În seria noastră originală de acum 5 ani despre „13 lucruri care au salvat Apollo 13”, primul articol despre care am discutat a fost momentul exploziei. După cum ne-a spus inginerul NASA, Jerry Woodfill, dacă tancul urma să se rupă și echipajul urma să supraviețuiască procesului, explozia nu s-ar fi putut întâmpla într-un moment mai bun.
O explozie mai devreme în misiune (presupunând că s-ar fi produs după ce Apollo 13 a părăsit orbita Pământului) ar fi însemnat distanța și timpul pentru a se întoarce pe Pământ ar fi fost atât de mare încât nu ar fi existat suficientă putere, apă și oxigen pentru echipajul pentru a supraviețui. O explozie mai târziu, poate după ce astronauții Jim Lovell și Fred Haise au coborât deja pe suprafața lunară și toți cei trei membri ai echipajului nu ar fi putut să folosească debarcaderul lunar ca o barcă de salvare. În plus, cele două nave spațiale probabil că nu ar fi putut fi conectate înapoi și fără consumabilele de pe stadiul de descărcare rămase pe Lună (baterii, oxigen etc.), care ar fi fost un efort fără rod.
Acum, pentru primul nostru articol din seria noastră ulterioară „13 MAI MULTE Lucruri care au salvat Apollo 13”, vom revizui această sincronizare, dar vom privi mai detaliat în ce privește DE CE s-a întâmplat explozia când a avut loc și cum a afectat salvarea. a echipajului. Răspunsul constă în eșecul unui senzor de presiune din rezervorul de oxigen 2, o problemă care nu are legătură cu firele neizolate din rezervor care au provocat explozia.
Cei mai mulți care sunt familiarizați cu povestea lui Apollo 13 sunt familiarizați cu cauza exploziei, determinată ulterior de un comitet de investigare a accidentelor condus de Edgar Cortright, directorul Centrului de Cercetare Langley.
Rezervorul fusese aruncat cu cinci ani înainte de zborul lui Apollo 13 și nimeni nu și-a dat seama că tubul de aerisire de pe rezervorul de oxigen nu a fost eliminat. După un test de demonstrație Count Down (CDDT), efectuat la 16 martie 1970, când toate sistemele au fost testate în timp ce nava spațială Apollo 13 s-a așezat deasupra rachetei Saturn V de pe lanseta, oxigenul lichid rece nu s-ar goli din rezervorul de oxigen 2 prin conducta de aerisire defectuoasă.
Abordarea normală a fost utilizarea oxigenului gazos pentru a împinge oxigenul lichid din rezervor prin conducta de aerisire. Întrucât acest lucru nu funcționa, tehnicienii au decis că cea mai simplă și rapidă modalitate de a goli oxigenul lichid ar fi fierberea acestuia folosind încălzitoarele din rezervor.
„În fiecare rezervor de oxigen erau încălzitoare și un ventilator al roților de palete”, a explicat Woodfill. „Dispozitivul de încălzire și ventilator (agitator) a încurajat o parte din lichidul rece 02 să se transforme într-o presiune mai mare de gaz 02 și să curgă în celulele de combustibil. De fiecare dată când încălzitorul a fost alimentat, un ventilator cunoscut și sub denumirea de crio-agitator. Ventilatorul a servit pentru a agita lichidul 02 pentru a se asigura că este uniform în densitate. "
Pentru a proteja încălzitorul de la încălzirea excesivă, un dispozitiv asemănător comutatorului numit releu a oprit puterea încălzitorului oricând temperatura depășea 80 de grade F. De asemenea, exista un contor de temperatură pe care tehnicienii de la sol ar putea monitoriza dacă temperatura depășea 80 de grade F.
Nava spațială originală Apollo a funcționat pe 28 de volți de electricitate, dar după incendiul din 1967 pe Launchpad pentru Apollo 1, sistemele electrice ale navei spațiale Apollo au fost modificate pentru a gestiona 65 de volți din echipamentul extern de testare la sol. Din păcate, Beech, producătorul rezervorului nu a reușit să schimbe acest rezervor, iar întrerupătorul de siguranță al încălzitorului era încă setat pentru funcționarea de 28 de volți.
„Când încălzitorul a fost alimentat pentru a descărca rezervorul, tensiunea mai mare„ a fuzionat ”contactele releului, astfel încât întrerupătorul nu a putut opri puterea atunci când temperatura rezervorului depășea 80 de grade F (27 C), a spus Woodfill.
În plus, indicatorul de temperatură de pe panoul de testare la sol a mers doar la 29,5 C (88,5 F), astfel încât nimeni nu a fost conștient de această căldură excesivă.
