Apollo 14

A Apollo 14 foi a oitava missão tripulada do programa Apollo, o terceiro pouso lunar da história e o primeiro a tocar o solo nas terras altas lunares. À frente estava Alan Shepard, um dos sete astronautas originais do programa Mercury e o primeiro norte-americano a viajar ao espaço, no voo suborbital do Freedom 7 em 5 de maio de 1961. Pouco depois daquele voo, a doença de Ménière, um distúrbio do ouvido interno, o afastou das missões e o tornou chefe do Escritório de Astronautas, o cargo administrativo que dirigia o corpo de pilotos espaciais. Uma operação experimental em 1968 devolveu-lhe a aptidão para voar. Aos 47 anos, Shepard se tornou o astronauta norte-americano mais velho a voar até então e continua sendo a pessoa mais velha a caminhar na Lua.

Acompanhavam-no dois novatos do Grupo 5 de astronautas, selecionado em abril de 1966. Stuart Roosa, piloto do módulo de comando, tinha 37 anos; havia sido bombeiro paraquedista florestal antes de ingressar na Força Aérea em 1953, pilotou caças e em 1965 concluiu a Escola de Pilotos de Pesquisa Aeroespacial da base de Edwards. Edgar Mitchell, piloto do módulo lunar, tinha 40; entrou na Marinha em 1952, pilotou caças a partir de porta-aviões, concluiu a mesma escola e foi membro da equipe de apoio da Apollo 9 e piloto reserva do módulo lunar da Apollo 10.

A escalação teve sua própria história. Deke Slayton, diretor de operações de tripulação e também veterano do Mercury, havia proposto Shepard e sua equipe para a Apollo 13. A direção da NASA considerou que Shepard, sem voar desde 1961, precisava de mais tempo de treinamento, e assim trocou as tripulações: Jim Lovell, Ken Mattingly e Fred Haise passaram para a Apollo 13, e Shepard, Roosa e Mitchell ficaram para a 14. A tripulação reserva foi formada por Eugene Cernan, Ronald Evans e Joe Engle; com Harrison Schmitt no lugar de Engle, esse mesmo grupo voaria depois na Apollo 17. A equipe de apoio era composta por Philip Chapman, Bruce McCandless, William Pogue e Gordon Fullerton, e entre os comunicadores com a tripulação (CAPCOM) estava Fred Haise, que aproveitou o treinamento para um local de pouso que acabou não pisando. Os diretores de voo foram Pete Frank, Glynn Lunney, Milt Windler e Gerry Griffin.

As tripulações titular e reserva das Apollo 13 e 14 foram anunciadas em 6 de agosto de 1969. A Apollo 14 estava prevista para julho de 1970, mas os cortes orçamentários que cancelaram a Apollo 20 levaram a NASA, em janeiro daquele ano, a se limitar a duas missões anuais, e a 14 deslizou para outubro ou novembro. O acidente da Apollo 13 atrasou-a ainda mais: em 7 de maio de 1970, o administrador Thomas Paine anunciou que ela não decolaria antes de 3 de dezembro e que se dirigiria à área que a 13 não conseguira alcançar. Em 30 de junho de 1970, publicado o relatório do acidente e avaliadas as modificações necessárias, a data foi fixada para não antes de 31 de janeiro de 1971.

Antes do fracasso da Apollo 13, o destino da 14 era a cratera Littrow, no Mare Serenitatis, onde se suspeitava da existência de formas vulcânicas. Após o retorno da 13, decidiu-se que seu objetivo, junto à cratera Cone na formação Fra Mauro, tinha mais valor científico. Fra Mauro é formada por materiais ejetados pelo impacto que escavou o Mare Imbrium, e os geólogos esperavam recolher rochas vindas das profundezas lunares. A cratera Cone, jovem e profunda, deveria ter atravessado os detritos acumulados desde aquele impacto, o que prometia amostras dateáveis. Além disso, a trajetória permitia fotografar a partir da órbita as terras altas de Descartes, candidatas a uma missão posterior. O ponto de pouso escolhido ficou um pouco mais perto de Cone do que o designado para a Apollo 13.

A tripulação treinou junta por 19 meses, mais do que qualquer outra do programa até então. À carga habitual somou-se a supervisão das modificações na nave de comando e serviço decorrentes da investigação da Apollo 13, tarefa que Shepard delegou em boa parte a Roosa. Mitchell explicou depois que estavam cientes de que um segundo fracasso seguido provavelmente significaria o fim do programa Apollo.

