Apollo 13 | |
---|---|
Emblem | |
Generel information | |
Land | |
Organisation | NASA |
Skibets flydata | |
skibsnavn | Apollo 13 kommando- og servicemodul [d] og Apollo 13 månemodul [d] |
løfteraket | " Saturn-5 " SA-508 [1] |
affyringsrampe | Kennedy Space Center Complex 39A, Florida , USA |
lancering |
11. april 1970 19:13:00 UTC |
Skibet lander |
17. april 1970 18:07:41 UTC |
Landingssted |
Stillehavet , 21°38′24″ S sh. 165°21′42″ W e. |
Flyvevarighed | 5 dage 22 timer 54 minutter 41 sekunder |
Vægt |
63.795 lb (28.937 kg) (kommando- og servicemoduler) [2] ; 33.493 lb (15.192 kg) ( Lunar Module ) [2] |
NSSDC ID | 1970-029A |
SCN | 04371 |
Flyvedata for besætningen | |
besætningsmedlemmer | 3 |
kaldesignal |
" Odyssey " ( eng. Odyssey ) (kommandomodul) ; " Vandmand " ( eng. Vandmanden ) [ca. 1] (månemodul) |
Besætningsfoto | |
Apollo 12Apollo 14 | |
Mediefiler på Wikimedia Commons |
Apollo 13 ( eng. Apollo 13 ) er et bemandet rumfartøj fra Apollo -serien. Det eneste bemandede rumfartøj, der flyver til Månen , hvor der skete en alvorlig ulykke under flyvningen.
Lovell var en erfaren astronaut, på det tidspunkt stod bag Gemini -programmet og Apollo 8 -missionen , hvor han var pilot på kommandomodulet, var den første, der fløj til Månen igen, og også den første person, der udførte det fjerde rum flyvningen. [en]
Swigert og Hayes var nytilkomne. Til at begynde med omfattede besætningen Thomas Mattingly , men han var ikke immun over for røde hunde , og 8 dage før flyvningen havde han kontakt med andre astronaut Charles Duke , som blev syg med det , hvilket vakte rimelig bekymring blandt læger. [3] [4] [1] Swigert erstattede ham i besætningen. Efterfølgende fløj Mattingly og Duke til Månen sammen på Apollo 16 , kommanderet af John Young .
Lovells besætning trænede først til Apollo 14 -missionen , og Apollo 13 skulle efter planen sende en besætning under kommando af Alan Shepard . Shepard led af en vestibulær lidelse , og da han ønskede at vende tilbage til at flyve, indvilligede han i en operation, som løste problemet; hans helbred havde dog ikke tid til at komme sig helt på den planlagte dato for flyvningen. Som et resultat blev der givet et tilbud til Lovell om at bytte skibe med Shepard, hvilket han gik med til. [5]
Da Mattingly var i problemer, stod Lovell igen over for valget om enten at acceptere Mattinglys afløser eller overlade flyet helt til hans backup. Lovell valgte førstnævnte.
Operatørerne, der var på vagt ved telemetrimonitorerne , var opdelt i fire hold, som hver rapporterede til sin egen flyvedirektør og bar en uniform i sin egen farve . Holdene skiftede i følgende rækkefølge [6] :
Arbejdstiden for hvert hold var fra 6 til 9 timer. Tidsplanen blev udarbejdet længe før flyvningen, og skiftskiftet var tidsbestemt til at falde sammen med dets "rolige" stadier og blev aldrig udført under manøvrer.
Rumfartøjet blev med succes opsendt den 11. april 1970 kl. 13:13 mellemamerikansk tid (UTC−6:00) fra Pad A i Launch Complex LC-39 ved Kennedy Space Center [1] [8] . Mere end 100.000 mennesker så opsendelsen fra rumhavnen og de omkringliggende områder .
Opsendelsen var ledsaget af en fejl, som vi formåede at parere uden at afbryde flyvningen. Den femte, centrale motor i anden etape slukkede spontant kl. 000:05:30.64 flyvetid, 2 minutter 12 sekunder tidligere end planlagt; de resterende fire motorer fortsatte med at fungere [9] . På dette tidspunkt var kredsløbshøjden stadig 10,7 sømil (20 km ) lavere end krævet, og hastigheden var 5685,3 fod i sekundet (1700 m/s) [9] . Men på dette tidspunkt havde motorerne allerede spredt raketten tilstrækkeligt, hvilket gjorde det muligt ikke at afbryde flyvningen, men at kompensere for denne nedlukning ved at forlænge driften af de fire sidemotorer med 34 sekunder [4] [10] . Efter at de andre fire motorer var færdige med at fungere kl. 000:09:52.64 flyvetid, og etapeadskillelsen fandt sted kl. 000:09:53.50, blev tredje-trinsmotoren lanceret kl. 000:09:56.90; den kørte 9 sekunder længere end estimeret tid [4] , og lukkede ned ved 000:12:29.83. Som et resultat viste skibets endelige hastighed sig kun at være 1,9 fod (0,58 m ) i sekundet lavere end den beregnede, og kredsløbshøjden var højere end den beregnede med 0,2 sømil (370 m ) [10] .
De første to dage af Apollo 13-flyvningen forløb uden større hændelser.
Efter at være kommet ind i det ventende kredsløb tog Apollo 13-besætningen deres flyverdragter af og fortsatte med at tænde og kontrollere alle skibets systemer. Kontrollen afslørede ingen problemer. 02:35:46 flyvetid blev rakettens tredje trin affyret for anden gang, hvilket accelererede rumfartøjet til en hastighed på 35.562,6 fod i sekundet (11.000 m/s), hvilket sendte det mod Månen . [elleve]
Klokken 03:06:39 blev skibets hovedmodul, bestående af det tilsluttede kommando (Odyssey) og servicemoduler, adskilt fra tredje trin, og John Swigert begyndte manøvrer for at udtrække månemodulet (Aquarius) fra det. For at gøre dette foretog Swigert en drejning på 180° , nærmede sig Aquarius dockingporten og lavede en "blød docking" - han indsatte kommandomodulets dockingportstift i keglen på månemodulets dockingport . Derefter blev der udført en "hård docking": det elektriske drev trak dockingstiften tilbage, skibsdockingringene rørte ved og snappede ind i 12 låse , hvilket sikrede pålidelig kontakt.
03:19:09 blev pyroboltene , der holder månemodulet i skallen på tredje etape, sprængt i luften. Swigert vendte om og trak det forankrede månemodul ud. Dernæst blev passagetunnelen kontrolleret for tæthed, luger blev åbnet, og der blev lagt elektriske kabler til at drive månemodulet fra servicemodulets kraftige elektriske brint-ilt- brændselsceller .
Klokken 03:40:50 foretog servicemodulets motor den første korrektion, som satte Apollo 13 på en såkaldt "hybrid" bane. Landing "Aquarius" var planlagt nær krateret Fra Mauro - i et meget interessant område set fra et geologisk synspunkt [4] . Hybridbanen gjorde det let at danne en bane omkring Månen, der ville passere lige over et givet punkt, og sikrede også, at Månen blev nået på det rigtige tidspunkt med hensyn til belysning: Solen ville være på månehimlen i en vinkel tæt på 45°. Ulempen ved denne bane var imidlertid, at yderligere korrektion var påkrævet for at kunne returnere Apollo 13 til Jorden.
