Резюме - Аполон 13 - Вестник за изследване на Луната
Мястото за кацане при Фра Мауро
Първите две мисии се приземиха в една от плитката кобила, замръзналото езеро от лава, което се формира относително късно в историята на Луната. И двата екипажа успяха да покажат, че е възможно да се измести точката за кацане с няколкостотин метра по време на подхода, ако командирът пое ръчно управление на височина от около 150 метра. Така че успяхте да летите до определени райони с точна точност и след двете кацания на кобили, НАСА се съсредоточи върху по-стари формирования.
Около половината от предната част на Луната - и на практика цялата задна част - е белязана от силно кратерирани планини, които погледнати от земята се открояват толкова ярко на фона на по-тъмната кобила. Тъй като скалната кобила е сравнително млада и не покрива почти половината от повърхността, пробите от тези по-високи региони са от съществено значение за изследователската общност да разбере геологията на Луната. Вярно е, че пробният материал, донесен със себе си от Аполон 11 и Аполон 12, съдържа значително количество малки скални фрагменти, които по своя състав се различават значително от масата на скалата Маре, и трябваше да се приеме, че тези екзотични видове представляват изхвърлящ материал от удари в по-далечни планински райони изпрати. Но дори тези фрагменти да могат да предоставят полезни данни за средната възраст и минералния състав на планинския материал, няма реална алтернатива на изследването на проби от скали, взети от скална основа в една от планинските области.
Но въпреки цялата увереност, те не искаха да изпратят LM на наистина неравен терен. Комитетът за избор на място за кацане отдавна е насочил вниманието си към един обект, така наречените планински райони Fra-Mauro. Малка зона, не твърде негостоприемна, която се издига като остров от океана на бурите. Относително младият кратер на конус с диаметър около 300 метра предизвика особен интерес. Смятало се, че хълмовете близо до Фра Мауро са част от обширния таван на изхвърляне на удара, образувал огромния Имбриум на Маре. Така че ударът, създал конусовия кратер, е ударил един от хребетите, направени от този материал. Може също така да се предположи, че Имбриумът на изхвърлянето междувременно е бил покрит от по-късни събития. Пример за това може да бъде по-младият кратер на Коперник и най-вече безбройните по-малки въздействия в околния пейзаж на Mare. Но конусният кратер беше достатъчно голям, за да могат астронавтите да намерят материал от Имбриум, ако тръгнат нагоре по стената до ръба на кратера.
Що се отнася до осъществимостта, Fra Mauro представи както допълнителни предизвикателства, така и възможности. Тъй като за кацане се изисквало равно място, астронавтите трябвало да кацнат на повече от километър от кратера и след това да изминат разстоянието до ръба на Конус. Втората половина на пътеката беше с наклон от около 10% и маршрутът обещаваше да бъде истински тест за мобилност. Изискванията за работа на лунната повърхност са били значително по-високи при тази мисия, отколкото при предишните. И за съжаление отне и два опита. Джим Ловел, Джак Суигърт и Фред Хейз - екипажът на Аполо 13 - трябва да бъдат първите, които ще достигнат до Фра Мауро. Но катастрофален провал ги принуди да напуснат мисията, преди дори да стигнат до Луната. Не само това, те имаха голям късмет изобщо да се върнат при Хасе.
В продължение на години НАСА се фокусираше основно върху очевидно критичните фази на полет до Луната: излитане от Земята, напускане на орбита към Луната, забавяне в лунна орбита, самото кацане, излитане от Луната, рандеву, ускорението към земята и огненото динамично повторно навлизане в земната атмосфера с относително нежното му падане във водата в края. По ирония на съдбата, това беше един от тихите моменти в дългия полет до Луната, когато нещо се случи.
Силен гръм
Всички, участващи в програмата Apollo, бяха изключително добре запознати с технологиите, гениални и много добре запознати с дизайна и функционалността на двата космически кораба. И всички с право се гордееха с това. Ако имаше някакъв начин да импровизирам нещо, за да прибере екипажа у дома безопасно, то щеше да бъде намерено. Екипажът и ръководителят на въздушното движение разгледаха ситуацията и разбраха, че всъщност са имали голям късмет. Колкото и зле да изглеждаше, инцидентът се случи относително рано. Функциониращ, напълно оборудван модул за кацане все още беше на разположение. Малко място за маневриране имаше, но LM имаше двигател, за да направи корекция на курса и имаше достатъчно - не много, но достатъчно - вода, кислород и електричество за четирите дни. В командния модул също имаше много касети LiOH, дори ако те не можеха лесно да бъдат вкарани в LM -ECS поради формата и размера си. Това, което не се побира, е направено така, че да се побере.
