre de sa guerre contre la pauvreté (Medicare et Medicaid) et surtout un conflit vietnamien qui s'envenime prélèvent une part croissante du budget du pays. Pour les décideurs politiques américains, le programme Apollo a rempli son principal objectif en prouvant la supériorité technique des États-Unis sur l'Union soviétique, et la science ne justifie pas les dépenses envisagées pour les missions à venir. En 1970, la dernière mission planifiée, Apollo 20, est annulée tandis que les vols restants sont étalés jusqu'en 1974 ; la chaîne de fabrication de la fusée Saturn V, chargée de lancer les vaisseaux du programme, est également arrêtée, mettant fin à tout espoir d'une prolongation du programme<ref>W. David Compton, First Phase of Lunar Exploration Completed : Personnel and Program Changes</ref>. Le développement de la première station spatiale américaine Skylab, dans laquelle trois équipages doivent successivement faire des séjours de longue durée en 1973-1974, prélève une part croissante d'un budget de la NASA par ailleurs en forte baisse. Le Modèle:Date-, l'administrateur de la NASA Tom Paine, démissionnaire, annonce que les contraintes budgétaires nécessitent de supprimer les deux dernières missions Apollo 18 et Apollo 19 ; les économies attendues sont d'environ Modèle:Unité<ref>Modèle:Lien web</ref>,<ref>Modèle:Lien web</ref>.

L'équipage

Équipage titulaire

L'équipage de la mission Apollo 16 comprend les trois astronautes suivants <ref name=nasmcrew>Modèle:Lien web</ref>:

Ken Mattingly devait faire partie de l'équipage d'Apollo 13 mais ayant été en contact avec Charles Duke, membre de l'équipage de remplacement d'Apollo 13 qui souffrait de la rougeole, il avait dû laisser sa place à Jack Swigert deux jours avant le lancement<ref>Modèle:Article</ref>. John Young, capitaine dans la Marine américaine est un vétéran qui a déjà participé à trois missions : Gemini 3, Gemini 10 et Apollo 10, au cours de laquelle son vaisseau s'est placé en orbite autour de la Lune<ref>Modèle:Article</ref>. Charles Duke fait partie de la promotion d'astronautes recrutée par la NASA en 1966 et Apollo 16 est sa première mission dans l'espace. Il a néanmoins déjà été Capcom pour la mission Apollo 11 ainsi que membre de l'équipage de réserve d'Apollo 13 <ref>Modèle:Lien web</ref>.

Équipage de remplacement

L'équipage de remplacement de la mission Apollo 16 constitue une réserve d'astronautes ayant suivi le même entrainement que l'équipage titulaire et à même de remplacer celui-ci en cas de défaillance (maladie ou risque de maladie, accident...). Les trois astronautes de l'équipage de remplacement sont <ref name=nasmcrew/>:

L'équipage de remplacement avait une composition initiale différente connue bien que non officielle. Il comprenait Fred Haise (commandant), William R. Pogue (pilote du module de commande) et Gerald Carr (copilote du module lunaire)<ref>Modèle:Ouvrage</ref>,<ref>Modèle:Lien web</ref>. Mais après l'annulation des missions Apollo 18 et 19 en Modèle:Date- pour des raisons budgétaires, le plan d'affectation des équipages dut être modifié : Roosa et Mitchell furent désignés pour faire partie de l'équipage de remplacement tandis que Pogue et Carr se retrouvaient assignés au programme de la station spatiale Skylab. Ils participèrent effectivement à la mission Skylab 4<ref>Modèle:Lien web</ref>,<ref>Modèle:Lien web</ref>.

Support au sol

Durant la mission l'équipage est en communication quasi permanente avec le contrôle au sol. Un astronaute, le CapCom (Capsule communicators ou capcoms) assure l'interface entre les astronautes en vol et les spécialistes au sol. Dans le cas d'Apollo 16 les capcoms qui se relaient sont: Anthony W. England<ref name=england>Modèle:Lien web</ref>, Karl G. Henize<ref name=supportcrew>Modèle:Lien web</ref>, Henry W. Hartsfield, Jr<ref>Modèle:Lien web</ref>, Robert F. Overmyer<ref name=supportcrew/>, Donald H. Peterson<ref name=peterson>Modèle:Lien web</ref>, C. Gordon Fullerton, Edgar Mitchell, James Irwin, Fred Haise et Stuart Roosa<ref>Modèle:Harvsp</ref>.

Insigne de la mission

L'insigne de la mission Apollo 16 représente un pygargue à tête blanche perché sur un blason rouge, bleu et blanc, représentant le peuple américain. En arrière-plan un fond gris représentant la surface de la Lune tandis que le symbole de la NASA, une aile stylisée et dorée, barre la surface lunaire. Sur le pourtour de l'insigne figurent seize étoiles symbolisant le numéro de la mission et les patronymes des membres de l'équipage : Young, Mattingly, Duke<ref name=insignia1>Modèle:Lien web</ref>. La bordure bleue contenant les noms et les étoiles est soulignée d'or. Cet insigne a été dessiné sur la base de suggestions émises par l'équipage<ref name=insignia2>Modèle:Lien web</ref>.

La préparation de la mission

Le choix du site d'atterrissage

Apollo 16 est la deuxième mission Apollo de type J, axée sur les travaux scientifiques. Elle dispose d'un module lunaire plus lourd permettant un séjour de Modèle:Nombre à la surface de la Lune et capable de transporter un Lunar Roving Vehicle <ref name=astronautix>Modèle:Lien web</ref>. Avant-dernière mission du programme Apollo, elle bénéficie, tout comme Apollo 17, du savoir-faire engrangé durant les missions précédentes et il n'est donc plus nécessaire d'incorporer dans le programme des tests de nouvelles procédures ou de nouveaux matériels. Ces deux dernières missions fournissent l'opportunité pour les astronautes de tenter de découvrir les raisons de certaines caractéristiques de la Lune mal expliquées. Bien que les missions précédentes, Apollo 14 et Apollo 15, aient ramené sur Terre des roches lunaires datant d'avant la formation des mers lunaires, c'est-à-dire d'avant les remontées du magma ayant noyé les parties les plus basses de la géographie lunaire, aucun de ces matériaux ne provient de hauts plateaux<ref name=overview>Modèle:Lien web</ref>.

La mission Apollo 14 a permis d'obtenir des échantillons de roches issues des couches supérieures éjectées lors de l'impact de météorites ayant formé la mer des Pluies. L'équipage d'Apollo 15 a de son côté trouvé des roches ayant la même origine en visitant les montagnes situées sur le pourtour de la mer des Pluies. En raison de la proximité des deux sites d'atterrissage, il était concevable que, dans des régions plus éloignées de la mer des Pluies, d'autres processus géologiques aient été à l’œuvre donnant naissance à d'autres types de terrain. Certains membres de la communauté scientifique, remarquant que les régions centrales des hauts plateaux lunaires présentaient une apparence similaire à des régions de la Terre créées par des activités volcaniques, supposèrent alors qu'il en était peut-être de même sur la Lune. L'objectif scientifique d'Apollo 16 est de confirmer cette théorie.