A mudança de destino alterou a formação geológica estudada. Se antes a tripulação havia visitado paisagens vulcânicas, depois percorreu crateras de impacto, como a de Ries, na Alemanha Ocidental, e um campo de crateras artificiais escavado no Verde Valley, no Arizona. Sua eficácia foi limitada pelo baixo envolvimento de Shepard, que deu o tom para Mitchell; Harrison Schmitt atribuiu essa atitude ao fato de o comandante ter outras preocupações, como voltar ao espaço depois de dez anos e garantir o sucesso após o quase desastre da Apollo 13. Roosa, por outro lado, se preparou a fundo para seus dias sozinho: pediu ao geólogo Farouk El-Baz, que havia treinado Mattingly, que o treinasse, estudou com ele os mapas das áreas que sobrevoaria e praticou observações a partir de seu jato T-38, voando na velocidade e altitude que simulavam a passagem do terreno sob a nave.

Para evitar outra troca de tripulação de última hora por contágio, como ocorrera na Apollo 13, a NASA estreou o Programa de Estabilização da Saúde da Tripulação: a partir de 21 dias antes do lançamento, os astronautas viveram no Centro Espacial Kennedy com contatos limitados às esposas, à tripulação reserva e ao pessoal essencial, todos examinados e vacinados. As naves haviam chegado à Flórida em novembro de 1969, e o conjunto do foguete com a nave no topo deixou o edifício de montagem rumo à plataforma 39A em 9 de novembro de 1970.

A nave era formada pelo módulo de comando e serviço CSM-110, batizado Kitty Hawk, e pelo módulo lunar LM-8, chamado Antares. Roosa escolheu o nome da localidade da Carolina do Norte onde os irmãos Wright voaram pela primeira vez em 1903; Mitchell escolheu o da estrela do Escorpião que usariam para orientar o módulo durante a descida. Segundo dados da NASA, o conjunto de comando e serviço pesava no lançamento 29.229 kg com propelentes, dos quais 5.758 kg correspondiam ao módulo de comando e 23.471 kg ao módulo de serviço. O módulo lunar somava 15.264 kg: um estágio de ascensão de 2.303 kg em seco com 2.370 kg de propelente e um estágio de descida de 2.237 kg em seco, incluindo equipamento de superfície, com 8.354 kg de propelente.

As mudanças em relação à Apollo 13 foram mais numerosas do que entre missões anteriores. O acidente se devera à explosão de um tanque de oxigênio cuja fiação interna fora danificada durante testes em solo, quando termostatos não preparados para a tensão aplicada deixaram o conteúdo superaquecer. Em resposta, os tanques foram redesenhados, com termostatos adequados, e um terceiro foi adicionado no lado oposto do módulo de serviço, com uma válvula para isolá-lo e alimentar apenas o módulo de comando. A fiação do compartimento onde ocorreu a explosão foi revestida com aço inoxidável, os alarmes de anomalias foram melhorados, uma reserva de água de emergência foi armazenada no módulo de comando e instalada no módulo de serviço uma bateria de emergência idêntica às do estágio de descida do módulo lunar. No módulo lunar, foram adicionados defletores antichapinhagem nos tanques do estágio de descida, para evitar o disparo prematuro do aviso de combustível baixo sofrido pelas Apollo 11 e 12.

O Saturn V, designado SA-509, era semelhante aos das Apollo 8 a 13. Com 2.950.867 kg, foi o veículo mais pesado lançado pela NASA até então, 1.730 kg a mais que o da Apollo 13. Para conter as oscilações "pogo" que haviam apagado prematuramente o motor central do segundo estágio na 13, foi instalado um acumulador de hélio na linha de oxigênio líquido desse motor, um dispositivo de corte reserva e uma válvula simplificada de utilização de propelente em cada um dos cinco motores J-2.

O pacote de experimentos de superfície ALSEP incluía um sismômetro passivo, um experimento sísmico ativo, um detector de íons supratérmicos, um medidor de íons de catodo frio e um experimento de partículas carregadas do ambiente lunar. Fora do pacote viajavam um retrorrefletor a laser e um magnetômetro portátil. O sismômetro seria calibrado pelo impacto do estágio de ascensão do módulo lunar após ser descartado, e junto ao da Apollo 12 formaria o embrião de uma rede sísmica. O experimento ativo consistia em linhas de geofones e pequenas cargas percussivas, mais quatro morteiros que nunca chegaram a ser disparados por receio de danificar outros instrumentos. O retrorrefletor, um alvo passivo para raios laser enviados da Terra, permite medir a distância Terra-Lua e suas variações; os das Apollo 11, 14 e 15 são os únicos experimentos das tripulações Apollo que continuam a fornecer dados.

