Rezumat - Apollo 13 - Jurnalul Explorării Lunii
Locul de debarcare de la Fra Mauro
Primele două misiuni au aterizat fiecare într-una din iapa de mică adâncime, lacul de lavă înghețat, care s-a format relativ târziu în istoria lunii. Ambele echipaje au reușit să demonstreze că era posibil să schimbe punctul de aterizare cu câteva sute de metri în timpul apropierii dacă comandantul preia controlul manual la o înălțime de aproximativ 150 de metri. Așadar, ați reușit să zburați în anumite zone cu o precizie precisă, iar după cele două debarcări ale iapelor, NASA s-a concentrat pe formațiuni mai vechi.
Aproximativ jumătate din partea din față a lunii - și practic întreaga parte din spate - este marcată de zonele muntoase puternic craterate, care atunci când sunt privite de pe pământ se remarcă atât de strălucitor împotriva iapei mai întunecate. Deoarece roca iapă este relativ tânără și nu acoperă aproape jumătate din suprafață, eșantioanele din aceste regiuni superioare sunt esențiale pentru ca comunitatea de cercetare să înțeleagă geologia lunii. Este adevărat că materialul eșantion adus de Apollo 11 și Apollo 12 conținea o cantitate semnificativă de fragmente mici de rocă, care în compoziția lor difereau semnificativ de masa rocii Mare și era de presupus că aceste specii exotice reprezentau material ejectat din impacturile din zonele mai îndepărtate ale zonelor de munte. trimite. Dar chiar dacă aceste fragmente ar putea furniza date utile cu privire la vârsta medie și compoziția minerală a materialului de munte, nu există o alternativă reală la examinarea probelor de roci prelevate din roca de bază într-una din zonele de munte.
Dar, în ciuda tuturor încrederii, nu au vrut să trimită LM într-un teren cu adevărat accidentat. Comisia de selecție a locului de debarcare își îndrepta atenția asupra unui singur loc, așa-numitele munți Fra-Mauro. O zonă mică, nu prea inospitalieră, care se ridică ca o insulă din oceanul furtunilor. Craterul relativ tânăr Con cu un diametru de aproximativ 300 de metri a trezit un interes deosebit. Se presupunea că dealurile de lângă Fra Mauro fac parte din plafonul extins de ejectare al impactului care a format imensul Mare Imbrium. Așadar, impactul care a creat Craterul Con a lovit una dintre crestele realizate din acest material. S-ar putea presupune, de asemenea, că ejecta Imbrium a fost între timp acoperită de evenimente ulterioare. Un exemplu ar fi tânărul crater Copernicus și, mai presus de toate, nenumăratele impacturi mai mici din peisajul Mare înconjurător. Dar Craterul Con a fost suficient de mare încât astronauții ar fi siguri că vor găsi material Imbrium dacă ar merge pe perete până la marginea craterului.
În ceea ce privește fezabilitatea, Fra Mauro a prezentat atât provocări cât și oportunități. Deoarece un loc plat era necesar pentru a ateriza, astronauții au trebuit să aterizeze la mai mult de un kilometru de crater și apoi să parcurgă distanța până la marginea conului. A doua jumătate a traseului a avut o înclinație de aproximativ 10%, iar traseul a promis că va fi un adevărat test de mobilitate. Cerințele pentru lucrul pe suprafața lunară au fost semnificativ mai mari în această misiune decât în cele anterioare. Și, din păcate, a fost nevoie de două încercări. Jim Lovell, Jack Swigert și Fred Haise - echipajul Apollo 13 - ar trebui să fie primii care ajung la Fra Mauro. Dar un eșec catastrofal a forțat misiunea să avorteze înainte de a ajunge chiar pe lună. Nu numai atât, au avut și norocul de a reveni la Hase.
