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  阿波羅15號的三位宇航員此前曾擔任阿波羅12號的替補團隊。成為宇航員之前都是空軍飛行員的斯科特、沃爾登和艾爾文在阿波羅12號任務的準備過程中曾與都來自海軍的三位主力成員進行了友好的競爭。  原計劃中,阿波羅15號會與阿波羅12號、13號以及14號一樣,是一次英語:H任務。但1970年9月2日美國國家航空航天局(英語:National Aeronautics and Space Administration,NASA)宣佈阿波羅15號的任務會被修改,阿波羅18號之後的任務都會被取消。為了最大化接下來阿波羅任務的科學成果,阿波羅15號被改為英語:J任務,並會首次使用月球車。  阿波羅15號的訓練中最大的變化之一就是地質學訓練。儘管在之前的任務中宇航員們也接受了野外地質學訓練,但地質學專案在阿波羅15號的訓練過程中首次變得特別重要。斯科特和艾爾文跟隨加州理工學院(英語:Caltech)的地質學家李·席爾沃(英語:Lee Silver)學習地質學。席爾沃是由哈里森·施密特推薦的,以替代之前航空航天局為宇航員們準備的地質學教師。五十年代末,席爾沃曾對使用鈾和鉛衰變測年的方法做出重大貢獻。  起初席爾沃帶領主力和替補團隊去各種地質景點,就像大學裡真正的野外地質學課一樣;但當發射日期逐漸開始逼近時,席爾沃開始逐漸模擬登月之後的真實情況。斯科特和艾爾文會揹著宇航服的揹包模型,使用無線對講機向不遠處帳篷中的“指令艙宇航通訊員”(英語:Capsule Communicator,CapCom)講述周圍的地質結構(真實的任務中,只有指令艙宇航通訊員和宇航員們保持正常通訊)。真實任務中,指令艙宇航通訊員身邊往往會坐著一組地質學家;由於他們對於月球上的地形不瞭解,宇航員們必須要對月球表面做出準確的描述。  登月點選擇委員會(英語:Site Selection Committees)於1970年9月選擇了哈得利溪(英語:Hadley Rille)作為阿波羅15號的登月點。當時兩個最終的候選是:哈得利溪或者馬裡尤斯環形山。儘管最終選擇權並不在他,但指令長的意見一直都很被看重。斯科特的選擇很明確:哈得利溪會是“最佳探索地點”("英語:exploration at its finest")。  當斯科特和艾爾文進行著描述地形和採集標本的訓練時,指令艙駕駛員沃爾登在進行著不同的地質學訓練。他跟隨埃及地質學家法魯克·埃爾-巴茲(),駕駛能夠模擬月球地形對於指令艙的移動速度的飛機觀測地球地形,練習從空中準確描述下方的地形結構。

