Короткий зміст - Аполлон 13 - Журнал дослідження Місяця
Місце посадки у Фра Мауро
Перші дві місії висадилися в одній з мілководних кобил, замерзлого озера лави, яке сформувалось порівняно пізно в історії Місяця. Обидва екіпажі змогли продемонструвати, що під час підходу можна було зрушити точку посадки на кілька сотень метрів, якщо командир взяв на себе ручне управління на висоті близько 150 метрів. Отже, ви змогли з певною точністю літати до певних районів, і після двох висадок кобил НАСА зосередилося на старих формаціях.
Приблизно половина фронту Місяця - і практично вся задня частина - позначена сильно кратерованими нагір'ями, які при погляді з землі так яскраво виділяються на тлі темнішої кобили. Оскільки кобилячі породи відносно молоді і не покривають майже половини поверхні, зразки з цих вищих регіонів є важливими для дослідницького співтовариства для розуміння геології Місяця. Це правда, що зразок матеріалу, принесеного ними Аполлоном 11 і Аполлоном 12, містив значну кількість дрібних уламків гірських порід, які за своїм складом суттєво відрізнялися від маси скелі Маре, і слід було припустити, що ці екзотичні види представляли викидаючий матеріал від ударів у більш віддалених високогірних районах надіслати. Але навіть якщо ці фрагменти могли б надати корисні дані про середній вік та мінеральний склад високогірного матеріалу, реальної альтернативи дослідженню зразків гірських порід, відібраних із гірських порід, в одній із гірських областей немає.
Але, незважаючи на всю впевненість, вони не хотіли відправляти LM на справді нерівну місцевість. Комісія з відбору місця посадки вже давно придивлялась до одного місця, так званого нагір'я Фра-Мауро. Невелика територія, не надто негостинна, яка піднімається як острів із океану штормів. Порівняно молодий кратер Конус діаметром близько 300 метрів викликав особливий інтерес. Передбачалося, що пагорби біля Фра-Мауро належать до великої викидної стелі удару, який утворив величезний Імбрій Маре. Тож удар, який створив конусний кратер, влучив у один із хребтів, зроблених з цього матеріалу. Можна також припустити, що викид Імбрію тим часом був охоплений пізнішими подіями. Прикладом може бути молодший кратер Коперника і, насамперед, незліченна кількість менших впливів на навколишній ландшафт Маре. Але кратер Конус був досить великим, щоб астронавти були впевнені, що знайдуть матеріал Імбріуму, якщо підійдуть стіною до краю кратера.
Щодо доцільності, Фра Мауро представив як подальші виклики, так і можливості. Оскільки для посадки потрібно було рівне місце, астронавтам довелося приземлитися більше кілометра від кратера, а потім пройти відстань до краю Конуса. Друга половина траси мала нахил близько 10%, і маршрут обіцяв справжнє випробування на рухливість. Вимоги до роботи на місячній поверхні були значно вищими для цієї місії, ніж для попередніх. І, на жаль, це також зайняло дві спроби. Джим Ловелл, Джек Свігерт і Фред Хейз - екіпаж "Аполлона-13" - першими повинні дістатись до фра Мауро. Але катастрофічний провал змусив місію припинити свою діяльність ще до того, як вони досягли Місяця. Мало того, їм також дуже пощастило взагалі повернутися до Хасе.
Роками НАСА головним чином зосереджувалась на очевидно критичних фазах польоту на Місяць: зліт із Землі, виліт з орбіти до Місяця, уповільнення на місячну орбіту, сама посадка, зліт з Місяця, побачення, прискорення до землі і вогняне динамічне повторне потрапляння в земну атмосферу з її відносно помірним падінням у воду в кінці. Як не дивно, це був один із тихих моментів тривалого польоту на Місяць, коли щось трапилось.
Гучний тріск
Усі, хто брав участь у програмі «Аполлон», були технічно надзвичайно розбірливими, винахідливими і були добре обізнані з дизайном та функціональністю обох космічних кораблів. І всі по праву пишалися цим. Якби існував якийсь спосіб імпровізувати щось, щоб безпечно повернути екіпаж додому, це було б знайдено. Екіпаж та управління повітряного руху розглянули ситуацію і зрозуміли, що їм насправді дуже пощастило. Як би погано це не виглядало, аварія сталася порівняно рано. Діючий, повністю обладнаний десантний модуль все ще був доступний. Мало місця для маневру, але у ЛМ був двигун для корекції курсу, і вистачало - не багато, але досить - води, кисню та електроенергії протягом чотирьох днів. У командному модулі також було багато картриджів LiOH, навіть якщо їх не вдалося легко вставити в LM -ECS через їх форму та розмір. Те, що не підходить, зроблено, щоб відповідати.