De ani de zile, NASA s-a concentrat în principal asupra fazelor aparent critice ale unui zbor spre Lună: decolarea de pe Pământ, lăsarea orbitei spre Lună, decelerarea în orbita Lunii, aterizarea, decolarea de pe Lună, întâlnire, accelerația către pământ și reintrarea dinamică înflăcărată în atmosfera terestră cu căderea relativ blândă a acesteia în apă la sfârșit. În mod ironic, a fost unul dintre momentele liniștite ale zborului lung spre Lună când s-a întâmplat ceva.
O bubuitură puternică
Toți cei implicați în programul Apollo erau extrem de adepți din punct de vedere tehnic, inventivi și erau foarte familiarizați cu proiectarea și funcționarea ambelor nave spațiale. Și toată lumea era pe bună dreptate mândră de asta. Dacă ar exista vreo modalitate de a improviza ceva pentru a aduce echipajul acasă în siguranță, ar fi găsit. Echipajul și controlorii de trafic aerian au analizat situația și și-au dat seama că au avut mare noroc. Pe cât de rău arăta, accidentul s-a produs relativ devreme. Un modul de aterizare funcțional, complet echipat, era încă disponibil. Era puțin loc de manevră, dar LM avea un motor pentru a corecta cursul și era suficient - nu mult, dar suficient - apă, oxigen și electricitate pentru cele patru zile. Există, de asemenea, o mulțime de cartușe LiOH în modulul de comandă, chiar dacă nu au putut fi introduse cu ușurință în LM -ECS datorită formei și dimensiunii lor. Ceea ce nu se potrivește este făcut să se potrivească.
Deja chiar la începutul programului Apollo, când NASA a trebuit să decidă asupra unei metode fundamentale în 1962, susținătorii întâlnirii pe orbita lunară au susținut că motorul LM ar putea fi folosit ca o protecție în cazul unei defecțiuni a motorului principal Modul de servire servire. Aceste scenarii de bărci de salvare nu au fost elaborate niciodată în detaliu, dar destui oameni au acordat o atenție ideii - chiar și la unele simulări cu echipa de control al zborului. La o oră de la incident, inginerii de zbor erau ocupați să calculeze traiectorii, să determine durata aprinderilor motorului, să stabilească noi tehnici și proceduri de navigație și să stabilească cât mai precis cât timp ar rezerva rezervele cheie.
Problema a fost că a existat o singură conexiune electrică între modulul de comandă și modulul de aterizare. O linie de senzori pentru monitorizarea consumului de energie în LM, după cum își amintește Fred Haise. La pornirea de la Pământ, CSM și LM nu erau nici conectate mecanic, nici electric. Abia după ce cele două nave spațiale au fost cuplate și dispozitivul de andocare a fost scos din tunel, cablul a putut fi conectat. Jack Schmitt explică: După explozia de la Apollo 13, cineva s-a uitat la schemele de circuit ale celor două nave spațiale și a aflat cum să configureze întrerupătoarele și siguranțele astfel încât curentul din bateriile din LM să se scurgă prin această linie de senzori. Și apoi au făcut asta timp de cinci zile: să curgă acest curent în bateriile modulului de comandă. Fără asta nu ar fi supraviețuit reintrării (în atmosfera pământului).
Supravieţui
Echipajul Apollo 13 a supraviețuit calvarului dintr-un motiv simplu. Accidentul s-a întâmplat într-un moment în care încă mai exista un înlocuitor pentru cele mai esențiale lucruri: electricitate, apă și oxigen - aveau chiar și un motor suplimentar. Dacă accidentul s-ar fi întâmplat în timp ce Lovell și Haise se aflau pe suprafața lunară sau după ce au acostat din nou pe orbită cu probe de rocă, dar fără combustibil sau orice altceva care era esențial pentru supraviețuire, misiunea ar fi avut probabil s-a încheiat tragic. Dar această posibilitate a existat întotdeauna cu astfel de companii. Acceptarea sarcinii stabilite de Kennedy însemna și acceptarea unui risc calculat. La NASA, s-a făcut cu adevărat totul pentru a construi sistemele navelor spațiale redundant și, prin urmare, nu a fost nevoie de o anumită ironie că ați trebuit să vă dezvoltați creierul, deoarece cartușele LiOH de la CSM și LM nu au putut fi schimbate pur și simplu.