Den tredje fase af Saturn, på kommando fra Jorden, foretog også en manøvre. Den var rettet mod månens overflade på et punkt omkring 120 miles fra landingsstedet for den tidligere månemission, Apollo 12. Apollo 12-besætningen installerede under deres ophold på Månen seismografer på dens overflade , som i fem måneder havde optaget vibrationer af månens overflade og transmitteret data til Jorden. Disse sensorer skulle registrere scenens indvirkning på månens overflade.
De første problemer med servicemodulets udstyr begyndte på flyvningens tredje dag. Efter søvn blev besætningen instrueret i at udføre destratificeringsproceduren (blanding af indholdet) af ilt- og brinttankene. [12] . Denne operation var påkrævet på grund af det faktum, at flydende ilt og brint i vægtløshed havde en tendens til at adskilles, hvilket førte til forkerte aflæsninger af niveausensorerne. Hver tank indeholdt to pumpehjul drevet af elektriske motorer . De blandede indholdet i tankene, hvorved gasfasen blev adskilt fra væsken, og niveausensorernes aflæsninger vendte tilbage til det normale [13] .
Klokken 046:40:05 flyvetid, efter at have tændt for motorerne, begyndte niveausensoren i ilttank nr. 2 at rapportere en unormalt høj værdi [14] , som blev registreret både på Odyssey instrumentpanelet og på monitorer i Missionen Kontrolcenter i Houston . De analoge tryk- og temperatursensorer i tank #2 fortsatte med at give normale aflæsninger, så fejlen blev betragtet som ikke-kritisk.
Om aftenen (kl. 20:24 Houston-tid) den 13. april 1970, da skibet fløj 330.000 kilometer , rapporterede besætningen til seerne og introducerede dem til skibet og deres levevis. Operatører i Houston havde i nogen tid observeret udsving i aflæsningerne af niveausensorerne for flydende ilt og brint i tankene på servicemodulet og besluttede at blande dem, efter at rapporteringen var slut. [femten]
Efter afslutningen af rapporten begyndte John Swigert, efter at have modtaget instruktioner fra missionskontrolcentret, kl. 055:54:53 flyvetid, at blande væsker i alle fire tanke. Efter 16 sekunder hørte astronauterne et højt brag, ledsaget af rysten fra skibet. [16]
Først troede Lovell, at dette var endnu en joke fra Hayes - da lufttrykudligningsventilen blev åbnet mellem kommando- og månemodulerne, lød der et højt brag, og Hayes havde gentagne gange udført denne operation tidligere, hvilket gjorde besætningen bange. Denne gang var Hayes lige så overrasket og forundret som resten af astronauterne. [17]
Alarmen gik. Indikatorer på kontrolkonsollen viste et spændingstab på strømbussen B - en af de to, der forsyner kommando- og servicemodulernes indbyggede udstyr. [18] Operatører ved missionskontrolcentret noterede et fald til nul tryk i ilttank nr. 2 ( engelsk ilttank 2 ) og i to af de tre tilgængelige brændselsceller ( engelsk brændselscelle ). [19]
James Lovell rapporterede til Houston, hvad der var sket. Uden at observere tydelige skader i kommandomodulet, antog besætningen, at en meteoroid havde ramt månemodulet , og af frygt for skibets lufttæthed fortsatte de med at nødlægte ned i overgangstunnelen, der blev åbnet under udsendelsen. Der var dog ingen måde at lukke lugen på, og snart stoppede astronauterne, uden at mærke nogen luftlækage, disse forsøg og vendte tilbage til analysen af den aktuelle situation. [tyve]
Missionskontrollen bemærkede, at samtidig med at skibet rystede, skiftede radiokommunikation automatisk fra en retningsbestemt antenne til en omnidirektionel. [21] Strømskinne A begyndte også at synke, og brændselsceller #1 og #3 lukkede helt ned for elproduktion. [22] Dette betød en klar afvisning af en månelanding, da det ifølge NASAs strenge sikkerhedskrav kun var tilladt, hvis alle tre brændselsceller var i god stand. [23]
Skibets svingninger fortsatte, [19] og automatiseringen var ude af stand til at parere dem; Lovell selv kunne ikke gøre dette og skiftede til manuel kontrol. [24] Dette truede med en række ubehagelige konsekvenser: Først og fremmest roterede skibet under flyvningen normalt omkring sin akse med en hastighed på omkring en omdrejning i minuttet, hvilket sikrede dets ensartede opvarmning af Solen. Overtrædelse af ensartetheden af denne rotation vil føre til overophedning af skibsskroget på den belyste side og hypotermi på skyggesiden, hvilket kan beskadige modulernes udstyr. [23] Derudover kan ukontrollerede oscillationer af skibet føre til foldning af gyroskoprammerne , hvilket ville betyde et fuldstændigt tab af information om dets rumlige orientering. [25]
Da Lovell kiggede ud af sidevinduet , så Lovell en sky af gas strømme fra servicerummet, hvilket skabte en reaktiv kraft , der ændrede skibets orientering. [26] Trykmålere i ilttank nr. 1 viste et langsomt og konstant fald; ifølge astronauterne skulle tanken være tom i løbet af et par timer. [27]
Elektricitetsproduktionen fra den sidste brugbare brændselscelle, #2, var støt faldende; spændingen på strømskinne A fortsatte med at falde. For at undgå en fuldstændig blackout af Odyssey beordrede missionskontrol til at drive begge busser fra batterierne i kommandomodulet (som normalt blev brugt under tilbagevenden til Jorden), og derefter fortsætte med at slukke for sekundære systemer i henhold til den lyserøde nødliste " for at reducere den strøm, der forbruges af modulet (normalt 50 A ) med 10 A. Men selv med en sådan reduceret belastning ville batteriopladningen være nok til et par timer. [28]
Når trykket faldt til under et vist niveau, skiftede systemet automatisk til at bruge ilt fra kommandomodulets overspændingstank. [29] Udtømningen af denne iltforsyning var uacceptabel, da den gav besætningen vejrtrækning under tilbagevenden til Jorden, og missionskontrolcentret krævede, at overspændingstanken blev afbrudt fra iltsystemet. [30] I et sidste desperat forsøg på at stoppe lækagen blev afspærringsventilerne i rørledningerne, der fører til de to fejlslagne brændselsceller, beordret til at lukke, under den antagelse, at skade på sidstnævnte var årsagen til lækagen. Der var ingen måde at åbne de engang lukkede ventiler, så en sådan ordre betød den officielle aflysning af landingen på månen. Først blev ventilen til brændselscelle #3 lukket, og da det ikke hjalp, brændselscelle #1, men lækagen stoppede aldrig. [31]
Ansvarlig for strømforsyning og livsunderstøttende systemer, Seymour Liebergot, mindede om kommandomodulets trykaflastningsscenarie , der tidligere var udarbejdet på simulatoren , hvor månemodulet blev brugt som en "redningsbåd", og foreslog denne mulighed for flyvedirektøren. [32] Besætningen gik i gang med denne plan, hvor Lovell og Hayes havde travlt med at tænde for månemodulets systemer, mens Swigert udførte Odyssey's de-energiiseringsoperationer, et job som alle tre astronauter normalt ville udføre. I mellemtiden accelererede lækagen fra ilttanken, hvilket gav besætningen mindre og mindre tid til at udføre de nødvendige handlinger. [6]
De primære opgaver var at drive den gyrostabiliserede platform "Aquarius", hvorefter det var nødvendigt at indtaste orienteringsparametrene for bundtet af moduler. Denne operation blev kompliceret af det faktum, at de på grund af dockingstationens designfunktioner var noget forskellige fra de lignende parametre i Odyssey, og derfor krævede en simpel aritmetisk genberegning. Bare for at være sikker bad Lovell operatørerne på Jorden om at tjekke hans beregninger. [33] Der var nogle tilbageslag - for eksempel beordrede Glynn Lunney i en fart, at Odysseys manøvreringsmotorer skulle slukkes, før Vandmandens lignende motorer kunne drives, og i nogen tid mistede flok skibe evnen til at opretholde deres rumlige orientering. [34]
Et hovedkvarter blev oprettet i missionens kontrolcenter til at lede redningsaktionen. Ud over fuldtidsansatte flydirektører deltog mødet af NASA -ledere , astronauter, ingeniører fra træningsstedet samt designere fra produktionsvirksomheder.