Apollo 16 effectue sa mission sur les hauts plateaux lunaires
Site d’atterrissage d'Apollo 16 sur la Lune

Deux sites d’atterrissage sont placés en tête des priorités pour Apollo 16 : les hauts plateaux situés à proximité du cratère Descartes à l'ouest de la mer des Nectars et le cratère Alphonsus. Dans la région des hauts plateaux de Descartes, les formations des cratères Descartes et Cayley constituent les objectifs les plus intéressants car les scientifiques supposaient, sur la base d'observations réalisées depuis la Terre et depuis l'orbite lunaire, que le terrain dans cette région avait été formé par un magma plus visqueux que celui des mers lunaires. L'âge de la formation Cayley semblait proche de celui de la mer des Pluies d'après la densité des impacts météoritiques observée dans ces deux régions. La distance importante entre ce site pour Apollo 16 et les sites des atterrissages des missions précédentes est un argument en faveur du site Descartes car il étend considérablement la taille du réseau d'instruments géophysiques installés par chacune des missions Apollo (à l'exception d'Apollo 11)<ref name="lpi"/>.

En ce qui concerne le site du cratère Alphonsus, trois objectifs scientifiques de grande importance sont identifiés : la recherche sur la face interne des rebords du cratère de roches datant d'avant la formation de la mer des Pluies, la détermination de la composition des terrains situés à l'intérieur du cratère et enfin la présence potentielle d'anciennes activités volcaniques sur le plancher du cratère situé au niveau de petits cratères présentant un halo sombre. Les géologues redoutent cependant que les échantillons de cette zone ne soient contaminés par des matériaux éjectés lors de la formation de la mer des Pluies, ce qui interdirait la découverte de matériaux plus anciens. À cela s'ajoute la crainte de réaliser une mission redondante par rapport aux missions Apollo 14 et 15 dont les échantillons sont en cours d'analyse pour la première et encore indisponibles pour la seconde<ref name=lpi>Modèle:Lien web</ref>.

Pour toutes ces raisons, la région du cratère Descartes est retenue comme destination. À la suite de cette décision, le cratère Alphonsus est classé comme site prioritaire pour la mission Apollo 17. Il sera cependant finalement éliminé. Des photographies prises par la mission Apollo 14 sont utilisées pour s'assurer que les caractéristiques du site de Descartes permettent un atterrissage du module lunaire. Le site retenu pour la mission se situe entre deux cratères d'impact récents (les cratères « Ray » -« Rayon »- nord et sud), respectivement de 1000 et Modèle:Unité de diamètre, qui constituent des forages naturels à travers la couche de régolite et permettent ainsi aux astronautes d'accéder au socle rocheux <ref name=lpi />.

Après avoir sélectionné le site d’atterrissage de la mission, les planificateurs déterminèrent que la collecte d'échantillons de roches issues des formations géologiques Cayley et Descartes constituaient les objectifs prioritaires des sorties extravéhiculaires que devraient effectuer les astronautes. Ce sont ces formations particulières que la communauté scientifique suspecte alors d'avoir été créées par une activité volcanique ; l'analyse des échantillons prélevés par l'équipage d'Apollo 16 prouvera que cette théorie était fausse<ref name=lpi />.

L'entraînement

L’entraînement de l'équipage d'Apollo 16 consiste en partie en des études géologiques en Amérique du Nord dont l'objectif est d'apprendre à reconnaitre les formations géologiques intéressantes pour la mission
John Young et Charles Duke s’entraînent dans les gorges du Río Grande au Nouveau-Mexique.

Durant la préparation à leur mission, les astronautes d'Apollo 16 suivent un entraînement très varié qui comprend, entre autres, plusieurs excursions géologiques dont l'objectif est de familiariser les astronautes avec les concepts et techniques qui leur seront nécessaires à la surface de la Lune. Durant ces excursions, les astronautes étudient et apprennent à reconnaître les formations géologiques qu'ils risquent de rencontrer sur la Lune<ref name=training1>Modèle:Lien web</ref>,<ref name=training2>Modèle:Lien web</ref>,<ref name=geotrips>Modèle:Lien web</ref>. En Modèle:Date-, les astronautes d'Apollo 16 effectuent une excursion géologique à Grand Sudbury en Ontario (Canada). Les géologues ont choisi cette région car elle comprend un cratère de Modèle:Unité de large formé il y a environ 1,6 million d'années par l'impact d'une importante météorite. Durant ces exercices, les astronautes ne portent pas de scaphandres mais utilisent une radio pour communiquer entre eux ainsi qu'avec un astronaute scientifique tout en répétant les procédures utilisées plus tard sur la Lune<ref name=sudburytraining>Modèle:Article</ref>.

À ces entraînements géologiques s'ajoutent les préparatifs suivis habituellement par les astronautes avant toute mission comme l’entraînement à l'utilisation des scaphandres spatiaux, des séances destinées à les préparer à la gravité lunaire, des entraînements à l’atterrissage. Ils s'entraînent également à la collecte d'échantillons de roches, à la conduite du rover lunaire ; ils effectuent des entraînements de survie en milieu hostile et se préparent aux différents aspects techniques de la mission<ref name=training3>Modèle:Article</ref>.

Déroulement de la mission

Le lancement et le transit entre la Terre et la Lune

Le lancement d'Apollo 16 se déroule le 16 avril 1972 depuis le Kennedy Space Center
Lancement d'Apollo 16 depuis le Kennedy Space Center le 16 avril 1972

Le lancement d'Apollo 16 est le premier des vols Apollo à ne pas respecter le calendrier prévu. La mission, dont le décollage était planifié le Modèle:Date-, est lancée le Modèle:Date-. Ce report est dû à des anomalies touchant les combinaisons spatiales de l'équipage, le mécanisme de séparation du vaisseau Apollo et les batteries du module lunaire<ref name=postponed1>Modèle:Article</ref>. Au cours des préparatifs de la mission, les ingénieurs se rendent compte que le dispositif pyrotechnique chargé de la séparation du module de commande et du module de service peu avant la rentrée atmosphérique ne produirait peut-être pas assez de pression pour remplir son rôle. Ce problème ajouté à la nécessité de revoir la combinaison spatiale de John Young et des fluctuations de puissance électrique dans le module lunaire conduit la NASA à remplacer le matériel défaillant et repousser le vol<ref name=postpone2>Modèle:Article</ref>. Déjà en Modèle:Date-, soit trois mois avant la date initiale de lancement, un réservoir de carburant du module de commande avait été endommagé accidentellement. Le lanceur avait dû être ramené au Vehicle Assembly Building. Le réservoir avait été remplacé puis le lanceur avait été ramené sur le pas de tir en février de la même année, à temps pour le lancement alors encore prévu en mars<ref>Modèle:Article</ref>.

Le compte à rebours de la mission démarre le lundi Modèle:Date- à huit heures trente du matin, soit six jours avant le lancement. À ce stade des préparatifs de la mission, le lanceur tri-étage Saturn V est mis sous tension et les réservoirs d'eau potable du module de commande sont remplis. Au même moment, les membres de l'équipage participent aux derniers entraînements et exercices. Le Modèle:Date-, les astronautes passent un dernier examen médical<ref>Modèle:Article</ref>. Le Modèle:Date-, les réservoirs d'oxygène et d'hydrogène liquides du vaisseau sont remplis tandis que les astronautes prennent un dernier repos avant le lancement<ref>Modèle:Article</ref>.

