Apolo 16
Apolo 16 (16-27 de abril de 1972) fue la décima misión tripulada del programa espacial Apolo de los Estados Unidos, administrado por la NASA, y la quinta y penúltima en aterrizar en la Luna. Fue la segunda de las 'misiones J' de Apolo, con una estadía prolongada en la superficie lunar, un enfoque en la ciencia y el uso del Lunar Roving Vehicle (LRV). El desembarco y la exploración se realizaron en las Tierras Altas de Descartes, un sitio elegido porque algunos científicos esperaban que fuera un área formada por acción volcánica, aunque resultó que no fue así.
La misión estuvo a cargo del comandante John Young, el piloto del módulo lunar Charles Duke y el piloto del módulo de comando Ken Mattingly. Lanzado desde el Centro Espacial Kennedy en Florida el 16 de abril de 1972, el Apolo 16 experimentó una serie de fallas menores en el camino a la Luna. Estos culminaron con un problema con el motor principal de la nave espacial que resultó en un retraso de seis horas en el alunizaje mientras los gerentes de la NASA contemplaban que los astronautas abortaran la misión y regresaran a la Tierra, antes de decidir que el problema podía solucionarse. Aunque permitieron el alunizaje, la NASA hizo que los astronautas regresaran de la misión un día antes de lo planeado.
Después de volar el módulo lunar a la superficie de la Luna el 21 de abril, Young y Duke pasaron 71 horas, poco menos de tres días, en la superficie lunar, durante las cuales realizaron tres actividades extravehiculares o paseos lunares, por un total de 20 horas. y 14 minutos. La pareja condujo el rover lunar, el segundo utilizado en la Luna, durante 26,7 kilómetros (16,6 mi). En la superficie, Young y Duke recolectaron 95,8 kilogramos (211 lb) de muestras lunares para regresar a la Tierra, incluida Big Muley, la roca lunar más grande recolectada durante las misiones Apolo. Durante este tiempo, Mattingly orbitó la Luna en el módulo de comando y servicio (CSM), tomando fotos y operando instrumentos científicos. Mattingly, en el módulo de mando, pasó 126 horas y 64 revoluciones en órbita lunar. Después de que Young y Duke se reunieran con Mattingly en la órbita lunar, la tripulación lanzó un subsatélite del módulo de servicio (SM). Durante el viaje de regreso a la Tierra, Mattingly realizó una caminata espacial de una hora para recuperar varios casetes de película del exterior del módulo de servicio. El Apolo 16 regresó sano y salvo a la Tierra el 27 de abril de 1972.
Tripulación y personal clave de control de misión
| Posición | Astronauta | |
|---|---|---|
| Commander (CDR) | John W. Young Cuarto vuelo espacial | |
| Módulo de mando Pilot (CMP) | Thomas K. Mattingly II Primer vuelo espacial | |
| Piloto de módulo lunar (LMP) | Charles M. Duke Jr. Sólo vuelo espacial | |
John Young, el comandante de la misión, tenía 41 años y era capitán de la Marina en el momento del Apolo 16. Al convertirse en astronauta en 1962 como parte del segundo grupo seleccionado por la NASA, voló en Gemini 3 con Gus Grissom en 1965, convirtiéndose en el primer estadounidense que no pertenece al Mercury Seven en volar al espacio. Posteriormente voló en Gemini 10 (1966) con Michael Collins y como piloto del módulo de mando del Apolo 10 (1969). Con el Apolo 16, se convirtió en el segundo estadounidense, después de Jim Lovell, en volar cuatro veces al espacio.
Thomas Kenneth "Ken" Mattingly, el piloto del módulo de comando, tenía 36 años y era teniente comandante de la Marina en el momento del Apolo 16. Mattingly había sido seleccionado en el quinto grupo de astronautas de la NASA en 1966. Era miembro del equipo de apoyo. para el Apolo 8 y el Apolo 9. Mattingly luego realizó un entrenamiento paralelo con el CMP de respaldo del Apolo 11, William Anders, quien había anunciado su renuncia a la NASA a fines de julio de 1969 y, por lo tanto, no estaría disponible si la primera misión de aterrizaje lunar fue pospuesto. Si Anders hubiera dejado la NASA antes de que volara el Apolo 11, Mattingly habría tomado su lugar en la tripulación de respaldo.
Mattingly originalmente había sido asignado a la tripulación principal del Apolo 13, pero estuvo expuesto a la rubéola a través de Charles Duke, en ese momento con Young en la tripulación de respaldo del Apolo 13; Duke lo había contraído de uno de sus hijos. Mattingly nunca contrajo la enfermedad, pero tres días antes del lanzamiento fue retirado de la tripulación y reemplazado por su respaldo, Jack Swigert. Duke, también astronauta del Grupo 5 y novato espacial, había servido en la tripulación de apoyo del Apolo 10 y era un comunicador de cápsula (CAPCOM) para el Apolo 11. Un teniente coronel de la Fuerza Aérea, Duke tenía 36 años en el momento de Apolo 16, lo que lo convirtió en el más joven de los doce astronautas que caminaron sobre la Luna durante el Apolo en el momento de la misión. Los tres hombres fueron anunciados como la tripulación principal del Apolo 16 el 3 de marzo de 1971.
La tripulación de respaldo del Apolo 16 estaba formada por Fred W. Haise Jr. (comandante, que había volado en el Apolo 13), Stuart A. Roosa (CMP, que había volado en el Apolo 14) y Edgar D. Mitchell (LMP, también Apolo 14). Aunque no se anunció oficialmente, el Director de Operaciones de la Tripulación de Vuelo Deke Slayton, los astronautas & # 39; supervisor, originalmente había planeado tener una tripulación de respaldo de Haise como comandante, William R. Pogue (CMP) y Gerald P. Carr (LMP), quienes fueron seleccionados para la asignación de la tripulación principal en el Apolo 19. Sin embargo, después de las cancelaciones de Apolos 18 y 19 se anunciaron en septiembre de 1970, tenía más sentido usar astronautas que ya habían volado en misiones lunares como respaldo, en lugar de entrenar a otros en lo que probablemente sería una tarea sin salida. Posteriormente, Roosa y Mitchell fueron asignados a la tripulación de respaldo, mientras que Pogue y Carr fueron reasignados al programa Skylab donde volaron en Skylab 4.
Para los proyectos Mercury y Gemini, se designó una tripulación principal y una de respaldo, pero para Apolo, también se designó un tercer grupo de astronautas, conocido como tripulación de apoyo. Slayton creó las tripulaciones de apoyo al principio del Programa Apolo siguiendo el consejo del comandante de la tripulación del Apolo, James McDivitt, quien dirigiría el Apolo 9. McDivitt creía que, con la preparación en curso en las instalaciones de los EE. UU., las reuniones que necesitaban un miembro de la tripulación de vuelo ser extrañado Los miembros de la tripulación de apoyo debían ayudar según las indicaciones del comandante de la misión. Por lo general, con poca antigüedad, recopilaron las reglas de la misión, el plan de vuelo y las listas de verificación, y los mantuvieron actualizados. Para el Apolo 16, fueron: Anthony W. England, Karl G. Henize, Henry W. Hartsfield Jr., Robert F. Overmyer y Donald H. Peterson.
Los directores de vuelo fueron Pete Frank y Philip Shaffer, primer turno, Gene Kranz y Donald R. Puddy, segundo turno, y Gerry Griffin, Neil B. Hutchinson y Charles R. Lewis, tercer turno. Los directores de vuelo durante Apolo tenían una descripción del trabajo de una oración: 'El director de vuelo puede tomar las medidas necesarias para la seguridad de la tripulación y el éxito de la misión'. Los CAPCOM fueron Haise, Roosa, Mitchell, James B. Irwin, Inglaterra, Peterson, Hartsfield y C. Gordon Fullerton.