Вже на самому початку програми "Аполлон", коли НАСА довелося прийняти рішення про базовий метод у 1962 році, прихильники місячної орбіти доводили, що двигун LM можна використовувати як запобіжник у разі несправності головного двигуна Обслуговувати сервісний модуль. Ці сценарії рятувальних шлюпок ніколи не були детально розроблені, але достатньо людей приділило цій ідеї певну увагу - аж до деяких моделювань із командою управління польотом. Протягом години після інциденту льотні інженери були зайняті обчисленням траєкторій руху, визначенням тривалості займань двигуна, з'ясуванням нових навігаційних прийомів та процедур і якомога точнішим визначенням того, як довго триватимуть найважливіші запаси.
Проблема в тому, що між командним модулем та модулем посадки існував лише один електричний зв’язок. Сенсорна лінія для контролю споживання енергії в LM, як згадує Фред Хейз. При запуску з Землі CSM і LM не були пов'язані ні механічно, ні електрично. Тільки після того, як два космічні кораблі були з’єднані і док-пристрій було вилучено з тунелю, кабель можна було підключити. Джек Шмітт пояснює: Після вибуху на Аполло-13 хтось подивився електричні схеми двох космічних кораблів і з'ясував, як налаштувати перемикачі та запобіжники, щоб струм від батарей в LM просочувався через цю лінію датчика. А потім робили це протягом п’яти днів: нехай цей струм просочується в батареї командного модуля. Без цього вони не пережили б повторного потрапляння (в земну атмосферу).
Вижити
Екіпаж «Аполлона-13» пережив випробування з однієї простої причини. Аварія сталася в той час, коли ще існувала заміна найнеобхіднішого: електрики, води та кисню - у них навіть був додатковий двигун. Якби аварія сталася, коли Ловелл і Хейз знаходились на місячній поверхні, або після того, як вони знову стикувались на орбіті зі зразками гірських порід, але не було палива чи чогось іншого, що було важливим для виживання, місія мала б ймовірно закінчився трагічно. Але така можливість завжди існувала у таких компаній. Прийняти завдання, поставлене Кеннеді, також означало прийняти розрахований ризик. В НАСА насправді все зроблено для надмірної побудови систем космічних апаратів, і тому не без певної іронії доводилося хвилюватися, бо картриджі LiOH від CSM та LM не можна було просто замінити.
В обох космічних кораблях повітря постійно проходило через систему життєзабезпечення, де, серед іншого, гідроксид літію фільтрував вуглекислий газ. Один патрон витримав близько 40 людино-годин. Потім чуйність зменшилась і її замінили. На жаль - і буквально - квадратні картриджі CSM не вписалися в круглі отвори в системі життєзабезпечення LM. Потрібно було знайти спосіб поєднати квадрат із круглим, інакше CO2 в атмосфері салону досягне токсичного рівня задовго до того, як екіпаж буде вдома. Зазначені 60 людських годин для первинного та вторинного патрона десантного комбінату, звичайно, були дуже консервативними показниками. За необхідності, вуглекислому газу можна було піднятися вище нормальної граничної величини, і, отже, потужність можна було б збільшити до 107 людино-годин, майже 1½ доби. Потім був первинний замінний картридж - 40 годин роботи або 80 з вищим рівнем CO2 - що було збережено, однак, якщо знадобилося більше часу, щоб знайти рішення для картриджів CSM.
Звичайно, був знайдений спосіб у вигляді геніальної конструкції костюмних шлангів, картонних коробок, поліетиленових пакетів та картриджів CSM - усіх разом скріплених сірою стрічкою. Як завжди, щоразу, коли команді «Аполлона» доводилося імпровізувати, інженери та космонавти збиралися спільно працювати над проблемою, а також переглядати нові підходи. Через півтори доби після інциденту на землі була розроблена система фільтрів (фото NASA S70-35013), яка працювала задовільно. Негайно були передані інструкції для космічного корабля, і команда поступово підтримала реконструкцію. Через годину це було зроблено. Як пізніше сказав Джим Ловелл, пристрій виглядав не дуже приємно, але він спрацював. І це було все, що мало значення.
Шлях додому
Перше запалювання пройшло добре, і можна було припустити, що і з другим все пройде гладко. Однак точне вирівнювання двигуна було надзвичайно важливим, хоча аварія спричинила деякі додаткові проблеми з навігацією. Хмара вибухового сміття від службового модуля оточила космічний корабель, і у вакуумі космосу не було нічого, щоб розповсюдити його. Сміття відбивалось і виблискувало настільки сильно, що неможливо було націлити на зірку телескопом без коефіцієнта збільшення в LM. Крім того, усі троє були виснажені і почали робити помилки. Але вони не здавались. За допомогою наземної станції вони з’ясували, як можна визначити орієнтацію космічного корабля, націлившись на сонце та землю у формі півмісяця. А потім вони робили це знову і знову, поки не стало впевненим, що все в порядку. Коли прийшов час, запалювання було ідеальним.