En af grupperne af ingeniører begyndte at tage højde for de tilgængelige ressourcer om bord og forudsige deres udtømning. Regnskabsresultater:
Af alle ressourcerne i livsstøttesystemerne, strømforsyningen og dynamikken i Apollo 13 viste det sig således at være den mest kritiske forsyning af ferskvand . [37]
En anden gruppe begyndte at udvikle mulige muligheder for at vende tilbage til Jorden. I flyvekontrolcentret blev følgende muligheder for at redde besætningen samtidig beregnet:
Scenarier uden en forbiflyvning af månen .
Scenarier med en forbiflyvning af månen.
Scenarierne med Månens forbiflyvning var faktisk modifikationer af hinanden. Alle tre af disse scenarier brugte landingstrinsmotoren. Den tredje og fjerde mulighed var ekstrem for at finde ud af rækken af mulige begivenheder. Det blev besluttet at stoppe ved den femte mulighed.
Før skibets motor blev tændt, var det nødvendigt at udføre en finpegningsprocedure designet til at eliminere fejl forårsaget af "forladning" af gyroskoperne. Det bestod i skiftevis at pege et særligt teleskop mod flere "navigations"-stjerner, hvis koordinater tidligere var gemt i computerens permanente hukommelse . [39] Det blev dog umuligt at gøre dette efter ulykken: Ilten og affaldet, der blev smidt ud i det ydre rum af eksplosionen og fløj sammen med skibet, glødede af reflekteret sollys, hvilket forhindrede besætningen i at skelne rigtige stjerner blandt de mange "falske" dem. [40] Forsøg på at få skibet ud af denne "skraldesky" var mislykkede, [41] og til sidst måtte astronauterne stole på, at orienteringsparametrene blev overført fra Odyssey-computeren til Aquarius-computeren uden fejl . [42]
Off-design inertia moments of inertiaMånemodulets kontrolsystem var ikke designet til at håndtere vinkelkoordinater med dockede kommando- og servicemoduler . Tyngdepunktet for et sådant bundt var langt fra den beregnede position. [43] De færdigheder, som piloterne havde udarbejdet i simulatorerne, blev til lidt nytte, bundtet af moduler opførte sig på en yderst usædvanlig måde: for eksempel reagerede det på kommandoen givet af Lovell om at ændre tonehøjden med en krøjeafvigelse [44 ] - han skulle lære at styre skibet igen. [45]
KommunikationsproblemerDriftsfrekvenserne for telemetri-sendere i tredje fase af Saturn-5-raketten faldt sammen med frekvenserne for månemodulets transceivere. Under udviklingen vakte dette ikke bekymring, da det tredje trin i det normale hændelsesforløb skulle være ophørt med at eksistere, efter at have styrtet ned på Månens overflade, længe før vandmandens strømforsyning blev tændt [46] . Men i dette tilfælde arbejdede tredje-trins-sendere samtidigt med månemodul-senderne, hvilket skabte interferens , der gjorde det vanskeligt for besætningen at kommunikere med Houston [47] . Efter anmodning fra NASA -ledelsen blev Parkes Observatory -radioteleskopet i Australien hurtigt sat i drift . [48]
Systematisk driftBevægelsen af Apollo 13 blev ledsaget af en meget svag, men konstant afvigelse fra den ballistiske bane . Houston ingeniører kunne ikke forstå årsagen til denne drift. Først blev årsagen til afdriften anset for at være den fortsatte lækage af gasser fra det beskadigede servicemodul. [49] Men da det stod klart, at afdriften fortsatte, selvom alle containere i servicemodulet åbenbart var tomme eller forsvarligt lukkede, begyndte de at lede efter en anden årsag. [49]
Denne drift forårsagede den fjerde [50] og femte [51] korrektion.
Den første korrektion, der blev foretaget allerede før ulykken, overførte Apollo 13 til en hybrid bane, der ikke gav en tilbagevenden til Jorden uden yderligere handlinger. For at returnere skibet til en fri returbane var det nok at øge dets hastighed med kun 16 fod (4,9 m ) i sekundet. [52] Efter instrukser fra missionskontrolcentret bragte astronauterne benene på landingstrinnet til den indsatte position, hvilket frigjorde mundstykket på dens motor. [53] Derefter, kl. 08:42:43 den 14. april (061:29:43.49 flyvetid [54] ) i 7,5 sekunder, blev vandmandens manøvremotorer tændt for at afsætte brændstof i dens tanke, hvorefter de vigtigste motoren blev startet på 10 % trækkraft; efter 5 sekunder øgede Lovell fremdriften til 40 %, og efter yderligere 25 sekunder slukkede computeren motoren i overensstemmelse med et givet program. [55] Manøvren viste sig at være fejlfrit udført: den justering, der normalt foretages af thrustere, var ikke nødvendig. [56]
I det normale hændelsesforløb skulle motoren på månemodulets landingstrin tændes flere gange - for at kredse om månemodulet, for at manøvrere under nedstigningen og for at dæmpe den lodrette og/eller vandrette hastighed umiddelbart før landing . Men på grund af brændstofsystemets designfunktioner, som havde et forskydningsflow, kunne motoren kun genstartes i nogen tid (ca. 50-55 timer ) fra det øjeblik, den første start blev startet. Komponenterne i det selvantændende brændstof blev ført ind i forbrændingskammeret som følge af tryksætning af tankene med helium. [57] Helium blev opbevaret i flydende form ved -452°F (-268,89°C) og 80 psi. tomme (5,44 atm ). Før den første start af motoren blev helium opvarmet og omdannet til gas [58] ; efter heliumforgasning fortsatte trykket i tankene med at stige. For at forhindre deres brud blev brændstofsystemet udstyret med en specialdesignet sikkerhedsmembran [59] . Ved at nå et tryk på 1800 psi. en tomme (120 atm ) helium brød gennem denne membran og undslap ud i rummet, hvilket gjorde yderligere opsendelse af landingspladsmotoren umulig. [58] I det normale hændelsesforløb burde landingsstadiet allerede på dette tidspunkt have været på Månen [57] . Ifølge beregninger baseret på data fra heliumtryksensorer skulle et membranbrud have været forventet ved cirka 105 timers flyvetid. [58]
Oprindeligt planlagde missionskontrol et tredje redningsscenarie. Ifølge dette scenarie forventedes landing i Det Indiske Ocean, nær øen Madagaskar , hvor der ikke var nogen amerikanske eftersøgnings- og redningsfaciliteter ( 5 skibe og 47 fly afsat til at redde astronauterne var kun koncentreret i Stillehavet). En flyvning langs en sådan bane var også uønsket, fordi månemodulets ressourcer ifølge beregninger sluttede flere timer før kommandomodulet kom ind i jordens atmosfære. Derfor begyndte missionskontrolcentret at implementere det femte redningsscenarie. Korrektionsparametrene "PC + 2" blev beregnet [ca. 2] , designet til at øge flyvehastigheden.