Le Modèle:Date- à 17h54 UT (12h54 local), le lanceur Saturn V transportant le vaisseau Apollo 16 s'élance du pas de tir du centre spatial Kennedy en Floride<ref name=launch>Modèle:Lien web</ref>. Le lancement se déroule de manière nominale ; le niveau de vibration ressenti par l'équipage est similaire à celui rapporté par les astronautes des missions précédentes. Les premier et second étages fonctionnent de manière nominale et placent en orbite terrestre le vaisseau Apollo et ses trois membres d'équipage en un peu moins de douze minutes. Après cette première phase de lancement, les astronautes consacrent un peu de temps à s'adapter à la micropesanteur puis se consacrent aux préparatifs qui précèdent l'injection sur la trajectoire qui doit les mener en orbite lunaire. Durant ces vérifications, l'équipage fait face à de multiples problèmes techniques mineurs touchant notamment le système de support de vie et le système de contrôle d'attitude du S-IVB, le troisième étage du lanceur chargé de placer le vaisseau sur la trajectoire Terre-Lune. Ces problèmes sont résolus ou contournés. Après avoir bouclé deux orbites terrestres, le troisième étage est mis à feu pendant un peu plus de cinq minutes, propulsant le vaisseau à la vitesse d'environ Modèle:Unité sur la trajectoire qui doit le conduire à la Lune<ref>Modèle:Lien web</ref>.

Six minutes après la fin de cette phase propulsée, le module de service et de commande, dans lequel se trouve l'équipage, se sépare de la fusée et s'en éloigne de Modèle:Unité avant de se retourner pour récupérer le module lunaire toujours solidaire du S-IVB. Cette manœuvre, dite de transposition, se déroule sans rencontrer de problème<ref>Modèle:Lien web</ref>,<ref name=fullsummary>Modèle:Lien web</ref>. Après la manœuvre, l'équipage note que des particules de peinture se détachent de la surface du module lunaire en un point où la coque extérieure semble tordue ou froissée. Charlie Duke estime que cinq à dix particules sont produites par seconde. L'équipage pénètre dans le module lunaire à travers le tunnel d'amarrage qui le relie au module de commande et inspecte les systèmes du vaisseau mais n'y constate rien d'anormal. L'équipage place ensuite le vaisseau en mode « barbecue », c'est-à-dire que le vaisseau tourne sur lui-même à une vitesse de trois rotations par heure pour assurer une distribution égale de la chaleur reçue du Soleil par les parois du vaisseau. Ce mode sera conservé durant tout le voyage de transit vers la Lune. Après avoir effectué quelques tâches de maintenance, l'équipage entame sa première période de sommeil, environ quinze heures après le lancement<ref>Modèle:Lien web</ref>.

La Terre paressant de petite taille vue par Apollo 16 lors du vol vers la Lune
La Terre photographiée par Apollo 16 au cours du transit vers la Lune

Lorsque le contrôle au sol réveille les astronautes au début du deuxième jour de la mission, le vaisseau se trouve à une distance d'environ Modèle:Unité de la Terre et voyage à une vitesse de Modèle:Unité. L'arrivée en orbite lunaire doit avoir lieu le quatrième jour<ref name=moonarrival>Modèle:Lien web</ref> et les deux journées qui précèdent sont essentiellement consacrées aux préparatifs d'arrivée et à des expériences scientifiques en micropesanteur. Au cours du deuxième jour de vol, l'équipage réalise ainsi une expérience d'électrophorèse, qui avait déjà été réalisée durant la mission Apollo 14 : les astronautes tentent de démontrer la plus grande pureté du processus de migration des particules dans un environnement de micropesanteur. Une partie de la journée est également consacrée à la préparation et à l’exécution d'une petite correction de trajectoire qui se traduit par une poussée de deux secondes effectuée à l'aide de la propulsion principale du module de commande et de service. Plus tard dans la journée, les astronautes pénètrent une deuxième fois dans le module lunaire pour une inspection plus poussée de ses systèmes. L'équipage rapporte alors que des écailles de peinture continuent de se détacher de la peau d'aluminium du module lunaire. Malgré cette anomalie, l'équipage confirme que tous les systèmes à bord du module fonctionnent normalement. Après cette inspection, l'équipage revoit les procédures d'insertion en orbite lunaire. Le pilote du module de commande, Ken Mattingly, signale un blocage de cardan qu'il corrige en réalignant le système de navigation après avoir effectué un relevé de la position de la Lune et du Soleil. À la fin de cette deuxième journée, Apollo 16 se trouve à Modèle:Unité de la Terre<ref>Modèle:Lien web</ref>.

Au début de la troisième journée, le vaisseau se trouve à Modèle:Unité de la Terre. La vitesse du vaisseau baisse régulièrement alors que le vaisseau s'approche de la frontière entre les sphères d'influence gravitationnelle de la Lune et de la Terre. La première partie de la journée est consacrée à des opérations de maintenance ainsi qu'à des rapports au centre de contrôle. L'équipage réalise ensuite une expérience scientifique sur les flashs lumineux (ALFMED), dont l'objectif est de comprendre l'origine de ces phénomènes observés par les astronautes au cours des missions précédentes alors qu'ils se trouvaient dans le noir, yeux fermés ou non. L'hypothèse à confirmer est que les flashs sont produits par l'impact de rayons cosmiques sur la rétine<ref>Modèle:Lien web</ref>,<ref name=alfmed>Modèle:Lien web</ref>. Durant la deuxième partie de la journée, John Young et Charlie Duke entrent à nouveau dans le module lunaire pour le mettre sous tension et vérifier ses systèmes tout en réalisant certaines tâches en vue de l’atterrissage sur la Lune. Tous les systèmes du module sont considérés comme opérationnels. Les astronautes enfilent alors leurs combinaisons spatiales pour un dernier entraînement à la procédure d'injection en orbite lunaire. À la fin de la troisième journée de voyage, 59 heures, Modèle:Nombre et Modèle:Nombre après le lancement, le vaisseau se trouve à Modèle:Unité de distance de la Terre et à Modèle:Unité de la Lune, le vaisseau recommence à prendre de la vitesse alors qu'il entre dans la sphère d'influence de la Lune<ref>Modèle:Lien web</ref>.

Après leur réveil au début du quatrième jour de la mission, l'équipage prépare la manœuvre d'insertion en orbite lunaire. Alors que le vaisseau se trouve encore à Modèle:Unité de la Lune, le panneau qui recouvre la baie du module de service contenant les instruments scientifiques est éjecté. 74 heures après le lancement, le vaisseau Apollo 16 passe derrière la Lune, perdant tout contact radio avec le contrôle au sol. Pendant leur vol au-dessus de la face cachée de la Lune, le moteur du module de commande est mis à feu pour une durée de six minutes et quinze secondes, freinant le vaisseau ce qui le place sur une orbite elliptique dont le périgée est de Modèle:Unité et l'apogée de Modèle:Unité<ref>Modèle:Lien web</ref>. Cette manœuvre achevée, les trois astronautes préparent le changement d'orbite qui doit abaisser le périgée à Modèle:Unité d'altitude pour réduire la distance à parcourir par le module lunaire chargé d'atterrir à la surface de la Lune. Le reste de la journée est consacré à l'observation de la Lune et à l'activation du module lunaire en prévision de sa séparation et de son atterrissage le jour suivant<ref>Modèle:Lien web</ref>.

