Zhrnutie - Apollo 13 - Časopis Exploration of the Moon
Miesto pristátia na Fra Mauro
Každá z prvých dvoch misií pristála v jednej z plytkých kobýl, zamrznutom lávovom jazere, ktoré sa formovalo pomerne neskoro v histórii Mesiaca. Obe posádky dokázali preukázať, že je možné počas priblíženia posunúť miesto pristátia o niekoľko stoviek metrov, ak veliteľ prevezme ručné riadenie vo výške asi 150 metrov. Dokázali ste teda letieť do určitých oblastí s presnou presnosťou a po dvoch pristátiach kobýl sa NASA zamerala na staršie útvary.
Asi polovicu prednej časti Mesiaca - a prakticky celý chrbát - vyznačujú vysoko kráterové vrchoviny, ktoré pri pohľade zo Zeme tak zreteľne vyčnievajú oproti tmavšej kobyle. Pretože kobyla je relatívne mladá a nepokrýva takmer polovicu povrchu, vzorky z týchto vyšších oblastí sú nevyhnutné pre to, aby výskumná obec pochopila geológiu Mesiaca. Je pravda, že materiál vzorky, ktorý so sebou priniesli Apollo 11 a Apollo 12, obsahoval značné množstvo malých úlomkov hornín, ktoré sa svojím zložením výrazne líšili od hmotnosti kobyly Mare, a dalo sa predpokladať, že tieto exotické druhy predstavovali ejektový materiál pred nárazmi vo vzdialenejších horských oblastiach poslať. Ale aj keby tieto fragmenty mohli poskytnúť užitočné údaje o priemernom veku a minerálnom zložení horského materiálu, neexistuje skutočná alternatíva k skúmaniu vzoriek hornín odobratých z podložia v jednej z horských oblastí.
Ale napriek všetkej dôvere nechceli poslať LM do skutočne drsného terénu. Komisia pre výber miesta pristátia dlho sledovala jedno miesto, takzvanú vysočinu Fra-Mauro. Malá oblasť, ktorá nie je príliš nehostinná, ktorá sa týči ako ostrov od oceánu búrok. Obzvlášť zaujímavý bol relatívne mladý kráter Cone s priemerom okolo 300 metrov. Predpokladalo sa, že kopce neďaleko Fra Mauro patria k rozsiahlemu stropu vysunutia nárazu, ktorý vytvoril obrovské Mare Imbrium. Takže náraz, ktorý vytvoril kráter Cone, zasiahol jeden z hrebeňov vyrobených z tohto materiálu. Dalo by sa tiež predpokladať, že výbežok Imbrium bol medzitým pokrytý neskoršími udalosťami. Príkladom môže byť mladší kráter Koperník a predovšetkým nespočetné menšie dopady na okolitú kobylu. Kráter Cone bol však dosť veľký na to, aby astronauti určite našli materiál Imbrium, keby kráčali po stene k okraju krátera.
Pokiaľ ide o uskutočniteľnosť, Fra Mauro predstavil ďalšie výzvy a príležitosti. Pretože na pristátie bolo potrebné rovné miesto, museli astronauti pristáť viac ako kilometer od krátera a potom prejsť vzdialenosť až k okraju Cone. Druhá polovica chodníka mala sklon asi 10% a trasa sľubovala skutočný test mobility. Nároky na prácu na mesačnom povrchu boli na tejto misii podstatne vyššie ako na tých predchádzajúcich. A bohužiaľ to tiež trvalo dva pokusy. Ako prví by sa na Fra Mauro mali dostať Jim Lovell, Jack Swigert a Fred Haise - posádka Apolla 13. Ale katastrofický neúspech prinútil misiu prerušiť skôr, ako sa dostali na Mesiac. A nielen to, mali tiež veľké šťastie, že sa vôbec dostali späť do Hase.