Insignia de la misión y distintivos de llamada
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La insignia del Apolo 16 está dominada por una representación de un águila americana y un escudo rojo, blanco y azul, que representa al pueblo de los Estados Unidos, sobre un fondo gris que representa la superficie lunar. Sobre el escudo hay un vector dorado de la NASA, que orbita alrededor de la Luna. En su borde azul con contorno dorado, hay 16 estrellas, que representan el número de misión y los nombres de los miembros de la tripulación: Young, Mattingly, Duke. La insignia fue diseñada a partir de ideas enviadas originalmente por la tripulación de la misión, por Barbara Matelski del taller de gráficos en el Centro de Naves Espaciales Tripuladas en Houston.
Young y Duke eligieron "Orion" para el distintivo de llamada del módulo lunar, mientras que Mattingly eligió 'Casper'. para el módulo de comando y servicio. Según Duke, él y Young eligieron "Orion" para el LM porque querían algo relacionado con las estrellas. Orión es una de las constelaciones más brillantes vistas desde la Tierra y una visible para los astronautas a lo largo de su viaje. Duke también declaró, "es una constelación prominente y fácil de pronunciar y transmitir a Mission Control". Mattingly dijo que eligió 'Casper', evocando a Casper the Friendly Ghost, porque 'hay suficientes cosas serias en este vuelo, así que elegí un nombre no serio'.
Planificación y formación
Selección del lugar de aterrizaje
Apolo 16 fue la segunda de las misiones J de Apolo, con el uso del vehículo itinerante lunar, mayor capacidad científica y estancias de tres días en la superficie lunar. Como el Apolo 16 fue la penúltima misión en el programa Apolo y no hubo hardware o procedimientos nuevos importantes para probar en la superficie lunar, las dos últimas misiones (la otra es el Apolo 17) presentaron oportunidades para que los astronautas aclararan algunas de las incertidumbres en comprender las características de la Luna. Los científicos buscaron información sobre la historia temprana de la Luna, que podría obtenerse de sus antiguas características superficiales, las tierras altas lunares. Las expediciones anteriores de Apolo, incluidas las Apolo 14 y Apolo 15, habían obtenido muestras de material lunar anterior a la mare, probablemente arrojado desde las tierras altas por impactos de meteoritos. Estos fueron fechados antes de que la lava comenzara a brotar del interior de la Luna e inundara las áreas bajas y las cuencas. Sin embargo, ninguna misión Apolo había visitado realmente las tierras altas lunares.
Apolo 14 había visitado y tomado muestras de una cresta de material expulsado por el impacto que creó la cuenca de impacto Mare Imbrium. Asimismo, el Apolo 15 también había muestreado material en la región de Imbrium, visitando el borde de la cuenca. Debido a que los sitios de aterrizaje del Apolo 14 y el Apolo 15 estaban estrechamente asociados con la cuenca de Imbrium, todavía existía la posibilidad de que diferentes procesos geológicos prevalecieran en áreas de las tierras altas lunares lejos de Mare Imbrium. El científico Dan Milton, al estudiar fotografías de las tierras altas de las fotografías del Lunar Orbiter, vio un área en la región de la Luna de Descartes con un albedo inusualmente alto que, según su teoría, podría deberse a la roca volcánica; su teoría ganó rápidamente un amplio apoyo. Varios miembros de la comunidad científica notaron que las tierras altas lunares centrales se parecían a regiones en la Tierra que fueron creadas por procesos de vulcanismo y plantearon la hipótesis de que lo mismo podría ser cierto en la Luna. Esperaban que los resultados científicos de la misión Apolo 16 proporcionaran una respuesta. Algunos científicos abogaron por un aterrizaje cerca del gran cráter Tycho, pero su distancia al ecuador lunar y el hecho de que el módulo lunar tendría que acercarse sobre un terreno muy accidentado lo descartaron.
El Comité de Evaluación Ad Hoc del Sitio Apolo se reunió en abril y mayo de 1971 para decidir los sitios de aterrizaje del Apolo 16 y 17; estuvo presidido por Noel Hinners de Bellcomm. Hubo consenso en que los sitios de aterrizaje finales deberían estar en las tierras altas lunares, y entre los sitios considerados para el Apolo 16 estaban la región de las Tierras Altas de Descartes al oeste de Mare Nectaris y el cráter Alphonsus. La considerable distancia entre el sitio de Descartes y los sitios de aterrizaje anteriores del Apolo también sería beneficiosa para la red de sismómetros, desplegados en cada misión de aterrizaje comenzando con el Apolo 12.
En Alphonsus, se determinaron tres objetivos científicos de interés primordial y de suma importancia: la posibilidad de material antiguo de impacto pre-Imbrium dentro de la pared del cráter, la composición del interior del cráter y la posibilidad de actividad volcánica pasada en el suelo del cráter en varios "halos oscuros" cráteres. Sin embargo, los geólogos temían que las muestras obtenidas del cráter pudieran haber sido contaminadas por el impacto de Imbrium, lo que impidió que el Apolo 16 obtuviera muestras de material anterior a Imbrium. También quedaba la clara posibilidad de que este objetivo ya se hubiera cumplido con las misiones Apolo 14 y Apolo 15, ya que las muestras del Apolo 14 aún no se habían analizado por completo y aún no se habían obtenido muestras del Apolo 15.
El 3 de junio de 1971, el comité de selección del sitio decidió apuntar a la misión Apolo 16 para el sitio de Descartes. Tras la decisión, el sitio de Alphonsus se consideró el candidato más probable para el Apolo 17, pero finalmente fue rechazado. Con la ayuda de la fotografía orbital obtenida en la misión Apolo 14, se determinó que el sitio de Descartes era lo suficientemente seguro para un aterrizaje tripulado. El lugar de aterrizaje específico fue entre dos cráteres de impacto jóvenes, los cráteres North Ray y South Ray, de 1000 y 680 m (3280 y 2230 pies) de diámetro, respectivamente, que proporcionaron "perforaciones naturales" que penetró a través del regolito lunar en el sitio, dejando así un lecho rocoso expuesto que la tripulación pudo tomar muestras.
Después de la selección, los planificadores de la misión hicieron de las formaciones Descartes y Cayley, dos unidades geológicas de las tierras altas lunares, el principal interés de muestreo de la misión. Fueron estas formaciones las que la comunidad científica sospechaba ampliamente que estaban formadas por vulcanismo lunar, pero esta hipótesis resultó incorrecta por la composición de las muestras lunares de la misión.
Entrenamiento
Además del entrenamiento habitual de la nave espacial Apolo, Young y Duke, junto con el comandante de respaldo Fred Haise, se sometieron a un extenso programa de entrenamiento geológico que incluyó varios viajes de campo para presentarles conceptos y técnicas que usarían para analizar características y recolectar muestras. en la superficie lunar. Durante estos viajes, visitaron y proporcionaron descripciones científicas de las características geológicas que probablemente encontrarían. El LMP de respaldo, Mitchell, no estuvo disponible durante la primera parte del entrenamiento, ocupado con tareas relacionadas con el Apolo 14, pero en septiembre de 1971 se había unido a los viajes de campo de geología. Antes de eso, Tony England (un miembro del equipo de apoyo y el EVA CAPCOM lunar) o uno de los entrenadores de geólogos se entrenaba junto a Haise en viajes de campo de geología.
