Apollo 13

Apollo 13
Crewed Space Mission
Mission badge
Mission badge
Mission data
Beholder • CSM Apollo ( CSM-109 )
• LM Apollo ( LM-7 )
Skibstype Bemandede moduler
Mål Lander på krateret fra Fra Mauro
Mandskab • Jim Lovell
• Jack Swigert
• Fred Haise
Radio kaldesignal • CM  : Odyssey
• LM  : Vandmand
Launcher Saturn V raket ( SA-508 )
Udgivelses dato 11. april 197019  h  13 UTC
Start websted LC-39 , Kennedy Space Center
Landingsdato 17. april 197018  h  7  min  41  s UTC
Landingssted Sydlige Stillehav
21 ° 38 '24' S, 165 ° 21 '42' V
Varighed 5 dage 22  timer  54  minutter  41  sekunder
Besætningsbillede
Jim Lovell, Jack Swigert og Fred Haise.
Jim Lovell , Jack Swigert og Fred Haise .
Navigation
Tidligere Apollo 12 Apollo 12 mission badge Apollo 14 Apollo 14 mission badge følge

Apollo 13 (11. april 1970 - 17. april 1970) er den tredje mission i det amerikanske Apollo-rumprogram for at bringe et besætning til månen. Astronauterne Jim Lovell og Fred Haise skulle lande i nærheden af ​​den geologiske formation Fra Mauro , stedet for en af ​​de største asteroideeffekter på månens overflade, mens Ken Mattingly skulle forblive i kredsløb. Men NASA mente, at han var i fare for at få mæslinger fra sygdommen hos en anden astronaut, og Jack Swigert blev sendt i hans sted. Derudover opstod en alvorlig ulykke, der kunne have været dødelig for besætningen, under transit mellem Jorden og Månen og krævede, at missionen blev opgivet og vender tilbage til Jorden.

Eksplosionen af ​​en iltank sætter Apollo-servicemodulet ud af drift, som i normal sammenhæng leverer energi, vand, ilt og fremdrivningssystemet samtidig for det meste af det. For at overleve tog besætningen tilflugt i Aquarius månemodul , hvis relativt begrænsede ressourcer de brugte. Rumskibet kan ikke vende sig om og skal gå rundt om månen, inden det vender tilbage til Jorden, som det i bedste fald kun kan nå efter flere dage. Procedurer er udviklet af jordholdene til at betjene skibet under disse meget forringede forhold og til at spare tilstrækkelige forbrugsvarer (især energi og vand) til at tillade besætningens overlevelse og udførelse af manøvrer. Væsentlige indtil vender tilbage til Jorden.

Undersøgelsen udført efter det vellykkede resultat af missionen viser, at ulykken var forårsaget af en håndteringsfejl og flere uregelmæssigheder i design og fremstilling af ilttanken. Der er truffet foranstaltninger til at rette disse til de følgende missioner.

Sammenhæng

Det Apollo-programmet er initieret af præsident John F. Kennedy på2. maj 1961, med det mål at sende mænd til månen for første gang inden udgangen af ​​årtiet. Det er et spørgsmål om at demonstrere USAs overlegenhed over Sovjetunionen inden for rumdomænet, som blev et politisk spørgsmål i forbindelse med den kolde krig . Det20. juli 1969, det mål, der er sat for det amerikanske rumagentur , NASA , opnås, når astronauterne fra Apollo 11- missionen formår at lande på månen. Apollo 12- missionen , der efterfulgte den fire måneder senere, bekræftede denne succes og validerede proceduren for præcisionslanding.

Apollo 13 er den tredje mission, der lander mænd på månen. Syv andre missioner er planlagt, herunder seks "J" -missioner, som har et tungere månemodul, der bærer en månerover og tillader et forlænget ophold med tre rumvandringer . Men budgetnedskæringerne, der var motiveret af en vanskeligere økonomisk situation og opnåelsen af ​​Kennedy's mål, begyndte at påvirke Apollo-programmet alvorligt  : den sidste planlagte mission, Apollo 20 , blev annulleret, og produktionen af ​​de gigantiske raketter Saturn V er planlagt , hvilket ikke giver noget håb om, at programmet fortsætter.

Valg af landingsstedet på Månen

Apollo 12- missionen gjorde det muligt at udvikle en mere brændstofeffektiv og præcis landingsteknik . Programmets embedsmænd besluttede derfor at reducere den mindste mængde drivmidler , som Apollo-månemodulet skal beholde, hvilket gør det muligt at vælge et sted i en bredde længere væk fra månens ækvator. Behovet for et alternativt landingssted for at kompensere for glidningen af ​​lanceringsdatoen ophæves også, hvilket gør det muligt at medtage koordinater placeret længere mod vest. Præcisionen ved landingen, der blev demonstreret under den forrige mission, gør det også muligt at vælge regioner præget af en mere plaget lettelse, fordi astronauterne kun har brug for mere end en klar zone af relativt lille størrelse (ellipse på 1,5 kilometer).

