Στην αρχική μας σειρά πριν από 5 χρόνια σχετικά με τα «13 πράγματα που έσωσαν τον Απόλλωνα 13», το πρώτο θέμα που συζητήσαμε ήταν ο χρόνος της έκρηξης. Όπως μας είπε ο μηχανικός της NASA Jerry Woodfill, εάν η δεξαμενή έσπασε και το πλήρωμα επρόκειτο να επιβιώσει από τη δοκιμασία, η έκρηξη δεν θα μπορούσε να είχε συμβεί σε καλύτερη στιγμή.
Μια έκρηξη νωρίτερα στην αποστολή (υποθέτοντας ότι θα είχε συμβεί μετά την αποχώρηση του Απόλλωνα 13 από τη Γη) θα σήμαινε ότι η απόσταση και ο χρόνος για να επιστρέψετε στη Γη θα ήταν τόσο μεγάλη που δεν θα υπήρχε επαρκής ισχύς, νερό και οξυγόνο για το πλήρωμα για να επιβιώσει. Μια έκρηξη αργότερα, ίσως αφού οι αστροναύτες Τζιμ Λόβελ και Φρεντ Χάισι είχαν ήδη κατέβει στην σεληνιακή επιφάνεια και και τα τρία μέλη του πληρώματος δεν θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν το σεληνιακό προσγειωμένο ως σωσίβιο σκάφος. Επιπλέον, τα δύο διαστημόπλοια πιθανότατα δεν θα μπορούσαν να αγκυροβοληθούν μαζί, και χωρίς τα αναλώσιμα της σκηνής κατάβασης να μείνουν στη Σελήνη (μπαταρίες, οξυγόνο κ.λπ.) που θα ήταν μια άκαρπη προσπάθεια.
Τώρα, για το πρώτο μας άρθρο στην επόμενη σειρά μας "13 ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΑ πράγματα που έσωσαν τον Απόλλωνα 13", θα επανεξετάσουμε αυτό το χρονοδιάγραμμα, αλλά θα δούμε πιο λεπτομερώς το ΓΙΑΤΙ συνέβη η έκρηξη όταν έγινε και πώς επηρέασε τη διάσωση του πληρώματος. Η απάντηση έγκειται στην αποτυχία ενός αισθητήρα πίεσης στη δεξαμενή οξυγόνου 2, ένα ζήτημα που δεν σχετίζεται με τα μονωμένα καλώδια στη δεξαμενή που προκάλεσαν την έκρηξη.
Οι περισσότεροι που είναι εξοικειωμένοι με την ιστορία του Απόλλωνα 13 είναι εξοικειωμένοι με την αιτία της έκρηξης, που αργότερα καθορίστηκε από μια επιτροπή διερεύνησης ατυχημάτων με επικεφαλής τον Edgar Cortright, διευθυντή του ερευνητικού κέντρου του Langley.
Η δεξαμενή είχε πέσει πέντε χρόνια πριν από την πτήση του Apollo 13, και κανείς δεν συνειδητοποίησε ότι ο σωλήνας εξαερισμού στη δεξαμενή οξυγόνου είχε βουλωθεί από την ευθυγράμμιση. Μετά από μια δοκιμή επίδειξης αντίστροφης μέτρησης (CDDT) που διεξήχθη στις 16 Μαρτίου 1970, όταν δοκιμάστηκαν όλα τα συστήματα, ενώ το διαστημικό σκάφος Apollo 13 καθόταν στην κορυφή του πυραύλου Saturn V στο ταμπλό εκτόξευσης, το ψυχρό υγρό οξυγόνο δεν θα αδειάσει από τη δεξαμενή οξυγόνου 2 έως ο ελαττωματικός σωλήνας εξαερισμού
Η φυσιολογική προσέγγιση ήταν η χρήση αέριου οξυγόνου για να ωθήσει το υγρό οξυγόνο έξω από τη δεξαμενή μέσω του σωλήνα εξαερισμού. Δεδομένου ότι δεν λειτούργησε, οι τεχνικοί αποφάσισαν ότι ο ευκολότερος και γρηγορότερος τρόπος για να αδειάσετε το υγρό οξυγόνο θα ήταν να το βράσετε χρησιμοποιώντας τους θερμαντήρες στη δεξαμενή.
