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阿波罗16号

Wikipedia · 2026-06-09 维基百科 👁 1 阅读

{{宇航信息框
| name = 阿波罗十六号
| image = John W. Young on the Moon.jpg
| image_caption = 约翰·杨在月表起跳向美国国旗敬礼，身后是阿波罗登月舱“猎户座号”和阿波罗月球车
| insignia = Apollo-16-LOGO.png

| mission_type = 载人登月（J类）
| operator = 美国国家航空航天局
| COSPAR_ID =
阿波罗十六号任务指令长约翰·杨1962年入选美国国家航空航天局第二组宇航员，1965年与古斯·格里森随双子座3号飞上太空，是首位不属水星计划七人的美国太空人。1966年他与迈克尔·科林斯执行双子座十号任务，1969年是阿波罗十号指令舱驾驶员。阿波罗十六号任务时他41岁，官拜美国海军上校，是吉姆·洛弗尔后首位四飞太空的美国航天员。

指令舱驾驶员肯·马丁利在阿波罗十六号任务时36岁，是美国海军中校。他1966年入选航空航天局第五组宇航员，属阿波罗八号和九号支持乘组。

马丁利本是阿波罗十三号主乘组，杜克和杨当时是替补乘组，杜克从孩子那里染上風疹后与马丁利有接触，后者没有感染，但还是在发射三天前由替补乘组杰克·斯威格特取代。同属第五组宇航员的杜克像马丁利一样从未飞上太空，曾是阿波罗十号支持乘组和阿波罗十一号航天器通讯员，美国空军中校。三人入选阿波罗十六号主乘组的消息在1971年3月3日公布。但阿波罗十八和十九号任务都在1970年9月宣布取消，没有必要再为该任务训练航天员，派已经做好准备的航天员执行现有任务更合理。罗萨和米切尔因此划入替补乘组，波格与卡尔分到天空实验室计划，随1973年的天空实验室四号飞上太空。

水星和双子座计划任务分主要和替补两乘组航天员，阿波罗计划增加人称支持乘组的第三组人员。阿波罗计划要求每次会议各乘组都派人参加，阿波罗九号指令长詹姆斯·麦克迪维特认为乘组忙于在全美各地设施训练，可能无法及时赶回，斯莱顿接受建议设立支持乘组。支持乘组负责遵照指令长要求提供协助，。阿波罗十六号的支持乘组包括：安东尼·英格兰、卡尔·海因兹、亨利·哈特斯菲尔德、罗伯特·欧沃米尔、唐纳德·彼得森，阿波罗十六号飞行主管包括：皮特·弗兰克与菲利普·沙弗（头班），吉恩·克兰兹与唐纳德·帕迪（第二班），格里·格里芬、尼尔·哈钦森、查尔斯·刘易斯（第三班）。徽章根据乘组递交的构想设计，设计师是休斯顿载人航天中心绘图商店的芭芭拉·马特尔斯基。

杨和杜克为登月舱挑选呼号“猎户座”，马丁利选中“卡斯帕”充当服务与指令舱呼号。据杜克所述，他和杨希望呼号与恒星有关。，航天员此行始终都能看到。杜克还称，猎户座很有名，（英语）发音简单，方便任务控制中心听懂。马丁利挑选的“卡斯利”源自《鬼马小精灵》：“此行严肃的东西已经够多，所以我选个不那么严肃的名字”。作为阿波罗计划倒数第二个任务，阿波罗十六号没有重要的新设备或流程需在月表测试，与阿波罗十七号一样给予航天员充分时间了解月球特征，澄清尚不确定的问题。月表高地可能源自古代，更有望包含科学家希望了解的月球早期历史所需信息。此前阿波罗十四号、十五号等任务取得历史比月海更悠久的月岩样品，估计是陨石撞掉的高原石块，形成时间比月球内部流出熔岩淹没低地与盆地更早。不过，包括阿波罗十六号在内的所有阿波罗任务都未抵达月表高地探索。

雨海由陨石冲撞形成，阿波罗十四号乘组到达冲撞边缘探索并取样；阿波罗十五号同样抵达雨海边缘取样。两次任务降落点均同雨海关系密切，但远离月球的月表高地仍可能存在不同地质构成与形成机理。。科研人士指出，月球中部高地看上去和地球火山作用形成区很像，推测两者形成机理相通，希望阿波罗十六号的科研成果提供答案。