Landingsstedet til månemodulet valgt af geologer i forbindelse med rumprogrammet ligger nord for Fra Mauro-krateret , 180 kilometer øst for Apollo 12- landingsstedet . Denne bakkeregion er dækket af udkast og affald fra den kæmpe påvirkning, der skabte, et par hundrede millioner år efter dannelsen af ​​planeterne, Rains Sea (Mare Imbrium), der ligger mod øst. Analysen af ​​disse klipper er af stor interesse, fordi de utvivlsomt kommer fra dybden og derfor fra den oprindelige skorpe: som sådan udgør de relikvier af materialer, der på jorden er fuldstændigt forsvundet fra overfladen, fra pladetektonikken . Forskere håber også at være i stand til at bestemme datoen for påvirkningen fra de stenprøver, der er bragt tilbage af astronauterne, og dermed etablere forholdet til de nærliggende geologiske formationer.

Videnskabelige mål

De vigtigste videnskabelige mål for Apollo 13- missionen er:

Forventet fremskridt med Apollo 13-missionen

Apollo 13- missionen genoptager forløbet af den forrige Apollo 12- mission  :

Mandskab

Apollo 13- besætningen , navngivet af NASA den6. august 1969, består af tre tidligere militære piloter:

Reservebesætningen, som kan mobiliseres i tilfælde af fiasko af et eller flere fulde medlemmer, består af besætningen i den fremtidige Apollo 16  :

Apollo rumskib

Apollo 13- besætningen går om bord på et skib, der består af et sæt af fire forskellige moduler ( se diagram 1 ). På den ene side Apollo kommando- og servicemodul (CSM akronym for Command and Service Module ), der vejer mere end 30 ton, der transporterer astronauter til og fra og som i sig selv består af kommandomodulet (CM, Command module ), hvor de tre astronauter opholder sig under missionen, undtagen når to af dem stiger ned til Månen og af servicemodulet (SM, Servicemodul ), hvori næsten alle de nødvendige udstyrsoverlevelser for besætningen er grupperet: hovedfremdrivningsmotor, energikilder, ilt, vand. På den anden side, Apollo-månemodulet (LM, akronym for Lunar Module ), der kun bruges i nærheden af ​​månen af ​​to af astronauterne til at komme ned, forblive på overfladen og derefter vende tilbage til kredsløb, før de fortøjer til modulet af orden og service. Selve månemodulet består af to etager: et nedstigningsfase giver dig mulighed for at lande på månen og fungerer også som en lanceringsplatform for anden etape, opstigningsfasen, der bringer astronauterne tilbage til Apollo-rumfartøjet. I kredsløb i slutningen af deres ophold på månen. CSM's radiokaldesignal er Odyssey , mens månemodulets kaldesignal er Vandmanden . De fire moduler, der udgør disse to skibe, er:



Gennemførelse af missionen

Start (11. april 1970)

Den Saturn V raket , der bærer Apollo 13 -missionen tager ud på11. april 1970. Launcheren, der blev brugt af den foregående Apollo 12- mission , var blevet ramt to gange af lynet under start, hvilket fik flere nøglesystemer til rumfartøjet til at stoppe et øjeblik. Udløsningen af ​​fænomenet skyldtes skabelsen af ​​et kølvand af partikler ioniseret af bæreraketten, der i forhold til søjlen af ​​dannet ledende gas dannede jorden og det nederste lag af skyer, der var præget af forskellige potentialer. For at måle forstyrrelser i det elektriske felt skabt af bæreraketten på jordoverfladen er flere sensorer blevet distribueret over lanceringsstedet til Apollo 13- missionen og indsamler brugbare oplysninger.

Den centrale motor i løfterakettens anden fase lukker ned to minutter for tidligt, men de andre fire motorer kører længere, hvilket gør det muligt at kompensere for tabet af tryk. Dette styresystem til motorkraft i tilfælde af svigt var blevet testet fra de første flyvninger af Saturn I- raketter . De efterfølgende undersøgelser viser, at motoren var slukket på grund af en særlig høj pogo-effekt (oscillerende fænomen), hvilket inducerede bøjninger i trykstrukturen på op til 7,6  cm . Ændringer vil blive introduceret i designet af efterfølgende løfteraketter for at reducere dette fænomen. Apollo-rumfartøjet og raketens tredje fase placeres i den målrettede parkeringsbane (lav jordbane i en højde af 190  km ). To timer senere antændes fremdriften af ​​det tredje trin igen: Apollo-rumfartøjet forlader sin bane og placeres på en bane, der fører det til Månen.

Den tredje fase af Saturn V- raketten er jettisoned, mens forsamlingen dannet af Apollo Command and Service Module og Apollo Lunar Module fortsætter sin kurs mod månen. Under tidligere missioner var denne fase af raketten blevet placeret i en heliocentrisk bane. For Apollo 13- missionen er S-IVB-scenen rettet mod Månens overflade. Målet er at måle de seismiske bølger, der genereres af scenens påvirkning ved hjælp af det passive seismometer, der er deponeret på månens jord af besætningen på Apollo 12 . Den 14-ton trin går ned ved en hastighed på 2.6  km / s ( 10.000  km / t ) omkring 140 kilometer fra seismometer, der producerer svarer til eksplosionen på 7,7 tons TNT. De seismiske bølger ankommer til seismometeret ca. 28 sekunder senere og fortsætter med at forekomme i meget lang tid, et fænomen aldrig før observeret på Jorden.

