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阿波羅計劃第六次載人任務 来自维基百科，自由的百科全书
阿波羅12號（英語：Apollo 12）是阿波羅計畫第六次載人任務和第二次登月，火箭1969年11月14日從佛羅里達州甘迺迪太空中心起飛。指令長皮特·康拉德與登月艙駕駛員艾倫·賓在月表停留一天零七小時，指令艙駕駛員理察·戈爾登留在月球軌道。
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| 任務類型 | 載人登月（H類） |
|---|---|
| 營運方 | 美國國家航空暨太空總署 |
| 國際衛星標識符 | |
| 衛星目錄序號 | |
| 任務時長 | 十天四小時36分24秒[3] |
| 太空飛行器屬性 | |
| 太空飛行器 |
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| 製造方 | |
| 發射質量 | 49915公斤[4] |
| 著陸質量 | 5010公斤[5] |
| 人員 | |
| 人數 | 3 |
| 乘組成員 | |
| 呼號 |
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| 任務開始 | |
| 發射日期 | 協調世界時1969年11月14日16:22:00 |
| 運載火箭 | 農神五號SA-507 |
| 發射場 | 甘迺迪太空中心39號發射台 |
| 任務結束 | |
| 回收方 | 大黃蜂號航空母艦 |
| 著陸日期 | 協調世界時1969年11月24日20:58:24 |
| 著陸地點 | 南太平洋15°47′S 165°9′W |
| 軌道參數 | |
| 參照系 | 繞月軌道 |
| 近月點 | 101.1公里[3] |
| 遠月點 | 122.42公里[3] |
| 月球軌道器 | |
| 入軌 | UTC1969年11月18日03:47:23 |
| 脫軌 | UTC1969年11月21日20:49:16 |
| 軌道 | 45 |
| 月球登陸器 | |
| 太空飛行器組件 | 登月艙 |
| 著陸日期 | UTC1969年11月19日06:54:35 |
| 返回發射 | UTC1969年11月20日14:25:47 |
| 著陸點 | 風暴洋3.01239°S 23.42157°W |
| 樣本質量 | 34.35公斤 |
| 地表艙外活動 | 2 |
| 活動時長 |
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| 與登月艙對接 | |
| dock日期 | UTC1969年11月14日19:48:53[3] |
| 分離日期 | UTC1969年11月19日04:16:02[3] |
| 與登月艙上升段對接 | |
| dock日期 | UTC1969年11月20日，17:58:20[3] |
| 分離日期 | UTC1969年11月20日，20:21:31[3] |
 從左至右：康拉德、戈爾登、賓 | |
根據原計畫，如果阿波羅11號登月失敗，阿波羅12號就要完成人類首次登月。尼爾·阿姆斯壯踏上月球後，阿波羅12號延後兩個月，其他阿波羅任務的時間表也調整得更加充裕。阿波羅12號發射前，用於地質訓練的時間更充足，康拉德與賓在準備期間多次開展地質實地考察。阿波羅12號的太空飛行器與發射火箭和阿波羅11號基本相同，為方便康拉德與賓在月表休息增加吊床。
