Összegzés - Apollo 13 - A Hold feltárásának folyóirata
A leszállóhely Fra Mauro-nál
Az első két küldetés egy-egy sekély kancában, a befagyott láva-tóban landolt, amely viszonylag későn alakult ki a Hold történetében. Mindkét legénység be tudta mutatni, hogy a leszállás helyét néhány száz méterrel el lehet tolni a megközelítés során, ha a parancsnok mintegy 150 méteres magasságban átvette a kézi irányítást. Tehát pontosan tudott repülni bizonyos területekre, és a két kanca leszállás után a NASA a Holdnál idősebb formációkra összpontosított.
A hold elejének mintegy felét - és gyakorlatilag az egész hátulját - erősen kráteres felföld jelöli, amelyek a földről nézve olyan fényesen kiemelkednek a sötétebb kancával szemben. Mivel a kanca kőzet viszonylag fiatal, és nem fedi le a felszín közel felét, az e magasabb régiókból származó minták elengedhetetlenek ahhoz, hogy a kutatói közösség megértse a hold geológiáját. Igaz, hogy az Apollo 11 és Apollo 12 által magukkal hozott mintaanyag jelentős mennyiségű apró kőzetdarabot tartalmazott, amelyek összetétele jelentősen eltért a Mare kőzet tömegétől, és feltételezni kellett, hogy ezek az egzotikus fajok a távoli felvidéki területeken bekövetkező ütközésekből származó ejecta anyagot jelentették. Küld. De még akkor is, ha ezek a töredékek hasznos adatokkal szolgálhatnak a hegyvidéki anyag átlagos életkoráról és ásványianyag-összetételéről, nincs valódi alternatíva a felvidéki területek egyik alapkőzetéből vett kőzetminták vizsgálatának.
De minden bizalom ellenére nem akarták az LM-t nagyon durva terepre küldeni. A leszállóhely-választási bizottság régóta figyelemmel kísérte az egyik helyszínt, az úgynevezett Fra Mauro-felföldet. Kis, nem túl barátságtalan terület, amely szigetként emelkedik ki a viharok óceánjától. Különleges érdeklődést váltott ki a viszonylag fiatal, körülbelül 300 méter átmérőjű kúpos kráter. A Fra Mauro közelében fekvő dombokról azt hitték, hogy a hatalmas Mare Imbriumot képező becsapódás kiterjedt ejecta mennyezetének részei voltak. Tehát a kúpos krátert létrehozó hatás eltalálta az anyag egyik gerincét. Feltételezhető az is, hogy az Imbrium ejectát időközben későbbi események fedezték. Ilyen például a fiatalabb Copernicus-kráter, és mindenekelőtt a számtalan kisebb hatás a környező Mare-tájon. De a kúpos kráter elég nagy volt ahhoz, hogy az űrhajósok biztosan találjanak Imbrium anyagot, ha felmennek a falon a kráter széléig.
Ami a megvalósíthatóságot illeti, Fra Mauro további kihívásokat és lehetőségeket egyaránt bemutatott. Mivel a leszálláshoz sík helyre volt szükség, az űrhajósoknak több mint egy kilométerre kellett leszállniuk a krátertől, majd meg kellett gyalogolniuk a kúp széléig. A nyomvonal második felének 10% körüli lejtése volt, és az útvonal a mobilitás valódi tesztjének ígérkezett. A Hold felszínén végzett munkával szemben támasztott igények ennél a küldetésnél lényegesen magasabbak voltak, mint az előzőeknél. És sajnos két kísérlet is kellett hozzá. Jim Lovell, Jack Swigert és Fred Haise - az Apollo 13 legénysége - elsőként érje el Fra Maurót. Ám egy katasztrofális kudarc arra kényszerítette őket, hogy még a Holdra érve hagyják el a küldetést. Nem csak, hogy nagy szerencséjük volt, hogy egyáltalán visszatértek Hase-hoz.