Още в самото начало на програмата Apollo, когато НАСА трябваше да вземе решение за основен метод през 1962 г., привържениците на лунната орбита се срещнаха, че двигателят LM може да се използва като предпазна мярка в случай на неизправност на главния двигател Сервизен сервизен модул. Тези сценарии на спасителни лодки никога не са били разработвани с много подробности, но достатъчно хора са обърнали на идеята известно внимание - чак до някои симулации с екипа за управление на полета. В рамките на един час от инцидента бордовите инженери бяха заети да изчисляват траектории, да определят продължителността на запалванията на двигателя, да измислят нови навигационни техники и процедури и да определят възможно най-точно колко дълго ще издържат основните резерви.
Проблемът с това беше, че имаше само една електрическа връзка между командния модул и модула за кацане. Сензорна линия за наблюдение на консумацията на енергия в LM, както си спомня Fred Haise. Когато се изстрелват от Земята, CSM и LM не са свързани нито механично, нито електрически. Едва след свързването на двата космически кораба и изваждането на докинг устройството от тунела, кабелът може да бъде свързан. Джак Шмит обяснява: След експлозията на Аполо 13 някой разгледа схемите на веригите на двата космически кораба и разбра как да конфигурира ключове и предпазители, така че токът от батериите в LM да прониква през тази линия на сензора. И след това направиха това в продължение на пет дни: оставете този ток да проникне в батериите на командния модул. Без това те нямаше да оцелеят при повторно навлизане (в земната атмосфера).
Оцелеят
Екипажът на Аполо 13 е оцелял изпитанието по една проста причина. Инцидентът се случи по време, когато все още имаше заместител на най-важните неща: електричество, вода и кислород - те дори имаха допълнителен двигател. Ако инцидентът се е случил, докато Ловел и Хейз са били на лунната повърхност, или след като са се качили отново в орбита с проби от скали, но няма гориво или каквото и да е било от съществено значение за оцеляването, мисията би имала вероятно завърши трагично. Но тази възможност винаги е съществувала при такива компании. Приемането на поставената от Кенеди задача означаваше и приемане на изчислен риск. В НАСА наистина е направено всичко, за да се създадат излишно системи за космически кораби и затова не е без известна ирония, че трябваше да се притеснявате, тъй като патроните LiOH от CSM и LM не можеха просто да се разменят.
И в двата космически кораба въздухът непрекъснато преминава през системата за поддържане на живота, където наред с други неща литиевият хидроксид филтрира въглеродния диоксид. Един патрон издържа около 40 човекочаса. Тогава отзивчивостта отслабна и беше заменена. За съжаление - и буквално - квадратните CSM касети не се вписват в кръглите слотове в системата за поддържане на живота на LM. Трябваше да се намери начин за комбиниране на площада с кръга, в противен случай CO2 в атмосферата на кабината ще достигне токсични нива много преди екипажът да се прибере. Определените 60 човекочаса за първичния и вторичния патрон на комбинирания десант бяха, разбира се, много консервативна цифра. Ако е необходимо, въглеродният диоксид може да се остави да се повиши над нормалната гранична стойност и по този начин капацитетът може да се увеличи до 107 човекочаса, почти 1½ дни. Тогава имаше първичен заместващ патрон - 40 човекочаса или 80 с по-високо ниво на CO2 - който обаче беше запазен, в случай че отнеме повече време за намиране на решение за CSM патроните.
Намерен беше начин, разбира се, под формата на гениална конструкция на маркучи за костюми, картонени кутии, найлонови торбички и CSM патрони - всички те държани заедно със сива лента. Както винаги, винаги когато екипът на Аполо трябваше да импровизира, инженери и астронавти се срещаха, за да работят заедно по проблема и също така да преразгледат новите подходи. Ден и половина след инцидента на земята беше проектирана филтърна система (снимка на НАСА S70-35013), която работеше задоволително. Веднага бяха излъчени инструкциите за космическия кораб и екипът беше подкрепен стъпка по стъпка с реконструкцията. След час беше направено. Както по-късно описа Джим Ловел, устройството не изглеждаше много хубаво, но работеше. И това беше всичко, което имаше значение.
Пътят към дома
Първото запалване мина добре и може да се предположи, че и с второто всичко ще върви гладко. Точното подравняване на двигателя обаче беше изключително важно, въпреки че инцидентът ги накара да се справят с няколко допълнителни навигационни проблеми. Облак от взривни отломки от сервизния модул обгради космическия кораб и във вакуума на космоса нямаше нищо, което да го разпръсне. Отломките се отразяваха и блестяха толкова силно, че беше невъзможно да се насочи звезда с телескопа без фактора на увеличение в LM. Освен това и тримата бяха изтощени и започнаха да грешат. Но те не се предадоха. С помощта на наземната станция те откриха как може да се определи ориентацията на космическия кораб, като се насочи към слънцето и земята с формата на полумесец. И после го правеха отново и отново, докато се убеди, че всичко е наред. Когато дойде времето, запалването беше перфектно.