Mission Control Center var ikke sikker på nøjagtigheden af at indstille den inerti gyroskopiske platform af månemodulet. På grund af den korte varighed af motordriften under anden korrektion kunne en eventuel fejl ikke føre til en væsentlig afvigelse fra den beregnede bane, men før en meget længere PC + 2 korrektion var det nødvendigt at sikre sig, at skibets orientering var korrekt. [60] Ingeniørerne, der eksperimenterede på simulatoren, var aldrig i stand til at finde en sådan orientering, hvor de "falske stjerner" ville gå ud af syne og tillade platformen at blive kalibreret. [61] I mangel af en bedre mulighed blev det besluttet at starte med den antagelse, at platformens nuværende kalibrering er korrekt og få den bekræftet af Solen. [62] Klokken 73:32 flyvetid blev månemodulets computer instrueret i at orientere fartøjet, så stjernens øverste højre lem var synlig gennem navigationsteleskopet. Klokken 73:47 blev kommandoen fuldført, og Hayes, der satte et lysfilter på teleskopet , sikrede sig, at instrumentets trådkors faktisk pegede (med en lille afvigelse) til det forventede punkt. [63]
Tirsdag den 14. april kl. 76:42:07 flyvetid gik skibet ind i måneskyggen [64] . De "falske stjerner" gik ud, og astronauterne så velkendte stjernebilleder [64] . Men for at spare besætningens anstrengelser og tid, såvel som arbejdsvæsken i orienteringsmotorerne, nægtede missionskontrolcentret at justere efter stjernerne, da Solens tidligere justering var tilstrækkelig nøjagtig [65] .
Klokken 18:15 Houston-tid (77:02:39 flyvetid) forsvandt Apollo 13 bag Månens skive. Radiokommunikation med Jorden er ophørt. På dette tidspunkt fotograferede besætningen overfladen af månens anden side .
Radiotavshed varede omkring 20 minutter . Lovell og Hayes tændte derefter månemodulsystemerne som forberedelse til den tredje korrektion.
"PC + 2"-korrektionen var beregnet til at øge overførselshastigheden fra Månen til Jorden. Den 15. april kl. 02:40:31 ( GMT ) eller 79:27:39 flyvetid blev der givet en kommando om at tænde for motoren. Først arbejdede orienteringsmotorerne i 7,5 sekunder for at afsætte brændstoffet i tankene. Derefter blev brændstofkomponenter ført ind i forbrændingskammeret i motoren på landingsstadiet for månemodulet, som antændtes, når det blev kombineret. Motoren har kørt med minimum tryk i 5 sekunder ; derefter flyttede Lovell motorkontrolgrebet til 40% - i denne tilstand kørte motoren i 21 sekunder , hvorefter den blev overført til fuld fremdrift. [66] I alt varede korrektionen 4 minutter og 23 sekunder , hvorefter motoren slukkede automatisk efter kommando fra den indbyggede computer. Manøvren blev udført i fuld overensstemmelse med beregningerne, men under flyvningen til Jorden begyndte skibet at afvige fra den ideelle bane. Denne afvigelse var meget lille, men konstant. Det er blevet kaldt "systematisk drift". Beregninger har vist, at skibet som følge af afdriften vil passere Jorden i en afstand svarende til omkring 165 km. . Det var nødvendigt at tænde motoren på landingspladsen for tredje gang for endnu en korrektion.
Den 15. april, cirka kl. 05:30 (ved den 85. flyvetime), nåede partialtrykket af kuldioxid i atmosfæren i månemodulets kabine 13 mm Hg. Kunst. [67] Under det normale forløb af missionen skulle denne værdi have været i området 2-3 mmHg. Kunst. ; når værdien overstiger 7 mm Hg. Kunst. instruktionen beordret til at udskifte patronerne med lithiumhydroxid i kuldioxidabsorptionssystemet , og værdien af 15 mm Hg. Kunst. ville betyde begyndelsen af kuldioxidforgiftning . [67] Månemodulet var udstyret med to sæt absorberpatroner, designet til at ånde to personer i to dage [68] ; tilstedeværelsen af tre astronauter i modulet betød, at ressourcen af patroner ville blive brugt endnu hurtigere. Den oplagte løsning ville have været at bruge de udskiftelige absorbere, der fulgte med kommandomodulet, men de var kasseformede , mens månemodulets patroner var cylindriske . Da kommandomodulet var spændingsløst, var det heller ikke muligt at bruge dets regenererings- og ventilationssystem til at cirkulere luft mellem moduler gennem overgangstunnelen.
Løsningen på problemet blev foreslået af specialist i livsstøttesystemer, Ed Smylie . Hans forslag var baseret på designet af månemodulets livstøttesystem, hvor det i tilfælde af trykaflastning i kabinen var muligt at forbinde til månerumdragter for at rense luften i dem [69] . Smiley demonstrerede over for ledelsen en adapter, der kunne laves af materialerne om bord. Efter at have testet adapteren i NASA- trykkammeret, der simulerede atmosfæren i månemodulet, blev løsningen anerkendt som vellykket [70] . Instruktionerne til fremstilling af adapteren blev dikteret til bestyrelsen.
Astronauterne frakoblede en dobbeltslange fra en af månedragterne, som bestod af to rumdragtventilationsslanger (den ene med røde, den anden med blå spidser) og en kommunikationsledning. Den termiske isolering blev skåret over, og den røde spids blev brugt i videre operationer. For at fastgøre slangen til absorberen blev der brugt polyethylenemballage fra køledragten fra måne-rumdragten, papindsatsark fra flyveplanen og klæbende tape [71] .
Efter montering blev en af enderne af slangen hermetisk forbundet med patronen; den anden ende satte astronauterne ind i stikket på livsstøttesystemet. Systemet blev skiftet til dragtventilationstilstand og lanceret med fuld kapacitet; kabineluften suges ind af den gennem en slange ført gennem en frisk patron [72] . Indholdet af kuldioxid begyndte at falde og nåede hurtigt acceptable værdier [73] . Besætningen kaldte denne enhed en "postkasse" ( engelsk postkasse ). I alt blev der lavet to sådanne enheder, med røde slanger fra Lovells og Hayes' dragter.
