Fél évszázaddal ezelőtt, 1972. decemberében az Apollo-17 útjával befejeződött az emberes holdraszállások első korszaka. A Hold kutatása a felszínén tevékenykedő űrhajósokkal több mint 50 éves szünet után az Artemis programban folytatódik, tehát hamarosan visszatérünk a Holdra!
Ötven évvel ezelőtt, 1972. december 7-én 05:33:00 világidőkor a floridai Kennedy Űrközpontból az LC-39-A kilövőpadról (LC: Launch Complex) a Saturn V (aktuális sorozatszám: SA-512) hordozórakéta segítségével három amerikai űrhajóssal útnak indult az Apollo-program utolsó holdexpedíciója, az Apollo-17. (Az amerikai űrkikötő elnevezése 1963-1973 Cape Kennedy volt – John F. Kennedy elnök emlékére, aki az amerikai holdprogramot meghirdette. Az Apollo-program befejeződése után visszakapta az eredeti spanyol eredetű nevét: Cape Canaveral.
Az Apollo-17 szerviz- és parancsnoki moduljának hívójele „America” volt, a holdkomp (Lunar Module, LM) hívójele „Challenger” volt. Az Apollo-17 is vitt magával holdautót (Lunar Roving Vehicle, LRV) az egyre hosszabb felderítő utak megtételéhez és a begyűjtött egyre nagyobb mennyiségű kőzetanyag holdkomphoz szállításához. Ezzel szintet lépett az Apollo-program: ekkor kezdetét vették az úgynevezett „J” típusú küldetések („A”-„J” betűkkel jelölve a misszió minősítését, nehézségét, a feladatok sokféleségét). A „J” típusú missziók jelentik a tovább bővített, tudományos célú leszállást a Holdon, holdjáró alkalmazását és három, megnövelt idejű holdséta teljesítését. Az Apollo-17 is tehát egy „J” típusú holdi küldetés volt.
Az Apollo-17 parancsnoka, Eugene A. Cernan (1934-2017) villamosmérnök, vadászpilóta, az amerikai haditengerészet tisztje, a holdexpedíción 38 éves volt és már két űrutazás állt mögötte: a Gemini 9A másodpilótája volt 1966-ban, majd az Apollo-10 holdkomp pilótája 1969 májusában, amikor a holdraszállás főpróbája során a holdkompot a Hold felszínét megközelítve próbálták ki a felszínre való leszállás nélkül. A parancsnoki modul pilótája Ronald E. Evans (1933-1990) villamosmérnök, az amerikai haditengerészet pilótája és tisztje 39 éves volt az Apollo-17 repülése során, ami egyben az első űrrepülése volt. Harrison H. Schmitt (sz. 1935) geológus 1964-ben szerzett PhD-t geológiából a Harvard Egyetemen és az Apollo-17 útján 37 éves volt. Az Apollo holdutazások során Schmitt volt az első tudós geológus, aki a Hold felszínére lépett és professzionális geológus szemmel közelről tanulmányozhatta égi kísérőnk felszínét. Eugene Cernan volt a 11. és Harrison Schmitt volt a 12. ember, aki a Holdon járt, illetve Schmitt volt az első civil foglalkozású, aki sétált égi kísérőnk felszínén. Az Apollo-11, 12, 14, 15, 16 öt sikeres expedícióval tíz ember jár már a Holdon az Apollo-17 útját megelőzően (az Apollo-13 szerencsésen végződött balesete miatt nem kerülhetett sor leszállásra a Holdon).
Eredetileg Eugene M. Shoemakert (1928-1997), a becsapódási kráterek
tanulmányozásában jártas űrgeológust jelölték ki az első tudósnak, aki a Hold felszínén végezhet geológiai kutatásokat, de később mellékvese problémái miatt nem folytathatta a felkészülést. Shoemaker a feleségével, Carolyn J. S. Shoemakerrel (1929-2021) együtt a palomar-hegyi obszervatóriumban több kisbolygót és üstököst is felfedezett – köztük a nevezetes D/Shoemaker-Levy 9 szétesett üstököst is, amelynek darabjai 1994-ben becsapódtak a Jupiterbe.