發射當天陰雨綿綿，阿波羅12號起飛後馬上遭遇兩次閃電導致儀器故障，所幸沒有造成什麼損傷。數據中繼故障在切換輔助電源後解決，從失敗邊緣挽救任務，除此以外本次月球之旅基本沒問題。11月19日，康拉德與賓在月表精確著陸，距1967年4月20日著陸的測量員3號探測器僅步行距離。精確著陸表明太空總署未來可以確保太空人在更具科研價值的地點降落。康拉德和賓攜帶包含大量核能科學儀器的月表實驗數據包，還有首次隨阿波羅任務飛上月球的彩色電視攝影鏡頭，但賓不慎將鏡頭對上太陽導致傳感器被毀，攝影鏡頭無法工作。兩人第二次月球漫步時前去查看測量員3號，並拆下部件帶回地球。
「無畏號」登月艙11月20日從月表起飛並對接指令艙，隨後返回地球，阿波羅12號任務隨11月24日太空飛行器濺落南太平洋結束。
阿波羅12號三名太空人均出身海軍，任務開始時指令長皮特·康拉德39歲，1953年獲普林斯頓大學航太工程學士學位後當上海軍機師，在帕土桑河海軍航空站美國海軍試飛員學校畢業。康拉德1962年入選第二組太空人，1965年隨雙子座5號飛上太空，1966年任雙子座11號指令長。指令艙駕駛員理察·戈爾登40歲，同樣在1953年當上海軍機師，曾獲華盛頓大學化學學位並在帕土桑河海軍航空站試飛員學校畢業。1963年入選第三組太空人後，戈爾登曾與康拉德一起執行雙子座11號任務。[6][7]
阿波羅12號原定登月艙駕駛員克里夫頓·威廉士1967年10月駕駛的T-38教練機在塔拉赫西墜機，威廉士當場喪生[8]。康拉德曾打算邀請在試飛員學校任教時的學員艾倫·賓加入，太空總署飛行任務成員辦公室主任迪克·斯雷頓表示賓忙於阿波羅應用計畫無法參與。康拉德在威廉士出事後再度提出請賓加入，斯雷頓終於同意[9]。賓也是海軍機師，1955年從德克薩斯大學畢業並獲航空工程學位，1963年與戈爾登一同入選第三組太空人，隨阿波羅12號首次飛上太空時37歲[6][10]。三名太空人1969年還曾是阿波羅9號替補隊員[11]。
阿波羅12號替補隊員分別是指令長大衛·斯科特、指令艙駕駛員阿爾弗萊德·沃爾登、登月艙駕駛員詹姆斯·艾爾文，三人後隨阿波羅15號登月[12]。水星和雙子星計畫期間，每次太空任務都包括主要和替補兩組人員。但阿波羅9號指令長詹姆斯·麥克迪維特認為各組人員需到全美各地設施訓練，可能錯過會議，斯雷頓於是為阿波羅計畫增加人稱支持隊伍的第三組人員。支持人員按指令長要求提供協助，[13]大多資歷較淺，負責整理並及時更新任務規則、飛行計畫和檢查清單[14][15]。阿波羅12號的支持人員是傑拉德·卡爾、愛德華·吉布森、保羅·維茲[16]，飛行指導是傑拉爾德·格里芬（第一班）、皮特·弗蘭克（第二班）、克利福德·查爾斯沃思（第三班）、米爾頓·溫德勒（第四班）[17]。阿波羅計畫飛行指導的任務只有一句話：「採取任何必要措施確保乘組安全和任務成功」[18]。太空飛行器通訊員分別是斯科特、沃爾登、艾爾文、卡爾、吉布森、維茲、唐·林德[19]。
阿波羅12號挑選著陸點的過程受阿波羅11號影響很大。阿波羅11號的預選著陸點需滿足嚴格標準，必須靠近月球赤道，不能在地球可見的月表以外，月面還要比較平坦，不會對登月艙降落及起飛構成重大障礙。相比之下，科研價值不屬優先考慮項目。太空總署用月球軌道計畫無人探測器拍下月表高解析度照片，以求找到理想著陸點。如果任務延誤或日正當中導致原定位置光線太亮，不適合月表作業，阿波羅11號還可以選擇西側著陸點。發射一旦取消就需至少三天重新部署，導致阿波羅11號五個原定著陸點只有三個合適，最後選定的靜海最靠東。如果阿波羅11號任務失敗，阿波羅12號就是首次登月，所以兩隊太空人都針對相同地點著陸訓練。[20]