阿波罗选址特设评估委员会1971年4至5月会晤探讨阿波罗十六和十七号登月地点，贝尔通信的诺埃尔·辛纳斯主持。大会一致决定在月表高地降落，阿波罗十六号降落点要么是神酒海以西的笛卡尔高地，要么是阿方索环形山。。

如果在阿方索环形山降落，阿波罗十六号最重要的科研目标分三项：陨石坑壁内可能存在撞击前的古老物质，陨石坑内部组成，照片上偏暗的几个陨石坑底部是否存在火山活动痕迹。不过，地质学家担心此处取得的样品已遭形成雨海的撞击污染。此外阿波罗十四号的样品尚未完成分析，阿波罗十五号此时还没出发，两次任务均可能达成上述目标。替补登月舱驾驶员米切尔忙于阿波罗十四号事务，无法参与阿波罗十六号早期训练，后在1971年9月加入实地考查队。此前支持乘组兼登月舱舱外活动时期航天器通讯员英格兰或地质培训师随海斯一起参加地质实地考查。实地培训接近尾声时已变成大规模演习，最多时有八名航天员和数十名支持人员参加，引来传媒关注。内华达试验场拥有核爆留下的大型坑洞，可模拟月球大型陨石坑，来此训练必须取得足够安全级别并提供近亲姓名，马丁利还需申请特别许可才能从试验场上飞过。
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除地质实地培训外，杨和杜克还需练习操作舱外活动航天服和阿波罗月球车、适应月球重力、收集样品。宇航员花大部分时间研究以往任务带回的月岩样品，了解需携带的仪器，听取仪器主要负责人说明此行期望目标。上述训练令杨和杜克踏上月表后很快明白脚下不是预想的火山岩，只不过任务控制中心的地质学家一度不相信两人判断。。阿波罗十六号数据包包含被动地震实验包、主动地震实验包、月球热流实验包、月表磁强计。航空航天局计划在登月乘组飞离月表并返回指令舱后用登月舱上升段撞击地震仪附近，相当于用已知质量和速度的物体撞击月球已知方位，撞击过程用于校准刚刚留下的地震仪

热流实验需在月表钻两个三米深的洞安装温度计，测量月球内部热量流动。这是第三次计划布署热流实验的阿波罗任务，阿波罗十三号因事故放弃登月，阿波罗十五号钻头故障，钻的孔不够深。阿波罗十六号的尝试同样以失败告终，杜克放好第一个温度计后，杨因笨重的航天服阻挡看不到两脚，结果拉起缠在脚上的线缆时把线扯断。地面人员认为修复所需时间太长，决定放弃实验。

登月舱下降段安装的四块面板组成宇宙线探测器，用于记录宇宙線和太阳风粒子。登月期间三块面板不予遮挡，第四块在早期舱外活动时由航天员拿掉遮挡物。所有面板最后装袋运回地球。每次登月都会部署的独立式太阳风成分实验最后也将设备带回地球，为尽量减少污染，本次部署在以往的铝制设备外增加铂箔。

二号子卫星原计划同一号一样在轨道持续运作至少一年，最后因轨道衰变在月表坠毁。但主发动机故障导致地面控制中心决定安排乘组提前一天返回地球，故太空船没有飞到预定轨道位置。二号子卫星的实际投放轨道低于计划，仅绕月424圈就在一个月后（1972年5月29日）坠毁。二号子卫星地面轨道接近月球質量瘤，对子卫星形成拉力，故只坚持一个月倒计时仅按时间表预定暂停一次，天气随发射时间临近转向晴好熄火六分钟后，乘组所在服务与指令舱同火箭分离并飞到15米外，再调头对接并拖出火箭级内部的登月舱，该过程人称换位、对接和取出，马丁利的操作非常顺利。对接后乘组发现登月舱外部某处有微粒飞出，仿佛舱体外表皮撕裂并粉碎，据杜克估算最多时一秒钟就看到五至十个微粒。杨与杜克从对接通道进入登月舱检查，但没有发现严重问题。再度朝月球进发之际，乘组将太空船定在“烧烤”模式，即沿长轴每小时旋转三周，确保在太阳照射下受热均匀。乘组为地月转移完成进一步准备，从起飞近15小时开始首轮睡眠。