  月球探險車,或稱月球車的研製從1969年5月開始,承包商是波音(同時也是土星5號英語:S-II第二級的承包商)。月球車能夠被折入一個1.5米乘0.5米的空間。空車質量為209千克,在裝載兩名宇航員及裝置時質量約為700千克。月球車為四輪驅動,每個輪子都有獨立的四分之一馬力(200瓦)的電動馬達。儘管兩個宇航員都可以駕駛,月球車每次被使用都是那次任務的指令長擔任司機。月球車的最大速度為每小時10至12千米,意味著宇航員們會有時間駛離登月艙很遠而仍然有時間進行長時間的科學實驗。  阿波羅15號使用的土星5號的序列號為英語:SA-510,是該系列中的第十艘可發射火箭。阿波羅15號的指令/服務艙的序列號為英語:CSM-112,呼號是“奮進號”(英語:Endeavour),以詹姆斯·庫克18世紀第一次遠征時所統帥的帆艦皇家奮進號(英語:HM Bark Endeavour)命名。序列號為英語:LM-10的登月艙的呼號是“獵鷹”(英語:Falcon),以美國空軍學院的吉祥物命名。如果阿波羅15號是一次英語:H任務,則會使用英語:CSM-111號指令/服務艙和英語:LM-9號登月艙。英語:CSM-111號指令/服務艙後來在阿波羅-聯盟測試計劃中使用,而英語:LM-9號登月艙則未被使用,目前在肯尼迪航天中心展出。  任務的修改導致火箭載荷有所增加,土星5號本身的發射軌道也因此進行了調整。火箭的發射角度更加偏南(80到100英語:°方位角),地球停泊軌道(英語:Earth parking orbit)高度也降低到了166千米。這兩項調整使有效載荷增加了500千克。備用推進劑被減少以減輕火箭質量,英語:S-IC第一級的制動火箭系統數量也從八臺降到了四臺。英語:S-IC五臺主火箭都需要比原計劃燃燒更久以獲得足夠的推力。英語:S-II第二級也進行了調整以避免縱向藕合振動()。  登月艙降落部分和起飛部分的燃料和氧化劑罐都被加大,降落部分的底部的鐘形噴管(英語:engine bell)也被加長。登月艙上還增加了普通電池和太陽能電池板以增加電力。這些修改使登月艙的質量於之前的型號相比增加了1800千克,達到了16,330千克。  宇航員們的宇航服也與之前任務有所不同。之前的任務中,包括沒有去月球的阿波羅7號和9號,指令長和登月艙駕駛員穿的宇航服帶有生命支援系統、液體冷卻系統以及兩排胸前連線口,每排三個。阿波羅15號任務中使用的新式英語:A7L-B型宇航服胸前的連線口位置有改變,形成兩個三角形。此外,宇航服的拉鍊也從之前的上下開口改為斜拉——從右肩到左臀部。這兩個調整使宇航員們可以在穿著宇航服時完全彎腰,甚至坐在月球車上;更新的宇航服揹包還可以使宇航員在月球表面停留更久。從阿波羅15號起,不進行登月的指令艙駕駛員需要在返回地球途中進行一次艙外活動以取得指令/服務艙外部攝像機中的膠片,所以其宇航服也從三個連線口改為五個以增加液體冷卻系統。  科學儀器模組(英語:SIM)給肯尼迪航天中心的技術人員製造了很多問題。阿波羅15號是科學儀器模組首次被使用,從一開始就出現了很多問題。各種儀器都是設計在零重力下使用,卻不得不在地球表面的1英語:g]]狀態中測試。比如質譜和加瑪射線光分計只能在模擬的太空環境中測試,效果很不理想。當技術人員嘗試將整個科學儀器模組安裝在航天器上時,幾個系統的資料流做不到同步,使得技術人員反覆進行除錯,直到發射前不久。測試加瑪射線光分計時,測試點周圍16千米內的一切機器都必須被暫時關閉。  當所有航天器部件都被安裝到土星5號中後,土星5號從火箭組裝大樓移動到了英語:39A號發射臺準備發射。六月末七月初期間,火箭和發射架至少被閃電擊中了四次。好在損壞並不嚴重,仍然可以按時發射。

  

  三位宇航員於凌晨4點19分(當地時間)被叫醒。在簡單的身體檢查後,他們與替補團隊和支援團隊一起吃了早餐。然後,他們6點45分時被基地車輛送到發射地點。此時離發射還有兩個半小時。發射時斯科特坐在指令艙的左邊,沃爾登坐在中間,艾爾文坐在右邊。  阿波羅15號於1971年7月26日早晨9點34分0秒(英語:EST)發射。在英語:S-IC第一級和英語:S-II第二級火箭分離時,第一級火箭的熄火過程拖延較長,從百分之二到零推力的時間超過四秒鐘。這意味著第二級火箭點火時與第一級之間的距離比預計短,使得第二級火箭的點火損害了第一級的遙感勘測系統。  發射11分鐘34秒後,航天器進入地球停泊軌道(英語:Earth parking orbit),軌道長軸為171.3千米,短軸為169.5千米。在這個高度,由於地球大氣層的阻力,太空飛行非常不舒服。由於一個排放口未被關閉以及在英語:S-IVB第三級火箭關閉後火箭傾斜速度過快導致約220千克的液態氧燃料被損失。  阿波羅15號上有一扇窗戶經過特殊設計只傳播紫外線,讓宇航員們拍攝地球和月球的紫外線照片。從進入地球軌道起,三位宇航員們就開始通過這扇窗戶拍攝照片。當窗戶不再使用時,指揮中心指揮宇航員們蓋住窗戶以降低紫外線輻射。  發射2小時50分鐘2.6秒後,第三級火箭重新點火,進行月球轉移軌道射入(英語:Trans-Lunar Injection,TLI)。燃燒時間為5分鐘49秒。這次點火使航天器的速度從7,809米/秒增加到10,827米/秒,飛行高度增加到310.0千米;航天器離開地球軌道,開始向月球飛行。