În ambele nave spațiale, aerul a fost trecut în mod constant prin sistemul de susținere a vieții, unde, printre altele, hidroxidul de litiu a filtrat dioxidul de carbon. Un cartuș a durat aproximativ 40 de ore-om. Apoi, capacitatea de răspuns a scăzut și a fost înlocuită. Din păcate - și literalmente - cartușele pătrate CSM nu se încadrau în sloturile rotunde din sistemul de susținere a vieții LM. Trebuia găsit un mod de a combina pătratul cu runda, altfel CO2 în atmosfera cabinei ar atinge niveluri toxice cu mult înainte ca echipajul să fie acasă. Cele 60 de ore-om specificate pentru cartușul primar și secundar al landerului combinate au fost, desigur, o cifră foarte conservatoare. Dacă este necesar, dioxidul de carbon ar fi putut fi lăsat să crească peste valoarea limită normală și astfel capacitatea ar fi putut crește la 107 ore-om, aproape 1½ zile. Apoi a existat un cartuș de înlocuire primar - 40 ore-om sau 80 cu un nivel mai ridicat de CO2 - care a fost salvat, cu toate acestea, în cazul în care a durat mai mult timp pentru a găsi o soluție pentru cartușele CSM.
S-a găsit o cale, desigur, sub forma unei construcții ingenioase de furtunuri de costume, cutii de carton, pungi de plastic și cartușe CSM - toate ținute împreună de bandă gri. Ca întotdeauna, ori de câte ori echipa Apollo a trebuit să improvizeze, inginerii și astronauții s-au întâlnit pentru a lucra împreună la problemă și, de asemenea, pentru a revizui noile abordări. La o zi și jumătate după incident, pe pământ fusese proiectat un sistem de filtrare (foto NASA S70-35013) care funcționa satisfăcător. Imediat instrucțiunile navei spațiale au fost transmise prin radio și echipa a fost sprijinită pas cu pas cu reconstrucția. După o oră s-a făcut. După cum a descris mai târziu Jim Lovell, dispozitivul nu arăta prea frumos, dar a funcționat. Și asta era tot ce conta.
Drumul acasa
Prima aprindere a mers bine și s-ar putea presupune că totul ar merge bine și cu a doua. Cu toate acestea, alinierea exactă a motorului a fost extrem de importantă, chiar dacă accidentul a provocat unele probleme suplimentare de navigație. Un nor de resturi explozive din modulul de serviciu a înconjurat nava spațială și nu a existat nimic în vidul spațiului care să o răspândească. Resturile se reflectau și sclipeau atât de puternic, încât era imposibil să țintești o stea cu telescopul fără factorul de mărire din LM. În plus, toți trei erau epuizați și începeau să facă greșeli. Dar nu au renunțat. Cu ajutorul stației terestre s-a aflat cum orientarea navei spațiale ar putea fi determinată prin vizarea soarelui și a pământului în formă de semilună. Și apoi au făcut-o din nou și din nou până când a fost sigur că totul este în regulă. Când a sosit timpul, contactul a fost perfect.
17 aprilie 1970 la 12:07:44 PM CST a aterizat Apollo 13 în Oceanul Pacific, la doar 6,4 km de nava principală de recuperare, portavionul USS Iwo Jima (foto NASA S70-35606).
Cauza accidentului
Astăzi știm că întrerupătorul termic nu a fost construit pentru o tensiune de 65 volți. Încălzirea a rămas de obicei pornită doar o perioadă scurtă de timp, astfel încât întrerupătorul nu a trebuit să se deschidă niciodată. Cu toate acestea, cu elementul de încălzire pornit pentru o perioadă extinsă de timp pentru a goli rezervorul, comutatorul s-a deschis, tensiunea mai mare a creat un arc, iar contactele s-au contopit imediat din nou. Faptul că întrerupătorul termic era acum închis a trecut neobservat. Ori de câte ori s-au activat sistemele din CSM, încălzitorul ar funcționa fără întrerupător și, în timpul pregătirilor pentru pornire, temperatura a crescut la peste 1000 ° F (538 ° C). Acest lucru a fost suficient de mare pentru a deteriora izolația din teflon de pe cablurile rotorului. Comisia de investigare a accidentului Apollo 13 a ajuns la concluzia ... Din acest moment, tot pe platforma de lansare, rezervorul de oxigen nr.2 se afla într-o stare extrem de periculoasă de îndată ce a fost alimentat și alimentarea cu energie electrică. Accidentul se apropia.