Mivel az Apollo-17 volt az utolsó Apollo-holdexpedíció és nyilvánvaló volt, hogy belátható ideig nem járnak űrhajósok a Holdon, ezért a leszállóhelyet nagyon gondosan választották meg tudományos és biztonsági szempontból egyaránt. Fontos szempont volt, hogy geológiailag érdekes terület legyen, ami a Hold ősi korszakáról adhat információt, illetve akár az egykoron végbement vagy akár fiatalabb, geológiai időskálán „friss” vulkáni aktivitásáról. Fontos volt, hogy a már a Holdon levő mérőállomások (ALSEP) hálózatához egy újabb helyszín kapcsolódjon be az adatok gyűjtésébe (lézertükrök, holdrengésjelző szeizmométerek, sugárzásmérők stb.). Ez esetben is fontos szempont volt, hogy kiválasztott területen biztonságos legyen a le- és felszállás, azaz elég nagy sima terület legyen a holdkomp leszállásához. Több igen érdekes terület is szóba került: a Tycho, Copernicus, Alphonsus, Gassendi kráterek, a Mare Humorum (Nedvesség Tengere) sötét területe, valamint a Mare Serenitatis (Derültség Tengere) is. Sőt a Hold tőlünk nem látható túlsó oldalán levő nagy Ciolkovszkij-kráter is szóba került, de akkor egy relé holdat is pályára kellett volna állítani a folyamatos rádiókapcsolat biztosítására, amire a NASA-nak már nem volt költségvetése.
Végül a Mare Serenitatis közvetlen szomszédságában, annak keleti pereménél levő Taurus-Littrow-völgy területét választották ki az Apollo-17 leszállóhelyéül. Bár a Földről már kisebb amatőrtávcsövekkel is megfigyelhető ez a terület, de igazából a Hold körül keringő Apollo-15 parancsnoki egységének pilótája, Alfred (Al) Worden fedezte fel és fényképezte le részletesen a kutatók számára. Itt megvolt minden, ami geológiailag érdekes, különösen a felszínre került ősi holdkéreg, ugyanis a Mare Serenitatis becsapódáskor felgyűrődő Taurus-hegység rejtheti az ősi holdkéreg anyagát.
A Magyar Csillagászati Egyesület Holdészlelő Szakcsoportja egyik állandó megfigyelési programja az „Észleljünk leszállóhelyeket” program, amely a Hold tőlünk látható oldalán a felszínre került űreszközök holdi környezetének vizuális megfigyelését vagy képfelvételekkel történő megörökítését tűzte ki célul különböző helyi megvilágítási viszonyok mellett. Természetesen a holdfelszínen levő űreszközöket egy földi távcső nem mutatja, de a holdi környezetük érdekes látványt jelent.
A Mare Serenitatis egy mintegy 740 km átmérőjű becsapódási medencén belül levő mintegy 640 km átmérőjű, az ősidőkben, a Hold nektári korszakában megszilárdult lávatenger. A Mare Serenitatis medencét egy kisbolygó becsapódása hozta létre 3,87 milliárd évvel ezelőtt a Naprendszer Kései Heves Bombázási (Late Heavy Bombardment, röv. LHB) korszakában, amikor a Naprendszerben igen gyakoriak voltak a nagy becsapódások. A lávatenger mintegy 150-200 millió évvel fiatalabb és 3-4 km-rel alacsonyabban fekszik a Hold átlagos rádiusza által meghatározott szinthez képest.
Az Apollo-17 1972. december 10-én 19:53:55 világidőkor állt holdkörüli pályára, a Hold felszíne felett mintegy 169 km magasságban. A pályát később mintegy 113 km felszín feletti közel körpályára változtatták.