阿波羅11號登上月球後，太空總署計畫阿波羅12號在靜海西側的中央灣著陸，但規劃協調傑克·塞維爾與休士頓載人太空飛行中心工程師主張儘量靠近1967年測量員3號探測器著陸形成的隕石坑，以便太空人拆部件帶回地球。這裡適合著陸而且有科研價值，但阿波羅11號偏離著陸點較遠，部分高管擔心阿波羅12號也會如此，太空人走不到探測器附近，令太空總署丟人現眼。未來阿波羅任務的探測計畫如果成行，精確著陸至關重要，所以在兩個選址委員會成員一致反對下，阿波羅項目主管塞繆爾·菲利普斯仍於1969年7月25日指定著陸點，後稱「測量員隕石坑」。[21][22]
每位阿波羅12號太空人為任務訓練上千小時，訓練時間是預計任務時間五倍以上[23]。康拉德與賓針對具體任務的培訓時長遠超阿波羅11號太空人尼爾·阿姆斯壯和巴斯·艾德林[24]，兩人身為阿波羅9號替補隊員期間還曾訓練1500小時。阿波羅12號每名太空人在指令艙與登月艙模擬器訓練四百多小時，部分模擬與任務控制中心飛行控制人員和設備實時連接。康拉德為練習登月駕駛登月訓練飛行器，[23]阿姆斯壯1968年駕駛同類設備時遇到事故，所幸在墜毀前逃生，但太空總署還是繼續安排該設備訓練[25]。如果阿波羅11號失敗，阿波羅12號計畫在1969年9月發射。阿姆斯壯登上月球後，阿波羅12號推遲到11月，其他阿波羅任務的時間表也調整得更加充裕。[26]
康拉德獲選擔任阿波羅12號指令長後不久就與太空總署地質學家碰面，稱新任務的月表活動訓練時間遠超阿波羅11號，只是不會有媒體宣傳和參與。他覺得雙子座任務期間媒體行事有欠體面，阿波羅11號唯一的地質實地考察幾乎一事無成，在場的大量媒體有些直接妨礙任務，懸停直升機導致太空人根本聽不到彼此的話。1969年7月阿波羅11號凱旋，阿波羅12號任務的地質培訓時間增多，但阿姆斯壯等人功成身退也意味著康拉德一行需重點關注模擬器訓練。阿波羅12號太空人共六次開展地質實地考察模擬月表作業，收集樣板並以照片記錄，同時與附近帳篷里的太空飛行器通訊員和地質學家交流，眾人隨後評估太空人收集樣本和拍照的表現。科研人員反覆調整照像記錄程序，令太空人頗感厭煩，如此反覆四五次後康拉德終於叫停。[27]阿波羅11號濺落後，康拉德等人查看月岩樣本並聽取科研人員介紹[28]。
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阿波羅11號旨在尋找橢圓形區域登月，沒有預定著陸點，指定任務在太空人實驗選擇的位置完成，沒有地質勘測計畫。太空總署地質科研組部分人員在阿波羅12號任務前與康拉德一行會晤，提出由他們為指令長和登月艙駕駛員預選路線。地質組最後根據四個潛在著陸點設計四條路線，此舉為今後阿波羅任務的地質堪探任務規劃打下基礎，由眾多機構共同參與並完成大量工作。[29]
登月艙LM-6各部件於1969年3月24日運到甘迺迪太空中心，4月28日完成拼裝。3月28日指令艙CM-108與服務艙SM-108抵達，4月21日裝好。安裝齒輪並完成各項測試後，頂端載有太空飛行器的發射火箭於9月8日拉到39A發射台。[30]訓練週期按計畫在11月1日完成，此後的練習用於溫故知新。康拉德一行認為這些訓練整體而言對登月任務準備非常充分。[31]