Les équipements scientifiques utilisés sur le sol lunaire

L'équipage déploie sur le sol lunaire l'ensemble ALSEP qui doit recueillir des données scientifiques après son départ de la Lune. Il utilise également d'autres instruments scientifiques au cours de ses sorties extravéhiculaires.

L'ensemble instrumental ALSEP

Modèle:Article détaillé

Le mortier du sismomètre actif ASE
Le mortier du sismomètre actif ASE

Comme les missions lunaires Apollo précédentes, Apollo 16 emporte l'ALSEP (Apollo Lunar Surface Experiments Package), une suite d'instruments scientifiques qui doivent être installés sur le sol lunaire. Disposant d'une source d'énergie et d'un émetteur, ils permettent la collecte et la transmission des données après le départ des astronautes. L'ALSEP embarqué par Apollo 16 comprend quatre instruments :

  • le sismomètre passif PSE (Passive Seismic Experiment) mesure l'activité sismique de la Lune. Les données collectées par l'instrument permettent d'obtenir des informations sur les propriétés physiques de la croûte de la Lune et son noyau. Le sismomètre réagit aux séismes naturels de la Lune mais également aux impacts dus à l'activité humaine comme ceux délibérément provoqués du dernier étage de la fusée Saturn V et de l'étage de remontée du module lunaire après qu'ils eurent rempli leur office<ref>Présentation à la presse de la mission Apollo 16, Modèle:P. op. cit.</ref> ;
  • le magnétomètre LSM (Lunar Surface Magnetometer) mesure le champ magnétique à la surface de la Lune. Celui-ci est influencé par les particules chargées électriquement qui heurtent la surface de la Lune en étant absorbées par celle-ci ou renvoyées dans l'espace ainsi que par le champ magnétique associé au vent solaire. En mesurant le champ magnétique présent, très faible selon les mesures effectuées par les missions précédentes, on peut en déduire les propriétés électriques de la Lune et indirectement la température interne de l'astre et donc son origine et son histoire<ref>Présentation à la presse de la mission Apollo 16, Modèle:P. op. cit.</ref> ;
  • l'instrument de mesure des flux thermiques HFE (Heat Flow Experiment) a déjà été installé lors de la mission Apollo 15. Il mesure les variations thermiques du sous-sol pour déterminer à quel rythme la chaleur interne de la Lune s'évacue vers l'extérieur. Ces mesures doivent permettre d'estimer la radioactivité interne et permettre de comprendre l'évolution thermique de la Lune. L'instrument comporte un boîtier électronique et 2 sondes. Chaque sonde est placée dans un trou de Modèle:Unité de profondeur foré par les astronautes<ref>Présentation à la presse de la mission Apollo 16, Modèle:P. op. cit.</ref> ;
  • le sismomètre actif ASE (Active Seismic Experiment) est utilisé pour déterminer la composition du sous-sol lunaire sur plusieurs kilomètres de profondeur en analysant les ondes sismiques générées par des charges explosives. Il comprend plusieurs composants : 3 géophones déployés en ligne par les astronautes à Modèle:Unité, Modèle:Unité et Modèle:Unité de la station central de l'ALSEP, un mortier situé à Modèle:Unité au nord de la station centrale de l'ALSEP armé avec quatre grenades qui doivent être lancées après le départ des astronautes à des distances échelonnées entre Modèle:Unité et Modèle:Unité, 15 petites charges explosives placées le long de la ligne des géophones écartées de Modèle:Unité et dont l'explosion est déclenchée durant le séjour des astronautes sur la Lune et enfin une antenne chargée de transmettre un signal aux charges explosives, 8 charges explosives d'une masse comprise entre Modèle:Unité et Modèle:Unité<ref>Présentation à la presse de la mission Apollo 16, Modèle:P. op. cit.</ref>.

L'énergie, permettant aux instruments de fonctionner, est fournie par un générateur thermoélectrique à radioisotope (RTG) SNAP-27 de Modèle:Unité : l'électricité est produite par des thermocouples qui utilisent la chaleur dégagée par la radioactivité d'une capsule de plutonium 238. Un boitier central muni d'un émetteur/récepteur radio contrôle l'ensemble des instruments : il reçoit les instructions de la Terre, les transfère aux instruments ainsi que l'énergie fournie par le RTG. Il recueille les données scientifiques transmises par les instruments avant de les envoyer vers la Terre<ref>Présentation à la presse de la mission Apollo 16, Modèle:P. op. cit.</ref>.

Les autres expériences scientifiques sur le sol lunaire

Durant leur sorties extravéhiculaires à la surface de la Lune, les astronautes utilisent d'autres instruments scientifiques qui recueillent des données ponctuellement ou le temps de leur séjour sur le sol lunaire :

  • le rover lunaire emporte un magnétomètre portable LPM (Lunar Portable Magnetometer) qui doit permettre de mesurer les variations du champ magnétique lunaire sur les différents sites étudiés au cours des excursions des astronautes. Cet instrument, qui a déjà été utilisé par la mission Apollo 14, permet de mesurer la position, la force et les dimensions du champ magnétique ainsi que la structure interne locale. Le capteur, qui est relié au boitier principal de l'instrument par un câble de Modèle:Unité, est porté à au moins Modèle:Unité du véhicule par un des astronautes puis les mesures sont lues sur un cadran et transmises par radio au centre de contrôle sur Terre<ref>Présentation à la presse de la mission Apollo 16, Modèle:P. op. cit.</ref> ;
  • la caméra spectroscope en ultraviolet lointain (Modèle:Lang) a pour objectif de mesurer les concentrations d'hydrogène dans l'espace interplanétaire, interstellaire et intergalactique en fournissant à la fois des informations spectrographiques et photographiques dans l'ultraviolet lointain. Les mesures des sources spatiales d'hydrogène effectuées par des télescopes spatiaux orbitant autour de la Terre n'ont pas abouti du fait de l'effet de masque produit par le phénomène de couronne entourant la Terre. L'instrument comprend une caméra dotée d'un objectif de Modèle:Unité avec une cathode en bromure de potassium et un film Modèle:Unité. La caméra est placée sur un trépied à l'ombre du module lunaire et est pointée par les astronautes vers des objectifs spécifiques au cours de leurs sorties à la surface de la Lune. La cassette de la caméra est récupérée par l'équipage à la fin de la dernière sortie<ref>Présentation à la presse de la mission Apollo 16, Modèle:P. op. cit.</ref> ;
  • l'expérience de mesure de composition du vent solaire SWC (Solar Wind Composition Experiment) a pour objectif de mesurer la composition du vent solaire en gaz rares et les isotopes présents. L'instrument qui a été utilisé à chacune des missions est constitué d'une feuille de platine et d'aluminium de Modèle:Unité qui est déployée de manière à être perpendiculaire au vent solaire. Les particules du vent solaire sont capturées dans l'épaisseur de la feuille. À la fin de la dernière sortie, la feuille est récupérée pour être analysée sur Terre<ref>Présentation à la presse de la mission Apollo 13, Modèle:P. op. cit.</ref> ;
  • le détecteur de rayons cosmiques (Cosmic Ray Detector) destiné à mesurer la charge électrique, la masse et l'énergie des particules du vent solaire (0,5- Modèle:Unité/nucléon) et des rayons cosmiques (Modèle:Unité/2). Les quatre panneaux qui composent le détecteur ont des caractéristiques différentes pour pouvoir effectuer des mesures de phénomènes complémentaires. Ils sont récupérés par les astronautes à l'issue de la dernière sortie et ramenés sur Terre <ref>Preliminary Science Report 16, Modèle:P. op. cit.</ref> ;
  • les observations des astronautes et les photographies prises durant les sorties extravéhiculaires doivent contribuer à déterminer les caractéristiques mécaniques et physiques du sol lunaire à proximité de la zone d'atterrissage du module lunaire. Un pénétromètre long de Modèle:Unité comportant un tambour enregistrant l'effort effectué par l'astronaute pour l'enfoncer est utilisé au cours des sorties<ref>Preliminary Science Report 16, Modèle:P. op. cit.</ref>.