«Σε κάθε δεξαμενή οξυγόνου υπήρχαν θερμαντήρες και ανεμιστήρας τροχού», εξήγησε ο Woodfill. «Η συσκευή θέρμανσης και ανεμιστήρα (αναδευτήρας) ενθάρρυνε ένα μέρος του ψυχρού υγρού 02 να μετατραπεί σε αέριο υψηλότερης πίεσης 02 και να ρέει στις κυψέλες καυσίμου. Ένας ανεμιστήρας επίσης γνωστός ως κρυο-αναδευτήρας τροφοδοτείται κάθε φορά που τροφοδοτείται ο θερμαντήρας. Ο ανεμιστήρας χρησίμευσε για ανάδευση του υγρού 02 για να βεβαιωθεί ότι ήταν ομοιόμορφα συνεπής στην πυκνότητα. "
Για να προστατευτεί ο θερμαντήρας από υπερβολική ζέστη, μια συσκευή που μοιάζει με διακόπτη που ονομάζεται ρελέ απενεργοποίησε την ισχύ του θερμαντήρα οποτεδήποτε η θερμοκρασία ξεπέρασε τους 80 βαθμούς F. Επίσης, υπήρχε ένα μανόμετρο που οι τεχνικοί στο έδαφος μπορούσαν να παρακολουθούν εάν η θερμοκρασία ξεπέρασε τους 80 βαθμούς F.
Το αρχικό διαστημικό σκάφος Apollo λειτούργησε με 28 βολτ ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά μετά την πυρκαγιά του 1967 στο Launchpad για το Apollo 1, τα ηλεκτρικά συστήματα του διαστημικού σκάφους Apollo είχαν τροποποιηθεί για να χειριστούν 65 βολτ από τον εξωτερικό εξοπλισμό δοκιμής εδάφους. Δυστυχώς, η Beech, ο κατασκευαστής της δεξαμενής απέτυχε να αλλάξει αυτή τη δεξαμενή και ο διακόπτης ασφαλείας του θερμαντήρα ήταν ακόμα ρυθμισμένος για λειτουργία 28 volt.
«Όταν ο θερμαντήρας ενεργοποιήθηκε για να εξαερώσει το ρεζερβουάρ, η υψηλότερη τάση« τήκθηκε »τις επαφές του ρελέ έτσι ώστε ο διακόπτης να μην μπορεί να απενεργοποιήσει την ισχύ όταν η θερμοκρασία του ρεζερβουάρ ξεπέρασε τους 80 βαθμούς F (27 C)», δήλωσε ο Woodfill.
Επιπλέον, ο μετρητής θερμοκρασίας στον πίνακα δοκιμής εδάφους έφτασε τους 88 βαθμούς F (29,5 C), οπότε κανείς δεν γνώριζε αυτήν την υπερβολική θερμότητα.
«Ως αποτέλεσμα», είπε ο Woodfill, «ο θερμαντήρας και τα καλώδια που το τροφοδότησαν έφτασαν τις εκτιμώμενες θερμοκρασίες περίπου 1000 βαθμούς Φ. (538 ° C), αρκετά ζεστά για να λιώσουν τη μόνωση Teflon στα καλώδια του θερμαντήρα και να αφήσουν γυμνά τμήματα αυτών . Τα γυμνά καλώδια σήμαινε την πιθανότητα βραχυκυκλώματος και έκρηξης, καθώς αυτά τα καλώδια βυθίστηκαν στο υγρό οξυγόνο. "
Επειδή η δεξαμενή είχε πέσει και επειδή ο σχεδιασμός του θερμαντήρα δεν είχε ενημερωθεί για λειτουργία 65 volt, η δεξαμενή ήταν μια εικονική βόμβα, δήλωσε ο Woodfill. Όποτε εφαρμοζόταν ισχύς σε αυτούς τους θερμαντήρες για να αναδευτεί το υγρό οξυγόνο της δεξαμενής, ήταν δυνατή μια έκρηξη.
Στις 55:54:53 Χρόνος που έληξε η αποστολή (ΚΟΑ), το πλήρωμα κλήθηκε να κάνει μια ανάδευση των δεξαμενών οξυγόνου. Τότε ήταν που τα κατεστραμμένα καλώδια στο Oxygen Tank 2 μειώθηκαν και η μόνωση ανάφλεξε. Η προκύπτουσα φωτιά αύξησε γρήγορα την πίεση πέρα από το ονομαστικό όριο των 1.000 psi (7 MPa) και είτε η δεξαμενή είτε ο θόλος της δεξαμενής απέτυχαν.
