Apollo 15

Apollo 15 (26 tháng 7 – 7 tháng 8 năm 1971) là sứ mệnh có người lái thứ chín trong Chương trình Apollo và là lần hạ cánh lên Mặt Trăng thứ tư. Đây là sứ mệnh loại J đầu tiên, với thời gian ở lại Mặt Trăng lâu hơn và chú trọng nhiều hơn vào nghiên cứu khoa học so với các lần hạ cánh trước đó. Apollo 15 cũng đánh dấu lần đầu tiên xe tự hành Mặt Trăng được sử dụng.

Sứ mệnh bắt đầu vào ngày 26 tháng 7 và kết thúc vào ngày 7 tháng 8, trong đó giai đoạn khám phá bề mặt Mặt Trăng diễn ra từ ngày 30 tháng 7 đến ngày 2 tháng 8. Chỉ huy trưởng David Scott và Phi công Mô-đun Mặt Trăng James Irwin hạ cánh gần khe Hadley và khám phá khu vực xung quanh bằng xe tự hành, nhờ đó có thể di chuyển xa Mô-đun Mặt Trăng hơn nhiều so với các sứ mệnh trước. Họ dành 18 tiếng rưỡi trên bề mặt Mặt Trăng qua bốn lần hoạt động ngoài tàu (EVA), và thu thập được  mẫu vật bề mặt.

Trong khi đó, Phi công Mô-đun Chỉ huy Alfred Worden ở lại trên quỹ đạo Mặt Trăng, phụ trách vận hành các thiết bị khoa học đặt trong khoang SIM (khoang thiết bị khoa học) của mô-đun phục vụ. Các thiết bị này bao gồm camera toàn cảnh, máy quang phổ tia gamma, camera lập bản đồ, máy đo độ cao bằng laser, máy phổ kế khối lượng, cùng một vệ tinh nhỏ được phóng ra vào cuối các đợt đi bộ trên Mặt Trăng — tất cả nhằm thu thập dữ liệu về bề mặt và môi trường xung quanh Mặt Trăng. Sau khi hoàn thành nhiệm vụ trên bề mặt, Mô-đun Mặt Trăng bay lên ghép nối trở lại với mô-đun chỉ huy một cách an toàn. Khi Apollo 15 hoàn tất vòng bay thứ 74 quanh Mặt Trăng, động cơ được đốt để đưa tàu lên đường trở về Trái Đất. Trên hành trình về, Worden thực hiện chuyến đi bộ ngoài không gian đầu tiên trong không gian sâu. Ngày 7 tháng 8, Apollo 15 hạ cánh xuống mặt nước an toàn, dù một trong ba chiếc dù gặp trục trặc và chỉ bung ra được một phần.

Sứ mệnh đã hoàn thành các mục tiêu đề ra. Một trong những thành tựu đáng chú ý nhất là việc thu thập được đá Genesis — một mẫu đá được cho là có từ thuở sơ khai của Mặt Trăng, khi lớp vỏ đầu tiên mới hình thành. Ngoài ra, chỉ huy Scott còn thực hiện một thí nghiệm ấn tượng ngay trên Mặt Trăng: ông đồng thời thả một chiếc búa và một chiếc lông vũ, chứng minh rằng Thí nghiệm Tháp nghiêng Pisa của Galileo là đúng: trong môi trường không có không khí, mọi vật dù nặng hay nhẹ đều rơi với cùng một tốc độ. Tuy nhiên, sứ mệnh này gây ra tai tiếng vào năm sau khi bị phát hiện rằng phi hành đoàn đã mang theo các phong bì bưu chính trái phép lên bề mặt Mặt Trăng, một số trong đó được bán cho một nhà buôn tem ở Tây Đức. Các thành viên phi hành đoàn bị khiển trách vì thiếu cân nhắc, và không ai trong số họ bay vào vũ trụ thêm lần nào nữa.