La descente sur le sol lunaire

La surface de la Lune autour du LM présent quelques petits cratères et des petites collines
La surface de la Lune autour du LM peu après l'atterrissage d'Apollo 16

Au début du cinquième jour de mission, les trois astronautes, qui ont été réveillés par le centre de contrôle à Houston, préparent l'activation du module lunaire et son désamarrage. Le bras télescopique sur lequel est fixé le spectromètre de masse et qui est fixé sur le flanc de la baie scientifique du module de commande et de service reste coincé en position semi-rétractée. Il est décidé de faire inspecter le mécanisme fautif par Young et Duke depuis le module lunaire. Les deux astronautes pénètrent dans celui-ci pour l'activer et vérifier l'ensemble de ses systèmes. Bien que débutées avec quarante minutes en avance, ces tâches ne sont achevées qu'avec dix minutes d'avance<ref name=fullsummary/>. À l'issue de ces vérifications, Young et Duke à bord d'Orion (nom de baptême retenu pour les échanges radio) se séparent du module de commande (baptisé Casper) 96 heures, Modèle:Nombre et Modèle:Nombre après le début de la mission<ref>Modèle:Lien web</ref>. Au cours de l'orbite suivante, Mattingly effectue les préparatifs pour la manœuvre de circularisation de l'orbite de Casper tandis qu'Young et Duke préparent la descente d'Orion vers la surface de la Lune. Au cours de ses vérifications, Mattingly détecte une anomalie (des oscillations) dans le système utilisé en secours qui permet d'orienter le propulseur principal. C'est une anomalie majeure et les règles de mission indiquent que, dans un tel cas, la mission doit être interrompue et que Orion doit revenir s'amarrer à Casper si le contrôle au sol décide d'utiliser le moteur de descente du module lunaire pour entamer le retour vers la Terre (dans la perspective où la propulsion principale du module de Commande et de Service serait défaillante). Informé, l'équipage d'Orion reporte la descente vers le sol lunaire tandis que les contrôleurs au sol analysent durant plusieurs heures la situation avant de conclure que l'anomalie peut être contournée et que l’atterrissage peut donc avoir lieu<ref name=overview/>. En raison de ce problème, la descente vers la Lune débute avec environ six heures de retard. Une autre conséquence est que l'altitude du module lunaire au début de descente est d'environ Modèle:Unité, beaucoup plus importante que prévu, la plus importante de toutes les missions lunaires ayant déjà eu lieu. À Modèle:Unité d'altitude, Young parvient à identifier le site d’atterrissage. La baisse de la poussée du moteur du module lunaire intervient à l'heure prévue et le changement d'orientation qui précède la phase finale de l'atterrissage intervient à une altitude de Modèle:Unité. Le module lunaire Orion atterrit sur le sol lunaire le Modèle:Date- à 2 h 23 min 35 s UTC et 104 heures, Modèle:Nombre et Modèle:Nombre après son lancement. La précision est remarquable, le module se trouve à Modèle:Unité au nord et Modèle:Unité à l'est du point visé<ref name=fullsummary/>,<ref>Modèle:Lien web</ref>.

Après l'atterrissage, les deux astronautes éteignent certains systèmes du module lunaire pour économiser les batteries. Young et Duke reconfigurent ensuite le module pour son séjour de trois jours sur le sol lunaire, retirent leurs combinaisons spatiales et font des premières observations géologiques du site d'atterrissage à travers les hublots. Ils prennent leur premier repas lunaire puis préparent l'habitacle pour leur première période de sommeil sur la Lune<ref>Modèle:Lien web</ref>,<ref>Modèle:Lien web</ref>. Le retard accumulé avant l’atterrissage entraine des modifications dans le planning des opérations suivantes. Il est prévu à l'issue du séjour en surface que la mission Apollo 16 séjourne en orbite un jour de moins que prévu pour pouvoir faire face à des impondérables et conserver des marges de sécurité au niveau des consommables. Pour accroître le temps de sommeil de l'équipage, la troisième et dernière sortie sur le sol lunaire est réduite de sept à cinq heures<ref name=fullsummary/>.

indicationDeLangue}} Modèle:Lien web</ref>.
Temps écoulé Date (UTC) Événement Durée sortie Distance (rover) Roches lunaires
00h00 16/4 à 17h54 Décollage du centre spatial Kennedy
104h30 21/4 à 2h23 Atterrissage sur la Lune
118h54 21/4 à 16h47 Début de la première sortie extravéhiculaire 7h11 Modèle:Unité Modèle:Unité
142h40 22/4 à 16h33 Début de la seconde sortie extravéhiculaire 7h23 Modèle:Unité Modèle:Unité
165h31 23/4 à 15h25 Début de la troisième sortie extravéhiculaire 5h40 Modèle:Unité Modèle:Unité
175h32 24/4 à 1h25 Décollage de la Lune

Première sortie extravéhiculaire

Le mythique drapeau américain encerclé de métal est placé devant le module lunaire pour une prise de photo des astronautes saluant le drapeau
John Young salue le drapeau américain devant le module lunaire.