Indenlandske problemerManglen på energi om bord førte til en krænkelse af det termiske regime. Da manglen på elektricitet ikke tillod brugen af elektriske varmeovne, begyndte temperaturen i kabinen at falde. Temperaturen i kommandomodulet, som var 58 °F (14 °C) [74] , da besætningen forlod det , faldt til 5-6 °C ; i "Aquarius" var det på grund af arbejdssystemerne lidt varmere ( 11 °C ). Der dukkede vandkondensat op , det blev fugtigt i kabinen. Besætningen, frataget boligareal, havde ikke mulighed for at varme sig ved bevægelse og begyndte at fryse. Der var ikke varmt tøj på skibet, og overalls og soveposer af tyndt stof reddede ikke fra kulden. [74]
Astronauterne frygtede, at de mad- og drikkevandsforsyninger, der var i det strømløse kommandomodul, ville fryse. Swigert fortsatte med at overføre dem til den varmere Vandmand. [75] Da han fyldte poserne med vand, missede han ved et uheld en lille mængde og vådte sine stofsko; der var ingen steder at tørre dem. [39]
Den kulde og stress , som astronauterne havde været i siden ulykken, gjorde det svært at falde i søvn. I hvileperioder på hver tre til fire timer fik astronauterne sjældent mere end en times søvn. [76] I gennemsnit brugte de omkring tre timer om dagen på at sove. [76]
For ikke at skabe utilsigtede reaktive kræfter, der kunne skubbe skibet ud af returkorridoren, blev astronauterne instrueret i ikke at bruge urindump -systemet overbord. I stedet samlede de urin i plastikposer, som blev fastgjort til månemodulets vægge med gaffatape. [37] For at producere så lidt urin som muligt, samt bruge så lidt vand som muligt til at drive kølesystemet, besluttede astronauterne ikke at drikke mere end 6 ounce (170 g) pr. person pr. dag - 1/6 af det daglige behov. [77]
Reduceret vandindtag, som bidrager til ophobning af toksiner i kroppen, kombineret med kulden i kabinen, fik Hayes til at blive forkølet . Klokken 10 om onsdagen begyndte han at opleve smerter ved vandladning ; Ved tretiden torsdag havde han feber . [77] Hayes fortsatte med at arbejde sammen med Lovell og Swigert og nægtede at få mere søvn på trods af besætningschefens formaninger, og begrænsede sig til to aspiriner fra førstehjælpssættet ombord.
Den 15. april kl. 23:10 (ved 97 timer og 13 minutters flyvetid) hørte Hayes, som var i månemodulet , et pop, ledsaget af en hjernerystelse af en flok moduler. Da han kiggede ud af koøjen, så han en tåge med snefnug strømme fra landingspladsen [78] . Missionskontrolcentrets operatører registrerede en vis reduktion i udgangseffekten fra kemisk batteri nr. 2 [79] . Ingeniørerne analyserede straks telemetrien og konkluderede, at denne situation ikke var truende [80] . Ilt og brint frigivet under batteridrift akkumulerede i det kemiske batterirum, og en utilsigtet gnist antændte deres blanding ; forbrændingsprodukter slap ud i det omgivende vakuum [81] . Muligheden for et fald i strømmen produceret af et af batterierne var tilvejebragt af designet, og strømforsyningssystemet kompenserede automatisk for manglen på grund af de tre andre [82] .
Odyssey-udstyret blev ikke testet for ydeevne ved lave temperaturer. Ved normale flyvninger forblev kommandomodulet konstant tændt og blev opvarmet af varmen fra driftsudstyret; Potentielt kuldefølsomme enheder blev udstyret med elektriske varmelegemer for at holde dem inden for designgrænserne [83] . Men på denne flyvning forblev kommandomodulet uden strøm i to dage, og derfor fungerede disse varmeapparater ikke. Ingeniører i kontrolcentret havde rimelig frygt for udstyrets funktion ved uforudsete lave temperaturer - brændstof kunne fryse i brændstofsystemet i kommandomodulets orienteringsmotorer, og den gyrostabiliserede orienteringsplatform kunne blive negativt påvirket af fortykkelse af smøremiddel i gyroskopernes lejer og virkningen af termisk udvidelse på dets præcisionselementer [83] . Temperaturtest af gyroplatformen under dens udvikling blev ikke udført - med en strækning, kunne man kalde hændelsen, da designeren af glemsomhed efterlod den i bilen natten over ved en temperatur nær nul [84] .
For at kontrolcentret i det mindste groft kunne vurdere tilstanden af Odyssey-systemerne og udvikle en plan for yderligere handlinger på forhånd, var det nødvendigt kortvarigt at forsyne sine telemetrisystemer. Klokken 19 onsdag fik astronauterne den passende rækkefølge af handlinger, og Swigert begyndte at udføre dem [85] . De opnåede data indikerede, at temperaturerne for de forskellige komponenter i modulet varierede fra 21°F (−6°C) til 85°F (29°C) [86] .
Ifølge kontrolcentrets beregninger, for at opnå den optimale indsejlingsvinkel for skibet i atmosfæren, skulle månemodulets motor arbejde i yderligere 14 sekunder ved ti procents tryk [87] ; denne korrektion skulle have været udført uden at vente på, at sikkerhedsmembranen i heliumtankene skulle sprænges. [88] Rettelsen blev foretaget den 16. april kl. 04:31:28 (kl. 105:18:28 flyvetid). For at spare energi fra månemodulets batterier forsynede besætningen ikke den indbyggede computer og inerti-gyroplatformen [89] ; Lovell startede og slukkede motoren manuelt og fastholdt orienteringen af skibet visuelt, idet han orienterede sig gennem dioptrien af chefens vindue til jordterminatoren [89] . Duplikatbekræftelse af korrektheden af orienteringen blev opnået af Hayes, idet han observerede Solens nedre lem i det indbyggede teleskop [90] . Swigert holdt tiden på sit armbåndsur [91] .
Under det normale forløb af missionen skulle astronauterne have efterladt en række videnskabeligt udstyr på Månen - en seismograf , en solvindfælde og en hjørnereflektor [92] . Instrumenterne skulle fungere på månens overflade i mere end et år, hvilket udelukkede brugen af batterier eller brændselsceller; de skulle drives af en radioisotop-strømkilde af typen SNAP-27 [93] . Dens brændstofkapsel, fastgjort til månemodulets landingsplads, indeholdt 2,5 kg plutonium-238 . [93] For at forhindre radioaktiv forurening i tilfælde af en nødsituation havde den et stærkt keramisk legeme, derudover forstærket med en stålskal, og var i stand til at overleve eksplosionen af en raket på affyringsrampen, passage gennem atmosfæren og kollision med jordens overflade uden ødelæggelse. [94] Den amerikanske atomenergikommission krævede dog, at månemodulet indeholdende denne kilde blev sænket på et så utilgængeligt sted som muligt. [95] Den femte banekorrektion og det unormale adskillelsesskema for Vandmanden og Odysseen burde have løst dette problem.
Under fejlen i servicemodulet skiftede automatiseringen strøm til kommandomodulets batterier, som et resultat af hvilket en af dem blev betydeligt afladet med kun 16 Ah i reserve. For at forsyne kommandomodulsystemerne med elektricitet under landingen, skulle energireserven i dette batteri fyldes op til 50 Ah. [96] Batterierne i månemodulet havde stadig en betydelig opladning. Ingeniører i Houston har foreslået at bruge et kabel, der normalt bruges til at genoplade månemodulets batterier fra servicemodulets brændselsceller for at føre strøm i den modsatte retning, fra månemodulets batterier til kommandomodulets batterier. [97] Denne operation er aldrig blevet afprøvet i praksis, derfor skabte den rimelig tvivl blandt besætningen. Ingeniørerne forsikrede dog astronauterne om, at det var umuligt at kortslutte batterierne i henhold til den foreslåede ordning. Denne operation blev udført af Swigert efter anbefalinger fra missionskontrolcentret; [98] Opladningen begyndte ved 112 timers flyvetid og blev afsluttet med 128 timer. [97] [99]
Kommandomodulets computer var programmeret til en præcis landingsvægt, som omfattede 100 pund (45 kg) månesten og jordprøver. [100] Da der ikke var nogen månelanding på denne flyvning, kompilerede mission control-ingeniører en liste over genstande fra månemodulet, der tilsammen havde den nødvendige masse – den omfattede adskillige film- og tv-kameraer, iltslanger, en landeroptager, ueksponeret film. [101] Mens Swigert havde travlt med at genoplade batterierne, flyttede Lovell og Hayes genstandene fra månemodulet til kommandomodulet og placerede dem i prøvebåsene. [101]
Klokken 108:46:00 flyvetid blev skibet rystet af en vibration, og astronauterne så en sky af iskrystaller gennem koøjen. [77] Ingeniører ved mission control bemærkede, at trykket i heliumtankene var faldet fra 1921 psi. tomme (130,7 atm ) til 600 og fortsatte med at falde [77] : det længe ventede brud på sikkerhedsmembranen opstod, den næste lancering af landingspladsmotoren blev umulig.