Bối cảnh 

Năm 1962, NASA đặt hàng chế tạo mười lăm tên lửa Saturn V nhằm phục vụ mục tiêu lớn nhất của Chương trình Apollo: đưa con người lên Mặt Trăng trước năm 1970. Lúc bấy giờ, không ai biết chắc sẽ phải bay bao nhiêu chuyến mới đạt được mục tiêu đó. Năm 1969, Apollo 11 đáp thành công xuống Mặt Trăng khi mới chỉ dùng đến chiếc Saturn V thứ sáu, vậy là vẫn còn dư chín quả tên lửa, đủ cho kế hoạch thực hiện tổng cộng mười lần hạ cánh. Trong đó, năm chuyến bay cuối (từ Apollo 16 đến Apollo 20) sẽ dùng phiên bản nâng cấp của tàu vũ trụ Apollo, lớn hơn và mạnh hơn. Mô-đun Mặt Trăng cải tiến có khả năng lưu lại trên bề mặt tới 75 giờ, lại được trang bị thêm Xe tự hành Mặt Trăng để phi hành gia đi lại dễ dàng. Mô-đun phục vụ cũng gắn thêm bộ thiết bị thí nghiệm trên quỹ đạo, chuyên thu thập dữ liệu khoa học về Mặt Trăng.

Theo kế hoạch ban đầu, Apollo 15 là chuyến bay cuối cùng thuộc loại tiêu chuẩn (không mở rộng), dự kiến hạ cánh tại miệng núi lửa Censorinus. Nhưng đến tháng 9 năm 1970, trước sức ép cắt giảm ngân sách, NASA buộc phải hủy ba sứ mệnh hạ cánh. Apollo 15 nhờ đó được chuyển thành sứ mệnh mở rộng đầu tiên (gọi là sứ mệnh loại J), và điểm đáp được chuyển sang khe Hadley, nơi vốn là địa điểm dự kiến cho Apollo 19.

Phi hành đoàn 

Scott sinh năm 1932 tại San Antonio, Texas. Sau một năm theo học tại Đại học Michigan bằng học bổng bơi lội, ông chuyển sang Học viện Quân sự Hoa Kỳ và tốt nghiệp vào năm 1954. Khi đang phục vụ trong Không lực Hoa Kỳ, Scott đã nhận hai bằng cao học tại MIT vào năm 1962 trước khi được chọn vào nhóm phi hành gia thứ ba vào năm sau đó. Ông từng tham gia sứ mệnh Gemini 8 năm 1966 cùng với Neil Armstrong và giữ vai trò phi công mô-đun chỉ huy của Apollo 9 năm 1969. Worden sinh năm 1932 tại Jackson, Michigan, và giống như chỉ huy trưởng của mình, ông cũng từng theo học tại West Point (khóa 1955) và phục vụ trong Không quân. Worden nhận hai bằng thạc sĩ kỹ thuật tại Michigan vào năm 1963. Irwin sinh năm 1930 tại Pittsburgh, từng theo học tại Học viện Hải quân Hoa Kỳ, tốt nghiệp năm 1951 và phục vụ trong Không quân trước khi nhận bằng thạc sĩ tại Michigan năm 1957. Cả Worden và Irwin đều được chọn vào nhóm phi hành gia thứ năm (năm 1966), và Apollo 15 là chuyến bay vào không gian duy nhất trong sự nghiệp của họ. Cả ba phi hành gia này đều từng học tập tại Michigan và hai người trong số đó đã tốt nghiệp tại đây; đây cũng là trường đại học đầu tiên triển khai chương trình đào tạo kỹ thuật hàng không.

Phi hành đoàn dự phòng bao gồm Richard F. Gordon Jr. trong vai trò chỉ huy trưởng, Vance D. Brand là phi công mô-đun chỉ huy và Harrison H. Schmitt là phi công mô-đun đổ bộ Mặt Trăng. Theo quy trình luân chuyển thông thường, bộ ba này đáng lẽ sẽ thực hiện sứ mệnh Apollo 18, nhưng chuyến bay đó đã bị hủy bỏ. Sau này, Brand đã tham gia Dự án thử nghiệm Apollo–Soyuz và STS-5 – nhiệm vụ vận hành đầu tiên của chương trình tàu con thoi. Trước áp lực lớn buộc NASA phải đưa một nhà khoa học chuyên nghiệp lên Mặt Trăng, Schmitt – một nhà địa chất học – đã được chọn làm LMP của Apollo 17 thay cho Joe Engle.

Đội ngũ hỗ trợ của Apollo 15 gồm các phi hành gia Joseph P. Allen, Robert A. Parker và Karl G. Henize. Cả ba đều là các nhà khoa học-phi hành gia được tuyển chọn năm 1967, do phi hành đoàn chính nhận thấy họ cần sự hỗ trợ về chuyên môn khoa học nhiều hơn là kỹ năng phi hành. Không ai trong đội hỗ trợ tham gia bay trong chương trình Apollo; họ phải đợi đến chương trình tàu con thoi mới chính thức bay vào không gian.