A novidade logística foi o transportador modular de equipamento (MET), um carrinho de duas rodas que só voou nessa missão e permitia arrastar ferramentas e amostras sem carregá-las. Seus pneus, desenvolvidos pela Goodyear, cheios de nitrogênio, foram os primeiros a rodar na Lua. Também estreou um sistema de mangueiras para compartilhar a água de resfriamento caso falhasse uma mochila de suporte de vida, e Shepard foi o primeiro a pisar na Lua com as faixas vermelhas de comandante no traje, introduzidas para distinguir os astronautas nas fotografias.

A Apollo 14 decolou do Complexo 39A do Centro Espacial Kennedy em 31 de janeiro de 1971 às 21:03:02 UTC, após um atraso de 40 minutos e 2 segundos por nuvens e chuva, o primeiro por causa do tempo no programa. Entre o público estavam o vice-presidente Spiro Agnew e o então príncipe Juan Carlos da Espanha. A nave seguiu uma trajetória mais rápida do que a prevista para recuperar o tempo perdido.

Após a injeção translunar veio o primeiro susto. Roosa separou a nave de comando do terceiro estágio e a virou para se acoplar ao módulo lunar, mas as travas não se ativavam. Por quase duas horas ele tentou várias vezes enquanto o controle da missão estudava alternativas: sem extrair o módulo lunar não haveria pouso, e dois fracassos seguidos poderiam encerrar o programa. Finalmente, a proposta de tentar com a sonda de acoplamento retraída funcionou. O terceiro estágio foi direcionado contra a Lua e seu impacto fez o sismômetro deixado pela Apollo 12 vibrar por mais de três horas.

A nave entrou em órbita lunar em 4 de fevereiro às 06:59:43 UTC com uma queima do motor principal de 370,84 segundos. Pela primeira vez, a nave de comando levou o módulo lunar até a órbita baixa de descida, para ganhar tempo de voo estacionário sobre um terreno acidentado.

Já separada, a Antares apresentou duas avarias graves. O computador começou a receber um sinal de aborto de um interruptor defeituoso, possivelmente devido a uma bolinha de solda solta. Se o sinal se repetisse após acionar o motor de descida, o computador abortaria o pouso automaticamente. Bater no painel só resolvia por um momento. As equipes da NASA e do MIT idealizaram uma solução: como o software não podia ser modificado a partir da Terra, a correção fazia o computador acreditar que o aborto já havia ocorrido, para que ignorasse o sinal. Mitchell a inseriu manualmente poucos minutos antes da queima. Durante a descida motorizada, o radar de pouso não travou na superfície; após reiniciar seu disjuntor, captou sinal por volta de 6.700 m, quando as regras exigiam abortar se seguisse inoperante a 3.000 m. Shepard pousou o módulo às 09:18:11 UTC de 5 de fevereiro, o mais próximo do ponto previsto entre os seis pousos, numa encosta com inclinação de 8 graus.

Ao pisar na superfície, Shepard comentou que fora um longo caminho, mas que já estavam ali. Um problema de comunicações atrasou a primeira atividade extraveicular, que começou às 14:42 UTC. Os astronautas descarregaram o equipamento, instalaram o ALSEP e a bandeira e prepararam o carrinho MET, tudo transmitido pela televisão. Mitchell estendeu as duas linhas de geofones de 94 m e disparou as cargas percussivas, embora cinco das 21 tenham falhado. A caminhada durou 4 horas, 47 minutos e 50 segundos.

A segunda excursão tinha como meta a borda da cratera Cone. O terreno ondulado surpreendeu a dupla: as crateras que deveriam servir de referência não se pareciam com as dos mapas feitos a partir da órbita e superestimavam constantemente a distância percorrida. De Houston, sem imagem, só se ouvia a respiração ofegante dos dois. Após coroar uma elevação que julgaram ser a borda e ver mais terreno atrás, exaustos, receberam de Haise a ordem de coletar amostras ali e voltar. Análises posteriores mostraram que ficaram a cerca de 20 m da borda, e as imagens do Lunar Reconnaissance Orbiter situam suas pegadas e as do MET a menos de 30 m. A experiência reforçou a necessidade de um veículo com navegação, o rover lunar já previsto para a Apollo 15.