與阿波羅11號相比，新任務的農神5號運載火箭SA-507基本不變[32]。新火箭的儀器測量次數達1365，比阿波羅11號多17次[33]。火箭和太空飛行器發射時共重294萬2790公斤，超阿波羅11號4475公斤。太空飛行器重49915公斤，比阿波羅11號多180公斤。[34]
火箭第三級S-IVB計畫在登月艙分離後拋入太陽軌道，輔助推進器點火併利用月球重力助推第三節火箭進入太陽軌道。但因計算錯誤，S-IVB飛過月球時位置太高，無法達到地球逃逸速度。第三節火箭在半穩定的地球軌道一直停留至1971年脫離，31年後又短暫回歸地球軌道。業餘天文學家楊光宇發現後為其命名J002E3，但後來認定這是人造物體。2021年阿波羅12號第三節火箭又進入地球軌道，下一次地球引力捕獲至少要到21世紀40年代。[35][36]後來登月任務的第三節火箭用於撞擊月面，相當於用已知質量和速度的物體撞擊月球已知方位，撞擊過程可用於校準太空人留在月表的地震儀，提供月球結構數據[37]。
阿波羅12號太空飛行器包含108號指令艙、108號服務艙（兩者組成108號服務與指令艙，簡稱CSM-108）、6號登月艙、發射逃生系統、太空飛行器與登月艙對接適配器SLA-15。發射逃生系統有三台火箭引擎，如果發射升空時任務中止就會將指令艙送往安全地點。太空飛行器與登月艙對接適配器包含登月艙，並提供設備用於連接運載火箭。[30][38]阿波羅11號的太空飛行器與登月艙對接適配器完全相同，但新發射逃生系統的引擎點火器更可靠[32]。
服務與指令艙的無線電台呼號是「洋基快艇號」，登月艙「無畏號」[39]。三名太空人均出身海軍，從太空飛行器主承包商工作人員提出的成千上萬個選項里選出兩個，均與海洋關係密切[40]。服務與指令艙承建商北美航空的飛行試驗工程師喬治·格拉肯提議「洋基快艇號」，取意「莊嚴雄偉地在公海航行，充滿新美國的自豪與威望」。登月艙建造商格魯曼公司策劃羅伯特·蘭伯特提出「無畏號」，意在激發「國家繼續探索太空的堅定決心，突出太空人的堅韌不拔和吃苦耐勞」。[41]
阿波羅11與12號的服務與指令艙、登月艙差異很小[32]，阿波羅11號指令艙飲水機的氫分離器效果不佳，阿波羅12號改裝在貯水箱前，防止氣體進入飲水箱[42]，以免太空人再像阿姆斯壯等人一樣腸胃嚴重脹氣[43]。回收環結構加強，太空飛行器濺落後的回收程序簡化，無需加裝輔助環[42]。登月艙結構微調，方便太空人把科學實驗數據包帶到月表部署[44]。新增吊床便於太空人在月表休息，阿波羅11號使用的黑白電視攝影鏡頭由彩色取代[45]。
阿波羅月面實驗裝置是科學儀器套裝，計畫由太空人裝在月表後自動運作，向地球發送數據[46]。科學界部分人士反對載人登月，認為機器設備探索更加經濟。太空總署為此開發阿波羅月面實驗裝置，證明部署儀器等任務需要人工操作。[47]1966年，本迪克斯公司取得阿波羅月面實驗裝置設計與製造合約[48]。阿波羅11號太空人在月表停留的時間不多，所配實驗裝置較少，稱為早期阿波羅月面實驗裝置。新任務首次攜帶完整的阿波羅月面實驗裝置，此後每次登月任務都有，但內容不一[46]。登月艙從月表起飛，把太空人送迴繞月軌道時會激起塵土及各種垃圾，為避免儀器受損，阿波羅月面實驗裝置至少要部署在90公尺外[49]。