Po celé roky sa NASA zameriavala hlavne na zjavne kritické fázy letu na Mesiac: vzlet zo Zeme, opustenie obežnej dráhy smerom k Mesiacu, spomalenie na mesačnú obežnú dráhu, samotné pristátie, vzlet z Mesiaca, stretnutie, zrýchlenie smerom k Zemi a ohnivý dynamický opätovný vstup do zemskej atmosféry s jej relatívne miernym poklesom na konci na konci. Je iróniou, že to bol jeden z tichých okamihov na dlhom lete na Mesiac, keď sa niečo stalo.
Hlasný tresk
Všetci, ktorí sa podieľali na programe Apollo, boli technicky mimoriadne zdatní, vynaliezaví a boli veľmi dobre oboznámení s dizajnom a funkčnosťou oboch vesmírnych lodí. A všetci boli na to právom hrdí. Keby bol nejaký spôsob, ako niečo improvizovať, aby sa posádka dostala bezpečne domov, našlo by sa to. Posádka a riadenie letovej prevádzky sa pozreli na situáciu a uvedomili si, že mali skutočne veľké šťastie. Akokoľvek to vyzeralo, nehoda sa stala pomerne skoro. Stále bol k dispozícii funkčný, plne vybavený pristávací modul. Bolo málo manévrovacieho priestoru, ale LM mal motor na vykonanie korekcie kurzu a na štyri dni bolo dosť - nie veľa, ale dosť - vody, kyslíka a elektriny. V príkazovom module bolo tiež veľa kaziet LiOH, aj keď ich nebolo možné ľahko vložiť do LM-ECS kvôli ich tvaru a veľkosti. Čo sa nezmestí, je vyrobené tak, aby sa zmestilo.
Už na samom začiatku programu Apollo, keď mala NASA v roku 1962 rozhodnúť o základnej metóde, navrhovatelia stretnutia na obežnej dráhe Mesiaca tvrdili, že motor LM by sa dal použiť ako ochrana v prípade poruchy hlavného motora Podávajte servisný modul. Tieto scenáre záchranných člnov neboli nikdy vypracované veľmi podrobne, ale dosť ľudí venovalo tejto myšlienke určitú pozornosť - až po niektoré simulácie s tímom riadenia letu. Do hodiny od incidentu boli leteckí inžinieri zaneprázdnení výpočtom trajektórií, určovaním doby trvania vznietenia motora, vymýšľaním nových navigačných techník a postupov a čo najpresnejším určovaním toho, ako dlho vydržia najdôležitejšie rezervy.
Problém bol v tom, že medzi veliacim a pristávacím modulom bolo iba jedno elektrické spojenie. Senzorová linka na sledovanie spotreby energie v LM, ako pripomína Fred Haise. Pri štarte zo Zeme neboli CSM a LM ani mechanicky, ani elektricky spojené. Až potom, čo boli obe vesmírne lode spojené a dokovacie zariadenie bolo vybraté z tunela, bolo možné kábel pripojiť. Jack Schmitt vysvetľuje: Po výbuchu v Apolle 13 sa niekto pozrel na schémy zapojenia týchto dvoch kozmických lodí a zistil, ako nakonfigurovať spínače a poistky tak, aby prúd z batérií v LM presakoval touto líniou snímača. A potom to robili päť dní: nechali tento prúd vsiaknuť do batérií príkazového modulu. Bez toho by neprežili opätovný vstup (do zemskej atmosféry).
Prežiť
Posádka Apolla 13 prežila utrpenie z jedného prostého dôvodu. Nehoda sa stala v čase, keď ešte existovala náhrada za to najpodstatnejšie: elektrinu, vodu a kyslík - mali dokonca motor navyše. Keby sa nehoda stala, keď boli Lovell a Haise na mesačnom povrchu, alebo potom, čo by opäť zakotvili na obežnej dráhe so vzorkami hornín, ale bez paliva alebo čohokoľvek, čo by bolo nevyhnutné pre prežitie, misia by mala pravdepodobne skončil tragicky. Ale táto možnosť u takýchto spoločností vždy existovala. Prijať úlohu stanovenú Kennedym tiež znamenalo prijať vypočítané riziko. V NASA sa skutočne urobilo všetko pre to, aby sa systémy kozmických lodí vybudovali redundantne, a preto si nemusíte robiť starosti s istou iróniou, pretože kazety LiOH od CSM a LM sa nedali jednoducho vymeniť.