Eksplosion af ilttank

Lydfil
Houston, vi havde et problem
Den berømte linje udtalt af Jack Swigert under hans radiosamtale med Houston  : Swigert: Jeg tror, ​​vi har haft et problem her . (Jeg tror, ​​vi havde et problem her) - Lousma (kontrolcenter på Jorden i Houston): Dette er Houston. Sig igen, tak - Lovell: Houston, vi har haft et problem. Vi har haft en Main B Bus Undervolt (Houston, vi havde et problem. Spændingen på den vigtigste elektriske bus B er gået under spænding) - Lousma: Roger. Hoved B Undervolt . - Lousma: Okay, vent, 13. Vi ser på det (okay, vent, 13. Vi skal se på dette.).
Har du problemer med at bruge disse medier?

Det 14. april 1970til 3  pm  7 UTC , næsten 56 timer efter lancering og næsten halvvejs til destinationen af beholderen (mere end 300.000 kilometer fra Jorden), Swigert udløst på anmodning af den mission kontrolcentret Houston , brygning, af en ventilator, oxygen indeholdt i reservoiret nr .  2. Dette er et af de to reservoirer i servicemodulet, der på den ene side giver en åndbar atmosfære af Apollo-kapslen og på den anden side føder de tre brændselsceller, der producerer elektricitet - og vand - af skibet. Denne rutinemæssige blanding tjener til at homogenisere det ilt, der er lagret under tryk i flydende tilstand, for at optimere driften af ​​sensoren, som måler den resterende mængde ilt. 16 sekunder senere hørte besætningen en dæmpet eksplosion, mens en alarm blev udløst efter et spændingsfald på det elektriske kredsløb B i kontrolmodulet.

Astronauter ignorere det, men en kortslutning el produceret af strømkablet (afisolerede del) af ventilatoren i ilt tank n o  2 udløste forbrændingen af det isolerende lag, der omgiver de elektriske ledninger, hæve temperaturen til over 500  ° C . Det resulterende tryk detonerede tanken. Støj forårsaget straks får astronauterne til at reagere. Dette er når Swigert udtaler disse berømte ord:

”Houston, vi havde et problem. (lyt til lydfil) "

Den Capcom , Jack Lousma , opfordrer ham til at gentage, men det er Lovell som derefter udtaler sætningen igen. Sidstnævnte specificerer derefter, at spændingen i det elektriske kredsløb B er faldet, mens det indikerer, at situationen er genoprettet et par sekunder senere.

I løbet af de første minutter opfattede besætningen ikke situationens alvor. Han fokuserer på et tilsyneladende større problem: computeren er genstartet, og ventilerne på nogle af holdningskontrolsystemets små thrustere er lukket. Imidlertid bemærkede skibets leder af elektriske systemer, Sy Liebergot, og hans team andre Houston, meget mere alvorlige uregelmæssigheder. Den høje forstærkningsantenne, der er fastgjort til servicemodulet, er ophørt med at fungere, og kommunikationen passerer nu gennem den retningsbestemte antenne med lav forstærkning. På den anden side indikerer snesevis af indikatorer, at forskellige rumfartøjsudstyr ikke længere fungerer normalt. Ifølge dem er brændselsceller n os  1 og 3 trykløse og giver mere strøm. Kun brændselscellen nr .  2 leverer stadig. Trykket i iltanken nr .  2 virker nul, mens trykket i tanken nr .  1 falder hurtigt. Skibet har helt mistet et af de to elektriske distributionskredsløb og alt tilknyttet udstyr.

Eksplosionen af eksplosionen udstødes den ydre panel af servicemodulet og delvist skåret et rør med ilt tank n o  1. udstødes panel også beskadiget stor antenne gevinst fast nærheden. Eksternt ville denne skade være let synlig, men selve formen på kommandomodulet og placeringen af ​​koøjerne forhindrer astronauter inde i at se denne del af servicemodulet.

For besætningen er konsekvenserne af eksplosionen potentielt meget alvorlige. Tilbagevenden til Jorden, på grund af lovgivningen i rummet mekanik , er det ikke muligt i flere dage. I løbet af denne tid skal besætningen have nok energi, vand, ilt og drivmidler til at overleve. Energi er afgørende for at betjene elektronikken , som afhænger af hele fartøjets drift og især banekorrektionerne (beregning af manøvrer, udløsning af thrusterne), opretholdelsen af ​​den orientering, der er afgørende for korrektion af banen og til termisk stabilitet, varmemodstande, der opretholder en tålelig temperatur i kabinen og til bestemt udstyr. Apollos energi leveres af brændselsceller - som bruger brint og ilt - og batterier . I begge tilfælde kan den lagrede elektricitet ikke fornyes (ingen solpaneler). Vand er naturligvis afgørende for astronauternes overlevelse, men det bruges frem for alt til at afkøle elektroniske elementer, som ikke kunne fungere uden termisk regulering. I et vakuum er det vanskeligt at sprede varmen. Den valgte løsning består i at evakuere den ved sublimering ved at afvise det opvarmede vand i rummet. Imidlertid bruger denne metode konstant store mængder vand (meget mere end besætningen selv). Endelig skal iltet i atmosfæren regelmæssigt fornyes og være fri for CO 2 frigivet ved vejrtrækning af astronauterne for at tillade deres overlevelse i hele missionens varighed.