Az Apollo-12, 14, 15, 16, és 17 holdexpedíciók Saturn S-IVB utolsó rakétafokozatai a Hold felszínébe csapódtak és mesterséges holdrengéseket váltottak ki, amelyeket a már korábban a felszínre szeizmométerek észleltek. Az Apollo-17 S-IVB rakétafokozata 1972. december 10-én 20:32:42.3 világidőkor csapódott be a holdrajzi nyugati hosszúság 12,31 fok, déli szélesség 4,21 fok koordinátájú helyen a Turner-krátertől délre a Lalande és Fra Mauro kráterek közötti területen (Rükl 43-as térkép).
Az Apollo-17 holdkompja 1972. december 11-én 19:54:58 világidőkor szállt le a Taurus-Littrow területen. A leszállóhely holdrajzi koordinátái: keleti hosszúság 30,7495 fok, északi szélesség 20,1639 fok (Rükl 25-ös térkép). Érdekesség, hogy az Apollo-17 leszállóhelyétől nem messze északra van a szovjet Luna-21 leszállóhelye a Le Monnier-kráterben (Rükl 25-ös térkép), amely a Lunohod-2 holdjárót szállította a Holdra 1973-ban.
A NASA LRO LROC kamerájával 2009-ben készített nagy felbontású képeken jól látszik az Apollo-17 holdkomp Holdon maradt leszálló része, valamint a holdautóval bejárt útvonalakon a keréknyomok is.
Az Apollo-17 űrhajósainak első holdautós útja (EVA-1) alkalmával az 520 méter átmérőjű Steno-Apollo-kráterig jutottak el (van egy nagyobb 31 km-es Steno-kráter is a Hold tőlünk nem látható oldalán). Az alábbi képen Harrison Schmitt a kőzeteket és holdport gyűjtő lapáttal látható. Az űrhajósok ecsetet és kefét is vittek magukkal, hogy a kellemetlenül tapadó holdportól megtisztítsák az űrruhát és eszközeiket (szerszámokat, műszereket, kamerákat, objektívlencséket) is.
Sziklákból, kőtömbökből is vettek mintát. A második holdautós felfedező úton (EVA-2) Harrison Schmitt egy speciális mintavevő rúddal vesz mintát egy kisebb sziklatömbből.
Az Apollo-17 űrhajósai is gyűjtöttek felszín alá hatoló fúrásokkal fúrómag-mintákat. Egy ilyen helyszínen készült videót láthatunk az alábbiakban:
Váratlan és meglepő felfedezés történt az Apollo-17 holdautója második útja (EVA-2) során, amikor a Shorty-kráter közelében a talajon narancssárga színű holdport (regolitot, apró kőzetszemcséket) fedeztek fel az űrhajósok.
A narancsszínű holdpor földi laboratóriumi vizsgálata azt mutatta, hogy narancsos-sárgás, illetve fekete gömböcskéket (szferulákat) tartalmaz. Az ásványi és elemi összetétele pedig a Hold ősi vulkáni tevékenységére, azon belül is kisebb kitörésekre, vulkáni „szökőkutakra”, fumarolákra utalnak. A fumarola (latin fumus, füst szóból ered) olyan nyílás az égitest felszínén, amelyen keresztül gázok törnek elő és az általuk szállított forró kőzetanyag-szemcsék szétterülnek a felszínen.
Az utóbbi években ismét megvizsgálták az Apollo holdexpedíciók által gyűjtött kőzetmintákat, amelyek között voltak érintetlen, nem vizsgált talaj- és fúrómag-minták is. Az Apollo-17 űrhajósai által hozott narancs színű talajmintát is megvizsgálták most, ami a Hold egykori vulkánossága részleteire derített fényt.
Például egy új tanulmányban 67 egyedi obszidiánmintát és olvadékzárványait vizsgálták – ezek az üveg kristályai közt megkötődött olvadt lávacseppek. Kitörés közben az olvadt lávából gáz formájában távozik a kén és más illékony anyagok – ezt nevezik a kigázosodás folyamatának, a zárványok viszont még ez előtti állapotukban őrzik meg az olvadt lávát, így képet kapunk az eredeti anyagról. Az Apollo-missziók még ma is új és érdekes eredményeket adnak a Holddal és fejlődésével kapcsolatban.