„Ca rezultat”, a spus Woodfill, „încălzitorul și firele care îl alimentează au atins temperaturi estimate la aproximativ 1000 de grade F. (538 ° C), suficient de fierbinți pentru a topi izolația de Teflon pe firele încălzitorului și a lăsa porțiunile lor goale. . Cablurile nude au însemnat potențialul pentru un scurtcircuit și o explozie, deoarece aceste fire au fost cufundate în oxigenul lichid. "
Deoarece rezervorul a fost aruncat și pentru că designul încălzitorului său nu a fost actualizat pentru operarea de 65 de volți, rezervorul a fost o bombă virtuală, a spus Woodfill. Oricând s-a aplicat putere acelor încălzitoare pentru a agita oxigenul lichid al rezervorului, a fost posibilă o explozie.
La ora 55:54:53 Mission Elapsed Time (MET), echipajul a fost rugat să efectueze o agitare a rezervoarelor de oxigen. Atunci s-au scurtat firele deteriorate din rezervorul de oxigen 2 și izolația a fost aprinsă. Incendiul rezultat a crescut rapid presiunea peste limita nominală de 1000 psi (7 MPa) a acestuia și fie că rezervorul, fie cupola rezervorului nu au reușit.
Dar revenind la senzorul de cantitate de pe rezervorul de oxigen 2. Din un motiv încă de înțeles, în prima parte a zborului Apollo 13, senzorul a eșuat. Înainte de lansare, senzorul de cantitate Tank 2 a fost monitorizat de sistemul de telemetrie de la bord și, aparent, a funcționat perfect.
„Eșecul acestei sonde în spațiu este, poate, cel mai important motiv pentru care a trăit echipajul lui Apollo 13”, a spus Woodfill.
Iată explicația de ce Woodfill formulează această afirmație.
Cercetările făcute de Woodfill despre Apollo 13 au indicat că procedura de operare standard (POS) a solicitat controlul misiunii de a agita criosul aproximativ la fiecare 24 de ore. Pentru misiunea Apollo 13, prima agitare a venit aproximativ 24 de ore în misiune (23:20:23 MET). În mod obișnuit, următoarea agitare crio nu va fi solicitată decât după 24 de ore mai târziu. Procedura de agitare heater-cryo s-a făcut pentru a asigura precizia gabaritului de cantitate și funcționarea corectă a sistemului prin eliminarea stratificării O2. Senzorul a citit mai precis deoarece agitația a făcut ca oxigenul lichid să fie mai uniform și mai puțin stratificat. După prima agitare, 87% cantitate rămasă de oxigen a fost indicată, cu puțin înaintea așteptărilor. Următoarea agitație a venit aproximativ o zi mai târziu, aproximativ 46:40 MET.
În momentul acestei a doua agitări de încălzire, senzorul de cantitate de oxigen 2 a eșuat. Analiza post misiune de către comisia de anchetă a indicat că defecțiunea nu a fost legată de firele încălzitoare goale.
Pierderea capacității de a monitoriza cantitatea de Oxygen Tank 2 a provocat controlul misiunii către echipaj: "(Deoarece senzorul de cantitate a eșuat,) vom solicita să agitați cryos-ul la fiecare șase ore pentru a ajuta la gage cât de mult este 02 în rezervor 2. ”
Cu toate acestea, Mission Control a ales să efectueze o anumită analiză a situației din Tank 2, apelând la o altă agitare, nu la 53 de ore MET, ci la 47:54:50 MET și încă o dată la 51:07:41. Deoarece celălalt rezervor de oxigen, rezervorul 1, a indicat o presiune scăzută, ambele tancuri au fost agitate la 55:53.
„Numărați numărul de strigoi de la lansare”, a spus Woodfill. „1. la 23:20:23, 2. la 46:40, 3. la 47:54:50, 4. la 51:07:44 și 5. la 55:53. Au existat cinci aplicații de curent pentru acele fire de încălzire goale. Ultimele trei au avut loc pe o perioadă de numai 8 ore și nu 72 de ore. Dacă nu ar fi fost eșecul care nu amenință sonda de cantitate a rezervorului 2 și presiunea scăzută din rezervorul O2 1, acest lucru nu ar fi fost cazul. ”
Woodfill a explicat că oricine a analizat defecțiuni hardware înțelege că cu atât perioada mai frecventă și mai scurtă între operațiunile unei componente defecte grăbește defecțiunea finală. NASA efectuează teste de stres pe sute de sisteme electrice folosind această abordare. Pornirea mai frecventă la intervale mai scurte încurajează sistemele defecte să eșueze mai devreme.
Scurtcircuitul în rezervorul de oxigen 2 după al cincilea agitator de încălzire a avut ca rezultat explozia rezervorului de oxigen al lui Apollo 13 2. Dacă secvența normală de stirs a fost efectuată la intervale de 24 de ore, iar eșecul a venit după a cincea agitare, explozia s-ar fi produs după ce modulul lunar, barca de salvare, nu mai era disponibilă.