Diagnostisk

I kontrolrummet stiller Liebergot først en omhyggelig diagnose: det kan være et falsk problem genereret af måleinstrumenterne. Men efter et par minutter viet til mere detaljerede kontroller, erkender specialisterne på stedet, at problemet ikke skyldes unormale målinger. De forsøgte adskillige manipulationer med besætningen i et forsøg på at genstarte det elektriske kredsløb og brændselscellerne. Cirka elleve minutter er gået siden hændelsen, da Lovell ser partikler flygte fra skibet gennem vinduet midt i lugen. Hvad astronauten ser er flydende ilt, der lækker fra knuste tanke. Uden at kende problemets oprindelse beder kontrolcentret besætningen om at begynde at slukke for ikke-væsentligt udstyr for at reducere strømforbruget, mens de venter på at løse problemet. Han får også besked på at lukke brændselscelleventilerne for at stoppe lækagen, men denne handling stopper ikke trykfaldet i tankene.

Lunar Rescue Ship Module

Endelig indser Liebergot, at besætningen ikke vil være i stand til at sætte brændselscellerne i drift igen, og at servicemodulets ilttanke går tabt. Målet er ikke længere at gennemføre missionen, men at redde besætningen. Han beder derefter flydirektøren, Gene Kranz , om at forhindre, at den sidste brændselscelle, der stadig er i drift, trækker på iltbeholderen, der er placeret ombord på kontrolmodulet, for at bevare den til den sidste fase af tyveri. Kranz, der pludselig var klar over situationens alvor, fik denne anmodning bekræftet, og derefter enige om at videresende instruktionen til besætningen. Kontrollerne prøver i nogle få minutter mere at gemme den sidste brændselscelle, men dette falder også, når iltet løber tør. 45 minutter efter hændelsens start meddeler Liebergot Kranz, at det er nødvendigt at overveje at bruge månemodulet (eller LEM) som et redningsskib, fordi hans specialister indikerer, at den sidste brændselscelle ikke fungerer i mere end to timer.

Under normale omstændigheder forbliver LM sovende indtil Månens nærhed for at spare energi leveret af batterier. Det eneste udstyr, der er tilsluttet, er varmemodstande , der drives af kontrol- og servicemodulet, der opretholder en minimumstemperatur. Det er derfor nødvendigt at genaktivere LEM. Men denne komplekse operation, der normalt startes fra kontrolmodulet, er ikke længere mulig på grund af mangel på energi. Teknikerne skal derfor udvikle en række instruktioner til at trække den nødvendige energi fra nedstigningsmodulets batterier. Heldigvis havde en simulering udført et år tidligere allerede behandlet denne sag. Det havde resulteret i besætningens virtuelle død, men teknikerne fandt derefter en løsning for at undgå denne risiko. På anmodning fra kontrolcentret tog besætningen kontrol over LM for at udføre sekvensen af ​​instruktioner defineret af specialisterne i månemodulet. Spændingen er på sit højeste, fordi den sidste brændselscelle ifølge de seneste skøn fra Liebergot-holdet holder op med at arbejde om 15 minutter. Endelig er denne forsinkelse nok til at genaktivere udstyret til månemodulet. Astronauterne initialiserer manuelt inertienheden ved at tage værdierne fra kommandomodulet og transponere dem (de to enheder er head-to-tail ). Inde i kontrolmodulet deaktiverer piloten, Swigert, alt udstyr inklusive opvarmning for at bevare de to batterier, der vil blive brugt til de endelige manøvrer før og under atmosfærisk genindtræden. Derefter sluttede han sig til Lovell og Haise i månemodulet Vandmanden , kaldet til at tjene som redningsbåd indtil tilbagevenden tæt på Jorden. Vandmanden er ikke designet til at rumme tre mænd, men udstyret gør det muligt for besætningen at have nok vand, elektricitet og ilt til at sikre deres overlevelse, indtil de vender tilbage til Jorden.

Kritisk valg af returstien

Nu hvor besætningens kortsigtede overlevelse ikke længere er i fare, studerer rummekanik ved kontrolcentret, hvordan man får besætningen tilbage til jorden så hurtigt som muligt, inden begrænsede energiressourcer er opbrugt og i ilt. Blandt de undersøgte muligheder er at vende tilbage med det samme. Specialister har beregnet, at det ved hjælp af alt det tilgængelige brændstof i Odyssey- servicemodulet er muligt at udføre en sådan manøvre, kaldet direkte afbrydelse af NASA. Men drivtankene og raketmotoren er placeret i det samme modul som ilttanken, som, som vi nu ved, led en eksplosion, hvis omfang af skade er ukendt. Tænding af raketmotoren kunne udløse en eksplosion, der ville forværre situationen eller endda dræbe besætningen med det samme. Det andet scenario er at lade Apollo-rumfartøjet omgå månen og vende tilbage til Jorden, hvilket den skal gøre naturligt i kraft af sin nuværende bevægelse ( fri returbane ). Den eneste nødvendige manøvre ville være en let kursretning på returflyvningen, for ikke at gå glip af Jorden, en manøvre, der kunne udføres ved hjælp af nedstigningsmotoren i Vandmanden månemodul . Men dette scenario skubber datoen for tilbagevenden til Jorden tilbage og tvinger trepersoners besætning til at blive i mere end 80 timer i et månemodul, der normalt er designet til at forsyne to mennesker med energi, luft og vand i kun 48 timer. I kontrolcentret er specialisterne opdelt. Kranz, driftslederen, beslutter at gå til sidstnævnte scenarie, fordi der er for lidt tid tilbage til at planlægge en direkte tilbagevenden, og den mindste fejl vil sende skibet til at gå ned til månen.