Dado que se creía que Descartes era volcánico, gran parte de este entrenamiento se orientó hacia las rocas y características volcánicas, pero se realizaron viajes de campo a sitios que presentaban otros tipos de roca. Como comentó Young más tarde, el entrenamiento no volcánico resultó más útil, dado que Descartes no demostró ser volcánico. En julio de 1971, visitaron Sudbury, Ontario, Canadá, para realizar ejercicios de entrenamiento en geología, la primera vez que los astronautas estadounidenses entrenaban en Canadá. La tripulación de aterrizaje del Apolo 14 había visitado un sitio en Alemania Occidental; El geólogo Don Wilhelms relató que incidentes no especificados allí habían hecho que Slayton descartara más viajes de entrenamiento a Europa. Los geólogos eligieron Sudbury debido a un cráter de 97 km (60 mi) de ancho creado hace unos 1800 millones de años por un gran meteorito. La cuenca de Sudbury muestra evidencia de geología de cono fragmentado, lo que familiariza a la tripulación del Apolo con la evidencia geológica del impacto de un meteorito. Durante los ejercicios de entrenamiento, los astronautas no usaron trajes espaciales, sino equipos de radio para conversar entre ellos y con Inglaterra, practicando procedimientos que utilizarían en la superficie lunar. Al final del entrenamiento, los viajes de campo se habían convertido en ejercicios importantes, en los que participaron hasta ocho astronautas y docenas de personal de apoyo, lo que atrajo la cobertura de los medios. Para el ejercicio en el Sitio de Pruebas de Nevada, donde los cráteres masivos dejados por las explosiones nucleares simularon los grandes cráteres que se encuentran en la Luna, todos los participantes tenían que tener una autorización de seguridad y un familiar cercano registrado, y un sobrevuelo de CMP Mattingly requiere un permiso especial.
Además del entrenamiento en geología de campo, Young y Duke también se entrenaron para usar sus trajes espaciales EVA, adaptarse a la gravedad lunar reducida, recolectar muestras y conducir el vehículo itinerante lunar. El hecho de que hubieran sido copias de seguridad del Apolo 13, planeado para ser una misión de aterrizaje, significaba que podían pasar alrededor del 40 por ciento de su tiempo entrenando para sus operaciones de superficie. También recibieron entrenamiento de supervivencia y se prepararon para los aspectos técnicos de la misión. Los astronautas pasaron mucho tiempo estudiando las muestras lunares traídas por misiones anteriores, aprendiendo sobre los instrumentos que se llevarían en la misión y escuchando lo que los principales investigadores a cargo de esos instrumentos esperaban aprender del Apolo 16. Este entrenamiento ayudó a Young y Duke, mientras está en la Luna, se da cuenta rápidamente de que las rocas volcánicas esperadas no estaban allí, a pesar de que los geólogos en el Control de la Misión inicialmente no les creyeron. Gran parte del entrenamiento, según Young, 350 horas, se llevó a cabo con la tripulación usando trajes espaciales, algo que Young consideró vital, ya que permitió a los astronautas conocer las limitaciones del equipo para realizar las tareas asignadas. Mattingly también recibió capacitación en el reconocimiento de características geológicas desde la órbita al sobrevolar las áreas de campo en un avión y se capacitó para operar el módulo de instrumentos científicos desde la órbita lunar.
Equipo
Vehículo de lanzamiento
El vehículo de lanzamiento que llevó el Apolo 16 a la Luna fue un Saturno V, designado como AS-511. Este fue el undécimo Saturno V en volar y el noveno utilizado en misiones tripuladas. El Saturno V del Apolo 16 era casi idéntico al del Apolo 15. Un cambio que se realizó fue la restauración de cuatro retrocohetes en la primera etapa del S-IC, lo que significa que habría un total de ocho, como en el Apolo 14 y anteriores. Los retrocohetes se utilizaron para minimizar el riesgo de colisión entre la primera etapa desechada y el Saturno V. Estos cuatro retrocohetes se habían omitido del Saturno V del Apolo 15 para ahorrar peso, pero el análisis del vuelo del Apolo 15 mostró que el S-IC estuvo más cerca de lo esperado después del lanzamiento, y se temía que si solo había cuatro cohetes y uno fallaba, podría haber una colisión.
ALSEP y otros equipos de superficie
Como en todas las misiones de alunizaje posteriores al Apolo 11, en el Apolo 16 se voló un Paquete de experimentos de superficie lunar Apolo (ALSEP). Se trataba de un conjunto de experimentos de propulsión nuclear diseñados para seguir funcionando después de que los astronautas que los instalaron regresaran a Tierra. El ALSEP del Apolo 16 consistió en un experimento sísmico pasivo (PSE, un sismómetro), un experimento sísmico activo (ASE), un experimento de flujo de calor lunar (HFE) y un magnetómetro de superficie lunar (LSM). El ALSEP estaba alimentado por un generador termoeléctrico de radioisótopos SNAP-27, desarrollado por la Comisión de Energía Atómica.
El PSE se sumó a la red de sismómetros dejados por los Apolo 12, 14 y 15. La NASA tenía la intención de calibrar el PSE del Apolo 16 bloqueando la etapa de ascenso del LM cerca de él después de que los astronautas terminaran con él, un objeto de masa y velocidad conocidas que impactan en un lugar conocido. Sin embargo, la NASA perdió el control de la etapa de ascenso después del lanzamiento, y esto no ocurrió. El ASE, diseñado para devolver datos sobre la estructura geológica de la Luna, constaba de dos grupos de explosivos: uno, una línea de 'golpeadores'; iban a ser desplegados conectados a tres geófonos. Los golpeadores explotarían durante el despliegue de ALSEP. Un segundo grupo consistía en cuatro morteros de diferentes tamaños, que se dispararían de forma remota una vez que los astronautas hubieran regresado a la Tierra. El Apolo 14 también había llevado un ASE, aunque sus morteros nunca se dispararon por temor a afectar otros experimentos.
El HFE involucró la perforación de dos agujeros de 3,0 metros (10 pies) en la superficie lunar y la colocación de termómetros que medirían la cantidad de calor que fluía desde el interior de la luna. Este fue el tercer intento de emplazar un HFE: el primero voló en el Apolo 13 y nunca llegó a la superficie lunar, mientras que en el Apolo 15, los problemas con el taladro hicieron que las sondas no fueran tan profundas como estaba previsto. El intento del Apolo 16 fracasaría después de que Duke hubiera colocado con éxito la primera sonda; Young, incapaz de ver sus pies en el voluminoso traje espacial, sacó y cortó el cable después de que se enrollara alrededor de su pierna. Los gerentes de la NASA vetaron un intento de reparación debido a la cantidad de tiempo que llevaría. Un HFE voló y se desplegó con éxito en el Apolo 17.
El LSM fue diseñado para medir la fuerza del campo magnético de la Luna, que es solo una pequeña fracción del de la Tierra. Se devolverían datos adicionales mediante el uso del magnetómetro portátil lunar (LPM), que se llevará en el vehículo lunar y se activará en varias paradas geológicas. Los científicos también esperaban aprender de una muestra del Apolo 12, que se devolverá brevemente a la Luna en el Apolo 16, de la cual "soft" el magnetismo había sido removido, para ver si había sido restaurado en su viaje. Las mediciones después de la misión encontraron que "soft" el magnetismo había vuelto a la muestra, aunque con menor intensidad que antes.
