Apollo 15 ( - ) est la cinquième mission ayant pour objectif de déposer un équipage à la surface de la Lune. Cette mission fait partie du programme Apollo (1961-1975) de l'agence spatiale américaine, la NASA mis sur pied dans le contexte de la course à l'espace à laquelle se livrent les États-Unis et l'Union soviétique. Par rapport aux missions précédentes, bénéficie d'un lanceur plus puissant. Sa capacité accrue permet notamment de prolonger le séjour des astronautes à la surface de la Lune (), de disposer d'un véhicule, le rover lunaire augmentant le rayon d'action durant les sorties extravéhiculaires et de ramener une masse plus importante d'échantillons de sol.
L'équipage d est composé de David R. Scott (né en 1932), commandant, James B. Irwin () et Alfred M. Worden (), resté en orbite lunaire. Scott et Irwin posent le module lunaire Apollo le près du Mont Hadley dans les Monts Apennins au sud-ouest de la mer des Pluies. Au cours de leur séjour dans cette région au relief spectaculaire, ils effectuent trois sorties extravéhiculaires d'une durée totale de durant lesquelles ils parcourent et récoltent de roches lunaires. Comme les équipages précédents, ils installent près de leur site d'atterrissage un ensemble d'instruments ALSEP. Revenus en orbite lunaire, les astronautes libèrent un petit satellite scientifique et Worden effectue une sortie extravéhiculaire pour récupérer les films des instruments situés dans le module de service. La mission remplit tous ses objectifs scientifiques et l'intérêt du rover lunaire est confirmé.
Contexte Programme Apollo
Le programme Apollo est lancé par le président John F. Kennedy le avec comme objectif d'envoyer pour la première fois des hommes sur la Lune avant la fin de la décennie. Il s'agit de démontrer la supériorité des États-Unis sur l'Union soviétique dans le domaine spatial, devenu un enjeu politique dans le contexte de la guerre froide.. Le , l'objectif fixé à l'agence spatiale américaine, la NASA, est atteint lorsque les astronautes de la mission parviennent à se poser sur la Lune.. À cette date, neuf autres missions sont programmées.
Mais les ambitions du programme sont rapidement revues à la baisse. Les priorités des États-Unis ont changé : les dispositifs sociaux mis en place par le président Lyndon Johnson dans le cadre de sa guerre contre la pauvreté (Medicare et Medicaid) et surtout un conflit vietnamien qui s'envenime prélèvent une part croissante du budget du pays. Pour les décideurs politiques américains, le programme Apollo a rempli son principal objectif en prouvant la supériorité technique des États-Unis sur l'Union soviétique, et la science ne justifie pas les dépenses envisagées pour les missions à venir. En 1970, la dernière mission planifiée, , est annulée tandis que les vols restants sont étalés jusqu'en 1974 ; la chaîne de fabrication de la fusée , chargée de lancer les vaisseaux du programme, est également arrêtée, mettant fin à tout espoir d'une prolongation du programmeW. David Compton, First Phase of Lunar Exploration Completed : Personnel and Program Changes. Le développement de la première station spatiale américaine Skylab, dans laquelle trois équipages doivent successivement faire des séjours de longue durée en 1973-1974, prélève une part croissante d'un budget de la NASA par ailleurs en forte baisse. Le , l'administrateur de la NASA Tom Paine, démissionnaire, annonce que les contraintes budgétaires nécessitent de supprimer les deux dernières missions et ; les économies attendues sont d'environ de dollars...