Kontrolcentrets specialister har kun få timer til at udvikle nye procedurer for at udføre de operationer, der er væsentlige for besætningens overlevelse i en konfiguration, som ingen simulering, hvor omfattende den end er, aldrig har planlagt:

Flyver over månen

En første manøvre udføres omkring seks timer efter ulykken for at sætte rumfartøjet tilbage på en bane, der bringer det naturligt tilbage til Jorden. Motoren til nedstigning af månemodulet fungerer i 34 sekunder. Seksten timer senere cirkulerede rumfartøjet månen i en afstand af 254  km . Kommunikationen afbrydes i 25 minutter, fordi Månen kommer mellem Jorden og skibet. Besætningen slog på dette tidspunkt rekorden for afstand til Jorden (400.171  km ), fordi den valgte bane er højere end for tidligere missioner, og Månen er på toppen af ​​sin bane.

Uden en ny kurskorrigering skal rumfartøjet lande i Det Indiske Ocean 152 timer efter lanceringen. De resterende forbrugsvarer, især vand og elektricitet, er imidlertid ikke tilstrækkelige til at garantere besætningens overlevelse på dette tidspunkt. Efter at have overvejet at reducere den resterende transittid på 36 timer med en risikabel manøvre (øjeblikkelig frigivelse af servicemodulet, udsætte varmeskjoldet i længden for rumrumets vakuum og brugen af ​​alle drivmidler til rådighed i tankene i nedstigningsfasen ), vælger de ansvarlige for kontrolcentret en mindre ekstrem løsning, der kun sparer 12 timer. Manøvren fandt sted to timer efter omgåelsen af ​​månen. De afstamning fase raket motor kører for 264 sekunder, skiftende skibets hastighed med 262  m / s .

Resumé af brugen af ​​Apollo-moduler
Modul Hovedtræk Hovedudstyr Forbrugsstoffer
Resterende mængde på tidspunktet for ulykken ⇒ ved afslutningen af ​​missionen		 Normal brug Brug efter eksplosion
Kontrolmodul Vægt 6,5 ton Levende
volumen 6,5  m 3
3-kørsels fremdrivnings- og navigationscomputere
 Iltbeholderbatterier
(99 ⇒ 118 ⇒ 29  Ah )		 Ophold for besætningen undtagen under en udflugt til Månens overflade, hvor den kun rummer en.
Kun modulet vender tilbage til jorden
Helt deaktiveret
Genaktiveret og besat af besætningen til atmosfærisk genindtræden i slutningen af ​​missionen.
Servicemodul Masse 24 ton
Modul uden tryk		 Hovedfremdrift
Antenne med lav og høj forstærkning
Attitude control thrustere		 3 brændselsceller (energi og vand)
Oxygen (225  kg ) Ergoler med
brint
(18,5 ⇒ 18,4  t .)		 Tillader, at kommandomodulet fungerer i hele missionen
Brugt til de vigtigste injektionsmanøvrer i månens bane, derefter tilbage til Jorden
faldt et par timer før han vendte tilbage til Jorden		 Praktisk talt ikke længere brugt: ødelagt udstyr (brændselsceller, ilt, antenne med høj forstærkning) eller tvivlsom pålidelighed (fremdrift). Faldt et par timer inden han vendte tilbage til Jorden.
Opstigningstrin
( Apollo-månemodul )		 Vægt 4,5 ton
Levende volumen 4,5  m 3 		Navigations- og fremdrivningsstyringscomputere
Plads til 2 astronauter i tyngdekraften
fremdrivningssystem
Thruster holdningskontrol		 Ilt (24 ⇒ 14  kg )
Batterier (se nedenfor )
Vand (153 ⇒ 23  kg )
Drivdrivsystem		 Beskytter de 2 astronauter i løbet af den 48-timers udflugt til Månens overflade
Tillader at styre månemodulet under nedstigningen til Månen og opstigningen
Fremdrift, der sikrer opstigningen af ​​Månens overflade
Frigivet fra månens bane før ryggen til jorden		 Hjemmet til de tre astronauter
Tilbyder vand og ilt under den
Droppede mission umiddelbart før atmosfærisk genindtræden.
Nedstigningstrin
( Apollo-månemodul )		 Masse 10 tons Fremdrivningssystem
Videnskabeligt udstyr		 Batterier i begge faser ( 2719 ⇒ 410  Ah )
Ergols (8,3 ⇒ 4,6  t .)		 Fremdrivningstrin, der bruges til at stige ned til månens jord
Bærer det udstyr, der bruges til overfladen af ​​månen, der er
tilbage på overfladen af ​​månen		 Propulsion anvendes til alle bane modifikation manøvrer
vigtigste energikilde
Udgivet umiddelbart før atmosfærisk genindtræden.