Se voló una cámara ultravioleta lejana/espectrógrafo (UVC), las primeras observaciones astronómicas tomadas desde la Luna, en busca de datos sobre las fuentes de hidrógeno en el espacio sin el efecto de enmascaramiento de la corona de la Tierra. El instrumento se colocó a la sombra del LM y apuntó a nebulosas, otros objetos astronómicos, la Tierra misma y cualquier respiradero volcánico sospechoso visto en la superficie lunar. La película fue devuelta a la Tierra. Cuando se le pidió que resumiera los resultados para una audiencia general, el Dr. George Carruthers del Laboratorio de Investigación Naval declaró: "los resultados más inmediatamente obvios y espectaculares fueron realmente para las observaciones de la Tierra, porque esta era la primera vez que la Tierra tenía sido fotografiado desde la distancia en luz ultravioleta (UV), para que pueda ver la extensión completa de la atmósfera de hidrógeno, las auroras polares y lo que llamamos el cinturón de brillo de aire tropical.
Cuatro paneles montados en la etapa de descenso del LM comprendían el detector de rayos cósmicos, diseñado para registrar rayos cósmicos y partículas de viento solar. Tres de los paneles quedaron descubiertos durante el viaje a la Luna, y el cuarto fue descubierto por la tripulación al principio del EVA. Los paneles serían embolsados para regresar a la Tierra. El Experimento de Composición del Viento Solar independiente voló en el Apolo 16, como lo había hecho en cada uno de los alunizajes, para desplegarse en la superficie lunar y regresar a la Tierra. Se añadió lámina de platino al aluminio de los experimentos anteriores, para minimizar la contaminación.
Subsatélite de Partículas y Campos PFS-2
El subsatélite de partículas y campos del Apolo 16 (PFS-2) fue un pequeño satélite lanzado a la órbita lunar desde el módulo de servicio. Su principal objetivo era medir las partículas cargadas y los campos magnéticos alrededor de la Luna mientras la Luna orbitaba la Tierra, de forma similar a su nave hermana, la PFS-1, lanzada ocho meses antes por el Apolo 15. Las dos sondas tenían la intención de tener órbitas similares, que van desde de 89 a 122 kilómetros (55 a 76 millas) sobre la superficie lunar.
Al igual que el subsatélite Apolo 15, se esperaba que el PFS-2 tuviera una vida útil de al menos un año antes de que su órbita decayera y se estrellara contra la superficie lunar. La decisión de traer el Apolo 16 a casa temprano después de que hubo dificultades con el motor principal significó que la nave espacial no fuera a la órbita que se había planeado para PFS-2. En cambio, fue expulsado a una órbita más baja de lo planeado y se estrelló contra la Luna un mes después, el 29 de mayo de 1972, después de dar 424 vueltas alrededor de la Luna. Esta breve vida se debió a que los masones lunares estaban cerca de su trayectoria orbital terrestre y ayudaron a empujar a PFS-2 hacia la Luna.
Eventos de la misión
Los elementos de la nave espacial y el vehículo de lanzamiento comenzaron a llegar al Centro Espacial Kennedy en julio de 1970, y todos habían llegado en septiembre de 1971. El lanzamiento del Apolo 16 estaba originalmente programado para el 17 de marzo de 1972. Una de las vejigas del CM' El sistema de control de reacción de;s estalló durante la prueba. Este problema, junto con la preocupación de que uno de los cables explosivos que desecharían el LM del CSM después de que los astronautas regresaran de la superficie lunar no funcionara correctamente, y un problema con el traje espacial de Duke, hizo que fuera deseable deslizarse. el lanzamiento a la siguiente ventana de lanzamiento. Por lo tanto, el Apolo 16 se pospuso hasta el 16 de abril. La pila del vehículo de lanzamiento, que se había desplegado desde el edificio de ensamblaje de vehículos el 13 de diciembre de 1971, se devolvió allí el 27 de enero de 1972. Se desplazó nuevamente al Complejo de lanzamiento 39A el 9 de febrero
La cuenta regresiva oficial de la misión comenzó el lunes 10 de abril de 1972 a las 8:30 am, seis días antes del lanzamiento. En este punto, se encendieron las tres etapas del cohete Saturn V y se bombeó agua potable a la nave espacial. Cuando comenzó la cuenta regresiva, la tripulación del Apolo 16 estaba participando en ejercicios de entrenamiento finales en previsión de un lanzamiento el 16 de abril. Los astronautas se sometieron a su último examen físico previo al vuelo el 11 de abril. Las únicas esperas en la cuenta regresiva fueron las planificadas previamente en el horario, y el clima era bueno a medida que se acercaba el momento del lanzamiento.
Lanzamiento y viaje de ida
La misión Apolo 16 se lanzó desde el Centro Espacial Kennedy en Florida a las 12:54 pm EST el 16 de abril de 1972. El lanzamiento fue nominal; la tripulación experimentó una vibración similar a la de misiones anteriores. La primera y segunda etapa del Saturno V (el S-IC y el S-II) se desempeñaron nominalmente; la nave espacial entró en órbita alrededor de la Tierra poco menos de 12 minutos después del despegue.
Después de alcanzar la órbita, la tripulación dedicó un tiempo a adaptarse al entorno de gravedad cero y a preparar la nave espacial para la inyección translunar (TLI), el encendido del cohete de tercera etapa que los impulsaría a la Luna. En la órbita terrestre, la tripulación enfrentó problemas técnicos menores, incluido un problema potencial con el sistema de control ambiental y el sistema de control de actitud de la tercera etapa del S-IVB, pero finalmente los resolvió o compensó mientras se preparaban para partir hacia la Luna..
Después de dos órbitas, la tercera etapa del cohete se volvió a encender durante poco más de cinco minutos, impulsando la nave hacia la Luna a unos 35 000 km/h (22 000 mph). Seis minutos después de la quema del S-IVB, los módulos de comando y servicio (CSM), que contenían a la tripulación, se separaron del cohete y se alejaron 49 pies (15 m) antes de dar la vuelta y recuperar el módulo lunar del interior del cohete. etapa de cohete gastada. La maniobra, realizada por Mattingly y conocida como transposición, acoplamiento y extracción, transcurrió sin problemas.
Después de la transposición y el acoplamiento, la tripulación notó que la superficie exterior del módulo lunar estaba emitiendo partículas desde un lugar donde la piel del módulo lunar parecía desgarrada o triturada; en un momento, Duke estimó que estaban viendo entre cinco y diez partículas por segundo. Young y Duke ingresaron al módulo lunar a través del túnel de acoplamiento que lo conectaba con el módulo de comando para inspeccionar sus sistemas, momento en el que no detectaron ningún problema importante.
Una vez en curso hacia la Luna, la tripulación colocó la nave espacial en una 'barbacoa' asada. modo en el que la nave giraba a lo largo de su eje largo tres veces por hora para asegurar una distribución uniforme del calor alrededor de la nave espacial procedente del Sol. Después de preparar aún más la nave para el viaje, la tripulación comenzó el primer período de sueño de la misión poco menos de 15 horas después del lanzamiento.
Cuando Mission Control emitió la llamada de atención a la tripulación para el segundo día de vuelo, la nave espacial estaba a unos 181 000 kilómetros (98 000 nmi) de la Tierra, viajando a unos 1622 m/s (5322 pies/s). Como no debía llegar a la órbita lunar hasta el cuarto día de vuelo, los días de vuelo dos y tres fueron en gran parte preparatorios, que consistieron en el mantenimiento de la nave espacial y la investigación científica. El segundo día, la tripulación realizó un experimento de electroforesis, también realizado en el Apolo 14, en el que intentaron demostrar que la separación electroforética en su entorno casi ingrávido podría usarse para producir sustancias de mayor pureza que la que sería posible en la Tierra. Utilizando dos tamaños diferentes de partículas de poliestireno, un tamaño de color rojo y otro azul, se logró la separación de los dos tipos mediante electroforesis, aunque la electroósmosis en el equipo del experimento impidió la clara separación de dos bandas de partículas.