17 квітня 1970 року о 12:07:44 CST висадив Аполлон-13 у Тихому океані, лише за 6,4 км від головного відновлювального судна, авіаносця USS Iwo Jima (фото NASA S70-35606).
Причина аварії
Сьогодні ми знаємо, що тепловий вимикач не був побудований для напруги 65 вольт. Опалення зазвичай залишалось увімкненим лише короткий час, тому перемикач ніколи не повинен був відкриватися. Однак, коли нагрівальний елемент був увімкнений протягом тривалого періоду часу, щоб спорожнити резервуар, перемикач розімкнувся, вища напруга створила дугу, і контакти відразу зрослися. Той факт, що тепловий вимикач зараз був закритий, залишився непоміченим. Кожного разу, коли системи в CSM спрацьовували, нагрівач працював без автоматичного вимикача, і під час підготовки до пуску температура піднімалася до понад 1000 ° F (538 ° C). Це було досить високо, щоб пошкодити тефлонову ізоляцію на кабелях робочого колеса. Комісія з розслідування аварії на Аполло-13 дійшла висновку ... З цього моменту, також на стартовій платформі, кисневий бак №2 знаходився у вкрай небезпечному стані, як тільки він заправлявся та включався живлення. Аварія насувалася.
Незважаючи на всі поштовхи під час зльоту та наступні запалювання двигуна, здавалося, все було в порядку з танком до 55 годин 55 хвилин. Інакше досить неспокійний проміжок часу, але все-таки момент, коли просто увімкнення вентилятора знову породило іскру та підпалило ізоляцію кабелю. Після руйнівної катастрофи на стартовій майданчику на Аполло-1 у січні 1967 року тут знову вперше сталося, що пожежа спалахнула в чистої кисневій атмосфері, пожежа, яка не згасла так швидко. Більшість вмісту все ще складалося з рідкого кисню. Спека спричинила його закипання, тиск почав зростати і за півхвилини було перевищено максимум, так що бак розірвався. Вибух завдав величезної шкоди сервісному модулю. Він також пошкодив інший кисневий бак і повністю вирвав бічну панель цієї секції з кріплення.
З суто технічної точки зору, аварія на Аполло-13 не виявила жодної принципової вади в концепції проекту космічного корабля "Аполлон". Будь-який проект такого розміру та складності слід очікувати з непередбаченими проблемами. Однак, що підкреслив цей інцидент, був урок із пожежі на Аполло-1: НАСА має піти набагато більше, щоб виявити проблеми, перш ніж щось трапиться. Необхідно, щоб влада провела ще один ретельний огляд конструкції та процедур. З особливою увагою до вузлів подачі кисню. Крім того, у майбутньому зміни конструкції, якість виготовлення та можливі наслідки відхилення результатів випробувань вимагають значно більшої уваги. Однак зайвим було все перепроектувати. З точки зору інженерів, проблема була визнана і могла бути усунена. Звичайно, це коштувало НАСА одного з дуже обмежених способів посадки на Місяць. Гірше того, троє космонавтів мало не втратили життя. Однак, якщо ви подивитесь на технічні цілі, поставлені на початку 1960-х, ви все ще були набагато вперед.
На фотографії NASA S70-35748 Деке Слейтон (центральний передній план), Джим Ловелл (лівий фон), Джек Свігерт (центральний фон) і Фред Хейз (правий фон) бесідують з Вернером фон Браун 20 квітня 1970 р. див. через три дні після висадки в Тихому океані.
Не можна залишати без уваги і політичну шкоду, яку може спричинити така аварія. Хоча смертний вирок Аполлону був підписаний ще в січні 1970 року - виробництво подальших космічних кораблів було зупинено, а одна з уже запланованих місій скасована з фінансових причин - існував дуже великий шанс, що ще дві місії стануть жертвами червоного олівця в результаті того, що сталося. Конгресу не вистачало підтримки Аполлона роками, і тепер був новий президент, який був далеко не в захваті від програми. Передбачити політичний вплив важко. Кожна аварія негайно ставила під сумнів довіру до НАСА та її наміри, і, як показує пожежа Аполлон-1 та катастрофа Челленджер, це не обов'язково закінчує програму. Але з огляду на високу вартість та високий загальний статус цих проектів, політичні ризики є значними.