Tilbage til jorden

For at spare energi til genindtræden i atmosfæren lukkes 80% af det elektriske udstyr, og kun kommunikationssystemerne med Houston holdes i funktionsdygtig stand. Blandt de stoppede systemer er fartøjets styresystem og opvarmningen fra elektriske modstande, der falder temperaturen inde i månemodulet til 9  ° C og til 3  ° C i kontrolmodulet. At slukke for computeren gør det ret vanskeligt at korrigere kurser. På grund af vandrationen efter eksplosionen (vand produceres af brændselsceller, der ikke længere fungerer), fik Fred Haise en urinvejsinfektion og ankom til Jorden med feber . De tre mænd står over for et andet problem: CO 2 -indholdet, farligt i høje koncentrationer, stigninger i Vandmanden, fordi livsstøttesystemet ikke var designet til at huse hele besætningen i flere dage. En af kontrolrumspecialisterne, Ed Smylie, udvikler en enhed til at fjerne CO 2overskud. Astronauter fremstiller en adapter ved hjælp af plastposer, pap og forstærket tape . Takket være denne DIY - med tilnavnet "  postkasse  " på fransk - kan de bruge reservepatronerne fra kontrolmodulets luftfiltre til at udskifte måneformodulets luftfilter med en anden størrelse.

På trods af den sidste korrektion af banen afviger Apollo-rumfartøjet fra sin bane (det vil senere blive opdaget, at fordampningen af ​​vand fra månens modulkølesystem udøver en svag permanent fremdrift på rumfartøjet). Korrektion er nødvendig, så fartøjet begynder at komme tilbage til atmosfæren i den nøjagtige ønskede vinkel (hvis vinklen er for åben, kan kontrolmodulet bremse for hårdt og brænde; hvis det er for lukket, vil det ricochet af atmosfæren og gå vild i rummet). Men når månesystemets navigationssystem er stoppet, har astronauterne ikke de nødvendige foranstaltninger til at udføre denne manøvre. Besætningen foretog derfor denne korrektion ved hjælp af en teknik udviklet inden for rammerne af Gemini og Mercury-programmerne og baseret på en aflæsning af terminatoren på jordens overflade. En anden korrektion foretages en dag senere efter anmodning fra Atomic Energy Commission (AEC). Faktisk bærer månemodulet en termoelektrisk radioisotopgenerator (RTG) SNAP-27 , der er beregnet til at forblive på Månens overflade, men som nu går ned på Jorden. Opladningen af Plutonium 238 anvendt som varmekilde af denne RTG er indeholdt i et skjold, der normalt skal kunne modstå atmosfærisk genindtræden. Men AEC kræver, at resterne af månemodulet styrter så langt som muligt fra alt beboet land. Banen ændres derfor en anden gang, denne gang ved hjælp af RCS- motorerne i månemodulet (tryk, der varer 21,5 sekunder) for at kaste resterne af Vandmanden ned i den dybe Tonga- grøft. På 10 kilometer.

Atmosfærisk genindrejse og vandlanding

Før besætningen genoptager atmosfæren, bosætter besætningen sig tilbage i Odyssey , den eneste, der er i stand til at bringe dem tilbage til jorden takket være deres varmeskjold . De genaktiverer modulets systemer trin for trin. De starter med at droppe servicemodulet. De ser for første gang til deres overraskelse, at panelet placeret på niveauet med ilttanken er udvist. Apollo-månemodulet falder meget kort før start af atmosfærisk genindtræden for at minimere forbruget af de begrænsede iltressourcer og især i styringen af ​​styremodulet, som kun fungerer takket være dets genindføringsbatterier. Når månemodulet er sprunget, kan det stadig give ilt i 124 timer, men vand i kun 5,5 timer og elektricitet i 4,5 timer.

Normalt ledsages genindtræden efter en månemission af et tab af radioforbindelse på ca. fire minutter forårsaget af udseendet af glødende plasma omkring kapslens varmeskjold, som forstyrrer passagen af ​​radiobølger omkring skibet. Tiden for stilhed (på engelsk  : blackout ) under genindtræden af Apollo 13- kommandomodulet vil dog vare seks minutter eller 87 sekunder længere end forventet. Denne gang blev senere tilskrevet en genindgangsvinkel, der var lidt fladere end den optimale vinkel, hvilket gjorde genindgangen lidt længere end forventet. Jordholdene har et sidste øjeblik af frygt på grund af denne for lange varighed af stilhed og frygter, at varmeskjoldet blev beskadiget af eksplosionen i servicemodulet, og at besætningen omkom kalcineret under genindgangen.