El resto del día dos incluyó una quema de corrección a mitad de camino de dos segundos realizada por el motor del sistema de propulsión de servicio (SPS) del CSM para ajustar la trayectoria de la nave espacial. Más tarde ese día, los astronautas ingresaron al módulo lunar por segunda vez para inspeccionar más a fondo los sistemas de la nave de aterrizaje. La tripulación informó que había observado pintura descascarada adicional en una parte de la piel exterior de aluminio del LM. A pesar de esto, la tripulación descubrió que los sistemas de la nave espacial estaban funcionando nominalmente. Después de la inspección del LM, la tripulación revisó las listas de verificación y los procedimientos para los días siguientes antes de su llegada y la quema de inserción en la órbita lunar (LOI). El piloto del módulo de mando Mattingly informó de "bloqueo de cardán", lo que significa que el sistema para realizar un seguimiento de la actitud de la nave ya no era preciso. Mattingly tuvo que realinear el sistema de guía usando el Sol y la Luna. Al final del segundo día, el Apolo 16 estaba a unos 260 000 kilómetros (140 000 millas náuticas) de la Tierra.
Cuando los astronautas se despertaron para el tercer día de vuelo, la nave espacial estaba a unos 291 000 kilómetros (157 000 nmi) de la Tierra. La velocidad de la nave disminuyó constantemente, ya que aún no había alcanzado la esfera lunar de influencia gravitatoria. La primera parte del día tres fue en gran parte limpieza, mantenimiento de naves espaciales e intercambio de informes de estado con Mission Control en Houston. La tripulación realizó el experimento de destellos de luz de Apolo, o ALFMED, para investigar los 'destellos de luz'. que fueron vistos por los astronautas lunares del Apolo cuando la nave espacial estaba oscura, independientemente de si sus ojos estaban abiertos. Se pensaba que esto era causado por la penetración en el ojo de partículas de rayos cósmicos. Durante la segunda mitad del día, Young y Duke ingresaron nuevamente al módulo lunar para encenderlo y verificar sus sistemas, y realizar tareas de limpieza en preparación para el alunizaje. Se encontró que los sistemas estaban funcionando como se esperaba. Después de esto, la tripulación se puso sus trajes espaciales y ensayó los procedimientos que se utilizarían el día del aterrizaje. Justo antes del final del tercer día de vuelo a las 59 horas, 19 minutos y 45 segundos después del despegue, mientras se encontraba a 330 902 kilómetros (178 673 nmi) de la Tierra y a 62 636 kilómetros (33 821 nmi) de la Luna, la velocidad de la nave espacial comenzó a aumentar. a medida que aceleraba hacia la Luna después de entrar en la esfera de influencia lunar.
Después de despertar el cuarto día de vuelo, la tripulación comenzó los preparativos para la maniobra LOI que los llevaría a la órbita. A una altitud de 20.635 kilómetros (11.142 nmi), la cubierta de la bahía del módulo de instrumentos científicos (SIM) fue desechada. A poco más de 74 horas de iniciada la misión, la nave espacial pasó detrás de la Luna, perdiendo temporalmente el contacto con el Control de la Misión. Mientras estaba en el otro lado, el SPS ardió durante 6 minutos y 15 segundos, frenando la nave espacial en una órbita con un punto bajo (pericinthion) de 58,3 y un punto alto (apocynthion) de 170,4 millas náuticas (108,0 y 315,6 km, respectivamente). Después de ingresar a la órbita lunar, la tripulación comenzó los preparativos para la maniobra de Inserción de Órbita de Descenso (DOI) para modificar aún más la trayectoria orbital de la nave espacial. La maniobra fue exitosa, reduciendo el pericinthion de la nave a 19,8 kilómetros (10,7 nmi). El resto del día de vuelo cuatro se dedicó a realizar observaciones y prepararse para la activación del módulo lunar, el desacoplamiento y el aterrizaje al día siguiente.
Superficie lunar
La tripulación continuó preparándose para la activación del módulo lunar y el desacoplamiento poco después de despertarse para comenzar el quinto día de vuelo. El brazo que extendía el espectrómetro de masas en la bahía SIM estaba atascado, semidesplegado. Se decidió que Young y Duke inspeccionarían visualmente la barrera después de desacoplar el LM del CSM. Entraron en el LM para la activación y verificación de los sistemas de la nave espacial. A pesar de ingresar al LM 40 minutos antes de lo previsto, completaron los preparativos solo 10 minutos antes debido a numerosos retrasos en el proceso. Con los preparativos terminados, desacoplaron 96 horas, 13 minutos, 31 segundos en la misión.
Para el resto de las dos artesanías' pasa sobre el lado cercano de la Luna, Mattingly se preparó para cambiar a Casper a una órbita casi circular más alta, mientras que Young y Duke prepararon a Orion para el descenso a la superficie lunar. En este punto, durante las pruebas del motor de cohete orientable del CSM en preparación para el encendido para modificar la órbita de la nave, Mattingly detectó oscilaciones en el sistema de cardán de respaldo del motor SPS. De acuerdo con las reglas de la misión, bajo tales circunstancias, Orion debía volver a acoplarse con Casper, en caso de que el Control de la Misión decidiera abortar el alunizaje y utilizar el módulo lunar. motores para el viaje de regreso a la Tierra. En cambio, las dos naves mantuvieron su posición, manteniendo posiciones cercanas entre sí. Después de varias horas de análisis, los controladores de la misión determinaron que se podía solucionar el mal funcionamiento y que Young y Duke podían continuar con el aterrizaje.
El descenso motorizado a la superficie lunar comenzó con unas seis horas de retraso. Debido al retraso, Young y Duke comenzaron su descenso a la superficie a una altitud superior a la de cualquier misión anterior, a 20,1 kilómetros (10,9 nmi). Después de descender a una altitud de unos 4000 m (13 000 pies), Young pudo ver el lugar de aterrizaje en su totalidad. La aceleración del motor de aterrizaje del LM se produjo a tiempo y la nave espacial se inclinó hacia su orientación de aterrizaje a una altitud de 7200 pies (2200 m). El LM aterrizó 890 pies (270 m) al norte y 200 pies (60 m) al oeste del lugar de aterrizaje planificado a las 104 horas, 29 minutos y 35 segundos de iniciada la misión, a las 2:23:35 UTC del 21 de abril (8: 23:35 pm del 20 de abril en Houston). La disponibilidad del vehículo itinerante lunar hizo que su distancia desde el punto objetivo fuera trivial.
Después de aterrizar, Young y Duke comenzaron a apagar algunos de los sistemas del LM para conservar la energía de la batería. Al completar sus procedimientos iniciales, la pareja configuró Orion para su estadía de tres días en la superficie lunar, se quitaron los trajes espaciales y tomaron observaciones geológicas iniciales del lugar de aterrizaje inmediato. Luego se acomodaron para su primera comida en la superficie. Después de comer, prepararon la cabaña para dormir. El retraso en el aterrizaje causado por el mal funcionamiento del motor principal del CSM requirió modificaciones significativas en el programa de la misión. El Apolo 16 pasaría un día menos en la órbita lunar después de que se completara la exploración de la superficie para permitir a la tripulación amplios márgenes en caso de que surgieran más problemas. Para mejorar el horario de sueño de Young y Duke, el tercer y último paseo lunar de la misión se redujo de siete a cinco horas.