Αλλά πίσω στον αισθητήρα ποσότητας στο Oxygen Tank 2. Για έναν λόγο που δεν έχει ακόμη κατανοηθεί, κατά τη διάρκεια του πρώτου μέρους της πτήσης Apollo 13, ο αισθητήρας απέτυχε. Πριν από την κυκλοφορία, ο αισθητήρας ποσότητας Tank 2 παρακολουθούσε το ενσωματωμένο σύστημα τηλεμετρίας και προφανώς λειτούργησε τέλεια.
«Η αποτυχία αυτού του ανιχνευτή στο διάστημα είναι, ίσως, ο πιο σημαντικός λόγος για τον οποίο έζησε το πλήρωμα του Απόλλωνα 13», δήλωσε ο Woodfill.
Ακολουθεί η εξήγηση του γιατί ο Woodfill προβάλλει αυτόν τον ισχυρισμό.
Η έρευνα του Woodfill για το Apollo 13 έδειξε ότι η τυπική διαδικασία λειτουργίας (SOP) είχε ζητήσει από την Mission Control να αναδεύει το cryos περίπου κάθε 24 ώρες. Για την αποστολή Apollo 13, η πρώτη ανάδευση ήρθε περίπου 24 ώρες στην αποστολή (23:20:23 MET). Συνήθως, η επόμενη κρυοανάδεση δεν θα απαιτηθεί παρά 24 ώρες αργότερα. Η διαδικασία ανάδευσης θερμαντήρα-κρυο έγινε για να εξασφαλιστεί η ακρίβεια του μετρητή ποσότητας και η σωστή λειτουργία του συστήματος μέσω της εξάλειψης της διαστρωμάτωσης του 02. Ο αισθητήρας διαβάζει με μεγαλύτερη ακρίβεια επειδή η ανάδευση έκανε το υγρό οξυγόνο πιο ομοιόμορφο και λιγότερο στρωματοποιημένο. Μετά την πρώτη ανάδευση, δείχθηκε 87% ποσότητα οξυγόνου που απομένει, λίγο μπροστά από τις προσδοκίες. Η επόμενη αναταραχή έγινε μια μέρα αργότερα, περίπου 46:40 ΜΕΤ.
Κατά τη στιγμή αυτής της δεύτερης θερμάστρας-κρυο-ανάδευσης, ο αισθητήρας ποσότητας Oxygen Tank 2 απέτυχε. Η ανάλυση μετά την αποστολή από την επιτροπή έρευνας έδειξε ότι η αστοχία δεν σχετίζεται με τα καλώδια γυμνού θερμαντήρα.
Η απώλεια της ικανότητας παρακολούθησης της ποσότητας του Oxygen Tank 2 προκάλεσε τον έλεγχο της αποστολής στο ραδιόφωνο στο πλήρωμα: «(Επειδή ο αισθητήρας ποσότητας απέτυχε,) θα σας ζητάμε να ανακατεύετε το cryos κάθε έξι ώρες για να βοηθήσετε τον μετρητή να είναι το 02 δεξαμενή 2. "
Ωστόσο, ο Mission Control επέλεξε να πραγματοποιήσει κάποια ανάλυση της κατάστασης στο Tank 2 ζητώντας μια άλλη αναταραχή, όχι στις 53 ώρες MET αλλά στις 47:54:50 MET και ακόμη μια άλλη στις 51:07:41. Επειδή η άλλη δεξαμενή οξυγόνου, η δεξαμενή 1, έδειξε χαμηλή πίεση, και οι δύο δεξαμενές αναδεύτηκαν στις 55:53.