V obidvoch kozmických lodiach dýchal vzduch neustále systémom podpory života, kde okrem iného hydroxid lítny odfiltroval oxid uhličitý. Jedna kazeta vydržala asi 40 človekohodín. Potom odozva klesla a bolo to vymenené. Bohužiaľ - a to doslova - hranaté kazety CSM sa nezmestili do okrúhlych drážok v systéme podpory života LM. Musel sa nájsť spôsob, ako spojiť štvorec s kruhom, inak by CO2 v atmosfére kabíny dosiahol toxické hladiny dávno predtým, ako je posádka doma. Zadaných 60 človekohodín pre kombináciu primárneho a sekundárneho zásobníka landera bolo samozrejme veľmi konzervatívnym údajom. V prípade potreby bolo možné nechať oxid uhličitý stúpnuť nad normálnu medznú hodnotu, a tak sa kapacita mohla zvýšiť na 107 človekohodín, takmer 1,5 dňa. Potom tu bola primárna náhradná kazeta - 40 pracovných hodín alebo 80 s vyššou úrovňou CO2 - ktorá sa ušetrila, ale pre prípad, že by hľadanie riešenia pre kazety CSM trvalo dlhšie.
Cesta sa našla, samozrejme, v podobe dômyselnej konštrukcie hadíc na obleky, kartónových krabíc, plastových vriec a kaziet CSM - všetky spojené šedou páskou. Ako vždy, keď musel tím Apollo improvizovať, stretli sa inžinieri a astronauti, aby spoločne pracovali na riešení problému a tiež aby preskúmali nové prístupy. Deň a pol po incidente bol na Zemi navrhnutý filtračný systém (foto NASA S70-35013), ktorý fungoval uspokojivo. Pokyny pre kozmickú loď boli okamžite vyslané do rádia a tím bol podporovaný krok za krokom rekonštrukciou. Po hodine bolo hotovo. Ako neskôr opísal Jim Lovell, zariadenie nevyzeralo veľmi pekne, ale fungovalo to. A to bolo všetko, na čom záležalo.
Cesta domov
Prvé zapaľovanie prebehlo dobre a dalo sa predpokladať, že všetko pôjde rovnako ako pri druhom. Presné vyrovnanie motora však bolo mimoriadne dôležité, aj keď nehoda spôsobila, že mali ďalšie navigačné problémy. Kozmickú loď obklopoval oblak zvyškov výbuchu zo služobného modulu a vo vesmírnom vákuu nebolo nič, čo by ju rozšírilo. Trosky sa odrážali a trblietali tak silno, že nebolo možné zamerať na hviezdu ďalekohľadom bez faktora zväčšenia v LM. Všetci traja boli navyše vyčerpaní a začali robiť chyby. Ale oni sa nevzdali. Pomocou pozemnej stanice zistili, ako je možné určiť orientáciu vesmírnej lode zameraním na slnko a polmesiac. A potom to robili znova a znova, až kým nebolo isté, že je to v poriadku. Keď nadišiel čas, zapaľovanie bolo perfektné.
17. apríla 1970 o 12:07:44 hod. CST pristála s Apollom 13 v Tichom oceáne, len 6,4 km od hlavnej záchrannej lode, lietadlovej lode USS Iwo Jima (foto NASA S70-35606).
Príčina nehody
Dnes vieme, že tepelný spínač nebol zostrojený pre napätie 65 voltov. Kúrenie zvyčajne zostávalo zapnuté iba krátko, takže spínač sa nikdy nemusel otvárať. Keď je však vykurovací článok zapnutý dlhší čas, aby sa nádrž vyprázdnila, spínač sa otvoril, vyššie napätie vytvorilo oblúk a kontakty sa okamžite opäť spojili. Skutočnosť, že tepelný spínač bol teraz zatvorený, zostala nepovšimnutá. Kedykoľvek boli aktivované systémy v CSM, ohrievač pracoval bez ističa a počas príprav na spustenie teplota vzrástla na viac ako 538 ° C. To bolo dosť vysoké na to, aby sa poškodila teflónová izolácia na kábloch k obežnému kolesu. Komisia pre vyšetrovanie nehody Apolla 13 dospela k záveru ... Od tohto okamihu, aj na štartovacej plošine, bola kyslíková nádrž č. 2 vo veľmi nebezpečnom stave, hneď ako sa doplnilo palivo a zapla energia. Nehoda sa črtala.