Primer paseo lunar
Después de despertarse el 21 de abril, Young y Duke desayunaron y comenzaron los preparativos para la primera actividad extravehicular (EVA), o caminata lunar. Después de que la pareja se pusiera y presurizara sus trajes espaciales y despresurizara la cabina del módulo lunar, Young salió al "porche" del LM, una pequeña plataforma encima de la escalera. Duke le entregó a Young una bolsa de basura llena de basura para que la desechara en la superficie. Luego, Young bajó la bolsa de transferencia de equipos (ETB), que contenía equipos para usar durante la EVA, a la superficie. Young descendió la escalera y, al pisar la superficie lunar, se convirtió en el noveno ser humano en caminar sobre la Luna. Al pisar la superficie, Young expresó sus sentimientos acerca de estar allí: "Ahí estás: Descartes misterioso y desconocido". llanuras de las tierras altas. El Apolo 16 va a cambiar tu imagen. Estoy seguro de que me alegro de que se hayan vuelto viejos. Brer Rabbit, aquí, de vuelta en el campo de brezos al que pertenece." Duke pronto descendió la escalera y se unió a Young en la superficie, convirtiéndose en la décima persona en caminar sobre la Luna. Duke tenía entonces 36 años; ningún ser humano más joven ha caminado jamás sobre la superficie lunar (a partir de 2021). Duke expresó su entusiasmo y le dijo a CAPCOM Anthony England: “¡Fantástico! ¡Oh, ese primer pie en la superficie lunar es genial, Tony! La primera tarea de la pareja en el paseo lunar fue descargar el vehículo itinerante lunar, la cámara/espectrógrafo ultravioleta lejano y otros equipos. Esto se hizo sin problemas. Al conducir por primera vez el rover lunar, Young descubrió que la dirección trasera no funcionaba. Alertó a Mission Control sobre el problema antes de configurar la cámara de televisión, después de lo cual Duke erigió la bandera de los Estados Unidos. Durante las operaciones en la superficie lunar, el Comandante Young siempre conducía el rover, mientras que el Piloto del Módulo Lunar Duke ayudaba con la navegación; esta fue una división de responsabilidades utilizada consistentemente a lo largo de las misiones J de Apolo.
La siguiente tarea del día fue implementar el ALSEP; mientras estacionaban el rover lunar, en el que estaba montada la cámara de televisión, para observar el despliegue, la dirección trasera comenzó a funcionar. Después del despliegue de ALSEP, recogieron muestras en las inmediaciones. Unas cuatro horas después del comienzo de EVA-1, montaron el vehículo lunar y se dirigieron a la primera parada geológica, Plum Crater, un cráter de 118 pies de ancho (36 m) en el borde del Flag Crater, a unos 240 m (790 pies) a través de. Allí, a una distancia de 1,4 km (0,87 mi) del LM, tomaron muestras de material en las inmediaciones, que los científicos creían que había penetrado a través de la capa superior de regolito hasta la Formación Cayley subyacente. Fue allí donde Duke recuperó, a pedido de Mission Control, la roca más grande devuelta por una misión Apolo, una brecha apodada Big Muley en honor al investigador principal de geología de la misión, William R. Muehlberger. La siguiente parada del día fue el cráter Buster, un pequeño cráter ubicado al norte del cráter Spook más grande, aproximadamente a 1,6 km (0,99 mi) del LM. Allí, Duke tomó fotografías de Stone Mountain y South Ray Crater, mientras Young desplegaba el LPM. En este punto, los científicos estaban comenzando a reconsiderar su hipótesis anterior a la misión de que Descartes había sido el escenario de una antigua actividad volcánica, ya que los dos astronautas aún no habían encontrado ningún material volcánico. Después de su parada en Buster, Young hizo un "Gran Premio" unidad de demostración del rover lunar, que Duke filmó con una cámara de cine de 16 mm. Esto se intentó en el Apolo 15, pero la cámara no funcionó correctamente. Luego de completar más tareas en el ALSEP, regresaron al LM para cerrar el moonwalk. Volvieron a entrar en el LM 7 horas, 6 minutos y 56 segundos después del inicio de la EVA. Una vez dentro, presurizaron la cabina del LM, realizaron una sesión informativa de media hora con los científicos del control de la misión y configuraron la cabina para el período de reposo.
Segundo paseo lunar
Despertándose tres minutos y medio antes de lo planeado, discutieron el cronograma de eventos del día con Houston. El objetivo principal de la segunda excursión lunar era visitar Stone Mountain para subir la pendiente de unos 20 grados para llegar a un grupo de cinco cráteres conocidos como "Cráteres Cinco". Condujeron hasta allí en el LRV, recorriendo 3,8 km (2,4 mi) desde el LM. A 152 m (499 pies) sobre el suelo del valle, la pareja se encontraba en la elevación más alta sobre el LM de cualquier misión Apolo. Se maravillaron con la vista (incluido South Ray) desde el lado de Stone Mountain, que Duke describió como 'espectacular', y luego recolectaron muestras en los alrededores. Después de pasar 54 minutos en la pendiente, subieron a bordo del vehículo lunar en ruta a la segunda parada del día, llamada Estación 5, un cráter de 20 m (66 pies) de ancho. Allí, esperaban encontrar material de Descartes que no hubiera sido contaminado por la eyección del cráter South Ray, un gran cráter al sur del lugar de aterrizaje. Las muestras que recogieron allí, aunque todavía no se sabe con certeza su origen, son, según el geólogo Wilhelms, 'una apuesta razonable para ser Descartes'.
La siguiente parada, la Estación 6, fue un cráter en bloque de 10 m de ancho (33 pies), donde los astronautas creían que podrían tomar muestras de la Formación Cayley, como lo demuestra el suelo más firme que se encontró allí. Pasando por alto la estación siete para ahorrar tiempo, llegaron a la estación 8 en el flanco inferior de Stone Mountain, donde tomaron muestras de material en un rayo del cráter South Ray durante aproximadamente una hora. Allí recolectaron brechas blancas y negras y rocas cristalinas más pequeñas ricas en plagioclasa. En la Estación 9, un área conocida como 'Lote vacante', que se creía que estaba libre de material expulsado de South Ray, pasaron unos 40 minutos recolectando muestras. Veinticinco minutos después de salir del Lote Baldío, llegaron a la última parada del día, a medio camino entre el sitio de ALSEP y el LM. Allí, excavaron un núcleo doble y realizaron varias pruebas con penetrómetro a lo largo de una línea que se extiende 50 m (160 pies) al este del ALSEP. A pedido de Young y Duke, el paseo lunar se extendió diez minutos. Después de regresar al LM para concluir la segunda excursión lunar, volvieron a subir a la cabina de la lancha de aterrizaje, sellando y presurizando el interior después de 7 horas, 23 minutos, y 26 segundos de tiempo de EVA, rompiendo un récord que se había establecido en el Apolo 15. Después de comer y continuar con un informe sobre las actividades del día con Mission Control, reconfiguraron la cabina LM y se prepararon para el período de sueño..
Tercer paseo lunar
El séptimo día de vuelo fue su tercer y último día en la superficie lunar, volviendo a la órbita para reunirse con Mattingly en el CSM después del paseo lunar del día. Durante la tercera y última excursión lunar, debían explorar el cráter North Ray, el más grande de todos los cráteres que había visitado cualquier expedición Apolo. Después de salir de Orion, la pareja se dirigió al cráter North Ray. El viaje fue más suave que el del día anterior, ya que los cráteres eran menos profundos y las rocas menos abundantes al norte del lugar de aterrizaje inmediato. Después de pasar el cráter Palmetto, las rocas se hicieron gradualmente más grandes y abundantes a medida que se acercaban a North Ray en el vehículo lunar. Al llegar al borde del cráter North Ray, estaban a 4,4 km (2,7 mi) del LM. Después de su llegada, el dúo tomó fotografías del cráter de 1 km (0,62 mi) de ancho y 230 m (750 pies) de profundidad. Visitaron una gran roca, más alta que un edificio de cuatro pisos, que se conoció como 'House Rock'. Las muestras obtenidas de esta roca dieron el golpe final a la hipótesis volcánica previa a la misión, demostrando que era incorrecta. House Rock tenía numerosas marcas similares a agujeros de bala donde los micrometeoroides del espacio habían impactado en la roca.