Igen látványos volt, amikor a holdautó harmadik útja (EVA-3) során egy hatalmas kettétört sziklatömbhöz ért. A nagy szikla a Mare Serenitatis területét létrehozó hatalmas becsapódáskor repült ki és esett vissza a felszínre. A nagy sziklának több neve is van: Tracy Sziklája – Eugene Cernan akkor 9 éves kislánya után, illetve Split Rock (Kettétört Szikla), Station 6 Boulder (6-os Számú Állomás Tömbje), valamint Turning Point Rock (Visszafordulási Pont Szikla), mert a helye a legészakibb pont az Apollo-17 felfedező útjain. Az Apollo missziók alatt használt legendás Hasselblad fényképezőgéppel Eugene Cernan készítette a felvételeket, amelyekből az alábbi montázs készült.
Az óriás szikla másik vége felől készült felvételen Harrison Schmitt és a holdautó közelebbről látszik Eugene Cernan által készített felvételen.
A holdautóval megtett harmadik út (EVA-3) során a nagy sziklatömb felé sétálva, „szökdécselve” énekeltek is: „I was strolling on the Moon on day” című dalt („Egy napon a Holdon sétáltam vidáman, jókedvűen december havában…”).
A holdkomp visszatérő, felszálló részének felemelkedése a felszínen maradó leszállótalpról 1972. december 14-én 22:54:37 világidőkor történt. A holdkomp visszaindulását a felszínen maradt holdautó megfelelően beállított és a Földről távirányítással mozgatható kamerája közvetítette, ameddig az emelkedő pályaszakaszán követni tudta a távolodó holdkompot.
A holdkomp dokkolása után az űrhajósok átszálltak a Földre visszatérő parancsnoki modulba, miközben minden kőzetmintát, felvételt, jegyzetet és egyéb szükséges anyagokat gondosan átvittek. A holdkomp visszatérő modulját leválasztották a parancsnoki egységről és előre eltervezett módon a Hold felszínébe történő becsapódásban végződő pályára irányították. A holdkomp visszatérő egysége 1972. december 15-én 06:50:20.8 világidőkor csapódott be a Hold felszínébe. A becsapódás mesterséges holdrengést váltott ki és azt a már a felszínen levő holdrengésjelzők érzékelték. A becsapódási hely holdrajzi keleti hosszúság 30,5 fok, északi szélesség 19,96 fok, ami a Taurus-Littrow területen van, de az Apollo-17 leszállóhelyétől nyugatabbra (Rükl 25-ös térkép).
Az Apollo-17 parancsnoki modulja a szerviz modullal annak hajtóműve bekapcsolásával a 75. holdkörüli keringés során 1972. december 16-án 23:35 világidőkor elhagyta a holdkörüli pályát és rátért a Föld felé vezető pályára.
Miközben Cernan és Schmitt a Holdon tevékenykedett, az alatt Evans a parancsnoki modulból sok felvételt készített a Hold felszíni részleteiről, illetve a szervizmodul külső oldalán elhelyezett SIM-rekeszben (Scientific Instrument Module) tárolt műszerek folyamatosan méréseket végeztek. Ezeknek a méréseknek adatait tartalmazó kazettákat Evans egy űrséta során behozta a parancsnoki modulba. Erre a 12. repülési napon került sor, nagyjából 65 ezer kilométerre a Holdtól és 315 ezer kilométerre a Földtől. A feladathoz Evans beöltözött, kimászott a kabinból, majd a kapaszkodók mentén hátramászott a műszaki egységhez, hogy kiszedje az adathordozó kazettákat. Háromszor tette meg az utat oda-vissza a különböző adathordozókért, miközben Schmitt felügyelte a műveletet a kabinajtóból vállig kiemelkedve. Az űrséta 45 perc 20 másodpercet vett igénybe. Ezt követően eseménytelenül zajlott a hazaút.