Le lendemain matin, les deux astronautes prennent leur petit déjeuner avant de préparer leur première sortie extravéhiculaire<ref>Modèle:Lien web</ref>,<ref>Modèle:Lien web</ref>. Les deux astronautes enfilent leurs combinaisons lunaires et dépressurisent le module. John Young franchit l'écoutille en premier et s'arrête sur le porche (une petite plateforme située immédiatement à la sortie de l'écoutille) pour récupérer un sac plein de déchets que lui tend son coéquipier et qu'il doit déposer sur le sol. Young descend ensuite sur le sol le sac ETB (Equipment Transfer Bag) contenant des équipements qui seront utilisés durant les excursions sur le sol<ref name=briar>Modèle:Lien web</ref>. Puis il descend l'échelle et devient le neuvième homme à fouler le sol lunaire<ref name=fullsummary/>. Lors de ses premiers pas, sa première phrase est : « Te voici mystérieux et inconnu Descartes. Haut plateau. Apollo 16 va changer ton image. »<ref name=briar/>. Charles Duke rejoint rapidement son collègue et s'exclame : « Fantastique ! Oh, ce premier pas sur la surface de la Lune est super Tony ! »<ref name=briar/>. Les deux astronautes commencent alors leur première tâche qui consiste à décharger le module lunaire. Ils en extraient le rover lunaire et d'autres équipements pour de futures expériences. Le déchargement se passe sans problème mais en testant le fonctionnement du rover lunaire, les astronautes constatent que le système de direction du train arrière ne fonctionne pas correctement. Le contrôle de mission est prévenu puis les astronautes installent la caméra et plantent le drapeau américain. Young et Duke doivent ensuite installer l'ALSEP. En manœuvrant le rover, qui sert de support à la caméra pour qu'elle puisse filmer le montage des instruments, les astronautes constatent que la direction fonctionne à nouveau de manière inattendue. Durant la mise en place de l'instrument de mesure des flux thermiques, une expérience qui avait été embarquée dans la mission avortée Apollo 13 et n'avait pas fonctionné lors de la mission Apollo 15, Young se prend le pied dans un câble électronique de l'instrument le mettant hors service. Une fois le déploiement de l'ALSEP achevé, Young et Duke récoltent des échantillons de roches à proximité. Il s'est écoulé quatre heures depuis le début de la sortie lorsque les deux hommes se dirigent à bord du rover vers les cratères « Plum » (prune) de Modèle:Unité de diamètre et « Flag » (drapeau) de Modèle:Unité de diamètre pour poursuivre leurs travaux géologiques. C'est là, à Modèle:Unité du module lunaire que les deux astronautes collectent des échantillons qui proviennent, selon les hypothèses des scientifiques, de la couche supérieure de régolithe recouvrant la formation de Cayley. Young récupère sur ce site, à la demande du contrôle au sol, la plus large roche ramenée de la Lune par une mission Apollo. Il s'agit d'une brèche qui est surnommée « Big Muley » en l'honneur du directeur scientifique de la mission Bill Muehlberger<ref name=honeysuckle>Modèle:Lien web</ref>,<ref>Modèle:Lien web</ref>. L'arrêt suivant des astronautes est effectué devant le cratère « Buster » à environ Modèle:Unité du LM. Duke prend depuis ce site des photos de « Stone Mountain » (la montagne de pierre) et de « South Ray Crater » (le cratère du rayon sud) tandis qu'Young déploie une expérience de mesure du champ magnétique<ref>Modèle:Lien web</ref>. C'est à ce moment que les scientifiques commencent à remettre en cause leur hypothèse selon laquelle le massif de Descartes est d'origine volcanique, car les astronautes n'ont trouvé jusque-là aucune roche reflétant une activité volcanique. Une fois remonté dans le rover, Young fait une démonstration de conduite qui est filmée par Duke, avec une caméra Modèle:Unité<ref>Modèle:Lien web</ref>. Après avoir réalisé plusieurs opérations sur les instruments de l'ALSEP, les deux astronautes retournent dans le module lunaire mettant fin à leur première sortie extravéhiculaire qui aura duré 7 heures, Modèle:Nombre et Modèle:Nombre. Une fois à l'intérieur du module, les astronautes le pressurisent puis effectuent un débriefing avec les scientifiques avant d'entamer une nuit de repos<ref name=honeysuckle/>,<ref>Modèle:Lien web</ref>,<ref>Modèle:Lien web</ref>.

Deuxième sortie

Apollo 16 effectue des prélèvements loin de son site d'atterrissage grâce à son rover
Vue du flanc de « Stone Mountain » (la montagne de pierre)

Peu après leur réveil, Young et Duke discutent avec le contrôle au sol de la planification de la journée<ref>Modèle:Lien web</ref>,<ref>Modèle:Lien web</ref>. Le premier objectif de la deuxième sortie extravéhiculaire est un ensemble de cinq cratères baptisé « Cinco », situés sur le flanc de « Stone Mountain » (la montagne de pierre) qui présente à cet endroit une pente de 20°. Après les préparatifs habituels, les astronautes utilisent le rover pour atteindre leur objectif situé à Modèle:Unité de distance de la zone d'atterrissage. Les deux astronautes dominent de Modèle:Unité la vallée dans laquelle ils ont atterri, le plus haut point atteint par rapport au module lunaire lors d'une mission Apollo. Après avoir apprécié le panorama que Duke décrit comme « spectaculaire »<ref>Modèle:Lien web</ref>, les astronautes collectent des échantillons de roches aux alentours<ref name=honeysuckle/>. Après avoir passé Modèle:Nombre sur la pente, Young et Duke remontent à bord du rover pour se diriger vers la station cinq, un cratère de Modèle:Unité de diamètre. Les scientifiques espèrent que les astronautes pourront trouver à cet endroit des matériaux non contaminés par les retombées de l'impact du cratère « South Ray ». D'après le géologue Don Wilhelms, les astronautes devaient trouver à cet endroit des échantillons qui « proviennent certainement de Descartes » <ref name=honeysuckle/>. Le site suivant, la station 6, est un cratère de dix mètres de diamètre encombré de rochers où les astronautes estiment avoir récupéré des échantillons provenant du massif « Cayley » car le sol est plus ferme à cet endroit. Pour gagner du temps sur le planning, les astronautes ne s'arrêtent pas comme prévu à la station 7 mais retournent à la base de la « Stone Mountain » où ils récupèrent des éjectas du cratère « South Ray » durant environ une heure. Les roches collectées sont principalement des brèches et des petites pierres cristallines comportant de grandes quantités de plagioclase. L'arrêt suivant, la station neuf, se situe au niveau d'une zone baptisée « Vacant Lot » (Lopin abandonné)<ref>Modèle:Lien web</ref> qui ne devrait pas avoir été contaminée par les éjectas de « South Ray », Young et Duke passent une quarantaine de minutes à récolter des échantillons de roches. Vingt-cinq minutes après avoir quitté cette zone, ils s’arrêtent pour la dernière halte de la sortie, située à mi-chemin entre l'ALSEP et le module lunaire. À cet endroit, ils prélèvent une carotte du sol puis effectuent plusieurs tests avec un pénétromètre sur une ligne s'étendant sur Modèle:Unité à l'est de l'ALSEP. À la demande des astronautes, la sortie est prolongée de dix minutes. De retour au module lunaire, les astronautes montent à son bord et pressurisent le module, mettant fin à une sortie de 7 heures, Modèle:Nombre et Modèle:Nombre, établissant un record de durée de sortie qui bat celui établi par Apollo 15<ref name=honeysuckle/>,<ref>Modèle:Lien web</ref>. Après un repas, les astronautes procèdent à un débriefing sur les activités du jour avec le contrôle au sol et disposent le LM dans la configuration de repos pour leur période sommeil<ref>Modèle:Lien web</ref>.

Troisième sortie

Charles Duke dans l'ombre de Shadow Rock.
Charles Duke dans l'ombre de Shadow Rock.

