在他們的火箭將他們送入圍繞地球的停泊軌道后,第三級火箭重新點火,將他們送上了登月之路。在為期三天的順利登月后,約翰·楊、馬丁利和杜克于4月19日抵達(dá)月球軌道,準(zhǔn)備登陸和探索笛卡爾高地,并從月球軌道進(jìn)行科學(xué)觀測。
阿波羅16號發(fā)射的終端倒計時于4月14日開始,在進(jìn)行過程中沒有出現(xiàn)任何重大問題。KSC發(fā)射控制中心(LCC)1號發(fā)射室的工程師們對倒計時的所有方面進(jìn)行了監(jiān)控,包括對土星5號火箭進(jìn)行最后的加注燃料。約翰·楊、馬丁利和杜克吃了他們傳統(tǒng)的牛排和雞蛋早餐,然后穿上他們的宇航服,乘坐Astrovan車前往39A發(fā)射臺,在那里他們登上了他們的航天器——指揮艙(CM)卡斯帕。
約翰·楊坐在左邊的位置上,杜克坐在右邊,最后馬丁利在中間落座。數(shù)以千計的觀眾聚集在KSC附近的海灘上,觀看發(fā)射。時任美國副總統(tǒng)皮羅·西奧多·阿格紐來到發(fā)射室的觀禮臺,與美國宇航局高級管理人員一起觀看發(fā)射。
倒計時繼續(xù)順利進(jìn)行,為發(fā)射提供了完美的天氣。1972年4月16日(美國東部時間)下午12點54分,以770萬磅的推力升空。阿波羅16號宇航員搭乘土星5號火箭升空。在第一個動作的十秒鐘后,火箭離開了發(fā)射塔,任務(wù)責(zé)任從KSC的1號發(fā)射室轉(zhuǎn)移到載人航天器中心的任務(wù)控制中心(MCC),即現(xiàn)在休斯頓的NASA約翰遜航天中心。
在發(fā)射控制中心,飛行主管Eugene F. Kranz帶領(lǐng)他的白隊控制員監(jiān)控這一階段的任務(wù),NASA宇航員C. Gordon Fullerton擔(dān)任太空艙通訊員(capcom),即在飛行中直接與機(jī)組人員交談的人。在燃燒了2分42秒并將火箭提升到40英里的高度后,第一級發(fā)動機(jī)關(guān)閉,該級被拋棄。
第二級繼續(xù)為上升提供動力,直到9分20秒,使航天器幾乎進(jìn)入軌道,這時它也被拋棄了,第三級接手。它燃燒了兩分半鐘,將阿波羅16號送入圍繞地球的105英里高的圓形停放軌道。宇航員們隨后處于失重狀態(tài),約翰·楊熱情地報告說:“孩子,在這里看著窗外,真是太美了。它真的很奇妙。這東西像寶石一樣工作。”
在接下來的兩個半小時里,阿波羅16號仍然與土星5號的第三級相連,圍繞地球運行。約翰·楊、馬丁利和杜克摘掉了他們的頭盔和手套,但仍穿著宇航服。他們與任務(wù)控制中心一起確定,所有的機(jī)載系統(tǒng)都在正常工作,他們可以繼續(xù)進(jìn)行跨月噴射(TLI),這是土星5號第三級的第二次燃燒,將他們送出地球軌道,前往月球。發(fā)動機(jī)點火并燃燒了5分51秒,將阿波羅16號的速度提高到每小時24,229英里,開始為期三天的登月之旅。
在第三級發(fā)動機(jī)關(guān)閉25分鐘后,F(xiàn)ullerton向機(jī)組人員宣布他們“開始”進(jìn)行換位和對接操作。6分鐘后,在距離地球4200多英里的地方,馬丁利將指揮和服務(wù)艙卡斯帕與仍然容納獵戶座登月艙(LM)的廢舊級分離。他把卡斯帕移到60英尺以外,然后把它轉(zhuǎn)過來,開始了會合過程。
杜克在窗口設(shè)置了一個攝像頭,任務(wù)控制中心收到了他們慢慢接近登月艙的圖像,同時還有杜克所說的"十萬個微粒"隨行,很可能是登月艙的油漆片。17分鐘后,馬丁利將兩個航天器放在一起,實現(xiàn)了軟對接。然后,鎖扣將二者連接起來,完成了硬對接。對接演習(xí)結(jié)束時,在升空后不到三個半小時,阿波羅16號已經(jīng)離開地球7800多英里了。