康拉德與賓攜帶的阿波羅月面實驗裝置設備眾多。月表磁強計用於測量月表磁場；月球大氣探測器又稱冷陰極電離真空計，用於測量月球稀薄大氣的密度、溫度及其變化；月球電離層探測器又稱帶電粒子月球環境探測器，旨在研究月球大氣所含帶電粒子；太陽風分光計用於測量月表太陽風強度和風向；獨立式太陽風成分探測器計畫在太空人部署後分析太陽風組成，隨後帶回地球。[50]灰塵探測器用於測量儀器表面累積的月球塵埃[51]，阿波羅12號被動地震儀用於測量月震及其他月球地殼活動，阿波羅12號登月艙上升段拋棄後計畫墜落地震儀附近，相當於已知質量和速度物體撞擊月球已知方位，預計衝擊力相當於一噸TNT炸藥爆炸[52]。
阿波羅12號所留月面實驗裝置與包含發射器、接收器、定時器、數據處理器、配電與實驗控制設備的中央站相連[53]。美國原子能委員會開發的放射性同位素熱電機、核輔助電力系統SNAP-27為實驗設備供電。電機用鈽作燃料，這也是太空總署載人太空飛行器首次使用原子能，此前只有太空總署衛星和軍用衛星用過類似設備。鈽核放在登月艙著陸架所附盒內，盒子經過特殊設計，如果任務中止還能耐受再入考驗把核原料帶回地球，只不過太空總署覺得阿波羅12號任務應該不可能中止。[54]阿波羅13號發生故障後，盛放鈽核的盒子順利通過再入並沉入太平洋東加海溝，而且沒有發現輻射洩露[55]。
1969年11月19日，阿波羅12號的月面實驗裝置從地球啟動[56]，但月球大氣探測器的供電很快發生故障，僅發出少量可用數據[57]。月表磁強計與阿波羅15號部署的同類設備均在1974年6月14日停用，所有供電正常的阿波羅月面實驗裝置持續運作至1977年9月30日[56]，預算限制是關閉主因[46]。
阿波羅12號是美國總統首次見證載人太空飛行器發射[58]，理察·尼克森總統與斯皮羅·阿格紐副總統出席[59]，火箭按1969年11月14日11點22分預計時間從甘迺迪太空中心起飛。三小時四分鐘的發射窗口從此刻開始，能確保太空飛行器在最佳照明條件下抵達月球預定著陸點[60][61]。天空陰雨連綿，火箭爬升期間風速達每小時280.9公里，比其他阿波羅任務都高[62]。太空總署曾規定火箭不應朝積雨雲發射，但工作人員後來認定發射火箭從未沖入積雨雲，上述規則取消[63]。如果任務延遲，阿波羅12號至少要推遲到11月16日發射，在遠離測量員3號的後備地點著陸。鑑於阿波羅11號凱旋令太空總署登月的時間壓力大減，新任務也可能推遲到12月以便保持在測量員隕石坑旁著陸。[64]
點火36.5秒後火箭因自身原因遭遇雷擊，靜電放電令電壓瞬變，三個燃料電池全部下線，太空飛行器此時全靠電池供電，而電流強度無法滿足所需。火箭升空52秒再次遭遇雷擊，「八球」姿態指引儀失效。任務控制中心遠測數據混亂，但農神五號飛行正常，顯然閃電沒有影響同服務與指令艙獨立的火箭導航系統。太空人看到意外紅色示警板，上有警告和警示燈閃爍，但無從判斷具體情況。[65][66][67]
此時正在任務控制中心的電氣、環境與耗材主管約翰·亞倫想起測試時遇到類似遙測故障，當時斷電導致服務與指令艙信號調節電子設備故障，無法把儀器原始信號轉換成任務控制中心控制台能顯示的數據，他還記得故障的解決辦法[66][68]。亞倫拍板要求將信號調節電子設備改用後備電源，切換開關頗為冷門，飛行指導格里芬、太空飛行器通訊員卡爾、指令長康拉德都不知道在什麼位置、長什麼模樣，只有身為登月艙駕駛員和太空飛行器工程師的賓知道並按亞倫要求操作，遙測隨即恢復，表明沒有重大故障。賓裝回燃料電池，任務繼續。[66][69][70]進入地球中繼軌道後，太空人仔細檢查太空飛行器，隨後三節火箭S-IVB再度點火開始地月轉移，事實證明閃電沒有造成無法修復的嚴重損傷[71]。