Efter den fjerde banekorrektion forudsagde jordbaserede målinger en re-entry-vinkel på 6,24°, hvilket var tæt på den optimale re-entry-vinkel på 6,5°. [102] Men af en eller anden ukendt årsag fortsatte denne vinkel med at falde langsomt men støt; torsdag morgen var den allerede 6,15°. [102] Det burde ikke have været tilladt at falde yderligere: en indsejlingsvinkel på 5,85° ville have fået skibet til at rikochettere fra atmosfæren [51] . En anden rettelse var nødvendig for at rette op på situationen. Da landingstrinsmotoren, som kunne have givet rumfartøjet det nødvendige momentum på blot et par sekunder, ikke længere kunne startes, skulle korrektionen udføres af laveffektmotorerne i månemodulets holdningskontrolsystem, som ville tage et halvt minut og ville næsten helt opbruge deres arbejdsvæske . [103]
Rettelsen blev foretaget den 17. april kl. 12:52:51 (kl. 137:39:52 flyvetid), attitude-thrusterne virkede i 22 sekunder . [104] Beregninger viste, at skibet ville sprøjte ned i et acceptabelt område.
Efter den femte korrektion skulle besætningen udføre flere mere kritiske operationer - især for at løsne servicemodulet fra nedstigningskøretøjet. Hvis ikke uheldet havde været tilfældet, ville denne operation have været ganske almindelig, men under omstændighederne var der frygt for, at pyroboltene , der holdt dem sammen, kunne blive beskadiget. Herudover blev servicemodulet efter frakobling normalt styret til side af sine egne attitude-thrustere, som man ikke kunne stole på i dette tilfælde. Endelig kunne et skib uden servicemodul, som var en udesignet kombination af besætningsrummet og månemodulet, vise sig at være dynamisk ustabilt og svært at stabilisere.
Operationen blev kompliceret af besætningens træthed, forårsaget af konstant mangel på søvn. Swigert var plaget af frygten for, at han i adskillelsesøjeblikket af vane ville skyde månen (som i en almindelig flyvning) og ikke servicemodulet (som det skulle have gjort denne gang), hvis afbrydere på konsollen var placeret i nærheden [105] . For at eliminere denne mulighed forseglede han, efter at have bedt Hayes om at kontrollere sine handlinger, den tilsvarende kontakt med klæbende tape [76] .
Efter at have udarbejdet forskellige muligheder på Jorden, blev det besluttet at dreje skibet 91,3 ° i forhold til retningen af dets bevægelse. Så ved at bruge motorerne i månemodulets holdningskontrolsystem var det nødvendigt at give en impuls på 15 cm / s langs skibets akse, så det begyndte at bevæge sig fremad med motorrummet. [106] Derefter var det nødvendigt at detonere pyroboltene og give en impuls i den modsatte retning (sjette og syvende korrektion), [106] som ville gøre det muligt for skibet at bevæge sig væk fra servicemodulet, der fortsatte med at bevæge sig ved inerti . På trods af procedurens kompleksitet var servicemodulet kl. 13:14:48 (138:01:48 flyvetid [104] ) sikkert adskilt fra skibet, og cirka 14 minutter senere tog astronauterne billeder af det [107] .
Billedet var rædselsfuldt - panelet i bygning nr. 4, omkring fire meter langt og over halvanden meter bredt, blev revet ud af eksplosionen [108] , der var ingen ilttank nr. 2 [108] ; spor af skader var synlige på fremdriftsmotorens dyse [109] . Servicemodulet var fuldstændig deaktiveret.
Den næste operation var at adskille månemodulet fra mandskabsrummet. Lovell strøede lugerne ned til månemodulet og overførselstunnelen - de var nemme at lukke denne gang - og blæste derefter tunnelen til et tryk på 2,8 psi. tomme (0,19 atm ). [110] Efter at have modtaget bekræftelse på, at lugerne var lukkede, aktiverede Swigert kommandomodulets livstøttesystem. Astronauterne skulle igennem flere ubehagelige minutter: Instrumenterne viste et øget forbrug af ilt, hvilket kunne tyde på en lækage i lugen. [111]
Ingeniører i Houston fandt hurtigt en forklaring på, hvad der skete. I løbet af de sidste par dage har Aquarius-systemerne været ansvarlige for skibets livsstøtte, hvis arbejdstryk i cockpittet var lavere end i kommandomodulet. Det nyligt aktiverede Odyssey-livstøttesystem, efter at have fundet ud af, at trykket i kabinen var under det nominelle niveau, begyndte at hæve det til standardniveauet. Efter et par minutter faldt iltforbruget til de beregnede værdier. [112] Yderligere fire minutter senere, kl. 16:43 (141:30:00 flyvetid), detonerede Swigert pyroboltene, der tøjrede tunnelen og kommandomodulet. [113] [104] Det resterende tryk skubbede forsigtigt modulerne fra hinanden.
De tilbageværende reserver i Aquarius på tidspunktet for dens udgivelse var 28,53 pund (13 kg) ilt [114] ( 124 timer ), 189 ampere-timer elektricitet [115] ( 4,5 timer ) og 28,2 pund (13 kg) vand [ 1] 116] ( 5,5 timer ).
For landingsperioden erklærede en række lande, herunder USSR , England og Frankrig , radiotavshed på besætningens driftsfrekvenser.
Kort før det gik ind i atmosfæren planlagde flyvekontrolcentret endnu en nødoperation for besætningen - det var nødvendigt at bekræfte nøjagtigheden af navigationssystemets indstillinger og orienteringen af kommandomodulet. Hvis den er konfigureret forkert, kan den trænge ind i atmosfæren i en off-design pitch- eller krøjningsvinkel, hvilket ville føre til overophedning af kabinen og død for besætningen. Ifølge flyveplanen skulle Swigert i tilfælde af en automatisk fejl manuelt styre orienteringen af kommandomodulet med fokus på jordens horisont og specielle linjer indgraveret på pilotens vindue.
Men i dette tilfælde landede Odysseus over jordens natside, og horisonten var simpelthen ikke til at skelne. Månens indstilling bag Jorden blev brugt til at bekræfte indstillingen. Ved at se Månen gennem et periskop opdagede Lovell kontaktøjeblikket mellem Månens skiver og Jorden - det faldt sammen med det beregnede. Dette betød, at den gyroskopiske inertiplatform var sat præcist op, det automatiske indstillingskontrolsystem fungerede, og nedstigningsbanen var inden for acceptable grænser. [117]
Den 17. april kl. 17:53:45 (kl. 142:42:42 flyvetid) gik besætningsrummet på Apollo 13 ind i Jordens atmosfære, kl. 17:58:25 (kl. 142:47:22) tog det kontakt, og kl. 18:07:41 sprøjtede sikkert ned 7,5 kilometer fra det universelle amfibiske angrebsskib Iwo Jima . Alle medlemmer af Apollo 13-besætningen blev fløjet til Honolulu , Hawaii . Houston-astronauterne og jordbesætningerne blev tildelt den højeste civile pris i USA, Medal of Freedom , for deres mod og usædvanligt professionelle arbejde .