任务第二天地面控制中心叫乘组起床时，太空船离地约18.1万公里并以每秒1622米速度飞行。阿波罗十六号要到任务第四天抵达月球轨道，第二和第三天的事务大多用于准备，如科研、维护太空船。乘组第二天开展曾在阿波罗十四号做过的电泳实验，证实电泳分离在接近零重力环境下产物纯度远超地球。他们采用一蓝一红两种不同尺寸的聚苯乙烯颗粒，用电泳将两者分离，但实验设备的电渗效应导致两种颗粒间没有清晰界限。

服务与指令舱的服务推进系统发动机在任务第二天执行中途修正点火并持续两秒，用于调整太空船轨道。随后乘组第二次进入登月舱，进一步检查登月设备和系统。航天员汇报登月舱铝制外壳又有掉漆，太空船各系统运作正常。接下来乘组对照检查清单，了解此后几天的操作日程，为抵达绕月轨道并点火注入做准备。指令舱驾驶员汇报“環架鎖定”，意指追踪太空船飞行姿态的功能精度不足，需利用太阳和月亮重新调整导航系统。任务第二天结束时，阿波罗十六号距地球约26万公里。杨与杜克随后再度进入登月舱并打开电源检查各项功能，同时打扫、清理，准备登月。系统正常一如预期，乘组随后穿上航天服演练登月日流程。阿波罗十六号起飞59时19分45秒，任务第三天即将结束，太空船离地33万零902公里，距月球62636公里，而且已在进入月球引力范围后加速。

乘组第四天起床后开始准备注入绕月轨道乘组进入月球轨道后开始准备注入下降轨道，进一步修改太空船轨道。经过操作，阿波罗十六号飞行轨道的近月点降至19.8公里。第四天剩下的工作主要是观察、准备启用登月舱、脱离并在次日登月。

月表
乘组任务第五天起床后很快便继续准备启动登月舱并同服务与指令舱脱离，科学仪器舱吊杆在展开质谱仪时卡住，未能完成部署。杨和杜克负责在登月舱脱离服务与指令舱后目测吊杆，两人提前40分钟进入登月舱并检查各项功能，但部分操作延误，完成准备的时间仅早十分钟。。舱体分离并经过月球正面期间，马丁利准备把服务与指令舱开到更高的近圆形轨道，杨与杜克准备驾驶登月舱降落月表。马丁利测试服务与指令舱的可控火箭发动机，准备点火调整轨道时发现服务推进系统发动机后备平衡环系统振荡。根据任务规定，登月舱此时应重新对接服务与指令舱，由地面任务控制中心决定是否中止登月并用登月舱发动机返回地球。但两舱此时近距离保持相对静止，任务控制中心经过数小时讨论认为上述问题可以解决并继续登月。阿波罗十六号带有月球车，偏离这么点距离可谓毫无影响。主发动机故障导致登月延误，故任务计划必须大幅调整。月表作业完成后，阿波罗十六在月球轨道停留的时间缩短一天，这样发生其他问题也有充足时间处理。为改善杨和杜克的睡眠，第三次兼最后一次月表舱外活动从原计划的七小时缩短至五小时。。两人穿上航天服，为航天服加压并将登月舱减压。杨登上舱口连接梯子的小“门㾿”，杜克把垃圾袋递给杨，里面装满准备扔在月表的垃圾。期间没有遇到问题。杨首次在月表驾驶月球车时发现后转向轮失灵，他把问题告知任务控制中心，在杜克立起美国国旗后安装电视摄像头。月表作业期间，月球车一直是指令长驾驶，登月舱驾驶员协助指引方向，这也是阿波罗计划J任务的一贯分工。

下一个任务是部署装在月球车上的阿波罗月球表面实验数据包，装好的电视摄像机拍摄部署过程，后转向轮开始恢复正常。部署完成后两人在附近收集样品。第一次舱外行走开始约四小时后，两人乘月球车前往第一个地质探测点，距登月舱1.4公里、宽36米的普拉姆陨石坑。乘组在附近取样，科研人员认为此地月岩已经穿过表土层抵达下面的凯莱地层。杜克在此根据任务控制中心指示取得阿波罗计划史上最大的月岩样品，属角砾岩，带回地球后根据任务首席地质调查员威廉·穆尔伯格的姓氏起名“大穆利”。下一站是比较小、距登月舱1.6公里的巴斯特陨石坑，位于规模更大的斯波克陨石坑北侧。杜克在此拍摄石山和南射纹线坑的照片，杨部署手提式月球磁强计。两位航天员尚未发现任何火山物质，科研人员开始考虑笛卡尔高地很可能不像任务前大家预想的那样源自古代火山活动。杨在第二站任务完成后驾驶月球车开始“大奖赛”，杜克用16毫米胶卷电影摄像机拍摄。阿波罗十五号也有相同尝试，但因相机故障作罢。乘组继续部署月表实验数据包，随后返回登月舱结束耗时7时6分56秒的首轮舱外活动。两人进入舱内后加压，花半小时向任务控制中心科研人员汇报，再布置舱内睡觉。