  離開地球軌道後的下一個重要步驟是指令艙掉頭,與登月艙對接並將其從英語:S-IVB第三級火箭中抽出。登月艙發射時位於指令艙下方,頭尾相接。指令/服務艙從第三級火箭分離後,飛出一段距離,用十分鐘作180度轉彎,與登月艙對接並將其取出。半小時後,在給登月艙加壓並確定對接完全鎖牢後,三名宇航員從英語:S-IVB中抽出了“獵鷹號”。第三級火箭按照計劃將在月球上南緯3度39分,西經7度35分處撞毀。  在掉頭與對接時,控制面板中輸入監視系統(英語:Entry Monitor System)上的服務推進系統推進器(英語:SPS Thrust)訊號燈突然亮了。服務推進系統(英語:Service Propulsion System,SPS)是指令/服務艙上的主推進器,突然亮的那盞訊號燈是用來顯示推進器閥門是否開啟的。如果閥門被開啟,服務推進系統將點火,而此時閥門應該處於關閉狀態。為了安全起見,三位宇航員關閉了控制閥門的電路使閥門關閉,確保服務推進系統不會點火。  經過分析,問題的起因被認為是來自於英語:Delta-V推進器(英語:Delta-V Thrust)開關的短路,閥門是由它開啟的。問題出在開關表示推進器本身一切正常,但是需要有防止其突然點火的辦法。  阿波羅計劃能夠成功的原因之一就是關鍵系統上的冗餘措施——比如在服務推進系統中,推進器有兩個各自獨立的閥門系統。短路只會影響一個閥門系統,使在關閉一個系統後推進器仍然可以點火。每次點火時並不開啟全部閥門而只使用正常工作的那一組;被短路影響的閥門在點火後十秒才開啟,在燃燒結束前就會關閉。  指揮中心決定取消第一次中期軌道糾正(英語:mid-course correction),意味著服務推進系統的點火只能留到計劃中的第二次中期軌道糾正了。軌道糾正的取消使宇航員的睡眠時間得以提前。在宇航員們可以開始休息前,他們還需要向太空排除一些艙內廢水,並將航天器調整為被動熱控制(英語:Passive Thermal Control,PTC)模式,也稱為燒烤模式。這個模式使航天器大約每小時沿著長軸旋轉一圈,保證航天器上平均的熱分佈 (在陽光直射時,航天器表面溫度高達200攝氏度,而陰暗面只有零下100攝氏度)。高溫差會使隔熱板裂開或者燃料艙爆炸。發射十五小時後,三位宇航員熄燈睡覺。

  阿波羅15號第二天的主要任務就是計劃中的第二次中期軌道糾正和對登月艙“獵鷹號”進行一次檢查。指揮中心首先要求三位宇航員讓服務推進系統在第二次中期軌道糾正開始前點火0.7秒,以孤立英語:Delta-V推進器開關短路的位置。這次點火使指揮中心確認服務推進系統只可能因為故障開關而突然點火。任務結束後的調查顯示一段1.4毫米長的電線掉入了開關中並導致短路。檢查性質的點火本身使航天器速度增加了1.62米/秒,使揮中心決定取消計劃中的第二次和第三次中期軌道糾正。  在排出了登月艙中的空氣(以防止有可能的毒氣)並從指令艙補充了足夠的空氣後,三位宇航員開啟了奮進號和獵鷹號之間的艙門,進入了登月艙。斯科特和艾爾文檢查了登月艙所有的開關、電力系統、建成環境以及通訊系統。他們發現某個長條狀儀表的玻璃蓋破了,登月艙中飄浮著玻璃碎片。雖然這對儀器沒有太大影響,但三位宇航員擔心玻璃碎片可能會被吸入鼻腔。返回指令艙並關閉艙門後,他們在進食後在太空已經度過第一個整天並開始睡覺。