Apollo 15 - La première mission J Apollo 15 est la cinquième mission du programme Apollo ayant pour objectif de déposer son équipage sur le sol lunaire. devait être, comme les missions précédentes une « mission H » utilisant une version non optimisée du lanceur ne permettant qu'un séjour relativement bref sur la Lune. À la suite de l'annulation en 1970 pour des raisons budgétaires des deux dernières missions du programme Apollo les responsables tentent de préserver les objectifs scientifiques du programme qui ne comporte plus que deux missions au delà d. Ils décident que celle-ci sera la première des « missions J ». Les utilisent un lanceur plus puissant permettant un séjour prolongé sur la Lune. Elles emportent le rover lunaire, un véhicule permettant d'accroitre le rayon d'action des astronautes lors de leurs sorties extravéhiculaires. Les doivent fournir un retour scientifique fortement accru par rapport aux missions précédentes..
La version optimisée du lanceur est capable d'injecter sur une trajectoire lunaire supplémentaires (masse totale ). Ce gain a permis d'accroitre la capacité des vaisseaux spatiaux en particulier du module lunaire Apollo. Des consommables supplémentaires sont emportés permettant de porter son autonomie sur le sol lunaire à soit le double des versions précédentes. Le module lunaire transporte le rover lunaire Apollo, un véhicule à propulsion électrique qui doit permettre de multiplier par dix la distance parcourue sur le sol lunaire par les astronautes. Enfin, cette capacité accrue permet d'augmenter la masse des roches lunaires rapportées sur Terre.
vignette|Séance d'entrainement à l'utilisation du rover lunaire dans le désert.|alt=Séance d'entrainement à l'utilisation du rover lunaire dans le désert.
Sélection du site d'atterrissage Le choix du site d'atterrissage est effectué en . Compte tenu du nombre très réduit de missions restantes (trois en comptant ), les scientifiques souhaitent que le site sélectionné permette de remplir plusieurs objectifs scientifiques. Le site de Hadley répond parfaitement à cette contrainte : il permet à la fois d'explorer une mer lunaire, une crevasse et un massif montagneux. Par ailleurs si le rover lunaire Apollo, qui doit accroitre le rayon d'action des astronautes, n'est pas prêt à la date de lancement, ces formations sont suffisamment proches pour être étudiées à pied par l'équipage. La position du site permet d'améliorer les mesures par triangulation de l'épicentre des séismes car le sismomètre, que les astronautes doivent installer à Hadley, sera situé à la latitude relativement élevée de 30°Les sismomètres déposés par les missions précédentes sont tous proches de l'équateur.. Cette latitude est également un atout pour la mesure des mouvements de libration de la Lune. L'autre site finaliste retenu par le comité de sélection est le cratère Marius. Aucun consensus ne se dégageant en faveur de l'un ou l'autre site, c'est Scott qui fait pencher la balance en accordant sa préférence à Hadley..
L'atterrissage s'annonce beaucoup plus difficile que lors des missions précédentes. La région de Hadley présente un relief tourmenté, qui fait tout son attrait pour les scientifiques, et les photographies disponibles sur cette région ont une faible résolution spatiale (seulement ) qui ne permet pas de se faire une idée précise de la densité des obstacles (cratères, roches) qui pourraient faire échouer l'atterrissage. Le module lunaire ne pourra pas s'écarter de la trajectoire définie. Immédiatement après avoir survolé les Monts Apennins qui culminent à , il devra plonger en suivant une pente deux fois plus forte que dans les missions précédentes..
Équipage vignette|Portrait d'Alfred M. Worden.
Composition L'équipage de la mission est composé de David R. Scott () qui en assure le commandement, James B. Irwin () qui est pilote du module lunaire et Alfred M. Worden () qui est le pilote du module de commande et de service Apollo. Worden doit rester en orbite tandis que ses deux coéquipiers descendront à la surface de la Lune. Malgré la vocation scientifique affirmée des missions J, l'équipage d est formé exclusivement de pilotes d'essai militaires, reflet des critères de recrutement des agences spatiales au début de l'ère spatiale. La NASA a commencé à former des astronautes issus du milieu scientifique sous la pression de la communauté scientifique qui ne comprend pas qu'autant d'argent ait été englouti dans le programme Apollo sans qu'elle soit amenée à participer à l'exploration lunaire. Mais le premier et seul astronaute du programme issu de cette filière (Harrison Schmitt) sera affecté à la mission . Selon la procédure mise en place par la NASA, l'équipage sélectionné s'est entraîné une première fois en tant qu'équipage de remplacement de la mission avec lequel il a développé une grande complicité mais également une certaine rivalité car les trois hommes font partie de l'Armée de l'air américaine alors que leurs collègues sont pilotes au sein de la Marine de guerre américaine.
