Apollo 14 — Fra Mauro en de terugkeer na Apollo 13

Apollo 14 was de missie die het vertrouwen van het Apollo-programma moest herstellen na het bijna-drama van Apollo 13. Niet alleen moest ze de derde succesvolle maanlanding worden, maar ook het oorspronkelijke wetenschappelijke doel van Apollo 13 bereiken: het Fra Mauro-hoogland, een geologisch interessant gebied dat gevormd was door de enorme inslagkrater van de Imbrium-impactor. De druk op de missie was hoog; de wereld keek toe of NASA na de schrik van april 1970 opnieuw de maan kon bereiken. Apollo 14 slaagde, en deed dat met stijl.

De missie leverde ook een van de meest menselijke momenten uit het gehele maanprogramma op: commandant Alan Shepard, die tien jaar eerder als eerste Amerikaan de ruimte had bereikt maar sindsdien door een binnenooraandoening aan de grond was gehouden, sloot de tweede maanwandeling af door twee golfballen te slaan op het maanoppervlak. Het was een gebaar dat niets met wetenschap te maken had en alles met de man zelf — de grijns van iemand die wist dat hij op het meest bijzondere golfterrein ter wereld stond.

De bemanning: Shepard, Roosa en Mitchell

Alan Shepard was een legende lang voordat Apollo 14 van start ging. Op 5 mei 1961 was hij als eerste Amerikaan de ruimte in geschoten, slechts drie weken na de Sovjet-kosmonaut Joeri Gagarin. Na die suborbitale vlucht van vijftien minuten werd Shepard een nationale held. Maar de ziekte van Ménière, een aandoening van het binnenoor, haalde hem al snel van de activelijst. Jarenlang werkte hij bij NASA als hoofd van het astronautenkorps, maar vloog hij niet. Een experimentele operatie in 1968 verhielp zijn aandoening; in 1969 werd Shepard weer goedgekeurd voor ruimtevluchten en werd uiteindelijk toegewezen aan Apollo 14. Met 47 jaar was hij de oudste mens die tot dan toe op de maan had gelopen.

Stuart Roosa was de piloot van de commandomodule Kitty Hawk. Een voormalig rookjumper — een bosbrandweerder die uit vliegtuigen sprong om bosbranden te blussen — had Roosa een onorthodoxe achtergrond voor een astronaut, maar zijn vliegkwaliteiten en technisch inzicht waren onomstreden. Roosa nam tijdens de missie honderden boomzaden mee die later, na terugkeer op aarde, werden opgekweekt en geplant in parken en op andere plekken in Amerika. Een deel van deze zogenaamde “maanbomen” groeit er nog steeds.

Edgar Mitchell was de piloot van de maanlander Antares en zou de zesde mens op de maan worden. Mitchell was een wetenschapper-astronaut met een doctoraat in de lucht- en ruimtevaarttechniek van het MIT; zijn bijdrage aan de wetenschappelijke planning van de missie was aanzienlijk. Na zijn terugkeer werd Mitchell echter ook bekend om zijn interesse in bewustzijnsonderzoek en buitenzintuiglijke waarneming, vakgebieden die ver buiten de mainstream lagen. Hij voerde tijdens de vlucht persoonlijke experimenten uit op het gebied van telepathie, zonder toestemming van NASA, een feit dat pas later aan het licht kwam.

Technische problemen voor en tijdens de landing

Na de schrik van Apollo 13 waren de systemen van de Apollo-capsules grondig herzien. De zuurstoftanks in de servicemodule waren opnieuw ontworpen, er was een derde tank bijgekomen en er waren extra veiligheidsmarges ingebouwd. Toch verliep Apollo 14 niet zonder problemen. Kort na vertrek richting de maan lukte het de bemanning aanvankelijk niet om de commandomodule aan de maanlander Antares te koppelen, wat nodig was om de lander uit de bovenste rakettrap te trekken. De vergrendelingen van het koppelingsmechanisme grepen niet. Pas bij de zesde poging, na bijna twee uur proberen — waarbij de missie dreigde te worden afgebroken — klikte de verbinding toch vast.