太空總署一度擔心閃電導致打開指令艙降落傘艙的爆炸螺栓損壞，如果當真如此，那麼無論是馬上在地球軌道中止任務，還是繼續登月直到返回，康拉德一行都生還無望，任務控制中心決定隱瞞[72]。所幸太空飛行器濺落太平洋時降落傘一切正常[73]。
鑑於兩次雷擊，火箭停在地球軌道時太空人的系統檢查特別小心。任務開始兩小時47分22.8秒後S-IVB三節火箭點火開始地月轉移，太空飛行器飛向月球。一小時二十分後，服務與指令艙同三節火箭分離，戈爾登隨後將艙體換位，對接登月艙並移出，完整的阿波羅太空飛行器至此與火箭全面分離，三節火箭此後飛向太陽軌道。[74][75]阿波羅11號在此階段啟動服務艙推進器，令太空飛行器遠離火箭，阿波羅12號改成火箭引擎點火飛離太空飛行器[76]。
康拉德與賓任務第一天就提前進入登月艙檢查，確保雷擊沒有嚴重損傷各項功能，所幸一切正常。起飛30小時52分44.36秒後，太空人執行地月轉移期間必須的唯一一次中途校正，令太空飛行器進入不可自由返回地球的混合軌道。此前的載人登月任務採用自由返回軌道，如果太空飛行器引擎未能按需點火進入繞月軌道就能方便返回地球。阿波羅12號是第一架採用非自由返回混合軌道的載人太空飛行器，返回地球前至少需要再點火一次，如果服務艙推進系統失效還能用登月艙下降段推進系統達成。採用這種軌道能更靈活地規劃任務，例如阿波羅12號就能在白天發射並按時抵達計畫著陸點。[77]此外，採用非自由返回混合軌道也意味著阿波羅12號從地月轉移軌道進入繞月軌道的耗時延長八小時[78]。
任務開始83小時25分26.36秒後，阿波羅12號服務推進系統點火352.25秒，把太空飛行器帶入315.2公里乘114.2公里的繞月軌道。繞月第一圈的電視信號傳送提供高質量月表視頻，第三圈時太空飛行器點火，令軌道縮小至122公里乘101.1公里，第四圈時再度點火準備登月。火箭起飛107小時54分2.3秒後服務與指令艙同登月艙脫開，半小時後服務與指令艙點火拉開距離。[79]服務與指令艙部分推進器點火14.4秒，與登月艙距離拉至4.1公里，登月艙此時點火飛向下方軌道準備登月[80]。
任務開始109小時23分39.9秒後，登月艙下降段推進器點火併保持29秒來降低軌道，隨後的動力降落月表耗時717秒，從火箭升空110小時20分38.1秒後開始[79]。此前訓練表明登月艙按程序轉向時康拉德應該能看到眾多隕石坑組成的「雪人」圖案，測量員隕石坑在中間。康拉德擔心看不到任何足以辨認的物體，結果在預定位置看到「雪人」時頗感驚訝，這也說明登月艙完全遵循預訂路線。他採用手動控制，計畫像模擬訓練一樣在太空總署戲稱「皮特停車場」的測量員隕石坑附近著陸。原定著陸點地勢比預期崎嶇，康拉德經過機動於協調世界時1969年11月19日6點54分36秒、任務時間110小時32分36.2秒著陸，登月艙距測量員3號僅163公尺，[81][82]在測量員探測器附近精確著陸的任務目標至此完成[83]。
著陸點月面座標南緯3.01239°、西經23.42157°[84]。著陸令月表砂塵高速噴向測量員3號，事後認定此舉刮落的砂塵更多。太空人可以看到表面薄層令探測器呈棕褐色，經過高速砂塵沖刷的部分色澤變淺，更接近探濺器本來的白色，說明刮落砂塵後恢復原色。[85]
康拉德在前幾組太空人里身材最矮，踏上月表時他的第一句話是：「哇哦！哥們兒，這步對於尼爾（·阿姆斯壯）來說或許很小，但對我已經很長啦」[86]。康拉德曾與記者奧里亞娜·法拉奇打賭五百美元會在月表說出這番話，法拉奇打賭前曾詢問太空總署，阿姆斯壯登月時的話是否源自該機構指示。康拉德後來表示一直沒拿到這五百美元。[87]