Évek óta a NASA főként a Holdra repülés nyilvánvalóan kritikus fázisaira koncentrált: felszállás a Földről, pálya elhagyása a Hold felé, lassítás Hold pályára, leszállás maga, felszállás a Holdról, randevú, a föld felé történő gyorsulás és a tüzes dinamikus visszatérés a föld légkörébe, viszonylag enyhe vízeséssel a végén. Ironikus módon ez volt a hosszú holdrepülés egyik csendes pillanata, amikor valami történt.
Hangos durranás
Az Apollo programban részt vevő valamennyi ember technikailag rendkívül ügyes, találékony volt, és nagyon jól ismerte mindkét űrhajó tervezését és működését. És mindenki joggal volt büszke rá. Ha valamilyen módon lehetne rögtönözni valamit, hogy a legénység biztonságosan hazajusson, akkor megtalálják. A személyzet és a légiforgalmi irányítás megvizsgálta a helyzetet, és rájöttek, hogy valójában nagyon szerencsések voltak. Bármennyire is rossznak tűnt, a baleset viszonylag korán történt. Működő, teljesen felszerelt leszálló modul továbbra is elérhető volt. Kevés mozgástér volt, de az LM-nek volt motorja a pálya korrekciójához, és a négy napra elegendő - nem sok, de elég - víz, oxigén és áram volt. A parancsmodulban rengeteg LiOH patron is volt, még akkor is, ha alakjuk és méretük miatt nem lehetett őket könnyen behelyezni az LM -ECS-be. Ami nem illik, az illik.
Már az Apollo-program kezdetén, amikor a NASA-nak 1962-ben dönteni kellett egy alapvető módszerről, a holdi pálya találkozójának hívei azzal érveltek, hogy az LM motor használható a biztosítékként a fő motor meghibásodása esetén. Szolgáltatás modul. Ezeket a mentőcsónak-forgatókönyveket még soha nem dolgozták ki nagyon részletesen, de elég sokan figyelmet szenteltek az ötletnek - egészen a repülésirányító csapattal végzett néhány szimulációig. Az esetet követő egy órán belül a repülőmérnökök elfoglalták a pályák kiszámítását, a motor gyújtásának időtartamát, az új navigációs technikák és eljárások kitalálását, valamint a lehető legpontosabb meghatározást a legfontosabb tartalékok meddig tartanak.
A probléma az volt, hogy csak egy elektromos kapcsolat volt a parancsmodul és a leszálló modul között. Érzékelősor az LM energiafogyasztásának figyelemmel kísérésére, amint Fred Haise emlékeztet rá. Amikor a Földről indították el, a CSM és az LM sem mechanikusan, sem elektromosan nem voltak összekapcsolva. Csak miután a két űrhajót összekapcsolták és a dokkolót eltávolították az alagútból, a kábelt csatlakoztatni lehetett. Jack Schmitt elmagyarázza: Az Apollo 13-nál történt robbanás után valaki megnézte a két űrhajó kapcsolási rajzát, és megtudta, hogyan kell konfigurálni a kapcsolókat és a biztosítékokat úgy, hogy az LM-ben lévő elemek akkumulátora áramlik át ezen az érzékelővezetéken. Aztán öt napig ezt tették: hagyja, hogy ez az áram beszivárogjon a parancsmodul akkumulátoraiba. Enélkül nem élték volna túl az újbóli belépést (a föld légkörébe).
Túlélni
Az Apollo 13 legénysége egy egyszerű okból élte túl a megpróbáltatásokat. A baleset akkor történt, amikor a legfontosabb dolgokat még mindig pótolták: áram, víz és oxigén - még egy extra motorjuk is volt. Ha a baleset akkor következett volna be, amikor Lovell és Haise a hold felszínén tartózkodtak volna, vagy miután újra a kőzetmintákkal kikötöttek a pályán, de nem volt üzemanyag vagy bármi, ami a túléléshez elengedhetetlen volt, a küldetés valószínűleg tragikusan végződött. De ez a lehetőség mindig is fennállt az ilyen társaságoknál. A Kennedy által kitűzött feladat elfogadása egyben kiszámított kockázat elfogadását is jelentette. A NASA-nál valóban mindent megtettek az űrhajó-rendszerek felesleges felépítéséért, és ezért nem kellett különösebb irónia nélkül aggódnia, mert a CSM és az LM LiOH patronjait nem lehetett egyszerűen kicserélni.