"Μετρήστε τον αριθμό των κινήσεων από το λανσάρισμα", δήλωσε ο Woodfill. «1. στις 23:20:23, 2. στις 46:40, 3. στις 47:54:50, 4. στις 51:07:44 και 5. στις 55:53. Υπήρχαν πέντε εφαρμογές ρεύματος σε αυτά τα γυμνά καλώδια θερμαντήρα. Τα τελευταία τρία συνέβησαν σε διάστημα μόνο 8 ωρών παρά 72 ωρών. Αν δεν υπήρχε η μη απειλητική αποτυχία του ποσοτικού ανιχνευτή της δεξαμενής 2 και της χαμηλής πίεσης στο O2 Tank 1, αυτό δεν θα συνέβαινε. "
Ο Woodfill εξήγησε ότι όποιος έχει αναλύσει αστοχίες υλικού καταλαβαίνει ότι όσο πιο συχνή και μικρότερη είναι η περίοδος μεταξύ των λειτουργιών ενός ελαττωματικού στοιχείου, επιταχύνεται η τελική αποτυχία. Η NASA πραγματοποιεί δοκιμές πίεσης σε εκατοντάδες ηλεκτρικά συστήματα χρησιμοποιώντας αυτήν την προσέγγιση. Οι συχνότερες ενεργοποιήσεις σε μικρότερα χρονικά διαστήματα ενθαρρύνουν τα ελαττωματικά συστήματα να αποτύχουν νωρίτερα.
Το βραχυκύκλωμα στη δεξαμενή οξυγόνου 2 μετά την πέμπτη θέρμανση-κρυο-ανάδευση είχε ως αποτέλεσμα την έκρηξη της δεξαμενής οξυγόνου του Apollo 13 2. Είχε πραγματοποιηθεί η κανονική ακολουθία αναδεύσεων σε διαστήματα 24 ωρών και η αποτυχία ήρθε μετά την πέμπτη ανάδευση, την έκρηξη θα συνέβαινε αφού η σεληνιακή ενότητα, το σωσίβιο, δεν ήταν πλέον διαθέσιμη.
«Υποστηρίζω ότι η δυσλειτουργία του αισθητήρα ποσότητας ήταν τυχαία και διαβεβαίωσα ότι ο εκφορτωτής θα ήταν παρών και θα τροφοδοτούσε πλήρως τη στιγμή της καταστροφής», δήλωσε ο Woodfill.
5 ενεργοποιήσεις θερμαντήρα σε περιόδους 24 ωρών ανέρχονται σε ΜΕΤ 120 ωρών.
«Ο σεληνιακός εκφορτωτής θα είχε αναχωρήσει για τη Σελήνη στις 103,5 ώρες στην αποστολή», δήλωσε ο Γούντφιλ. «Σε 120 ώρες στην αποστολή, το πλήρωμα των Lovell και Haise θα είχε ξυπνήσει από την περίοδο ύπνου τους, έχοντας ολοκληρώσει τον πρώτο τους περίπατο στο φεγγάρι οκτώ ώρες πριν. Θα λάβουν μια επείγουσα κλήση από τον Jack Swigert ή / και τον Mission Control ότι κάτι δεν πήγε καλά με το μητρικό πλοίο σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη. "
Επιπλέον, ο Γουίντφιλ υπέθεσε ότι η ανάλυση των προβλημάτων του πλοίου του Σουίγκερτ θα μπορούσε να καλυφθεί από την απουσία των δύο συνεργατών του στην σεληνιακή επιφάνεια. Πρόσθετα προβλήματα για τον έλεγχο αποστολής θα ήταν η διακοπή των επικοινωνιών κάθε φορά που το πλοίο διοίκησης πήγε πίσω από τη Σελήνη, διακόπτοντας την τηλεμετρία τόσο σημαντική για την ανάλυση της αποτυχίας. Όταν έγινε εμφανές, το κρυογονικό σύστημα δεν θα παράγει πλέον οξυγόνο, νερό και ηλεκτρική ενέργεια, αυτές οι μπαταρίες έκτακτης ανάγκης της μονάδας εντολών θα είχαν ενεργοποιηθεί. Πιθανότατα, ο Mission Control θα είχε διατάξει νωρίτερα μια άμβλωση του σεληνιακού εκφορτωτή, αλλά, φυσικά, αυτό θα ήταν μάταιο. Αν το στάδιο ανάβασης του μικρού εκφορτωτή συναρμολογήθηκε και αγκυροβόλησε με το εξαντλημένο CM, όλη η ζωή που υποστηρίζει τα αναλώσιμα της σκηνής κατάβασης θα παρέμενε στη Σελήνη.