"Susțin că defecțiunea senzorului de cantitate a fost fortuită și am asigurat că lander-ul va fi prezent și complet alimentat în momentul dezastrului", a spus Woodfill.
5 acționări ale încălzitorului pe perioade de 24 de ore se ridică la un MET de 120 de ore.
"Debarcaderul lunar ar fi plecat pe Lună la 103.5 ore în misiune", a spus Woodfill. „La 120 de ore de la misiune, echipajul Lovell și Haise ar fi fost trezit din perioada lor de somn, după ce au terminat prima lor plimbare pe lună cu opt ore înainte. Aceștia ar primi un apel urgent de la Jack Swigert și / sau Mission Control pentru că ceva se învârtea cu nava-mamă orbitând pe Lună. "
În plus, Woodfill a surprins, analiza problemelor navei Swigert ar putea fi blocată de absența celor doi colegi de echipaj pe suprafața lunară. Problemele adăugate pentru controlul misiunii ar fi fost întreruperea comunicațiilor de fiecare dată când nava de comandă a plecat în spatele Lunii, întreruperea telemetriei atât de crucială pentru a analiza defecțiunea. Când a devenit evident, sistemul criogen nu ar mai produce oxigen, apă și energie electrică, bateriile de urgență ale modulului de comandă ar fi fost activate. Probabil, misiunea de control ar fi ordonat anterior o întrerupere a debarcaderului lunar, dar, desigur, asta ar fi fost inutil. Dacă etapa de ascensiune a minusculului lander ar fi fost întâlnită și atârnată cu CM-ul epuizat, toată viața consumabile în stadiul de descărcare consumabile ar rămâne pe Lună.
„Coșmarul ar avea echipajul Apollo 13 spunându-și ultimele rămas bun familiei și prietenilor”, a spus Woodfill. „Nu putem decât să speculăm cum ar fi putut ajunge sfârșitul.”
Și probabil că nu ar fi fost Apollo 14, 15, 16 și 17 - cel puțin nu pentru foarte mult timp.
Un alt aspect al momentului exploziei pe care l-a considerat Woodfill este, de ce nu a explodat rezervorul pe Launchpad?
În urma CDDT din 16 martie, nu a fost planificată nicio „pornire” sau teste suplimentare. Cu toate acestea, nu este neobișnuit să se efectueze re-verificarea de dinainte de lansare.
„Un astfel de re-verificare ar putea fi cu ușurință aceste circuite de încălzire, deoarece acestea au fost utilizate într-un mod non-standard pentru a goli oxigenul din rezervoarele crio după săptămâna anterioară Testul demonstrației înapoi (CDDT), a spus Woodfill. „Astfel de reacții apar adesea din motive numeroase. Pentru Apollo 13, în ciuda sistemului compromis, nimic nu a avut loc până când ambarcațiunea nu a fost în siguranță în drum spre Lună. "
Cu toate acestea, un astfel de re-test de rutină care implică agitarea crio-ar fi pus în pericol, fără să știe, vehiculul de lansare, persoanele de sprijin sau echipajul astronautului.
Sau, dacă senzorul de cantitate a eșuat la sol, probabil același gen de fotografiere cu probleme efectuate de Mission Control și de echipajul Apollo 13, ar fi fost efectuat de echipa solului KSC.
Dacă senzorul a eșuat în acel moment, o serie de acțiuni / agitații ale încălzitorului ar fi fost executate pentru a trage cu probleme dispozitivul.
"Desigur, rezultatul ar fi fost același tip de explozie la aproape 55 de ore la 55 de minute de la lansare", a spus Woodfill. „Pe teren, explozia Apollo 13 ar fi putut lua viața lui Lovell și a echipajului dacă s-ar fi făcut trageri de probleme în timp ce echipajul aștepta lansarea.”
Dacă tragerea cu probleme ar fi fost făcută mai devreme, cu mai multe acționări / agitări ale încălzitorului în zilele anterioare lansării, Woodfill a spus, „o pierdere teribilă de viață ar fi rezultat, cu potențialul, cu puteri de lucrători dedicate aerospațialului Kennedy Space Center. rezolvă problema. Și cel de treizeci și șase povești Saturn 5 s-ar fi prăbușit la pământ într-o minge de foc care amintește de moartea din decembrie 1957 a rachetei de avangardă din America. ”
„Da, faptul că senzorul de cantitate Oxygen Tank 2 nu a eșuat pe pad-ul de lansare, dar a eșuat la începutul zborului a fost unul dintre lucrurile suplimentare care au salvat Apollo 13.”
Articole suplimentare din această serie care au fost publicate acum:
Partea 4: Intrare timpurie în Lander