Alrededor de 1 hora y 22 minutos después de llegar al cráter de North Ray, partieron hacia la estación 13, un gran campo de rocas a aproximadamente 0,5 km (0,31 mi) de North Ray. En el camino, establecieron un récord de velocidad lunar, viajando a una velocidad estimada de 17,1 kilómetros por hora (10,6 mph) cuesta abajo. Llegaron a una roca de 3 m (9,8 pies) de altura, a la que llamaron "Shadow Rock". Aquí, tomaron muestras de suelo permanentemente sombreado. Durante este tiempo, Mattingly estuvo preparando el CSM en previsión de su regreso aproximadamente seis horas después. Después de tres horas y seis minutos, regresaron al LM, donde completaron varios experimentos y descargaron el rover. A poca distancia del LM, Duke colocó una fotografía de su familia y un medallón conmemorativo de la Fuerza Aérea en la superficie. Young condujo el rover hasta un punto a unos 90 m (300 pies) al este del LM, conocido como el 'sitio VIP' para que su cámara de televisión, controlada remotamente por Mission Control, pudiera observar el despegue del Apolo 16 desde la Luna. Luego volvieron a ingresar al LM después de una excursión final de 5 horas y 40 minutos. Después de presurizar la cabina del LM, la tripulación comenzó a prepararse para regresar a la órbita lunar.
Actividades en solitario
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Después de que Orion fuera autorizado para el intento de aterrizaje, Casper maniobró y Mattingly realizó un encendido que llevó su nave espacial a una órbita de 98,3 kilómetros; 61,1 millas (53,1 nmi) por 125,6 kilómetros; 78,0 millas (67,8 nmi) en preparación para su trabajo científico. El SM llevaba un conjunto de instrumentos científicos en su bahía SIM, similar a los que llevaba el Apolo 15. Mattingly había compilado una apretada agenda para operar los diversos instrumentos de la bahía SIM, una que se volvió aún más ocupada una vez que Houston decidió traer el Apolo 16 a casa un día antes., ya que los directores de vuelo buscaban recuperar el tiempo perdido.
Su trabajo se vio obstaculizado por varios fallos de funcionamiento: cuando se encendió la cámara panorámica, pareció consumir tanta energía de uno de los sistemas eléctricos del CSM que inició la alarma maestra de la nave espacial. Se apagó de inmediato, aunque análisis posteriores indicaron que el drenaje podría haber sido de los calentadores de la nave espacial, que se encendieron al mismo tiempo. Su trabajo también se vio obstaculizado por el retraso en el comienzo del trabajo científico orbital de Casper y el regreso temprano a la Tierra, y por un mal funcionamiento que resultó en la sobreexposición de muchas de las fotografías. Sin embargo, logró tomar una fotografía del área de Descartes en la que se ve Orión. El brazo del espectrómetro de masas no se retrajo por completo después de su extensión inicial, como sucedió en el Apolo 15, aunque se retrajo lo suficiente como para permitir que el motor SPS se disparara de manera segura cuando Casper maniobró alejándose de Orion. antes de que el LM comenzara su intento de alunizaje. Aunque el espectrómetro de masas pudo operar de manera efectiva, se quedó cerca de su posición completamente desplegada antes de la quema que precedió al encuentro y tuvo que ser desechado. Los científicos esperaban complementar los datos lunares obtenidos con más en la costa transterrestre, pero en su lugar podrían usarse los datos del Apolo 15. La cámara de mapeo tampoco funcionó a la perfección; un análisis posterior descubrió que tenía problemas con su protector antideslumbrante. Los cambios en el plan de vuelo hicieron que algunas áreas de la superficie lunar que se suponía iban a ser fotografiadas no pudieran serlo; además, varias imágenes estaban sobreexpuestas. El altímetro láser, diseñado para medir con precisión la altitud de la nave espacial, perdió precisión lentamente debido a la potencia reducida y finalmente falló justo antes de que se usara por última vez.
Regreso a la Tierra
Ocho minutos antes de la salida planificada de la superficie lunar, CAPCOM James Irwin notificó a Young y Duke de Mission Control que iban a despegar. Dos minutos antes del lanzamiento, activaron el "Master Arm" y luego el interruptor "Cancelar etapa" botón, causando pequeñas cargas explosivas para separar la etapa de ascenso de la etapa de descenso, con cables que conectan los dos cortados por un mecanismo similar a una guillotina. En el momento preprogramado, hubo despegue y la etapa de ascenso se alejó de la Luna, mientras la cámara a bordo del LRV seguía los primeros momentos del vuelo. Seis minutos después del despegue, a una velocidad de unos 5000 kilómetros por hora (3100 mph), Young y Duke alcanzaron la órbita lunar. Young y Duke se encontraron con éxito y volvieron a acoplarse con Mattingly en el CSM. Para minimizar la transferencia de polvo lunar de la cabina del LM al CSM, Young y Duke limpiaron la cabina antes de abrir la escotilla que separa las dos naves espaciales. Después de abrir la escotilla y reunirse con Mattingly, la tripulación transfirió las muestras que Young y Duke habían recolectado en la superficie al CSM para transferirlas a la Tierra. Una vez completadas las transferencias, la tripulación dormiría antes de deshacerse de la etapa de ascenso del módulo lunar vacío al día siguiente, cuando se estrellaría intencionalmente contra la superficie lunar para calibrar el sismómetro que Young y Duke habían dejado en la superficie.
Al día siguiente, después de que se completaron las comprobaciones finales, se descartó la etapa de ascenso del LM gastada. Probablemente debido a que la tripulación no activó cierto interruptor en el LM antes de sellarlo, se derrumbó después de la separación. La NASA no pudo controlarlo y no ejecutó el encendido del cohete necesario para la salida de órbita intencional de la nave. La etapa de ascenso finalmente se estrelló contra la superficie lunar casi un año después de la misión. La siguiente tarea de la tripulación, después de desechar la etapa de ascenso del módulo lunar, fue lanzar un subsatélite a la órbita lunar desde la bahía de instrumentos científicos del CSM. La quema para alterar la órbita del CSM a la deseada para el subsatélite había sido cancelada; como resultado, el subsatélite duró poco más de un mes en órbita, mucho menos que el año previsto. Poco menos de cinco horas después de la liberación del subsatélite, en la órbita 65 del CSM alrededor de la Luna, el motor principal del sistema de propulsión de servicio se volvió a encender para impulsar la nave en una trayectoria que la devolvería a la Tierra. El motor SPS realizó el encendido sin problemas a pesar del mal funcionamiento que había retrasado su aterrizaje varios días antes.
Durante el regreso a la Tierra, Mattingly realizó un EVA de 83 minutos para recuperar casetes de película de las cámaras en la bahía SIM, con la ayuda de Duke, quien permaneció en la escotilla del módulo de comando. Aproximadamente a 173 000 millas náuticas (199 000 mi; 320 000 km) de la Tierra, fue el segundo lugar en el "espacio profundo" EVA en la historia, realizado a gran distancia de cualquier cuerpo planetario. A partir de 2022, sigue siendo uno de los tres EVA de este tipo, todos realizados durante las misiones J de Apolo en circunstancias similares. Durante la EVA, Mattingly montó un experimento biológico, el Dispositivo de Evaluación de Ecología Microbiana (MEED), un experimento exclusivo del Apolo 16, para evaluar la respuesta de los microbios al entorno espacial. La tripulación llevó a cabo varias tareas de limpieza y mantenimiento a bordo de la nave espacial y comió antes de concluir el día.