Cez všetky otrasy počas vzletu a nasledujúce zapálenie motora sa zdalo, že je s palivom všetko v poriadku, až do 55 hodín a 55 minút ZÍSKAJTE. Inak dosť nepríjemné časové obdobie, ale stále okamih, keď opäť jednoducho zapnete ventilátor, vygeneroval iskru a zapálil izoláciu kábla. Od ničivej katastrofy na štartovacej rampe Apolla 1 v januári 1967 sa tu prvýkrát stalo, že vypukol požiar v atmosfére čistého kyslíka, oheň, ktorý nezhasol tak rýchlo. Väčšinu obsahu stále tvoril tekutý kyslík. Teplo spôsobilo varenie, tlak začal stúpať a do pol minúty bolo prekročené maximum, takže nádrž praskla. Výbuch spôsobil obrovské škody na servisnom module. Poškodil tiež druhú nádrž s kyslíkom a úplne vytrhol bočný panel tejto časti z jej ukotvenia.
Z čisto technického hľadiska nehoda Apolla 13 neodhalila zásadnú chybu v koncepcii koncepcie kozmickej lode Apollo. Je potrebné očakávať, že akýkoľvek projekt tejto veľkosti a zložitosti bude mať nepredvídané problémy. Čo však tento incident zdôraznil, bolo poučenie z požiaru Apolla 1: NASA musí ísť oveľa ďalej, aby identifikovala problémy skôr, ako sa niečo stane. Je potrebné, aby orgán vykonal ďalšie dôkladné preskúmanie koncepcie a postupov. Zvláštna pozornosť sa venuje zostavám prívodu kyslíka. Ďalej si v budúcnosti budú zmeny v dizajne, kvalita výroby a možné účinky odchylných výsledkov skúšok vyžadovať podstatne väčšiu pozornosť. Bolo však zbytočné všetko prerobiť. Z pohľadu inžinierov bol problém identifikovaný a dal sa odstrániť. Iste, NASA to stálo jeden z veľmi obmedzených spôsobov pristátia na Mesiaci. A čo je ešte horšie, takmer traja astronauti prišli o život. Ak sa však pozriete na technické ciele stanovené začiatkom 60. rokov, stále ste boli vpred.
Na fotografii NASA S70-35748 sú Deke Slayton (v strede v popredí), Jim Lovell (vľavo v pozadí), Jack Swigert (v strede v pozadí) a Fred Haise (vpravo v pozadí) v rozhovore s Wernherom von Braunom 20. apríla 1970. vidieť tri dni po pristátí v Pacifiku.
Nemožno prehliadnuť ani politické škody, ktoré môže takáto nehoda spôsobiť. Hoci rozsudok smrti pre Apollo bol podpísaný už v januári 1970 - výroba ďalších kozmických lodí bola zastavená a jedna z už plánovaných misií bola z finančných dôvodov zrušená - bola veľmi dobrá šanca, že v dôsledku udalosti sa obe ďalšie obete červenej ceruzky stanú ďalšie dve. Kongresu roky chýbala podpora Apolla a teraz sa objavil nový prezident, ktorý z programu nebol ani zďaleka nadšený. Predvídať politický dopad je ťažké. Každá nehoda okamžite spochybnila dôveryhodnosť NASA a jej zámery a ako ukazuje požiar Apolla 1 a katastrofa Challenger, nemusí to nevyhnutne znamenať ukončenie programu. Ale vzhľadom na vysoké náklady a vysoký profil týchto projektov na verejnosti sú politické riziká značné.