Au cours de ce septième jour de la mission, Young et Duke doivent réaliser leur dernière sortie sur la surface de la Lune puis redécoller pour rejoindre le module de Commande et de Service en orbite. Le premier objectif de la sortie est le cratère « North Ray » (rayon nord), le plus grand cratère visité par une mission Apollo. Les deux astronautes qui ont embarqué dans le rover s'éloignent d'abord du Lem de Modèle:Unité avant de modifier leur trajectoire et rouler Modèle:Unité. Les deux astronautes sont moins secoués que les jours précédents car les cratères qui parsèment cette zone sont de plus petite taille et il y a moins de roches éparpillées sur le sol. Cependant, les blocs rocheux rencontrés deviennent de plus en plus massifs et nombreux à mesure qu'ils se rapprochent de leur destination. Lorsqu'ils parviennent à la bordure du cratère, ils se trouvent à Modèle:Unité du module lunaire. Ils prennent des photos du cratère de Modèle:Unité de diamètre et de Modèle:Unité de profondeur. Young et Duke étudient un rocher énorme, plus grand qu'un immeuble de quatre étages, qu'ils baptisent « House Rock » (le rocher-maison). Les échantillons de roche collectés issus de ce rocher apportent la preuve finale que la zone n'est pas d'origine volcanique. « House Rock » présente à sa surface de nombreuses aspérités ressemblant à des impacts de balles mais qui sont en réalité des impacts de micrométéorites. Après 1 heure et

Fichier:John Young and Lunar Rover, Apollo 16.jpg
Commandant John Young posant près du Rover Lunaire vers la fin de la troisième sortie.

Modèle:Nombre sur place, les astronautes se dirigent vers leur troisième arrêt de la journée, pour étudier un autre rocher de grande taille se trouvant à environ Modèle:Unité au nord de « North Ray ». Durant la traversée, ils établissent un nouveau record de vitesse sur la Lune, se déplaçant en moyenne à

Modèle:Unité en descente. Ils arrivent à ce rocher de Modèle:Unité de hauteur qu'ils baptisent « Shadow Rock » (le rocher de l'ombre). Ils collectent des roches ainsi que des échantillons du sol se trouvant perpétuellement à l'ombre. Pendant ce temps, Mattingly prépare le module de commande en prévision de la remontée des deux astronautes qui doit avoir lieu six heures plus tard. Après trois heures et six minutes de sortie, Young et Duke sont de retour au module lunaire où ils achèvent de réaliser différentes expériences et déchargent le rover de ses échantillons. Duke dépose sur le sol lunaire une photographie de sa famille et une médaille commémorative de l'Armée de l'Air américaine à faible distance du module lunaire. Young gare le rover à Modèle:Unité du module sur un point baptisé « point VIP », pour permettre à la caméra du rover contrôlée à distance par Houston, de filmer le décollage du module lunaire. Young et Duke rentrent alors dans le module après cinq heures et quarante minutes de sortie<ref>Modèle:Lien web</ref>. Après avoir pressurisé le module lunaire, l'équipage se prépare au décollage<ref>Modèle:Lien web</ref>.

Retour vers la Terre

Décollage du module lunaire, concluant trois jours sur la Lune
Décollage du module de remontée du module lunaire d'Apollo 16.

Huit minutes avant l'heure prévue pour le décollage du sol lunaire, James Irwin, chargé des communications avec l'équipage au centre de contrôle de Houston, informe Young et Duke que le contrôle au sol donne son feu vert. Deux minutes avant le lancement, les astronautes arment le système de mise à feu du moteur de l'étage de remontée ainsi que le système d'annulation d'urgence. Ils attendent alors le déclenchement automatique de l'allumage du moteur de remontée. Juste avant celui-ci, des boulons explosifs séparent l'étage de remontée de l'étage de descente et les connexions électriques sont coupées par un système de guillotine. Six minutes après le décollage, le module lunaire qui a accéléré à une vitesse d'environ Modèle:Unité, s'insère sur l'orbite lunaire visée<ref name=honeysuckle/>,<ref>Modèle:Lien web</ref>. Les deux astronautes effectuent alors la manœuvre de rendez-vous et s'amarrent, sans rencontrer de problème, au module de commande où se trouve Ken Mattingly resté en orbite. Pour réduire la quantité de poussière lunaire susceptible d'être introduite dans le module de commande, Young et Duke nettoient d'abord la cabine du module lunaire avant d'ouvrir l'écoutille qui les sépare de leur collègue. Après les retrouvailles avec Ken Mattingly, l'équipage transfère dans le module de commande les échantillons de roche lunaire qu'Young et Duke ont collectés à la surface de la Lune. Une fois cette tâche réalisée et contrairement à ce qui était planifié, le contrôle au sol demande à l'équipage de prendre du repos, repoussant au lendemain le largage du module lunaire.

Le lendemain, après des dernières vérifications, le module lunaire est largué<ref name=lmjett>Modèle:Lien web</ref>. Mais l'équipage a oublié de basculer un interrupteur dans le module lunaire et celui-ci se met à tournoyer sur lui-même après la séparation. Il était prévu que le moteur du module lunaire soit mis à feu pour le désorbiter et le lancer sur une trajectoire de collision avec la Lune en un lieu choisi de manière précise. Cette manœuvre est devenue impossible et le module lunaire s'écrasera finalement sur le sol lunaire un an plus tard de manière incontrôlée. La tâche suivante de l'équipage est de larguer un mini satellite scientifique de Modèle:Unité. Il est lancé le Modèle:Date à 21 h 56 min 9 s UTC et orbitera autour de la Lune Modèle:Nombre en effectuant 425 révolutions. Mais l'orbite sur laquelle circule le satellite n'est pas celle prévue initialement. En effet, le contrôle au sol ne veut pas solliciter le moteur SPS, qui a rencontré des problèmes au moment de l'insertion en orbite lunaire. En conséquence, sur l'orbite retenue, le temps de vie du satellite est diminué de moitié. Après un peu moins de cinq heures d'attente et de préparations, le moteur SPS du module de commande est mis à feu lors de la Modèle:65e pour entamer le retour vers la Terre. Malgré les problèmes rencontrés quelques jours auparavant, le moteur fonctionne à la perfection.

Les missions Apollo comportent une sortie extra-véhiculaire lors du retour vers la Terre pour récupérer des enregistreurs externes
Ken Mattingly effectue une sortie extravéhiculaire pour récupérer des enregistreurs sur bande magnétique à l'extérieur du module de commande.

Alors qu'il se trouve à environ Modèle:Unité de la Terre, Ken Mattingly, le pilote du module de commande, effectue une sortie extravéhiculaire durant laquelle il récupère les films sur cassettes situés dans la baie dédiée aux instruments scientifiques du module de commande et de service. Au même moment, Mattingly réalise une expérience de biologie baptisée « Modèle:Lang » (MEED - Engin d'évaluation de l'écologie microbienne)<ref name=d10>Modèle:Lien web</ref>. L'expérience ne sera pas reconduite sur les missions suivantes<ref name=meed>Modèle:Lien web</ref>. Les astronautes effectuent ensuite plusieurs tâches de maintenance puis prennent un repas qui conclut leur journée de travail<ref name=d10/>.

L'avant-dernier jour de la mission est consacré essentiellement à la réalisation d'expériences scientifiques qui sont seulement interrompues par une conférence de presse de vingt minutes où les astronautes répondent à des questions techniques ou non sur leur mission ; celles-ci ont été préparées par des journalistes accrédités se trouvant au centre spatial de Houston et sont posées selon un ordre de priorité. En plus des nombreuses tâches de maintenance, les astronautes préparent le vaisseau pour la rentrée atmosphérique et leur retour sur Terre qui est prévu pour le lendemain. À la fin de la journée, le vaisseau se trouve à Modèle:Unité de la Terre et progresse à une vitesse de Modèle:Unité<ref>Modèle:Lien web</ref>,<ref>Modèle:Lien web</ref>.