Flyvningen demonstrerede vanskelighederne og farerne ved rumflyvning og gjorde derved de vellykkede flyvninger med Apollo 11 og Apollo 12 endnu mere betydningsfulde.
At sikre sikker tilbagevenden af besætningen efter en så alvorlig ulykke blev betragtet som en stor succes, hvilket demonstrerede Apollo-rumfartøjets brede kapacitet, effektiviteten af jordtjenester i en nødsituation og astronauternes høje kvalifikationer og mod.
På grund af behovet for at modificere Apollo-rumfartøjet, blev opsendelsen af Apollo 14 -rumfartøjet forsinket med 5 måneder .
Efter tilfældet med en høj sandsynlighed for infektion af et af medlemmerne af hovedbesætningen med røde hunde (og det deraf følgende behov for at erstatte ham med en understudy), blev det besluttet at gøre betingelserne for delvis karantæne for astronauter før flyvningen meget mere strenge.
Når den fløj rundt om månen, satte Apollo 13 uplanlagt rekord for fjernelse af et bemandet køretøj fra Jorden - 401.056 kilometer [118] .
Den tredje fase af Saturn V , der styrtede ind i Månen, udløste de seismiske sensorer installeret af Apollo 12 -besætningen under den forrige mission. Disse data gjorde det muligt at beregne tykkelsen af måneskorpen .
Seismogrammer forårsaget af indvirkningen af S-IVB-stadiet på månens overflade
Nedslagskrater. Billedet blev taget den 23. marts 2010, da man fotograferede månens overflade under LROC- eksperimentet.
Flyvningen beviste skibets usædvanligt høje evne til at kompensere for svigtet af et element ved at overføre dets funktioner til andre. Funktionerne af mange systemer i hovedrummet i Apollo 13 blev overtaget af månelanderens systemer efter eksplosionen.
Undersøgelser har vist, at årsagen til at slukke motoren i Saturn-V løfteraket var termisk ustabilitet. Lavfrekvente tryksvingninger med en frekvens på omkring 16 Hz optrådte i motorens forbrændingskammer ; under en af disse pulseringer faldt trykket i forbrændingskammeret til under den kritiske værdi, og automatikken afbrød brændstoffet og slukkede derved for motoren. Lignende "pogo"-slingrer er blevet observeret før - både på Gemini Titan 2 -raketten og i nogle tidligere Apollo-opsendelser, [119] [120] - men i tilfældet med Apollo 13 er problemet forværret på grund af kavitation af turbopumpeenheden . [121] [122] Den modifikation, der kræves for at eliminere dette fænomen, var allerede kendt, men den blev ikke udført på denne forekomst af raketten på grund af en komprimeret tidsplan. [123] [124] Analyse efter flyvning viste, at raketten var få øjeblikke fra en mulig ulykke. [123]
For at forhindre sådanne fænomener blev brændstofautomatikken markant moderniseret, og udformningen af injektorerne blev også ændret . [125]
Den 17. april, kort efter at astronauterne vendte sikkert tilbage til Jorden, dannede NASA-administrator Thomas Paine en kommission til at undersøge årsagerne til ulykken, ledet af lederen af Langley Research Center.Edgar Cortright ( Eng. Edgar Cortright ). [126] Panelet omfattede også 14 eksperter, inklusive astronaut Neil Armstrong og en ekstern observatør uafhængig af NASA. [126]
Ifølge kommissionens konklusion tjente følgende hændelsesforløb som årsag til ulykken. [127]
Kommissoriet for fremstilling af ilttanke til servicemoduler, udstedt af North American Aviation (senere North American Rockwell), lederen af kommandomodulet for Apollo-seriens skibe, til en underleverandør, Beech Aircraft, sørgede for driften af skibets elektriske systemer under en spænding på 28 V , udstedt af Apollo-brændselscellerne [128] . Servicemodulet ville dog skulle bruge en betydelig del af sin tid før opsendelse på opsendelsesstedet, drevet af 65 V -spændingsstandarden for opsendelseskompleks jordudstyr [129] . I 1962 blev kommissoriet rettet for at tage højde for dette faktum, men kravene til termostatkontakter blev ikke justeret [129] . Denne uoverensstemmelse blev hverken bemærket af specialisterne fra begge firmaer eller af NASA [129] .
Den 11. marts 1968 blev tanke med gamle 28 V termostater sendt til North American Aviations Downey -fabrik [129] ; Den 4. juni blev en iltudstyrshylde, serienummer 0632AAG3277, som indeholdt en ilttank, serienummer 10024XTA0008, installeret i servicemodulet SM 106, beregnet til Apollo 10 -missionen . [130] [129] Men i fremtiden besluttede udviklerne at lave nogle ændringer i designet af ilthylderne, hvortil de, der allerede var installeret på modulerne, skulle skilles ad. [129] Den 21. oktober 1968 blev iltregimentet fjernet fra servicemodulet og sendt til fabrikken for de nødvendige ændringer. [131] [132]
Demonteringen af ilthylden blev udført ved hjælp af specialudstyr. Som det viste sig, glemte man at skrue en af boltene, som hylden var fastgjort til servicemodulet med; når du forsøger at løfte forsiden af hylden steg omkring to inches ( 5,08 centimeter ), hvorefter udstyret ikke var designet til en sådan belastning, og hylden faldt på plads. [131] [132] Fotografier, der blev taget, gav anledning til mistanke om, at beskyttelseskappen på det nederste (afløbs) armatur var blevet ramt af noget, men beregninger viste, at et fald fra en sådan højde ikke kunne have forårsaget alvorlig skade. [133] [132]
Den glemte bolt blev skruet af, hændelsen blev registreret i loggen, og ilthylden blev sikkert fjernet. En visuel inspektion af hylden og detaljerede kontroller viste ingen skader. [133] [132] Efterfølgende blev ilthylden udsat for de nødvendige modifikationer og den 22. november 1968 blev den installeret i servicemodulet SM 109 på Apollo 13-missionen. [134] [132] De udførte inspektioner afslørede ingen funktionsfejl, og i juni 1969 blev modulet sendt til Kennedy Space Center for yderligere test og installation på et løftefartøj. [135]
Den 16. marts 1970, under en affyringsøvelse, blev tankene fyldt med flydende ilt. Da tankene skulle være halvtomme under testene, var der stadig 92 % ilt i tank nr. 2. Det blev besluttet at fortsætte øvelsen og ved slutningen af den at overveje de mulige årsager til off-design situationen; dog skulle overskydende ilt fra tank nr. 2 fjernes. Et forsøg på at udtømme overskydende ilt gennem påfyldningsporten fik iltniveauet til kun at falde til 65 % . [135]
For yderligere at fjerne ilt fra tanken, blev det besluttet at fordampe det ved hjælp af varmelegemer indbygget i tanken. Efter 6 timers opvarmning faldt iltniveauet i tanken til 35% , hvorefter tanken blev tømt i 5 trykcyklusser til 300 psi. tomme (20,4 atm ) efterfulgt af dens nulstilling. I alt blev varmelegemerne påført spænding i 8 timer . [136]