Rumfartøjet landede endelig i Stillehavet mellem New Zealand og Fiji-øerne , seks kilometer fra det amfibiske angrebsskib USS  Iwo Jima  (LPH-2) , flådens flagskib, der har til opgave at inddrive astronauterne. Efter at have været genoprettet af Helicopter 66 - en Sikorsky SH-3 Sea King-helikopter tildelt opsving af astronauter - hejses de tre mænd sikkert og sundt om bord på skibet, ligesom kommandomodulet.

Resultater af ulykkesundersøgelsen

Så snart besætningen kom tilbage, blev der nedsat en kommission til at undersøge ulykken. Dens medlemmer er NASA-etableringsembedsmænd ( Goddard , Ames ), højtstående NASA-embedsmænd samt astronaut Neil Armstrong . Undersøgelsen viser, at ulykken var faktisk resultatet af overtryk på en af ilt tanke og tillader kæden af begivenheder, som førte til at det kan spores, ved at identificere de begåede fejl:

Konsekvenser af ulykken på Apollo-programmet

For at forhindre en lignende anomali igen eller i det mindste for at begrænse konsekvenserne udsendte komitéen en række henstillinger, der hovedsagelig førte til ændringer på servicemodulets niveau. Tankens design blev ændret: ventilatorerne blev fjernet for at eliminere de elektriske kabler. Tilstedeværelsen af ​​antændelige materialer, såsom aluminium og teflon, blev reduceret så meget som muligt. En ilttank og et batteri uafhængigt af brændselscellerne blev tilføjet for på den ene side at have en ekstra iltreserve og på den anden side ikke være afhængig af brændselsceller i tilfælde af svigt af disse. Yderligere sensorer blev installeret ved brændselscelleventilerne for at få mere information om deres drift. Restitution og prioritering af alarmer blev revideret for bedre at fremhæve alvorlige hændelser og forhindre, at visse alarmer går ubemærket hen i tilfælde af samtidige alarmer.

Konklusionerne af undersøgelsen foretaget efter ulykken med Apollo 13 førte til udsættelse af den næste mission ( Apollo 14 ) for at lade konsekvenserne drages. Dens lancering blev udsat til begyndelsen af ​​1971. I henhold til planerne iaugust 1969, var Apollo 14- missionen at lande i et område nær Littrow Crater , som muligvis har været stedet for den nylige vulkanisme. Men den fotografiske rekognoscering, der var nødvendig for at identificere landingsstedet, skulle være ansvaret for Apollo 13- missionen og kunne ikke udføres i betragtning af omstændighederne. De ansvarlige for programmet ændrede derfor planerne: Apollo 14- missionen genoptog målene for Apollo 13 , det vil sige studiet af den geologiske formation Fra Mauro . Samtidig led Apollo-programmet yderligere budgetnedskæringer, og de sidste to missioner blev annulleret. Apollo 14 blev den sidste mission af typen "H" , dvs. udstyret med en lys version af Apollo-månemodulet.

I 1980'erne blev kommandomodulet udlånt til Air and Space Museum i Le Bourget . Men han vendte derefter tilbage til USA i 1995 med det formål at promovere filmen Apollo 13 . Siden da er kapslen opbevaret på Cosmosphere Museum i Hutchinson (Kansas) , USA .

I populærkulturen

Udfoldelsen af ​​missionen er genstand for filmen Apollo 13 , der blev udgivet i 1995, som retfærdigt sporer dens historie og udgør det mest realistiske vidnesbyrd om Apollo-programmet inden for filmfeltet . I den engelske version er de fleste radiotransmissioner de originale missionsbånd. For at fremhæve den dramatiske karakter afviger visse detaljer dog fra virkeligheden. Disse inkluderer eksplosionen af ​​iltanken, meget mindre spektakulær i virkeligheden end i filmen.

Flere forskellige vidnesbyrd er blevet offentliggjort af missionens forskellige aktører. Mission Commander Lovell skrev med en reporter Lost Moon: The Perilous Voyage of Apollo 13 , udgivet i 1994. Control Room Electrical Systems Manager Sy Liebergot vidnede i en bog kaldet Apollo EECOM , skrevet med David M. Harland og udgivet i 2003. Flight Director Gene Kranz beskriver missionen, der udfolder sig, som en del af hans selvbiografi Fejl er ikke en mulighed , udgivet i 2000.

Udtrykket "  Houston , vi har haft et problem  " (på fransk, "Houston, på et havde et problem" ), der blev ytret af Jack Swigert , kom hurtigt ind i amerikansk kultur, fordi redningen af Apollo- mission 13 fik meget af medier og offentlig opmærksomhed. Det var underdrivelsen af ​​ordlyden, der ramte folks sind i betragtning af omfanget af det pågældende "problem" (selvom Swigert ikke forstår situationens alvor, når han udtaler denne sætning). Dommen blev derefter let deformeret og er mest kendt i disse dage som "  Houston, vi har et problem  " ( "Houston, vi har et problem" ).