Az Apollo-17 parancsnoki modulja 1972. december 19-én 19:24:59 világidőkor szállt le a déli Csendes-óceánon, Amerikai Szamoa közelében (nyugati hosszúság 166,11 fok, déli szélesség 17,88 fok), mintegy 6,5 km-re az űrhajó és űrhajósok keresésére és kimentésére kivezényelt USS Ticonderoga repülőgéphordozótól.
Az Apollo-program pénzügyi támogatására a NASA költségvetésében 1973-ban szerepelt utoljára összeg, így 1974-ben pénzügyi források híján a programot leállították. A tudományos tevékenység 1977. szeptember 30-án ért véget, amikor a holdfelszíni ALSEP-műszerek nyomon követésével is leállt a NASA. A korábbi tervek szerint lett volna még az Apollo-18 a Schröter-völgy úticéllal, az Apollo-19 a Hyginus-rianáshoz ment volna és végül az Apollo-20 a Copernicus-kráterhez, ami egyben Nicolaus Copernicus (1473-1543) születésének 1973-ban esedékes 500. évfordulója megemlékezésére jó alkalom lett volna.
Az Apollo-17 holdexpedíció néhány rekordot is felállított, amit majd csak a jövő holdi missziói dönthetnek meg:
Leghosszabb EVA: EVA-2 7 óra 37 perc 22 másodperc.
Leghosszabb összes EVA-aktivitás: 22 óra 5 perc 4 másodperc.
Legnagyobb megtett távolság a Holdon: 35 km.
A legnagyobb mennyiségű gyűjtött minta: 114,76 kg.
Az Apollo-program során 1969-1972 között 382 kg holdkőzetet hoztak a Földre.
Legnagyobb eltávolodás a holdkomptól: 7,3 km (az EVA-2 során).
A parancsnoki modul össz keringési ideje a Hold körül: 147 h 48 perc.
A legnagyobb tömegű, Földre visszatérő parancsnoki kabin (5500 kg).
A Holdon töltött idő: 74 óra 59 perc 38 másodperc volt.
Az Apollo-program befejezését jelentő Apollo-17 útja alkalmával a világ különböző módon megemlékezett az ember első holdutazásairól, illetve az akkor utolsó holdexpedícióról. Például a paraguayi posta is emlékbélyeget bocsátott ki az Apollo-program és az Apollo-17 emlékére, amelyen a leszállóhely jellegzetes felszíni domborzati alakzatai, a holdkomp, holdautó, az egyik űrhajós, aki épp kőzetmintát gyűjt, valamint a misszió emblémája is látható. Továbbá Werner von Braun (1912-1977) rakétatudós-mérnök arcképe is rajta van a bélyegen. Von Braun az Apollo-programban kulcsszerepet játszott Saturn V hordozórakéta kifejlesztője volt és aki mérnök csapatával oroszlánrészt vállalt az amerikai emberes holdprogram sikerében. Munkájuk és műszaki tapasztalataik nélkül az amerikaiak csak több éves késéssel juthattak volna el a Holdra, de végül is tartva az ütemtervet 1969-ben sikeresen megvalósulhatott az ember holdraszállása az Apollo-11 útja során, így a holdversenyt (az akkori űrversenyt) az Egyesült Államok nyerte meg.
Bár az űrkutatás és űrhajózás eddig is sok úttörő jelentőségű eseményt és
felfedezést jelentett és a jövőben is jelenteni fog, de ki lehet jelenteni, hogy az első emberes holdutazások, az Apollo-program volt az űrhajózás aranykora. Az emberes holdexpedíciók jó fél évszázados szünet után az ember Holdra való visszatérésével – a tervek szerint az amerikai Artemis-programmal, valamint más országok holdprogramjaival ismét folytatódni fognak.
A hír megjelenését a GINOP-2.3.2-15-2016-00003 “Kozmikus hatások és kockázatok” projekt támogatta.