El penúltimo día del vuelo se dedicó en gran medida a realizar experimentos, además de una conferencia de prensa de veinte minutos durante la segunda mitad del día. Durante la conferencia de prensa, los astronautas respondieron preguntas relacionadas con varios aspectos técnicos y no técnicos de la misión preparada y listada por prioridad en el Centro de Naves Espaciales Tripuladas en Houston por los periodistas que cubrían el vuelo. Además de numerosas tareas de limpieza, los astronautas prepararon la nave espacial para su reingreso a la atmósfera al día siguiente. Al final del último día completo de la tripulación en el espacio, la nave espacial estaba aproximadamente a 143 000 kilómetros (77 000 nmi) de la Tierra y se acercaba a una velocidad de aproximadamente 2100 metros por segundo (7000 pies/s).
Cuando CAPCOM Inglaterra emitió la llamada de atención a la tripulación para su último día en el espacio, el CSM estaba a unas 45 000 millas náuticas (83 000 km) de la Tierra, viajando a poco más de 2700 m/s (9000 ft/s). Un poco más de tres horas antes del amerizaje en el Océano Pacífico, la tripulación realizó un encendido de corrección de rumbo final, utilizando los propulsores de la nave espacial para cambiar su velocidad en 0,43 m/s (1,4 pies/s). Aproximadamente diez minutos antes de la reentrada en la atmósfera terrestre, el módulo de mando en forma de cono que contenía a los tres tripulantes se separó del módulo de servicio, que se quemaría durante la reentrada. A las 265 horas y 37 minutos de iniciada la misión, a una velocidad de aproximadamente 11 000 m/s (36 000 pies/s), el Apolo 16 comenzó la reentrada en la atmósfera. En su punto máximo, la temperatura del escudo térmico estaba entre 2200 y 2480 °C (4000 y 4500 °F). Después de desplegar con éxito el paracaídas y menos de 14 minutos después de que comenzara el reingreso, el módulo de comando cayó en el Océano Pacífico a 350 kilómetros (189 nmi) al sureste de la isla de Kiritimati 265 horas, 51 minutos, 5 segundos después del despegue. La nave espacial y su tripulación fueron recuperadas por el portaaviones USS Ticonderoga. Los astronautas estaban a salvo a bordo del Ticonderoga 37 minutos después del amerizaje.
Resultados científicos y secuelas
El análisis científico de las rocas traídas a la Tierra confirmó que la Formación Cayley no era de naturaleza volcánica. Había menos certeza con respecto a la Formación Descartes, ya que no estaba claro si alguna de las rocas provenía de allí. No había evidencia que mostrara que Stone Mountain era volcánica. Una de las razones por las que se seleccionó a Descartes fue que era visualmente diferente de los sitios de aterrizaje anteriores del Apolo, pero las rocas de allí demostraron estar estrechamente relacionadas con las de la Formación Fra Mauro, el sitio de aterrizaje del Apolo 14. Los geólogos se dieron cuenta de que estaban tan seguros de que Cayley era volcánica, que no habían estado abiertos a puntos de vista disidentes y que habían confiado demasiado en los análogos de la Tierra, un modelo defectuoso porque la Luna no comparte gran parte de la Tierra.;s historia geológica. Llegaron a la conclusión de que hay pocas o ninguna montaña volcánica en la Luna. Estas conclusiones fueron informadas por las observaciones de Mattingly, el primer CMP en usar binoculares en sus observaciones, quien había visto que, desde la perspectiva de la órbita lunar, no había nada distintivo en la Formación Descartes: encajaba perfectamente con la estructura Mare Imbrium. Otros resultados obtenidos del Apolo 16 incluyeron el descubrimiento de dos nuevos cinturones de auroras alrededor de la Tierra.
Después de la misión, Young y Duke sirvieron como respaldo para el Apolo 17, y Duke se retiró de la NASA en diciembre de 1975. Young y Mattingly volaron el transbordador espacial: Young, quien se desempeñó como astronauta jefe de 1974 a 1987, comandó el primer La misión del transbordador espacial, STS-1 en 1981, así como la STS-9 en 1983, convirtiéndose en la última misión en la primera persona en viajar al espacio seis veces. Se retiró de la NASA en 2004. Mattingly también comandó dos veces las misiones del transbordador, STS-4 (1982) y STS-51-C (1985), antes de retirarse de la NASA en 1985.
Ubicaciones de naves espaciales y otros equipos
El Ticonderoga entregó el módulo de comando del Apolo 16 a la Estación Aeronaval de North Island, cerca de San Diego, California, el viernes 5 de mayo de 1972. El lunes 8 de mayo, el equipo de servicio terrestre se utilizado para vaciar el combustible del sistema de control de reacción tóxica residual en los tanques del módulo de comando explotó en un hangar de la Estación Aérea Naval. Cuarenta y seis personas fueron enviadas al hospital por 24 a 48 horas' observación, la mayoría sufre de inhalación de humos tóxicos. El más gravemente herido fue un técnico que sufrió una fractura de rótula al volcarle un carro. Se abrió un agujero en el techo del hangar a 250 pies de altura; unas 40 ventanas en el hangar quedaron destrozadas. El módulo de mando sufrió un corte de tres pulgadas en un panel.
El módulo de comando del Apolo 16 Casper está en exhibición en la U.S. Space & Rocket Center en Huntsville, Alabama, luego de una transferencia de propiedad de la NASA al Smithsonian en noviembre de 1973. La etapa de ascenso del módulo lunar se separó del CSM el 24 de abril de 1972, pero la NASA perdió el control. Estuvo en órbita alrededor de la Luna durante aproximadamente un año. Su sitio de impacto sigue siendo desconocido. El S-IVB se estrelló deliberadamente contra la Luna. Sin embargo, debido a una falla de comunicación antes del impacto, se desconocía la ubicación exacta hasta enero de 2016, cuando fue descubierto dentro de Mare Insularum por el Lunar Reconnaissance Orbiter, aproximadamente a 260 km (160 mi) al suroeste del cráter Copernicus.
Duke dejó dos objetos en la Luna, y los fotografió mientras estaba allí. Uno es un retrato fotográfico de su familia en una caja de plástico. El reverso de la foto está firmado por la familia de Duke y lleva este mensaje: "Esta es la familia del astronauta Duke del planeta Tierra". Aterrizó en la Luna, abril de 1972." El otro artículo fue una medalla conmemorativa emitida por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, que celebraba su 25 aniversario en 1972. Se llevó dos medallas, dejó una en la Luna y donó la otra al Museo Nacional de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en Wright. -Base de la Fuerza Aérea de Patterson en Ohio.
En 2006, poco después de que el huracán Ernesto afectara a Bath, Carolina del Norte, Kevin Schanze, de once años, descubrió un trozo de metal en el suelo cerca de su casa en la playa. Schanze y un amigo descubrieron un "sello" en la hoja de metal plana de 91 centímetros (36 pulgadas), que luego de una inspección más detallada resultó ser una copia descolorida de la insignia de la misión Apolo 16. Más tarde, la NASA confirmó que el objeto era una pieza de la primera etapa del Saturno V que había lanzado el Apolo 16 al espacio. En julio de 2011, después de devolver los escombros a pedido de la NASA, a Schanze, de 16 años, se le dio un recorrido de acceso total al Centro Espacial Kennedy y asientos VIP para el lanzamiento de STS-135, la misión final. del programa del transbordador espacial.
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