De volta junto ao módulo lunar, diante da câmera, Shepard executou o número que planejava havia anos: havia acoplado a cabeça de um ferro 6 da Wilson ao cabo de uma ferramenta de coleta de amostras e bateu com uma só mão duas bolas de golfe, proclamando que a segunda voava "milhas e milhas". Mitchell lançou como dardo o cabo de uma pá. A segunda caminhada durou 4 horas, 34 minutos e 41 segundos. Shepard doou o taco ao museu da USGA e presenteou uma réplica ao Museu Nacional do Ar e do Espaço. Em fevereiro de 2021, pelo 50º aniversário, o especialista em imagens Andy Saunders processou as fotografias e estimou que a primeira bola percorreu cerca de 24 jardas e a segunda, 40. Entre as duas caminhadas, os astronautas passaram 9 horas e 23 minutos fora do módulo, e 33 horas e 31 minutos na superfície.

A missão trouxe cerca de 42 kg de rochas e solo lunar, sobretudo brechas, rochas formadas por fragmentos soldados pelo calor e pressão dos impactos. Os basaltos, encontrados como clastos dentro das brechas, revelaram-se mais ricos em alumínio e se formaram entre 4,0 e 4,3 bilhões de anos atrás, antes do vulcanismo dos mares visitados por outras missões. O balanço geológico foi discutido: alguns cientistas celebraram a aproximação da Cone, mas lamentaram a pouca documentação das amostras, e o geólogo Don Wilhelms criticou que da encosta da cratera, a seu ver o ponto mais importante alcançado por astronautas, tivessem chegado apenas 16 fotografias Hasselblad de um total de 417 e apenas 962 g de rocha além da amostra 14321, conhecida como Big Bertha. Essa rocha, de 8,998 kg, deu uma surpresa em janeiro de 2019: uma equipe da Universidade Curtin encontrou nela granito, quartzo e zircões com uma química própria da Terra e uma idade de cerca de quatro bilhões de anos, o que a tornaria um meteorito terrestre chegado à Lua e uma das rochas terrestres mais antigas conhecidas.

Enquanto os companheiros estavam na superfície, Roosa passou quase dois dias sozinho a bordo da Kitty Hawk, no primeiro programa intensivo de observação científica a partir da órbita lunar, herdado em boa parte da Apollo 13. A câmera topográfica Hycon, que deveria mapear as terras altas de Descartes, sofreu logo uma avaria no obturador causada, como se descobriu depois, por uma minúscula partícula de alumínio. Embora tenha perdido cerca de metade dos objetivos, Roosa fotografou Descartes com uma Hasselblad e confirmou sua adequação como local de pouso da Apollo 16. Também fotografou o ponto de impacto do terceiro estágio da Apollo 13, viu o clarão da Antares e sua longa sombra, captou o Gegenschein e o ponto de Lagrange L2 do sistema Sol-Terra, e apontou as antenas da nave para a Lua num experimento de radar biestático para sondar o regolito.

A Antares decolou da Lua em 6 de fevereiro às 18:48:42 UTC e, no primeiro encontro direto na primeira órbita de uma missão de pouso, acoplou-se à nave de comando na primeira tentativa, apesar de seu sistema de guiagem de aborto ter falhado pouco antes. O estágio de ascensão, descartado, colidiu com a Lua e foi registrado pelos sismômetros das Apollo 12 e 14. A queima de retorno, de 350,8 segundos, ocorreu na revolução 34. Durante a viagem foram testados o sistema de oxigênio em baixa densidade nos tanques e em fluxo alto, pensando nas caminhadas espaciais em voo das missões seguintes, e um exercício de navegação sem comunicações. Mitchell realizou, sem conhecimento da NASA, experimentos de percepção extrassensorial com cartas.

A Kitty Hawk amerissou no Pacífico Sul em 9 de fevereiro de 1971 às 21:05 UTC, após 216 horas, 1 minuto e 58 segundos de missão, ao sul da Samoa Americana, e o navio USS New Orleans recolheu a tripulação. Depois de passar por Pago Pago e Honolulu, os astronautas continuaram a quarentena no Laboratório de Recepção Lunar até 27 de fevereiro de 1971. Foram os últimos exploradores lunares submetidos a quarentena e a única tripulação Apollo isolada antes e depois do voo.

Roosa, que trabalhara em tarefas florestais na juventude, levou várias centenas de sementes de árvores. Germinadas ao retornar, deram origem às chamadas árvores lunares, distribuídas pelo mundo e, em 1975 e 1976, entregues a associações florestais estaduais pelo bicentenário dos Estados Unidos. O emblema, obra de Jean Beaulieu sobre um esboço de Shepard, mostra a insígnia de astronauta com um rastro de cometa viajando da Terra à Lua: através do antigo chefe do Escritório de Astronautas, todo o corpo voava em espírito. A tripulação reserva respondeu com uma paródia de Coiote e Papa-Léguas que escondeu por toda a nave e no carrinho MET.