Irwin et Worden recrutés par la NASA en 1966 n'ont jusque-là jamais volé, mais leur commandant Scott, recruté en 1963, est un astronaute expérimenté. Il a volé avec Neil Armstrong en dans le cadre de la mission dont l'objectif était de mettre au point la technique du rendez-vous spatial. II a effectué les essais en vol du module de commande et de service Apollo dans le cadre de la mission lancée en et qui a duré dix jours.
Équipage de remplacement et support au sol L'équipage qui doit remplacer les astronautes titulaires de la mission en cas de maladie, accident ou autre événement imprévu est constitué de Dick Gordon (commandant ), Vance Brand pilote du module de commande et de service et Harrison Schmitt pilote du module lunaire. Ce dernier sera le premier scientifique à participer à une mission de la NASA.
Durant la mission l'équipage est en communication quasi permanente avec le contrôle au sol. Un astronaute, le CapCom ( ou capcoms) assure l'interface entre les astronautes en vol et les spécialistes au sol. Dans le cas d, les capcoms qui se relaient sont Joe Allen (qui fera partie de l'équipage des missions STS-5 et STS-51-A de la navette spatiale américaine) , Bob Parker (STS-9, STS-35) , Karl G. Henize (STS-51-F), C. Gordon Fullerton (STS-3, STS-51-F), Edgar Mitchell (), Harrison Schmitt (), Alan Shepard (), Richard Gordon () et Vance Brand (Apollo-Soyouz, STS-5, STS-41-B, STS-35). Quatre équipes de techniciens identifiées par une couleur () se relaient pour contrôler les paramètres de fonctionnement des engins spatiaux transmis de manière continue, conseiller les astronautes et diagnostiquer les pannes. Elles sont dirigées par Gerald Griffin (gold), Milton Windler (maroon), Glynn Lunney (black) et Gene Kranz (white team)..
Préparation de l'équipage L'un des changements les plus importants inaugurés par la mission porte sur l'entraînement de l'équipage. La mission de , caractérisée par un séjour prolongé sur la Lune, permet à l'équipage de réaliser des observations scientifiques approfondies. Les observations géologiques constituent en particulier un des principaux objectifs de la mission. Scott et Irwin s'entraînent avec Leon Silver, géologue de Caltech, passionné du précambrien, recommandé par Harrison Schmitt. Son enseignement doit remplacer les cours magistraux dispensés jusque là par la NASA. Silver est notamment connu pour ses travaux sur les méthodes de datation des roches, basées sur la prise en compte de la désintégration radioactive de l'uranium en plomb.
Silver prépare les équipages titulaire et suppléant à différentes situations, dont le réalisme est de plus en plus poussé au fur et à mesure que la date du lancement approche. Pour s'entraîner, les astronautes portent des répliques de leurs casques ou combinaisons, sacs à dos, utilisent les talkies-walkies pour communiquer avec un interlocuteur reproduisant ainsi les conditions réelles auxquelles ils devront à faire face. Ils sont accompagnés d'un groupe de géologues ne connaissant pas la zone afin d'évaluer la précision des descriptions. Le pilote du module de commande, Al Worden, qui sera chargé durant la mission d'effectuer des observations depuis l'orbite lunaire, suit un entraînement géologique différent : il travaille avec l'Égyptien Farouk El-Baz, survolant à basse altitude un terrain préparé, afin d'y repérer les objets et les éléments géographiques importants.