杨与杜克提前三分半钟醒来，与地面人员讨论当天活动计划。第二次舱外活动的主要目标是前往石山，登上约20度斜坡抵达人称“钦科坑”的五个陨石坑。两人驾驶月球车赶到3.8公里外的石山，脚下比登月舱所在的谷底海拔高152米，其他阿波罗任务登月人员从未抵达海拔超出登月舱这么高的位置。两人对石山侧面的风景颇感震撼，杜克称以“壮观”，，据信没有南射纹线坑喷发物，航天员在此取样40分钟。他们离开“空地”25分钟后抵达位于月表实验数据包和登月舱中途位置的当天最后一站，两人在地上挖两个洞，沿月表实验数据包以东50米开展多次透度计实验。第二次月球漫步在两名航天员要求下延长十分钟，两人返回登月舱，关闭舱门并加压后结束持续7时23分26秒的舱外活动，打破阿波罗十五号创下的时长纪录。吃饭并向任务控制中心汇报后，杨与杜克再度布置登月舱睡觉。

任务第七天是登月第三天和最后一天，完成舱外活动后登月舱从月表起飞至月球轨道，与马丁利所在服务与指令舱会合。杨和杜克第三次月球漫步期间探索北射纹线坑，是阿波罗计划史上造访的最大陨石坑。两人走出“猎户座号”直接驱车前往，登月舱降落点北面的陨石坑较浅，大石头也比较少，所以行程更平稳。经过棕榈陨石坑后沿途石头越来越大、越来越多。最后两人抵达北射纹线坑边缘，距登月舱4.4公里。航天员为宽一公里、深230米的陨石坑拍照，并走到超过四层楼高、后得名“屋岩”的巨石前取样，样品检验结果给予发射前的火山起源说最后一击，证明科研人员预测错误。屋岩表面有许多太空微流星體撞击留下的孔洞，看起来就像弹孔。杨与杜克停留一小时22分后前往第13站，距北射纹线坑约500米的大石场，途中下坡时以每小时约17.1公里刷新月球行驶速度纪录。两人为眼前三米高的巨石起名“影岩”，在一直照不到太阳的土壤位置取样。同期马丁利在服务与指令舱为约六小时后会合准备。杨和杜克约三小时六分后返回登月舱，完成几项实验并拆卸月球车，杜克在距登月舱不远的月表放下家人照片和空军纪念章。。最后一次舱外行走时长5小时40分，两人为登月舱加压后准备返回月球轨道。