Điều hành nhiệm vụ 
Các giám đốc chuyến bay của sứ mệnh Apollo 15 bao gồm:
 Gerry Griffin, Đội Vàng
 Milton Windler, Đội Nâu sẫm
 Glynn Lunney, Đội Đen
 Gene Kranz, Đội Trắng

Trong suốt quá trình thực hiện nhiệm vụ, các nhân viên liên lạc với tàu vũ trụ (CAPCOM) — vốn luôn là những phi hành gia đồng nghiệp — là những người duy nhất thường xuyên trao đổi trực tiếp với phi hành đoàn. Đội ngũ CAPCOM của sứ mệnh Apollo 15 gồm có: Allen, Brand, C. Gordon Fullerton, Gordon, Henize, Edgar D. Mitchell, Parker, Schmitt và Alan B. Shepard.

Lên kế hoạch và huấn luyện 
Schmitt cùng các phi hành gia nhà khoa học khác từng nỗ lực để khoa học có vị trí quan trọng hơn trong các sứ mệnh Apollo thời kỳ đầu. Tuy nhiên, họ thường chỉ nhận được sự thờ ơ từ các phi hành gia khác, hoặc thấy các mục tiêu khoa học bị gạt sang bên để nhường chỗ cho những ưu tiên cấp thiết hơn. Nhận thấy cần một người thầy có khả năng truyền lửa đam mê, Schmitt đã liên lạc với nhà địa chất Lee Silver từ Caltech. Sau đó, ông giới thiệu Silver với chỉ huy Jim Lovell và phi công mô-đun đổ bộ Fred Haise của Apollo 13 khi họ đang huấn luyện. Lovell và Haise đã hào hứng tham gia các chuyến khảo sát thực địa cùng Silver, từ đó đưa địa chất học trở thành một phần trọng tâm trong chương trình huấn luyện. Bên cạnh đó, nhà địa chất Farouk El-Baz cũng huấn luyện cho phi công mô-đun chỉ huy đội bay chính là Ken Mattingly để chuẩn bị cho các kế hoạch quan sát từ quỹ đạo Mặt Trăng. Đáng tiếc là những kỹ năng mới này gần như không được sử dụng do sự cố nổ tàu Apollo 13 khiến nhiệm vụ phải hủy bỏ giữa chừng. Phi công CMP của Apollo 14 là Stuart Roosa cũng rất quan tâm đến địa chất, nhưng chỉ huy sứ mệnh Shepard thì không mấy mặn mà.

Nhờ kinh nghiệm từ đội dự phòng Apollo 12, bộ ba Scott, Worden và Irwin đã tối ưu hóa lộ trình huấn luyện cho Apollo 15, tập trung trọng tâm vào địa chất và kỹ thuật lấy mẫu. Tháng 4 năm 1970, trưởng đoàn Scott bắt đầu kế hoạch đào tạo chuyên sâu cùng nhà địa chất Leon Silver nhằm khai thác tối đa dữ liệu khoa học. Sự góp mặt của Harrison Schmitt trong đội dự phòng cũng tạo nên một cuộc cạnh tranh chuyên môn đầy tích cực. Khi hai sứ mệnh Apollo bị hủy vào tháng 9 năm 1970, Apollo 15 chính thức được nâng cấp thành sứ mệnh kiểu J (J mission), với thời gian lưu lại bề mặt Mặt Trăng lâu hơn và lần đầu tiên trang bị xe tự hành Mặt Trăng (LRV). Scott nồng nhiệt đón nhận thay đổi này; theo David West Reynolds, Scott không chỉ là một phi công cừ khôi mà còn mang tâm thế của một nhà thám hiểm thực thụ, luôn khao khát khai thác tối đa giá trị của sứ mệnh kiểu J. Để đáp ứng nhu cầu liên lạc tăng cao từ các thí nghiệm và xe tự hành, Trạm theo dõi Honeysuckle Creek tại Úc cũng đã được nâng cấp và xây dựng lại gần như toàn bộ.