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阿波羅11號帶上月表的是單色攝像機，阿波羅12號為提升電視轉播畫面品質改用彩色攝像機。賓把攝像機帶到登月艙旁的安裝位置，無意間將鏡頭直接朝向太陽，導致二次電子傳播顯像管被毀，任務的電視轉播幾乎馬上中止。[88][89]
美國國旗在月表升起後，康拉德與賓用第一次月球漫步的剩餘大部分時間部署阿波羅月面實驗裝置[90]，期間只遇到小問題。核輔助電力系統所需鈽燃料元件在保護匣卡住，無法順利取出，賓最後只能用錘敲松元件。部分月面實驗裝置很難裝，但太空人全部克服。[91]太空人走回登月艙時，被動地震儀已能探測腳步。康拉德與賓用岩心管及其他手段採集樣本。第一次艙外活動共持續3小時56分3秒。[90]
火箭起飛前，太空總署針對登月艙潛在著陸點共規劃四條路線。阿波羅12號著陸點在兩個預定位置之間，休士頓科研人員趁首次月球漫步以隨後的休息時間把兩條路線合併，康拉德與賓可以從著陸點前往。[92]新路線基本呈圓形，太空人在第一次艙外活動後約休息13小時，再度出發時第一站是距登月艙約91公尺的雪人頭隕石坑。賓抵達後發現指令長腳印令月壤掩埋的噴出物露出月表，說明北面370公里處的哥白尼環形山噴出物落在此地，這正是科研人員檢視俯拍照片後希望找到的東西。任務結束後，地質學家利用雪人頭隕石坑樣本初步確定哥白尼環形山是由約8.1億年前的撞擊事件形成。[93][94]
太空人接下來前往台階隕石坑和夏普－阿波羅隕石坑，經過光環隕石坑後抵達測量員三號探測器著陸的測量員隕石坑[58]。為防探測器傾倒傷人，兩人靠近測量員三號時很小心，從遠離探測器的位置入坑，沿邊緣走進後才發現落足點穩固，探測器穩定。太空人取下測量員三號的電視攝影鏡頭、鏡頭記錄的月岩等眾多樣本。兩人為各自的哈蘇相機裝有自動定時器，而且帶上月表前沒有知會任務控制中心，打算與測量員三號來個自拍，但可以拍照時手工工具包裝滿樣本，根本找不到相機。[95]返回登月艙附近前，康拉德與賓還前往測量員隕石坑內的布洛克隕石坑[96]。第二次月球漫步共持續3小時49分15秒，兩人行進1300公尺。康拉德和賓在兩次艙外活動時最遠距登月艙410公尺，共收集33.45公斤樣本。[97]
登月艙分離後任務控制中心專注登月任務，戈爾登留在服務與指令艙繞月飛行。指令長和登月艙駕駛員著陸後戈爾登出聲祝賀，並在太空飛行器繞月下一圈時看到月表的登月艙和測量員3號，把位置轉告休士頓。康拉德與賓第一次艙外活動期間，戈爾登計畫以異面變軌機動點火改變服務與指令艙軌道，補償月球自轉。但指令長和登月駕駛員都在用同樣的通信線路與休士頓聯絡，戈爾登無法及時與地面通訊，故直到兩名太空人返回登月艙才點火。[98]此次機動確保登月艙從月表起飛後能在適當位置同服務與指定艙會合[99]。
獨自繞月飛行期間，戈爾登用四台哈蘇相機排成環狀，鏡頭對準登月艙某扇窗戶開展月球多光譜攝影實驗。每個相機的濾色器不同，同時拍攝照片能揭示不同光學頻譜的月表地形外觀，分析這些照片可能發現肉眼或普遍彩色膠片無法感知的顏色，取得人類不大可能很快到訪的位置資訊。實驗研究地點包括未來阿波羅任務潛在著陸點。[100][101]