Mindkét űrhajóban a levegőt folyamatosan átengedték az életfenntartó rendszeren, ahol többek között a lítium-hidroxid kiszűrte a szén-dioxidot. Egy patron körülbelül 40 emberóráig tartott. Aztán a válaszkészség lanyhult és lecserélték. Sajnos - és szó szerint - a négyzet alakú CSM patronok nem illeszkedtek az LM életfenntartó rendszerének kerek nyílásaiba. Meg kellett találni a négyzet és a kör kombinálásának módját, különben a kabin légkörében a CO2 jóval azelőtt, hogy a személyzet otthon lenne, eléri a mérgező szintet. A leszállógép elsődleges és másodlagos kazettájához megadott 60 munkaóra természetesen nagyon konzervatív adat volt. Szükség esetén a szén-dioxidot hagyni lehetett volna a normál határérték fölé emelkedni, és így a kapacitás 107 emberórára, közel 1,5 napra növekedhetett. Aztán volt egy elsődleges csere patron - 40 órás vagy 80 magasabb CO2-szinttel -, amelyet megtakarítottak, azonban ha hosszabb ideig tartott megoldást találni a CSM patronokra.
Természetesen megtalálták a módját egy öltönytömlők, kartondobozok, műanyag zacskók és CSM patronok ötletes konstrukciója formájában - mindezt szürke szalag fogja össze. Szokás szerint, amikor az Apollo csapatának improvizálnia kellett, mérnökök és űrhajósok találkoztak, hogy együtt dolgozhassanak a problémán és áttekinthessék az új megközelítéseket. Másfél nappal az eset után egy kielégítően működő szűrőrendszert (NASA S70-35013 fénykép) terveztek a földön. Azonnal kiadták az űrhajó utasításait, és a csapatot lépésről lépésre támogatták az újjáépítéssel. Egy óra múlva elkészült. Ahogy Jim Lovell később leírta, a készülék nem tűnt túl szépnek, de működött. És csak ez számított.
Hazaút
Az első gyújtás jól sikerült, és feltételezhető, hogy a másodiknál is minden simán megy. A motor pontos beállítása azonban rendkívül fontos volt, bár a baleset további navigációs problémákat okozott. A szervizmodul robbanási törmelékfelhője vette körül az űrhajót, és az űr vákuumában semmi sem terítette el. A törmelék olyan erősen tükröződött és csillogott, hogy lehetetlen volt csillagot megcélozni a távcsővel az LM nagyítási tényezője nélkül. Ráadásul mindhárman kimerültek és kezdtek hibázni. De nem adták fel. A földi állomás segítségével megtudták, hogyan lehet meghatározni az űrhajó tájolását a nap és a félhold alakú föld célzásával. És akkor újra és újra megtették, amíg nem volt biztos, hogy minden rendben van. Amikor eljött az idő, a gyújtás tökéletes volt.
1970. április 17., 12:07:44 A CST leszállt az Apollo 13-ra a Csendes-óceánon, mindössze 6,4 km-re a fő helyreállító hajótól, az USS Iwo Jima repülőgép-hordozótól (NASA S70-35606 fénykép).
A baleset oka
Ma már tudjuk, hogy a hőkapcsolót nem 65 voltos feszültségre építették. A fűtés általában csak rövid ideig állt fenn, így a kapcsolónak soha nem kellett kinyílnia. Ha azonban a tartály kiürítéséhez hosszabb ideig be van kapcsolva a fűtőelem, a kapcsoló kinyílt, a nagyobb feszültség ívet hozott létre, és az érintkezők azonnal újra összeolvadtak. Az a tény, hogy a hőkapcsoló most zárva volt, észrevétlen maradt. Amikor a CSM-ben működő rendszerek aktiválódtak, a fűtés megszakító nélkül működött, és az indítás előkészületei alatt a hőmérséklet 538 ° C fölé emelkedett. Ez elég magas volt ahhoz, hogy megsérüljön a járókerék kábelének teflonszigetelése. Az Apollo 13 balesetének kivizsgálásával foglalkozó bizottság arra a következtetésre jutott, hogy ... Innentől kezdve, szintén az indító platformon, a 2. számú oxigéntartály rendkívül veszélyes állapotban volt, amint feltöltötte és bekapcsolta az áramot. Közeledett a baleset.