Trong suốt 20 tháng huấn luyện của phi hành đoàn, các chuyến khảo sát địa chất thực địa được tổ chức đều đặn khoảng mỗi tháng một lần. Ban đầu, Silver đưa các chỉ huy và phi công LMP của cả đội chính lẫn đội dự phòng đến các địa điểm địa chất ở Arizona và New Mexico như một buổi học địa chất thực địa thông thường. Tuy nhiên, càng gần ngày phóng, các chuyến đi này càng trở nên thực tế hơn. Các phi hành đoàn bắt đầu đeo mô hình ba lô chuyên dụng (giống loại họ sẽ mang trên Mặt Trăng) khi đi bộ đường dài gần Rio Grande Gorge và trao đổi qua bộ đàm với một nhân viên CAPCOM ngồi trong lều. Đi cùng CAPCOM là một nhà địa chất chưa từng đến khu vực đó; người này sẽ dựa hoàn toàn vào mô tả của các phi hành gia để phân tích các phát hiện. Phương pháp này giúp các thành viên phi hành đoàn làm quen với việc mô tả cảnh quan cho những người không trực tiếp quan sát được. Vốn tự coi mình là một người nghiệp dư nghiêm túc với bộ môn này, Scott dần trở nên say mê địa chất thực địa.

Quyết định hạ cánh xuống khu vực Hadley được đưa ra vào tháng 9 năm 1970. Hội đồng lựa chọn địa điểm đã thu hẹp phạm vi xuống còn hai nơi: Rãnh Hadley (Hadley Rille) – một rãnh sâu nằm bên rìa Biển Mưa, gần dãy núi Apennine; hoặc hố va chạm Marius, nơi có một nhóm các vòm núi thấp bị nghi là núi lửa. Dù không phải là người đưa ra quyết định cuối cùng, nhưng tiếng nói của chỉ huy trưởng nhiệm vụ luôn có trọng lượng rất lớn. Với David Scott, lựa chọn này đã quá rõ ràng vì Rãnh Hadley "có sự đa dạng hơn. Có một phẩm chất vô hình nào đó luôn thúc đẩy tinh thần khám phá và tôi cảm thấy Rãnh Hadley sở hữu điều đó. Hơn nữa, nơi ấy trông rất đẹp, mà thông thường những thứ đẹp đẽ thì đều tốt cả." Bất chấp việc thiếu ảnh chụp độ phân giải cao do địa hình quá hiểm trở đối với các sứ mệnh thời kỳ đầu, NASA vẫn quyết định chọn Rãnh Hadley. Do vị trí của Hadley nằm sát dãy núi Apennine nên đòi hỏi quỹ đạo tiếp cận hạ cánh phải đạt góc 26 độ, dốc hơn nhiều so với mức 15 độ của các lần hạ cánh Apollo trước đó.

Do quy mô nhiệm vụ được mở rộng, Worden đã dành phần lớn thời gian tại các cơ sở của North American Rockwell ở Downey, California, nơi mô-đun chỉ huy và dịch vụ (CSM) đang trong quá trình chế tạo. Tại đây, ông trải qua một khóa huấn luyện địa chất theo phương thức hoàn toàn khác biệt. Dưới sự hướng dẫn của El-Baz, Worden nghiên cứu kỹ lưỡng bản đồ và ảnh chụp các hố va chạm mà ông sẽ bay qua khi thực hiện nhiệm vụ đơn độc trên quỹ đạo trong khoang CSM. Thông qua sự phản hồi và góp ý của El-Baz, Worden đã học được cách mô tả các đặc điểm bề mặt Mặt Trăng sao cho hữu ích nhất đối với các nhà khoa học tiếp nhận thông tin từ Trái Đất. Với Worden, El-Baz là một người thầy thú vị và đầy cảm hứng. Ông thường tháp tùng các đồng đội trong các chuyến khảo sát địa chất thực địa, nhưng thay vì đi bộ dưới đất, ông thường quan sát từ trên máy bay. Chiếc máy bay này mô phỏng tốc độ mà cảnh quan Mặt Trăng sẽ lướt qua dưới khoang CSM, giúp ông luyện tập cách mô tả địa hình từ trên cao.