月球轨道独角戏
任务控制中心批准“猎户座号”登月后，马丁利驾驶“卡斯帕号”拉开距离，点火飞到近月点98.3公里、远月点125.6公里轨道准备执行科研任务“卡斯帕号”在月球轨道开始科研环节的时间晚于预期，阿波罗十六号任务提前收尾，许多照片曝光过度都对马丁利开展工作不利，但他还是拍下“猎户座号”位于笛卡尔高地的照片杨与杜克操纵登月舱上升段同服务与指令舱对接，为尽量减少登月舱的月尘进入服务与指令舱，两人还在打开两舱之间的门前清理舱室。三名航天员会合后把样品挪入服务与指令舱准备带回地球，搬完样品后先睡觉，次日再抛弃登月舱上升段，有意令其撞击月表校准此行留下的地震仪。。估计乘组封闭舱门前忘记打开某开关，登月舱分离后翻滚，航空航天局无法远程控制，舱体没能为主动脱离轨道点火。上升段最后在任务过去近一年后撞击月表。乘组接下来需从服务与指令舱的科学仪器舱把子卫星投入月球轨道。用于将服务与指令舱带到子卫星目标轨道的点火操作取消，导致子卫星只绕月飞行一个多月就坠毁，远未达坚持一年的预期。投放子卫星近五小时后，绕月飞行第65圈的服务与指令舱启动服务推进系统主发动机，把太空船推向返地轨道。服务推进系统发动机数天前的故障导致登月延迟，此时点火没有任何问题。。此次舱外活动持续83分钟，距地球约32万公里，按“深空”程度、即与行星体距离之大位居史上第二。至今人类共有三次同类深空舱外行走，均由阿波罗计划J任务在类似情境完成。马丁利在此期间启动阿波罗十六号独有的微生物生态鉴定装置开展生物学实验，用于评估微生物在太空环境有何反应。乘组反复打扫舱内，吃过饭后休息航天器通讯员英格兰最后一次通知阿波罗十六号乘组起床，此时服务与指令舱离地约8.3万公里，飞行速度约每秒2700米。乘组在太空船濺落太平洋前约三小时最后一次点火校正，用推进器每秒把速度提升0.43米。再入大气层前约十分钟，三名航天员所在的锥形指令舱与服务舱分离，再入时服务舱会在大气层烧毁。任务启动265时37分，阿波罗十六号开始以每秒约11公里速度再入大气层，防热盾温度最高达2200至2480摄氏度。任务启动265时51分5秒，再入近14分钟的阿波罗十六号展开降落伞，随即溅落圣诞岛东南约350公里的太平洋。。

科研成果、影响
科研人员分析阿波罗十六号带回地球的样品后确认凯莱地层不是火山活动形成，无法确认乘组所取是否存在笛卡尔地层样品，故地层成分同样无法肯定。没有证据表明石山属火山活动形成，此前科研人员认为笛卡尔高地看起来和以往阿波罗计划登月点不同，所以决定阿波罗十六号在此着陆，但带回的月岩与弗拉·毛罗地层没什么两样。地质学家意识到此前对凯莱地层的判断过于自信，根本听不进不同意见，他们太过依赖地球地质经验判断，但月球和地球的地质史压根儿牛头不对马嘴。马丁利是首位利用双筒望远镜在月球轨道观察的指令舱驾驶员，看到的笛卡尔高地和雨海结构半斤八俩，地质学家据此认定月球可能根本没有火山。此外，阿波罗十六号还发现围绕地球的两条极光带。。马丁利同样两次带队航天飞机任务，首先是1982年的STS-4，1985年执行STS-51-C任务后退休。

部件位置
的美国太空和火箭中心展示]]

“提康德罗加号”航母1972年5月5日（周五）把阿波罗十六号指令舱运到加利福尼亚州圣地亚哥附近的北岛海军航空站。5月8日，航空站机库用于清空残留毒理反应控制系统燃油的地面设备爆炸，46人送往医院观察24至48小时，大部分属于吸入有毒烟雾，手推车翻倒压身以致膝盖骨折的技师伤势最重。上方76米的机库屋顶炸开大洞，约40扇窗户玻璃震碎，指令舱面板出现7.6厘米裂缝。

“卡斯帕号”所有权1973年11月从航空航天局移交史密森尼学会，现在亚拉巴马州亨茨维尔附近的美国太空和火箭中心展出。登月舱上升段1972年4月24日同服务与指令舱分离后失控，绕月飞行约一年后下落不明。

杜克在月表留下两件物品且均拍有照片，其一是过塑全家福，照片背面还有全家签名并附言：“地球航天员杜克一家敬上。1972年4月登月。”另一件是1972年美国空军25周年庆时发放的纪念章，杜克共有两枚，另一枚捐给俄亥俄州赖特-帕特森空军基地美国空军国家博物馆。

2006年飓风埃内斯托吹袭北卡罗来纳州博福特县巴斯后不久，住在海滨的11岁男童凯文·桑泽在门前不远发现金属碎片，还同朋友发现90厘米的金属板上印有“邮票”，经查是褪色的阿波罗十六号任务徽章。航空航天局事后证实此乃阿波罗十六号一级火箭碎片。2011年7月，桑泽把碎片交给航空航天局后获准在肯尼迪航天中心全方位参观，并坐上贵宾席观看航天飞机计划最后任务STS-135发射。

参见

  • 月球人造物体列表
  • 艙外活動列表 (1965年至1999年)

参考资料
扩展阅读
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外部链接

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