當(dāng)機(jī)組人員睡覺時,在任務(wù)控制中心,飛行主管Kranz和他的白隊控制員重新回到了他們的控制臺,宇航員 Anthony W. “Tony” England 成為新的指揮員。經(jīng)過一個安靜的夜晚,機(jī)組人員醒來,現(xiàn)在距離地球11.3萬英里。當(dāng)天的第一項活動是啟動流體電泳演示實驗,以評估在太空中使用電泳分離細(xì)胞和大分子的可行性。當(dāng)天晚些時候, Frank的橙色小組的控制員與Peterson 作為capcom恢復(fù)了他們的控制臺,以幫助宇航員進(jìn)行中段修正(MCC-2)機(jī)動,2萬磅推力的服務(wù)推進(jìn)系統(tǒng)(SPS)發(fā)動機(jī)的兩秒鐘燃燒,將最接近月球的點從135英里降低到82英里,這是月球軌道插入(LOI)的正確高度。楊和杜克啟動了獵戶座登月艙,花了大約兩個小時來激活和檢查其系統(tǒng),并轉(zhuǎn)移膠片盒等物品。馬丁利在獵戶座內(nèi)部進(jìn)行了短暫的訪問,看了一眼。Philip C. Shaffer,一位被分配到Skylab項目的飛行主管,開始了他的第一班工作,他和他的紫色團(tuán)隊來上夜班,Hartsfield再次擔(dān)任隊長。楊、馬丁利和杜克進(jìn)入了夢鄉(xiāng),隨后他們距離地球162000英里。
宇航員們開始了他們在太空中的第三天,距離地球已經(jīng)有176,000英里。這一天的實驗之一是尋求獲得更多關(guān)于許多登月宇航員所看到的光閃的信息。楊、杜克和馬丁利都戴上了Light Flash Moving Emulsion Detector 實驗的頭盔和面罩,并向任務(wù)控制中心報告他們看到的任何光閃的類型、頻率和顏色。飛行主管Shaffer決定,他們可以跳過計劃中的第三次MCC,因為他們的軌跡仍然是高度精確的。楊和杜克再次啟動獵戶座,在著陸日的程序演練中,他們穿上宇航服,不戴頭盔和手套,并練習(xí)通過對接隧道進(jìn)行轉(zhuǎn)移。在他們的晚餐中,所有三名宇航員都測試了為Skylab計劃計劃的食品和包裝,如扣蓋罐、鹽包、帶勺子的食品包裝和塑料波紋管飲料容器。在宇航員入睡前不久,他們越過了標(biāo)志著地球和月球引力影響范圍之間過渡的無形邊界,阿波羅16號開始加速向其目標(biāo)前進(jìn)。當(dāng)船員們進(jìn)入夢鄉(xiāng)時,他們與月球之間只有38,700英里的距離。
當(dāng)楊、馬丁利和杜克醒來開始他們在太空中的第四天時,他們已經(jīng)將與月球的距離拉近到只有22,200英里。由于航天器繼續(xù)保持穩(wěn)定的軌道,任務(wù)控制中心再次取消了計劃中的航向修正機(jī)動。宇航員們拋棄了覆蓋在服務(wù)艙內(nèi)科學(xué)儀器模塊(SIM)艙的面板。在發(fā)射和月球海岸期間,這個5×9英尺的面板,有時被稱為世界上最大的鏡頭蓋,保護(hù)了相機(jī)和其他儀器以及SIM艙中的一個可部署的子衛(wèi)星,用于從軌道上研究月球及其環(huán)境。
幾個小時后,就像以前的月球任務(wù)一樣,阿波羅16號消失在月球前緣的后面,與任務(wù)控制中心的通信也如期停止。阿波羅 16 號在離開地球 74 小時 28 分鐘后,在月球后面啟動了SPS引擎,持續(xù)了6分14秒,進(jìn)入了繞月運行的橢圓軌道。
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