Daarna dook er een tweede probleem op, nog dichter bij het kritieke moment. In de baan om de maan, kort voor de afdaling, kreeg de boordcomputer van de maanlander plotseling een abortsignaal binnen, waarschijnlijk door een loszittend soldeerbolletje in de abortschakelaar. Als dat signaal actief bleef bij de landing, zou het systeem de afdaling automatisch afbreken. In Houston en in samenwerking met het MIT Instrumentation Laboratory (later Draper Laboratory) in Cambridge, Massachusetts, bedachten softwarespecialisten in korte tijd een noodprocedure: door een extra code in het computerprogramma in te voeren, kon het abortsignaal worden genegeerd. Mitchell toetste de code in; het signaal viel stil. De landing kon doorgaan.

Zelfs bij de landing zelf was er spanning. De landingsradar, die de hoogte en snelheid moest meten voor een precieze neerzetting, kreeg aanvankelijk geen contact met het oppervlak. Zonder radar zou de landing volgens de missieregels moeten worden afgebroken. Pas nadat de bemanning op advies van Houston een stroomonderbreker had gereset, kreeg de radar op zo'n zeven kilometer hoogte alsnog contact. De maanlander Antares zette op 5 februari 1971 veilig neer in het Fra Mauro-hoogland. Na de problemen bij Apollo 13 was dit geen vanzelfsprekendheid geweest.

Wetenschappelijke verkenning van Fra Mauro

Het Fra Mauro-hoogland was gekozen als landingszone vanwege zijn geologische rijkdom. Het gebied bestond uit materiaal dat naar de oppervlakte was geslingerd door de gigantische inslagkrater van de Mare Imbrium, het grote donkere vlak dat we op de maan kunnen zien. Die inslaggesteenten, ejecta genaamd, waren miljarden jaren oud en konden geologen informatie geven over de vroege geschiedenis van de maan en het zonnestelsel. Het Fra Mauro-materiaal was in essentie een tijdmachine naar het verleden van de maan.

Shepard en Mitchell maakten twee maanwandelingen. Tijdens de eerste wandeling installeerden ze de ALSEP-instrumentenset: een seismometer, een actief seismisch experiment en andere meetapparatuur die na hun vertrek nog jaren zou blijven functioneren. Tijdens de tweede wandeling probeerden ze de rand van de Cone-krater te bereiken, een grote inslagkrater op iets meer dan een kilometer van de landingsplek. De wandeling naar Cone was zwaarder dan verwacht; het terrein bleek hellingrijker en hobbeliger dan de satellietfoto's hadden gesuggereerd.

Shepard en Mitchell bereikten de rand van Cone niet helemaal. Ze waren er volgens latere analyse slechts zo'n twintig meter van verwijderd, maar konden dit niet weten omdat het terrein hun zicht beperkte. Teleurgesteld draaiden ze om. Het was een van de weinige momenten waarop de beperkte navigatiemiddelen van de vroege Apollo-missies — geen maanwagen, alleen een handkar voor gereedschap, kaarten en hun eigen ogen — de wetenschap parten speelden. Bij latere missies zou de maanwagen dit probleem grotendeels oplossen.

Desondanks brachten ze bijna 43 kilogram maangesteente mee, waaronder materiaal dat later zou worden geïdentificeerd als Imbrium-ejecta. De monsters bleken waardevoller dan die van Apollo 11 en Apollo 12 voor het begrijpen van de vroegste fase van het maanoppervlak, toen grote inslagen het oppervlak smeltten en hervormden.

De golfballen van Alan Shepard

Aan het einde van de tweede maanwandeling, toen het wetenschappelijke werk erop zat en de terugkeer naar de maanlander ophanden was, haalde Alan Shepard een verborgen golfbal tevoorschijn. Hij had hem van tevoren verborgen in zijn ruimtepak. Een golfclub had hij geconstrueerd door een zesijzer-kop te bevestigen aan de steel van een bodemsampler die deel uitmaakte van de standaarduitrusting. Shepard liet de eerste golfbal vallen en sloeg. In zijn stijve ruimtepak kon hij maar met één hand zwaaien, en de eerste slagen mislukten. De tweede bal ging echter verder. “Miles and miles and miles,” meldde hij met overdreven optimisme.

Een analyse van de beelden uit 2018 kwam uit op afstanden van ongeveer 22 en 37 meter — aardig in een ruimtepak, maar zeker geen kilometers. Shepard had het plan vooraf met de NASA-leiding afgestemd, op voorwaarde dat het pas zou gebeuren als het werk erop zat. Maar het is ook een van de meest menselijke en blijmoedige momenten uit het gehele maanprogramma: de eerste Amerikaan in de ruimte, nu op de maan, die afsluit met een golfswing.