Tony England est chargé de réveiller l'équipage d'Apollo 16 pour leur dernier jour de mission. Le vaisseau se trouve à Modèle:Unité de la Terre dont il se rapproche à la vitesse de Modèle:Unité. Trois heures avant l'amerrissage dans l'océan Pacifique, l'équipage effectue une dernière correction de trajectoire qui modifie la vitesse du vaisseau de Modèle:Unité. Environ dix minutes avant leur rentrée dans l'atmosphère, le module de service est largué et poursuit sa route qui l'amènera à se consumer. Le vaisseau Apollo 16 entame sa rentrée atmosphérique 265 heures et Modèle:Nombre après son départ de Floride et à une vitesse de Modèle:Unité. La coque s'échauffe au fur et à mesure que la densité de l'atmosphère croît. À son pic, la température du bouclier thermique qui protège la coque oscille entre Modèle:Tmp et Modèle:Tmp. L'ouverture réussie des parachutes principaux intervient moins de quatorze minutes après le début de la rentrée atmosphérique et le vaisseau amerrit dans l'océan Pacifique à Modèle:Unité au sud-est de l'île Christmas mettant un terme à une mission qui aura duré 290 heures, Modèle:Nombre et Modèle:Nombre. Le vaisseau et ses trois membres d'équipage sont récupérés par le porte-avion Modèle:USS. Young, Duke et Mattingly se retrouvent en sécurité à bord du porte-avion trente-sept minutes après l'amerrissage<ref name=fullsummary/>,<ref>Modèle:Lien web</ref>.

Héritage de la mission Apollo 16

Localisation des vaisseaux

La capsule d'Apollo 16 se trouve à présent au US Space & Rocket Center de Huntsville en Alabama
La capsule d'Apollo 16 au US Space & Rocket Center de Huntsville en Alabama

Le vendredi Modèle:Date-, le module de commande d'Apollo 16 est débarqué de l'Modèle:USS à la Naval Air Station North Island près de San Diego en Californie. Le lundi Modèle:Date-, alors qu'une équipe est en train de purger les restes d'hydrazine (le carburant toxique utilisé par les moteurs de contrôle d'attitude) dans un des hangars de la base navale, l'équipement utilisé explose. Modèle:Nombre sont envoyées à l'hôpital pour 24 à 48 heures d'observation, souffrant pour la plupart d'intoxications légères. Le vaisseau est légèrement endommagé<ref>Modèle:Article</ref>,<ref>Modèle:Article</ref>,<ref>Modèle:Article</ref>. Le module de commande d'Apollo 16 « Casper » fait désormais partie de l'exposition permanente du Modèle:Lien à Huntsville en Alabama.

Le LM d'Apollo 16 a pu être photographié depuis l'orbite lunaire par la sonde LRO
Étage de descente du module lunaire d'Apollo 16 pris en photo par LRO

L'étage de remontée du module lunaire, largué le Modèle:Date- et devenu incontrôlable, s'est écrasé par la suite à la surface de la Lune mais le point d'impact n'a pu être déterminé<ref name=fullsummary/>,<ref>Modèle:Lien web</ref> qu'en Modèle:Date- grâce aux photos prises par le Lunar Reconnaissance Orbiter<ref>Modèle:Lien web.</ref>. Duke a fait don de certains objets utilisés durant le vol comme une carte de la Lune, à l'Université d'État de Kennesaw, en Géorgie. Il a laissé deux objets sur la Lune, tous deux photographiés avant de partir. Le premier est la photographie bien connue de sa famille (ref. NASA AS16-117-18841). Au dos de la photo, on peut lire le texte suivant : « Ceci est la famille de l'Astronaute Duke de la planète Terre. Atterrissage sur la Lune en Modèle:Date- ». L'autre objet est un médaillon commémoratif préparé par l'armée de l'air américaine célébrant ses Modèle:Nombre en 1972. Il a conservé un double de la médaille avec lui et en a fait don au musée de la Wright-Patterson Air Force Base<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.

Les résultats de la mission Apollo 16

La mission Apollo 16 a rempli les objectifs principaux qui lui étaient assignés ainsi que la plupart des objectifs secondaires malgré un séjour en orbite lunaire raccourci d'un jour. Des données scientifiques ont pu être obtenues de tous les équipements scientifiques déployés durant les transits entre la Terre et la Lune, en orbite lunaire et à la surface de notre satellite à l'exception de l'instrument de mesure des flux thermiques (câble rompu par Young) et du sous-satellite placé sur une orbite différente de celle visée. Pour la première fois, une photographie de la couronne solaire dans la longueur d'onde Lyman Alpha a pu être obtenue et deux nouvelles ceintures aurorales entourant la Terre ont été observées. Les observations effectuées par les astronautes sur le sol lunaire ont réfuté la théorie de formations volcaniques dans la région explorée par la mission. Au vu des résultats de cette mission, il est considéré comme probable que la surface de la Lune ne présente peu ou aucune formation d'origine volcanique (Cette hypothèse sera confirmée par la mission Apollo 17). Les constats suivants sont effectués durant le déroulement de la mission<ref>D. Harland et R. Orloff, Modèle:P. op. cit.</ref> :

  • la poussière et le sol lunaire continuent à être une source de problèmes pour le fonctionnement de certains équipements malgré les modifications apportées aux procédures et aux équipements à la suite des missions précédentes ;
  • la perte de l'instrument de mesure des flux thermiques met en évidence que tous les équipements installés sur le sol lunaire doivent être conçus en prenant en compte le fait que les astronautes sont handicapés par leur combinaison spatiale ;
  • la capacité de l'antenne omnidirectionnelle en bande S du module lunaire à prendre en charge l'ensemble des échanges radio durant les opérations a été démontrée à la suite de la panne qui a mis hors service l'antenne orientable ;
  • les données fournies par le sous-satellite placé en orbite lunaire permettent de conclure que la modélisation du champ gravitationnel de la Lune est encore imparfaite ;
  • les astronautes n'ont pas souffert d'arythmie cardiaque au cours de la mission ; les mesures prises - augmentation de la dose de potassium absorbée et cycle de sommeil optimisé - semblent avoir réglé ce problème ;
  • l'équipage et le module lunaire ont démontré qu'il était possible d’atterrir dans une zone au relief tourmenté sans disposer au préalable de photographies détaillées. Le rover lunaire a démontré sa capacité à gravir des pentes de 20°.

Données détaillées

Paramètres de mission

  • Mission Apollo 16 (AS-511)
    • Module de commande CM-113 « Casper »
    • Module de service SM-113
    • Module lunaire LM-11 « Orion »
    • Rover lunaire : LRV-2

Paramètres de vol

Notes et références

Notes

Modèle:Références

Références

Modèle:Références

Sources

Modèle:Traduction/Référence

Voir aussi

Modèle:Autres projets

Bibliographie

Rapports et documents officiels antérieurs à la mission
Rapports et documents officiels postérieurs à la mission
Ouvrages, sites de la NASA décrivant le déroulement de la mission
Autres ouvrages

Articles connexes

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