Áp lực nặng nề từ chương trình huấn luyện đã khiến cuộc hôn nhân của cả Worden và Irwin rơi vào tình trạng căng thẳng. Cả hai đều tìm đến Scott để xin lời khuyên vì lo ngại rằng việc ly hôn có thể ảnh hưởng đến vị trí của họ trong sứ mệnh, do hình ảnh này không phù hợp với chuẩn mực phi hành gia mà NASA hằng xây dựng. Scott đã thảo luận vấn đề này với Giám đốc Điều hành Phi hành đoàn Deke Slayton, cấp trên trực tiếp của họ. Slayton khẳng định điều quan trọng nhất là các phi hành gia hoàn thành tốt công việc của mình. Cuối cùng, dù gia đình Irwin đã vượt qua được sóng gió để giữ vững hạnh phúc, nhưng vợ chồng Worden đã ly hôn trước khi sứ mệnh chính thức bắt đầu.

Phần cứng

Tàu vũ trụ 

Sứ mệnh Apollo 15 sử dụng mô-đun chỉ huy và phục vụ hiệu số CSM-112 với danh hiệu Endeavour, đặt theo tên con tàu HMS Endeavour; cùng với mô-đun đổ bộ Mặt Trăng LM-10 mang danh hiệu Falcon (Chim ưng), đặt theo tên linh vật của Học viện Không quân Hoa Kỳ. Giải thích về việc chọn cái tên Endeavour, Scott cho biết thuyền trưởng của con tàu đó – James Cook – là người từng chỉ huy chuyến hải hành đầu tiên hoàn toàn vì mục tiêu khoa học, tương tự như việc Apollo 15 là sứ mệnh đổ bộ đầu tiên đặt nặng trọng tâm vào nghiên cứu khoa học. Để ghi dấu ấn này, Apollo 15 đã mang theo một mảnh gỗ nhỏ từ con tàu của thuyền trưởng Cook, trong khi tàu Falcon chở theo hai chiếc lông chim ưng lên Mặt Trăng nhằm vinh danh quá trình phục vụ trong lực lượng Không quân của phi hành đoàn. Các thành phần khác của con tàu bao gồm Hệ thống thoát hiểm khi phóng và bộ điều phối tàu vũ trụ - mô-đun đổ bộ (số hiệu SLA-19).

Trong quá trình chuẩn bị, các kỹ thuật viên tại Trung tâm Vũ trụ Kennedy đã gặp không ít khó khăn với các thiết bị trong khoang dụng cụ khoa học (SIM) thuộc mô-đun phục vụ. Một vài thiết bị được chuyển đến muộn, trong khi các điều phối viên nghiên cứu và đại diện nhà thầu của NASA liên tục yêu cầu thử nghiệm thêm hoặc điều chỉnh chi tiết. Nhiều vấn đề cơ học phát sinh từ thực tế là các thiết bị vốn được thiết kế để vận hành trong không gian nhưng lại phải trải qua kiểm tra trong môi trường trọng lực Trái Đất. Chẳng hạn, các thanh vươn (boom) dài 7,5 mét của máy quang phổ khối và máy quang phổ tia gamma chỉ có thể thử nghiệm được bằng các thiết bị mô phỏng đặc biệt. Thực tế khi ra ngoài không gian, thanh vươn của máy quang phổ khối đã nhiều lần gặp trục trặc, không thể thu lại hoàn toàn.

Trên Mô-đun Mặt Trăng, các bình chứa nhiên liệu và chất oxy hóa ở cả tầng hạ cánh lẫn tầng đi lên đều được tăng kích thước, đồng thời vòi phun của động cơ tầng hạ cánh cũng được kéo dài thêm. Hệ thống điện được bổ sung thêm pin và pin mặt trời để tăng công suất. Tất cả những nâng cấp này khiến Mô-đun Mặt Trăng nặng tới , nặng hơn các phiên bản trước khoảng .

Nếu Apollo 15 vẫn bay theo dạng sứ mệnh H như dự tính ban đầu thì nó sẽ dùng bộ tàu CSM-111 và LM-9. Số phận của hai chiếc tàu này sau đó khá khác nhau: CSM-111 được tận dụng cho Dự án thử nghiệm Apollo–Soyuz năm 1975, còn LM-9 chưa bao giờ được bay và hiện đang trưng bày tại Khu tham quan Trung tâm Vũ trụ Kennedy. Riêng tàu chỉ huy Endeavour hiện đang được trưng bày tại Bảo tàng Quốc gia Không quân Hoa Kỳ thuộc Căn cứ Không quân Wright-Patterson ở Dayton, Ohio, sau khi được NASA bàn giao cho Viện Smithsonian vào tháng 12 năm 1974.