Noter og referencer

Bemærkninger

  1. Ved tidligere missioner skulle stedet være mindre end 5 ° fra måneækvator. Margenerne er imidlertid ikke tilstrækkelige til at nå de højeste breddegrader.
  2. For at opretholde en optimal højdeforhøjelse af solen med hensyn til synlighed under landingsfasen på månens jord ( 5-14 ° ) måtte de alternative steder placeres længere vestpå end det primære sted, hvilket krævede, at denne skulle placeres på den østlige del af det synlige ansigt.
  3. Hundredvis af telemetri, der giver status for skibets forskellige udstyr, transmitteres kontinuerligt og i realtid til kontrolcentret. De vises på skriveborde fra forskellige specialiserede teams (elektrisk system, fremdrift, kommunikation osv.), Der konstant overvåger dem og griber ind i tilfælde af en uregelmæssighed.
  4. CO 2bliver farligt for mennesker fra en koncentration på kun 1%, som hurtigt opnås i et miljø så smalt som en rumkapsel.
  5. En procedure, der var planlagt ud fra designet af LEM og testet under Apollo 9- missionen .

Referencer

  1. Pasco 1997 , s.  82–83.
  2. (in) Apollo den endelige kildebog 2010 , s.  296.
  3. (in) Apollo den endelige kildebog 2010 , s.  339.
  4. ( NASA SP-4214) Hvor ingen mennesker er gået før: En historie om Apollo Lunar Exploration Mission 1987 , s.  193–196.
  5. (in) Apollo den endelige kildebog , s.  362-363.
  6. ( NASA SP-4214) Hvor ingen mennesker er gået før: En historie om Apollo Lunar Exploration Mission 1987 , s.  198.
  7. (in) Apollo den endelige kildebog 2010 , s.  361.
  8. (in) Apollo 13 Press Kit 1969 , s.  33.
  9. (in) Apollo 13 Press Kit 1969 , s.  17-23.
  10. (i) Kelli Mars, "  50 Years Ago: NASA Navne Apollo 13 og 14 Crews  " , NASA,6. august 2019(adgang 15. august 2019 ) .
  11. (in) Apollo den endelige kildebog 2010 , s.  361-362.
  12. (da) Apollo 13 Press Kit 1969 , s.  78–83.
  13. (da) Apollo 13 Press Kit 1969 , s.  83–89.
  14. (i) Apollo 13 Mission Report 1970 , s.  11-1 til 11-6.
  15. (i) Apollo 13 Mission Report 1970 , s.  11-9 til 11-10.
  16. David Woods, Alexandr Turhanov og Lennox J. Waugh, "  Apollo 13 Flight Journal  " , på Apollo Lunar Surface Journal , NASA,14. maj 2016(adgang til 26. oktober 2018 ) .
  17. (en) Lovell og Kluger 2000 , s.  94–95.
  18. (da) Stephen Cass, "  Apollo 13, Vi har en løsning (del 1)  " , på Spactrum , IEEE ,1 st april 2005(adgang til 15. september 2019 ) .
  19. (in) "  Apollo 13 Timeline  " på history.nasa.gov , NASA History Division (adgang 15. september 2019 ) .
  20. (da) Stephen Cass, "  Apollo 13, Vi har en løsning: Del 2  " , om spactrum , IEEE ,1 st april 2005(adgang til 15. september 2019 ) .
  21. (in) Robin Wheeler , "  Apollo månelandingsstartvindue: De kontrollerende faktorer og begrænsninger  " , NASA ,2009(adgang til 15. september 2019 ) .
  22. (in) Apollo den endelige kildebog 2010 , s.  369.
  23. "  Den fjerneste rumrejse:" Houston, vi har et problem "-tur,  " på http://www.records-du-monde.com ,Marts 2014(adgang til 11. maj 2016 ) .
  24. (in) Apollo den endelige kildebog 2010 , s.  371.
  25. (in) Mission Operations udsættelse Apollo 13 - Mission forbrugsvarer 1970 , s.  7-1 til 7-7.
  26. (in) "  En stjernesving for Apollo 13-ingeniører  " , National Broadcasting Company ,19. april 2005(adgang til 15. september 2019 ) .
  27. Didier Capdevila, "  Apollo 13, Les naufragés du Cosmos  " , på capcomespace.net , Capcom espace (adgang 15. september 2019 ) .
  28. (en) Lovell og Kluger 2000 , s.  256.
  29. (i) Apollo 13 Mission Report 1970 , s.  6-11.
  30. (i) Stephen Cass, "  Apollo 13, vi har en løsning (del 3)  " på The spactrum , IEEE ,1 st april 2005(adgang til 15. september 2019 ) .
  31. (i) NASA Cortright Kommissionen 1970 , s.  5-33.
  32. (i) Lovell i 1995 .
  33. (i) Lovell og Kluger 2000 .
  34. (i) rumfartøjer Incident Investigation - Bind 1: Anomaly Undersøgelse i 1970 .
  35. (i) NASA Cortright Kommissionen 1970 , s.  5-40.
  36. (i) Harland 2007 , s.  71.
  37. Robert Nemiroff, Jerry Bonnell og Didier Jamet (oversætter), “  Houston, vi havde et problem  ” , på http://www.cidehom.com , Astronomibillede af dagen (oversættelse af Ciel des Hommes),17. april 2010(adgang til 15. september 2019 ) .

Se også

Bibliografi

Dokument, der bruges til at skrive artiklen : dokument brugt som kilde til denne artikel.

NASA tekniske dokumenterNASA bøgerAndre værker

Relaterede artikler

eksterne links