En fuldstændig udskiftning af ilthylden og tilhørende kontrol ville tage mindst 45 timer ; [137] Derudover kan anden hardware installeret på servicemodulet ved et uheld være blevet beskadiget under udskiftningen. Da der ikke var mulighed for at dræne ilt under missionen, og afløbsarmaturen kun blev brugt under jordforsøg, blev det besluttet at udføre test for at fylde tankene med flydende ilt og kun udskifte ilthylden, hvis resultatet var utilfredsstillende. Testene blev udført den 30. marts; tanke nr. 1 og nr. 2 var fyldt med flydende ilt til et niveau på 20% , mens der ikke var nogen forskel i hastigheden for påfyldning af tankene; afløbet fra tank nr. 2 viste sig igen at være besværligt. Hylden blev dog anset for brugbar. [136]
Varmelegemerne placeret i tankene var udstyret med termostater, der slukkede for strømmen, når temperaturen nåede 80 °F (27 °C) . Undersøgende eksperimenter viste imidlertid, at disse kontakter, som blev drevet af 28 volt DC fra servicemodulets batterier, ikke åbnede korrekt, når de blev betjent ved 65 volt forsynet fra opsendelseskomplekset under iltfordampning [138] . En gennemgang af registreringen af spændingsgrafen anvendt under fordampningen af ilt under prælanceringen bekræftede, at åbningen af termostatkontakterne, når den indstillede temperatur blev nået, ikke rigtig fandt sted. [138] Yderligere eksperimenter viste, at varmelegemerne kunne nå temperaturer på op til 1000 °F (538 °C) [139] [140] med varmelegemerne løbende , hvilket næsten helt sikkert beskadigede teflonisoleringen af ledningerne. [141] Unormal opvarmning gik ubemærket hen, både på instrumenteringen (udviklerne havde ikke forudset muligheden for så høje temperaturer inde i tankene, så den øvre grænse for temperatursensoren blev strukturelt sat til 80 °F (27 °C) [142 ] ), og direkte - tankene var dækket med kraftig termisk isolering (ifølge producenten, hvis de blev fyldt med is og efterladt ved stuetemperatur, ville processen med at smelte al isen tage otte år [143] ). Som et resultat blev ilttanke en slags "bombe" - med "sprængstoffer" fra smeltet teflonisolering nedsænket i flydende ilt og en "detonator" fra bare kobbertråde. [139] [124]
Under flyvningen, kl. 55:52:30 flyvetid, gav trykreguleringssystemet et advarselssignal om et unormalt lavt tryk i tank nr. 1. [144] Dette signal er dukket op flere gange under flyvningen, og betød kun behovet at opvarme og blande flydende oxygen. Klokken 55:52:58 instruerede missionskontrol astronauterne om at tænde for varmeapparaterne og blæserne. [144] Swigert kvitterede for modtagelsen af denne instruktion kl. 55:53:06; spænding blev påført blæserne af tank #2 ved 55:53:20. [144]
Ifølge telemetridataposterne, ved 55:53:22,757, sprang strømmen leveret af brændselscelle nr. 3 med 11,1 ampere , og ved 55:53:36 begyndte trykket i tank nr. 2 at stige. [145] Den mest sandsynlige antagelse synes at være, at der opstod en kortslutning mellem de blotlagte ledninger inde i tanken , ledsaget af gnister ; energien frigivet under dette (fra 10 til 20 joule ) var nok til at antænde teflon-isoleringen. Trykket i tanken fortsatte med at stige og nåede 954 psi ved 55:54:00 og 1008 psi ved 55:54:45, i overensstemmelse med mønsteret af langsomt udbredt Teflon-brænding i en oxygenatmosfære. [146]
På tidspunktet 55:54:52.763 forsvandt aflæsningerne af temperaturføleren i tank nr. 2, og kl. 55:54:53.182 rystede skibet. Det er højst sandsynligt, at flammen nåede tankens hoved på det sted, hvor ledningsnettet kom ind i den; ilt under højt tryk styrtede ind i det brændte hul. Den udstrømmende gasstrøm flåede panel #4 af servicemodulet [147] af og beskadigede rørledningsfittings af tank #1, hvilket også forårsagede en langsom lækage af ilt fra den. [148]
I processen med at undersøge årsagerne til ulykken blev situationen gengivet på jorden i et fuldskalaforsøg på samme tank. Konsekvenserne af forsøget faldt fuldstændig sammen med beskrivelsen af ulykken. [125]
Afdriftens "synder" var månemodulets kølesystem. Vanddampen, den blæste ud i det ydre rum, skabte et lille stød. Ved regelmæssige flyvninger blev månemodulets indbyggede systemer tændt kort før det lossede og begyndelsen af nedstigningen til månens overflade, så forstyrrelsen indført af kølesystemet var kortvarig og havde ikke tid til at have en væsentlig indvirkning på rumfartøjets bane. Men i denne flyvning fungerede kølesystemet i flere dage i træk. [149]
Systemet til opsamling og dræning af gasser, der frigives under batteridrift, blev ændret for at forhindre deres eksplosion. [125]
Omkostningerne ved at modificere Apollo 14 -rumfartøjet for at eliminere muligheden for en lignende ulykke var omkring femten millioner dollars. Især blæsere og termostatkontakter blev fjernet fra designet af ilttanke, [150] og svagstrømsledninger, der førte til sensorer placeret inde i tankene, var udstyret med forstærket ikke-brændbar isolering. Derudover blev der i en anden sektor af servicemodulet, i afstand fra de to eksisterende iltbeholdere, installeret en tredje [151] [152] . Denne tank var udstyret med en ventil, der gjorde det muligt at koble den fra brændselscellerne og to andre tanke, hvis det var nødvendigt, og derved leverede ilt fra den udelukkende til livsstøttesystemet. [152] Vandposer med et samlet volumen på 5 gallons (19 L) blev tilføjet til kommandomodulpakken, som i en nødsituation skulle fyldes fra en drikkevandstank for at forhindre, at den fryser. [152] Et 400 Ah sølv-zink nødbatteri blev installeret i servicemodulet , svarende til batterierne i månemodullanderen. [152] Månemodulets elektriske ledninger er blevet modificeret for at lette overførslen af strøm fra dets elektriske system til kommandomodulets elektriske system. [153] Som følge af ændringerne steg skibets vægt med 227 kg. [154]
I 1995 optog filmselskabet Universal Pictures spillefilmen " Apollo 13 ", som gengiver billedet af de begivenheder, der fandt sted.
Sætningen "Houston , vi har haft et problem ", udtalt af Swigert i versionen af " Houston, vi har et problem " (som Lovell siger i filmen) kom ind i amerikansk engelsk som et formsprog . American Film Institute lister hende som nummer 50 på sin liste over de 100 bedste filmcitater. [160]
Ordbøger og encyklopædier | |
---|---|
I bibliografiske kataloger |
Apollo lancerer _ | ||
---|---|---|
Start test af køretøjer | ||
Nødredningssystem tests | ||
Layout test | ||
Ubemandede opsendelser | ||
Flyver i lav kredsløb om jorden | ||
Måneflyvninger | ||
Katastrofer og ulykker med bemandede skibe | ||
Aflyste ekspeditioner |
|
|
---|---|
| |
Køretøjer opsendt af en raket er adskilt af et komma ( , ), opsendelser er adskilt af et interpunct ( · ). Bemandede flyvninger er fremhævet med fed skrift. Mislykkede lanceringer er markeret med kursiv. |