17 април 1970 г. в 12:07:44 CST кацна Аполо 13 в Тихия океан, само на 6,4 км от главния кораб за възстановяване, самолетоносача USS Iwo Jima (снимка на НАСА S70-35606).
Причината за произшествието
Днес знаем, че термичният превключвател не е построен за напрежение 65 волта. Отоплението обикновено остава включено само за кратко, така че превключвателят никога не трябва да се отваря. Въпреки това, когато нагревателният елемент е включен за продължителен период от време, за да се изпразни резервоара, превключвателят се отваря, по-високото напрежение създава дъга и контактите веднага се сливат отново. Фактът, че термичният превключвател вече беше затворен, остана незабелязан. Винаги, когато системите в CSM се задействат, нагревателят работи без прекъсвач и по време на подготовката за пускане температурата се повишава до над 1000 ° F (538 ° C). Това беше достатъчно високо, за да повреди тефлоновата изолация на кабелите към работното колело. Комисията за разследване на инцидента с Аполо 13 стигна до заключението ... От този момент нататък, също на стартовата платформа, кислородният резервоар № 2 беше в силно опасно състояние веднага след зареждането с гориво и включването на захранването. Инцидентът се задаваше.
Въпреки всички раздвижвания по време на излитане и следващите запалвания на двигателя, всичко изглеждаше наред с резервоара до 55 часа и 55 минути. Иначе доста безпроблемен период от време, но все пак моментът, когато просто включване на вентилатор отново генерира искра и запали изолацията на кабела. След разрушителната катастрофа на стартовата площадка на Аполон 1 през януари 1967 г. тук отново се случи за първи път пожар да избухне в чиста кислородна атмосфера, пожар, който нямаше да изгасне толкова бързо. По-голямата част от съдържанието все още се състои от течен кислород. Топлината го накара да заври, налягането започна да се повишава и в рамките на половин минута максимумът беше превишен, така че резервоарът се спука. Експлозията нанесе огромни щети в сервизния модул. Също така е повредил другия резервоар за кислород и е изтръгнал страничния панел на този участък изцяло от закрепването му.
От чисто техническа гледна точка инцидентът на Аполо 13 не разкри никакъв основен недостатък в дизайнерската концепция на космическия кораб Аполо. Всеки проект с такъв размер и сложност трябва да се очаква да има непредвидени проблеми. Това, което подчерта този инцидент обаче, беше поуката от пожара на Аполо 1: НАСА трябва да се вложи много повече, за да идентифицира проблемите, преди да се случи нещо. Необходимо е органът да извърши нов задълбочен преглед на проекта и процедурите. Със специално внимание към възлите на подаването на кислород. Освен това в бъдеще промените в дизайна, качеството на производството и възможните ефекти от отклоняващите се резултати от теста изискват значително повече внимание. Излишно беше обаче всичко да се препроектира. От гледна точка на инженерите проблемът беше идентифициран и можеше да бъде отстранен. Разбира се, това струва на НАСА един от много ограничените начини за кацане на Луната. Още по-лошо, трима астронавти едва не загубиха живота си. Ако обаче погледнете техническите цели, поставени в началото на 60-те години, все още сте напред.
На снимка на NASA S70-35748, Deke Slayton (централен преден план), Джим Ловел (ляв фон), Джак Суигърт (централен фон) и Фред Хейз (десен фон) са в разговор с Вернер фон Браун на 20 април 1970 г. вижте три дни след кацането в Тихия океан.
Не трябва да се пренебрегва и политическата вреда, която може да причини подобна катастрофа. Въпреки че смъртната присъда за Аполон вече беше подписана през януари 1970 г. - производството на допълнителни космически кораби беше спряно и една от вече планираните мисии беше отменена по финансови причини - имаше много голям шанс още две мисии да станат жертва на червения молив в резултат на събитието. Конгресът от години нямаше подкрепа за Аполон и сега имаше нов президент, който далеч не беше ентусиазиран от програмата. Предвиждането на политическото въздействие е трудно. Всяка катастрофа веднага поставя под въпрос достоверността на НАСА и нейните намерения и както показват пожарът на Аполо 1 и бедствието на Челенджър, не е задължително да приключи програма. Но предвид високата цена и високия обществен профил на тези проекти, политическите рискове са значителни.