Stuart Roosa en de maanbomen

Terwijl Shepard en Mitchell op de maan waren, bleef Stuart Roosa in zijn eentje in de Kitty Hawk cirkelen. Net als Michael Collins bij Apollo 11 en Dick Gordon bij Apollo 12 vloog ook hij om de maan zonder ooit op het oppervlak te staan. Roosa had een bijzondere lading mee aan boord: honderden zaden van vijf verschillende boomsoorten, meegegeven door de Amerikaanse bosbouwdienst (US Forest Service), de organisatie waarvoor hij ooit als rookjumper had gewerkt. De zaden werden meegenomen als experiment om te kijken of ruimteblootstelling hun kiemkracht beïnvloedde.

Na terugkeer op aarde werden de zaden gekiemd en de zaailingen verspreid over parken, scholen en publieke ruimten in de Verenigde Staten; enkele exemplaren gingen naar het buitenland. De overgebleven “maanbomen” zijn nu volwassen bomen; sommige zijn bijna niet meer te onderscheiden van gewone exemplaren van hun soort. Ze zijn een stille erfenis van Apollo 14 die buiten de ruimtevaartgemeenschap weinig bekendheid geniet.

Edgar Mitchell en het bewustzijnsexperiment

Edgar Mitchell voerde tijdens de vlucht persoonlijk een experiment uit dat hij had bedacht zonder het aan NASA te melden: hij probeerde gedachten via telepathie naar vier personen op aarde te sturen. Na de missie publiceerde hij de resultaten met de conclusie dat de resultaten beter dan toevalsverwachting waren. De wetenschappelijke gemeenschap wees zijn methode en conclusies af. Voor Mitchell was het echter het begin van een lange interesse in bewustzijnsvraagstukken; hij richtte later het Institute of Noetic Sciences op, dat onderzoek doet naar de grenzen van menselijk bewustzijn.

Wat de kritiek ook was: tijdens de missie deed Mitchell zijn echte werk uitstekend. Hij was nauwkeurig, gedisciplineerd en wetenschappelijk helder bij de maanwandelingen. Zijn persoonlijke experimenten leken hem in geen enkel opzicht af te leiden van zijn primaire taken.

Terugkeer en nalatenschap

Na 33,5 uur op het maanoppervlak startten Shepard en Mitchell de stijgtrap van de Antares en koppelden aan bij Roosa in de Kitty Hawk. De terugreis verliep zonder problemen. Op 9 februari 1971 landde de commandomodule in de Stille Oceaan. De bemanning was gezond; de monsters veilig aan boord.

Apollo 14 was wat het moest zijn: een overtuigende herstart na de schok van Apollo 13. Het bewees dat de aanpassingen aan het materiaal hun werk hadden gedaan, dat de vluchtleidingsprocedures solide waren, en dat astronauten en technici samen ook onder nieuwe vormen van druk konden functioneren. De wetenschappelijke opbrengst was groter dan die van de eerste twee landingen; het Fra Mauro-materiaal is tot op de dag van vandaag een van de meest waardevolle verzamelingen in de geologie van de vroege maan.

Alan Shepard, die bijna tien jaar had moeten wachten op zijn kans, keerde terug als de vijfde mens die op de maan had gelopen. Na de missie leidde hij nog tot 1974 het astronautenkorps; hij overleed in 1998. Edgar Mitchell stierf in 2016, Stuart Roosa in 1994. Van de twaalf mensen die op de maan liepen zijn de meesten inmiddels overleden; hun vluchten, van Apollo 11 tot en met Apollo 17, vormen een unieke bladzijde in de geschiedenis van de mensheid.

Apollo 14 baande ook de weg voor de grotere ambities die volgden. Bij Apollo 15, de volgende missie, werd voor het eerst de maanwagen meegenomen; astronauten konden daardoor veel grotere afstanden afleggen en nog meer wetenschappelijk materiaal verzamelen. De verbeteringen in planning en procedure die voortkwamen uit de ervaringen van Apollo 13 en 14 maakten de latere missies veiliger en productiever. Apollo 14 staat soms in de schaduw van zijn bekendere voor- en opvolgers, maar wie het verhaal kent, weet dat het een onmisbare schakel was.