  第三天的“早晨”的主要任務是眼睛閃光實驗(英語:eye flash experiment)。之前的一些任務中,一些宇航員在閤眼之後仍然能看到亮光,艾爾文在前兩次睡眠中也遇到了這個問題。實驗中,三位宇航員戴著眼罩面對同一個方向,背對窗戶。他們報告了所看到光斑的顏色、位置和閃爍時間,整個試驗進行了一小時。光斑被認為是高能宇宙輻射造成的。  實驗結束後,三位宇航員第二次進入了獵鷹號。按照指揮中心的安排,他們對登月艙進行了吸塵,吸完之後進行其他清理工作時吸塵器不關,以儘可能清除艙內飄浮的玻璃碎片。這時阿波羅15號已經進入月球重力影響,換句話說,月球的重力對航天器的影響比地球的大。  非常平靜的一天後,艙內出現了水洩漏。在零重力情況下,水呈球型;儘管整個航天器內部都防水,但水球要是變得過大最終破裂的話,溼漉漉的環境會變得很不舒服。水的洩漏來自某個鬆動的氯注射口:飛行過程中,宇航員們需要向水中注射氯,起到殺菌的作用,洩漏是因為注射口出現了鬆動。

  在一次非常成功的任務之後,三位宇航員的與商人瓦爾特·埃爾曼(英語:H. Walter Eiermann)之間協議的曝光對他們的名聲多少有些不利。斯科特在他的宇航服中攜帶了398枚未經許可的首日封。埃爾曼答應在事成之後給每個宇航員七千美元的活期存款以換取一百枚首日封。他還告訴宇航員們他在阿波羅計劃結束之前不會將首日封出售。  斯科特在任務結束後將一百枚首日封寄給了德國斯圖加特的埃爾曼。埃爾曼又將首日封給了最早想出這筆生意的德國的郵票商人賀爾曼·塞格()。塞格公開將這些首日封以平均一千五百美元的單價在德國賣出。得知訊息後,斯科特通知埃爾曼停止銷售活動。三位宇航員還決定不接受來自埃爾曼的任何錢財。航空航天局沒收了剩餘的298枚首日封。  三位宇航員都被正式警告,他們的正式軍隊勤務評定報告中也包括了這個事件,以反省其“缺乏判斷”(參見阿波羅15號郵票醜聞)。  另外一個小爭議與兩個計時器有關。斯科特的一個朋友希望他能將一塊手錶和一塊秒錶在執行阿波羅15號任務時帶在身邊以測試效能。斯科特考慮到兩塊表在任務中也許能派上用場,尤其是任務中需要人工計時的點火,就在沒有得到航空航天局允許的情況下將兩塊錶帶到了月球。  最後一個爭議發生在任務之後。三位宇航員希望比利時藝術家保羅·範·霍伊東克()能製作一個小雕塑,以個人名義紀念那些在航天事業中犧牲的美國和蘇聯的宇航員們。這件8.5釐米高的鋁製雕塑被叫作《倒下的宇航員》。《倒下的宇航員》被斯科特和艾爾文放在了月球上,旁邊還有一塊刻著十四位在航天飛行或訓練過程中犧牲的美國和蘇聯的宇航員的名字的紀念牌。他們與範·霍伊東克達成協議,不製作任何複製品。任務後的新聞釋出會上,三位宇航員提到了《倒下的宇航員》。國家航空航天博物館()要求得到複製品作展品之用。宇航員們答應了,要求展覽要“有品味並且不要宣傳”("英語:with good taste and without publicity")。1972年5月,斯科特發現範·霍伊東克計劃製作更多的複製品以謀取利益。斯科特感覺這樣會違反兩人的協議,勸說範·霍伊東克停止銷售《倒下的宇航員》複製品的活動,但範·霍伊東克還是在紐約的瓦德爾美術館(英語:Waddell Gallery)以每件750美元的價格售賣了950件。
阿波羅15號(英語:Apollo 15)是美國阿波羅計劃(英語:Project Apollo)中的第九次載人任務,也是人類第四次成功登月的載人登月任務。阿波羅15號還是阿波羅計劃中首次英語:J任務——與前幾次任務相比在月球上停留更久,科學研究的比例更大。