În ciuda tuturor discordanțelor din timpul decolării și a aprinderilor motorului care au urmat, totul părea bine cu rezervorul până la 55 de ore și 55 de minute GET. O perioadă de timp destul de lipsită de evenimente, dar momentul în care pur și simplu porniți un ventilator a generat din nou o scânteie și a dat foc izolației cablului. De la catastrofa devastatoare de pe platforma de lansare de la Apollo 1, în ianuarie 1967, s-a întâmplat din nou aici pentru prima dată că a izbucnit un incendiu într-o atmosferă de oxigen pur, un foc care nu s-ar stinge atât de repede. Majoritatea conținutului constau încă din oxigen lichid. Căldura a făcut să fiarbă, presiunea a început să crească și în decurs de jumătate de minut maximul a fost depășit, astfel încât rezervorul a explodat. Explozia a provocat pagube enorme în modulul de service. De asemenea, a deteriorat celălalt rezervor de oxigen și a smuls complet panoul lateral al acestei secțiuni din ancorare.
Din punct de vedere pur tehnic, accidentul Apollo 13 nu a dezvăluit niciun defect fundamental în conceptul de proiectare al navei spațiale Apollo. Orice proiect de această dimensiune și complexitate trebuie să aibă probleme neprevăzute. Totuși, ceea ce a subliniat acest incident a fost lecția de la focul Apollo 1: NASA trebuie să depună eforturi mult mai mari pentru a identifica problemele înainte de a se întâmpla ceva. Este necesar ca autoritatea să efectueze o altă revizuire amănunțită a proiectării și a procedurilor. Cu o atenție deosebită la ansamblurile de alimentare cu oxigen. Mai mult, în viitor, schimbările de proiectare, calitatea producției și posibilele efecte ale rezultatelor testelor deviante necesită o atenție semnificativ mai mare. Cu toate acestea, nu era necesar să reproiectăm totul. Din punctul de vedere al inginerilor, problema a fost identificată și ar putea fi remediată. Sigur, costase NASA una dintre modalitățile foarte limitate de a ateriza pe Lună. Mai rău, trei astronauți aproape că și-au pierdut viața. Cu toate acestea, dacă te uiți la obiectivele tehnice stabilite la începutul anilor 1960, erai încă cu mult înainte.
Pe fotografia NASA S70-35748, Deke Slayton (prim plan central), Jim Lovell (fundal stâng), Jack Swigert (fundal central) și Fred Haise (fundal drept) sunt în conversație cu Wernher von Braun pe 20 aprilie 1970 vezi la trei zile după aterizarea în Pacific.
Nu trebuie trecut cu vederea daunele politice pe care le poate provoca un astfel de accident. Deși sentința cu moartea pentru Apollo a fost semnată încă din ianuarie 1970 - producția de nave spațiale suplimentare a fost oprită și una dintre misiunile deja planificate a fost anulată din motive financiare - existau șanse foarte mari ca alte două misiuni să fie victime ale creionului roșu ca urmare a celor întâmplate. Congresului îi lipsise de ani buni sprijinul pentru Apollo, iar acum exista un nou președinte care era departe de a fi entuziasmat de program. Prezicerea impactului politic este dificilă. Fiecare accident a pus imediat sub semnul întrebării credibilitatea NASA și intențiile acesteia și, după cum arată focul Apollo 1 și dezastrul Challenger, nu pune capăt neapărat unui program. Dar având în vedere costul ridicat și profilul public ridicat al acestor proiecte, riscurile politice sunt considerabile.