Tên lửa đẩy 
Tên lửa Saturn V dùng cho Apollo 15 có ký hiệu SA-510, là chiếc Saturn V thứ mười đủ điều kiện bay. Vì lần này tải trọng nặng hơn các chuyến trước, NASA phải điều chỉnh cả tên lửa lẫn đường bay. Cụ thể, tên lửa được phóng theo hướng lệch nam hơn (góc phương vị 80–100 độ), và quỹ đạo chờ quanh Trái Đất được hạ thấp xuống còn . Nhờ hai thay đổi này, tên lửa có thể mang thêm  tải trọng. Ngoài ra, lượng nhiên liệu đẩy dự trữ được cắt bớt, số tên lửa phanh ngược trên tầng một S-IC (có nhiệm vụ tách tầng một khỏi tầng hai S-II sau khi cháy hết nhiên liệu) cũng giảm từ tám xuống bốn. Để bù lại, bốn động cơ ngoài và động cơ trung tâm của S-IC đều được đốt lâu hơn. Tầng hai S-II cũng được chỉnh sửa nhằm khắc phục dao động pogo — hiện tượng rung lắc nguy hiểm khi bay.

Khi mọi hệ thống chính đã lắp đặt xong, Saturn V được chuyển từ Tòa nhà Lắp ráp Phương tiện ra bệ phóng. Cuối tháng 6, đầu tháng 7 năm 1971, tên lửa và Tháp Tiếp liệu Phóng (LUT) bị sét đánh ít nhất bốn lần. Rất may, tên lửa hoàn toàn không hề hấn gì, chỉ một vài thiết bị hỗ trợ mặt đất bị hỏng nhẹ.

Bộ đồ vũ trụ
Các phi hành gia Apollo 15 mặc bộ đồ vũ trụ được thiết kế lại. Ở tất cả các chuyến bay Apollo trước đó (kể cả những chuyến không lên Mặt Trăng), bộ đồ của chỉ huy trưởng và phi công mô-đun Mặt Trăng có các đầu nối hệ thống hỗ trợ sự sống, làm mát bằng chất lỏng và liên lạc xếp thành hai hàng song song, mỗi hàng ba cái. Sang sứ mệnh Apollo 15, bộ đồ mới mang tên "A7LB" chuyển các đầu nối thành từng cặp xếp hình tam giác. Cách bố trí mới này, cùng với việc dời khóa kéo chui vào bộ đồ — vốn chạy dọc từ trên xuống ở các bộ đồ đời cũ — sang chạy chéo từ vai phải xuống hông trái, giúp phi hành gia mặc và cởi đồ dễ dàng hơn nhiều trong không gian chật hẹp của tàu. Thiết kế mới còn cho phép thêm một khớp nối ở thắt lưng, nhờ đó phi hành gia có thể cúi người hoàn toàn và ngồi lên xe tự hành. Ba lô hỗ trợ sự sống cũng được nâng cấp, cho phép đi bộ trên Mặt Trăng lâu hơn. Giống như mọi sứ mệnh từ Apollo 13 trở đi, bộ đồ của chỉ huy trưởng có sọc đỏ trên mũ, tay và chân để phân biệt với những người còn lại trong phi hành đoàn.

Worden mặc bộ đồ tương tự loại mà ông đã dùng trong sứ mệnh Apollo 14, nhưng đã được chỉnh sửa để tương thích với trang thiết bị của Apollo 15. Vì Worden không xuống bề mặt Mặt Trăng, bộ đồ của ông không có những phụ kiện vốn chỉ cần thiết cho hoạt động ngoài tàu trên Mặt Trăng, chẳng hạn áo làm mát bằng chất lỏng. Lần duy nhất ông ra ngoài tàu là trên đường về Trái Đất, để thu hồi hộp phim từ khoang thiết bị khoa học (SIM).