«Ο εφιάλτης θα είχε το πλήρωμα του Apollo 13 να λέει τα τελευταία αποχαιρετιστήρια στις οικογένειες και τους φίλους τους», δήλωσε ο Woodfill. «Κάποιος μπορεί να υποθέσει μόνο πώς θα έφτανε το τέλος».
Και πιθανότατα δεν θα υπήρχε ο Απόλλωνας 14, 15, 16 και 17 - τουλάχιστον όχι για πολύ καιρό.
Μια άλλη πτυχή του χρονισμού της έκρηξης που εξέτασε ο Woodfill είναι, γιατί δεν εκρήγνυται το ρεζερβουάρ στο Launchpad;
Μετά το CDDT της 16ης Μαρτίου, δεν είχε προγραμματιστεί καμία πρόσθετη «ενεργοποίηση» ή δοκιμές. Ωστόσο, δεν είναι ασυνήθιστο να πραγματοποιείται εκ νέου επαλήθευση πριν από την κυκλοφορία.
«Ένας τέτοιος επανεξέταση θα μπορούσε εύκολα να ήταν αυτά τα κυκλώματα θερμαντήρα, δεδομένου ότι είχαν χρησιμοποιηθεί με έναν μη τυποποιημένο τρόπο για να αδειάσει το οξυγόνο από τις δεξαμενές cryo μετά το Countdown Demonstration Test (CDDT) εβδομάδες νωρίτερα», δήλωσε ο Woodfill. «Τέτοιες εκ νέου εκδηλώσεις συμβαίνουν συχνά για μυριάδες λόγους. Για τον Απόλλωνα 13, παρά το συμβιβασμένο σύστημα, κανένα δεν συνέβη μέχρι το σκάφος να φτάσει με ασφάλεια στη Σελήνη. "
Ωστόσο, μια τέτοια ρουτίνα επανεξέταση που περιλαμβάνει ανάδευση κρυο θα έθετε σε κίνδυνο εν αγνοία το όχημα εκτόξευσης, τα άτομα υποστήριξης ή το πλήρωμα αστροναυτών.
Ή, εάν ο αισθητήρας ποσότητας είχε αποτύχει στο έδαφος, πιθανότατα το ίδιο είδος βλαβών που έγινε από το Mission Control και το πλήρωμα Apollo 13, θα είχε πραγματοποιηθεί από την επίγεια ομάδα του KSC.
Εάν ο αισθητήρας είχε αποτύχει εκείνη τη στιγμή, μια σειρά ενεργοποιήσεων / αναδεύσεων θερμαντήρα θα είχε εκτελεστεί για την επίλυση προβλημάτων της συσκευής.
«Φυσικά, το αποτέλεσμα θα ήταν το ίδιο είδος έκρηξης σχεδόν 55 ώρες 55 λεπτά μετά την εκτόξευση», δήλωσε ο Woodfill. «Στο έδαφος, η έκρηξη του Apollo 13 θα μπορούσε να είχε πάρει τη ζωή του Lovell και του πληρώματος εάν είχε γίνει πυροβολισμός, ενώ το πλήρωμα περίμενε την έναρξη».
Εάν η επίλυση προβλημάτων είχε γίνει νωρίτερα, με αρκετές ενεργοποιήσεις / αναταραχές κατά τη διάρκεια των ημερών πριν από την εκτόξευση, ο Woodfill είπε, «μια τρομερή απώλεια ζωής θα είχε προκύψει με, ενδεχομένως, αρκετούς αφοσιωμένους εργαζόμενους στο χώρο του διαστημικού κέντρου Kennedy Space Center διορθώστε το πρόβλημα. Και η πανύψηλη τριάντα έξι ιστορία του Κρόνου 5 θα είχε καταρρεύσει προς τα πάνω σε μια μπάλα φωτιάς που θυμίζει εκείνη τη Δεκέμβρη του 1957, τον πυραύλο Vanguard της Αμερικής. "
«Ναι, το γεγονός ότι ο αισθητήρας ποσότητας Oxygen Tank 2 δεν απέτυχε στο ταμπλό εκτόξευσης, αλλά απέτυχε στις αρχές της πτήσης ήταν ένα από τα επιπλέον πράγματα που έσωσαν το Apollo 13.»
Πρόσθετα άρθρα σε αυτήν τη σειρά που έχουν πλέον δημοσιευτεί:
Μέρος 4: Πρώιμη είσοδος στο Lander