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協調世界時1969年11月20日14時25分47秒，任務時間143小時3分47.78秒，「無畏號」登月艙從月表起飛，經過幾輪位置調整在三個半小時後對接服務與指令艙[102]。任務時間147小時59分31.6秒，太空人拋棄登月艙上升段，服務與指令艙不久後離開。登月艙經地面控制點火耗盡推進劑，艙體撞擊位置距著陸點72公里。[102]太空人留在月表的地震儀記錄的振動持續一個多小時[103]。
太空人在繞月軌道繼續逗留一天拍攝月表照片，其中包括未來阿波羅任務的預選著陸點。太空飛行器在任務時間159小時4分45.47秒再次異面變軌機動，點火併保持19.25秒。[104]
任務時間172小時27分16.81秒，服務與指令艙點火併持續130.32秒，「洋基快艇號」進入月地轉移軌道，途中兩次短時點火校正航線。太空人在此期間最後一次電視廣播，回答媒體提問。[73]返地期間休息時間充足[105]，太空人還拍下地球遮擋形成的日食照片，賓覺得這是任務期間最壯觀的風景[106]。
世界時1969年11月24日20點58分，「洋基快艇號」濺落太平洋，巨大的衝擊力令相機脫落砸中賓前額。登上大黃蜂號航空母艦後，太空人進入移動隔離設施，月岩樣板和測量員3號零件先行送往休士頓月球物質回收和回歸太空人檢疫實驗所。航母停靠夏威夷後，移動隔離設施卸船並在11月29日空運到休士頓附近的艾靈頓空軍基地，隨後送往月球物質回收和回歸太空人檢疫實驗所，太空人直到12月10日才解除隔離。[107][108]
三名太空人隨阿波羅12號起飛時都是美國海軍中校，任務徽章反映他們的海軍出身，主體是代表「洋基快艇號」指令艙的飛剪式帆船抵達月球。船上有美國國旗，船後跟著長長的火焰。圖案外以寬闊的金色圓環圍繞，最外側是藍色細環，金色圓環上以相同的藍色書寫任務名稱「APOLLO XII」（「阿波羅12號」）和太空人姓氏。藍色與金色正是美國海軍傳統色。徽章上共有四顆恆星，三顆代表太空人，第四顆代表死於事故的威廉士。第四顆星源於賓的提議，正是他取代威廉士的位置。[109]
三名太空人設計徽章時得到太空總署承包商雇員協助，上面顯示的月表包含任務實際著陸點，設計時參考工程師拍攝的月球儀照片。飛剪式帆船參考的圖片由賓提供。[110]
任務結束後，康拉德敦促隊友一起加入太空實驗室計畫，認為這樣最有望重返太空。賓接受建議隨康拉德任指令長的第一次載人任務天空實驗室2號飛向太空站，後當上太空實驗室3號指令長。[111]希望踏上月球的戈爾登留在阿波羅計畫，後任阿波羅15號替補指令長。如果阿波羅18號任務沒有取消，他很可能任指令長。但事與願違，戈爾登再也沒有飛上太空。[112]
阿波羅12號指令艙「洋基快艇號」在維吉尼亞州漢普頓維吉尼亞航空太空中心展示[113]。任務控制中心遠程點火太空飛行器拋棄的服務艙，希望艙體越過大氣層進入高遠地點軌道，但追蹤數據不足以確認結果，估計服務艙很可能早在指令艙再入時就被大氣燒毀[114]。S-IVB三節火箭現在太陽軌道，偶爾受地球影響[115]。
「無畏號」登月艙上升段於協調世界時1969年11月20日22時17分17.7秒撞擊月球，撞擊點位於3.94°S 21.20°W[116]。月球勘測軌道飛行器2009年拍下阿波羅12號著陸點照片，可以看到登月艙下降段、阿波羅月面實驗裝置、測量員3號探測器，甚至太空人的腳印[117]。2011年，月球勘測軌道飛行器以更低的飛行高度再度經過阿波羅12號著陸點，拍下解析度更高的照片[118]。
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