Xe tự hành Mặt Trăng 

Ý tưởng về một phương tiện có thể hoạt động trên bề mặt Mặt Trăng đã được NASA cân nhắc từ đầu những năm 1960. Ban đầu, các kỹ sư thiết kế mẫu MOLAB đồ sộ với cabin kín, nặng tới 2.700 kg và đã tiến hành thử nghiệm nguyên mẫu tại Arizona. Tuy nhiên, khi kế hoạch thiết lập căn cứ dài hạn trên Mặt Trăng bị hoãn lại, một phương tiện quá khổ như vậy không còn phù hợp. Dù vậy, nhu cầu về một chiếc xe hỗ trợ cho các sứ mệnh kiểu J (vốn nặng tính khoa học) vẫn rất cấp thiết. Thách thức nằm ở chỗ khối lượng xe bị giới hạn chỉ còn khoảng 230 kg, khiến nhiều người hoài nghi liệu một thiết bị nhẹ như thế có thể vận hành hiệu quả hay không. Phải đến tháng 5 năm 1969, khi con tàu Apollo 10 đang trên đường trở về từ quỹ đạo Mặt Trăng sau chuyến tổng duyệt đổ bộ, NASA mới chính thức quyết định triển khai dự án xe tự hành. Boeing đã giành được hợp đồng sản xuất ba chiếc xe theo hình thức chi phí cộng phí (cost-plus). Việc chi phí bị đội lên (đặc biệt là ở hệ thống điều hướng) đã khiến tổng giá trị của ba phương tiện này lên tới 40 triệu USD. Sự thâm hụt ngân sách này đã thu hút sự chú ý lớn từ truyền thông, nhất là trong bối cảnh công chúng đang dần mệt mỏi với chương trình không gian và ngân sách của NASA đang bị cắt giảm.

Xe tự hành Mặt Trăng có khả năng gấp gọn trong một không gian chỉ khoảng 1,5 m x 0,5 m (5 ft x 20 in). Ở trạng thái không tải, xe nặng 209 kg; nhưng khi chở đầy đủ hai phi hành gia cùng với trang thiết bị, tổng trọng tải có thể lên tới 700 kg. Hệ thống vận hành của xe gồm bốn bánh được dẫn động độc lập bởi các động cơ điện công suất $1/4$ mã lực (200 W) mỗi bánh. Mặc dù cả hai phi hành gia đều có khả năng điều khiển, nhưng trên thực tế, Chỉ huy trưởng luôn là người cầm lái chính. Với tốc độ di chuyển từ 10 đến 12 km/h (6 đến 8 mph), lần đầu tiên trong lịch sử, các phi hành gia có thể đi xa khỏi địa điểm hạ cánh mà vẫn đủ thời gian để thực hiện các thí nghiệm khoa học. Trên chiếc xe tự hành của Apollo 15 có gắn một tấm biển nhỏ với dòng chữ: "Những bánh xe đầu tiên của con người trên Mặt Trăng, được tàu Falcon đưa tới vào ngày 30 tháng 7 năm 1971". Trong quá trình thử nghiệm trước khi phóng, chiếc xe đã được gia cố thêm các thanh chống để tránh bị đổ sụp nếu có ai đó ngồi lên trong điều kiện trọng lực của Trái Đất.

Vệ tinh phụ Nghiên cứu Hạt và Từ trường 

Vệ tinh phụ Nghiên cứu Hạt và Từ trường của Apollo 15 (PFS-1) là một vệ tinh nhỏ được thả vào quỹ đạo Mặt Trăng từ khoang SIM ngay trước khi phi hành đoàn rời quỹ đạo để trở về Trái Đất. Mục tiêu chính của nó là nghiên cứu môi trường plasma, các hạt năng lượng và từ trường của Mặt Trăng, đồng thời lập bản đồ trường trọng lực tại đây. Cụ thể, thiết bị này đo lường cường độ plasma, các hạt năng lượng cao cùng các vectơ từ trường, đồng thời hỗ trợ việc theo dõi vận tốc vệ tinh với độ chính xác cực cao. Một yêu cầu cơ bản là vệ tinh phải thu thập được dữ liệu về các trường và hạt tại mọi vị trí trên quỹ đạo quanh Mặt Trăng. Bên cạnh việc đo đạc từ trường, vệ tinh còn mang theo các cảm biến để nghiên cứu các vùng tập trung khối lượng của Mặt Trăng, hay còn gọi là các mascon. Vệ tinh đã vận hành quanh Mặt Trăng và liên tục gửi dữ liệu về từ ngày 4 tháng 8 năm 1971 cho đến tháng 1 năm 1973. Sau đó, do hệ thống điện tử gặp nhiều trục trặc, công tác hỗ trợ từ mặt đất đã bị chấm dứt. Người ta tin rằng nó đã rơi xuống bề mặt Mặt Trăng vào một thời điểm nào đó sau khi ngừng hoạt động.

Chú thích

Tham khảo

Apollo Lunar Flight Journal

Apollo Lunar Surface Journal

Thư mục