Annak ellenére, hogy a felszállás közben nagy volt a rázkódás és az azt követő motorgyújtás, minden úgy tűnt, hogy a tartály 55 óra és 55 percig eljut. Egy egyébként meglehetősen eseménytelen időtartam, de mégiscsak az a pillanat, amikor a ventilátor egyszerű bekapcsolása ismét szikrát váltott ki, és felgyújtotta a kábel szigetelését. Az Apollo 1-es kilövőállomás 1967 januárjában bekövetkezett pusztító katasztrófája óta itt először fordult elő, hogy tiszta oxigén atmoszférában tűz ütött ki, amely nem fog ilyen gyorsan kialudni. A tartalom nagy része továbbra is folyékony oxigénből állt. A hő miatt felforrt, a nyomás emelkedni kezdett, és fél percen belül túllépték a maximumot, így a tartály felrobbant. A robbanás hatalmas károkat okozott a szervizmodulban. Ez megrongálta a másik oxigéntartályt is, és ennek a résznek az oldalfalát teljesen kiszakította horgonyzásából.
Pusztán technikai szempontból az Apollo 13 balesete nem tárt fel alapvető hibát az Apollo űrhajó tervezési koncepciójában. Minden ilyen méretű és összetettségű projektre előre nem látható problémákkal kell számolni. Amit azonban ez az esemény aláhúzott, az az Apollo 1 tűz leckéje volt: a NASA-nak sokkal nagyobb erőfeszítéseket kell tennie a problémák azonosítása érdekében, mielőtt bármi megtörténne. Kötelező, hogy a hatóság elvégezze a tervezés és az eljárások újabb alapos felülvizsgálatát. Különös figyelmet fordítva az oxigénellátás szerelvényeire. Ezenkívül a jövőben a tervezés megváltoztatása, a gyártás minősége és az eltérő vizsgálati eredmények lehetséges hatásai lényegesen nagyobb figyelmet igényelnek. Felesleges azonban mindent újratervezni. A mérnökök szempontjából a problémát azonosították és orvosolható volt. Persze, a NASA-nak az egyik nagyon korlátozott módja lett a Holdon való leszállásnak. Még rosszabb, hogy három űrhajós majdnem életét vesztette. Ha azonban megnézzük az 1960-as évek elején kitűzött technikai célokat, akkor még mindig jóval előrébb tartottak.
A NASA S70-35748 fényképén Deke Slayton (középső előtér), Jim Lovell (bal háttér), Jack Swigert (középső háttér) és Fred Haise (jobb háttér) beszélget Wernher von Braun-nal 1970. április 20-án. lásd a Csendes-óceánon történt leszállás után három nappal.
Nem elhanyagolható az a politikai kár, amelyet egy ilyen baleset okozhat. Noha az Apollo halálbüntetését már 1970 januárjában aláírták - további űrhajók gyártását leállították, és a már tervezett missziók egyikét pénzügyi okok miatt törölték - nagyon jó esély volt arra, hogy a történtek eredményeként még két misszió áldozata legyen a piros ceruzának. A kongresszus évek óta hiányolta az Apollo támogatását, és most jött egy új elnök, aki korántsem volt lelkes a program iránt. A politikai hatás megjósolása nehéz. Minden baleset azonnal megkérdőjelezte a NASA hitelességét és szándékait, és ahogy az Apollo 1 tűz és a Challenger katasztrófa is mutatja, nem feltétlenül zárul le egy program. De tekintettel e projektek magas költségére és nagy nyilvánosságra, a politikai kockázatok jelentősek.