U našem originalnom serijalu prije 5 godina, na temu "13 stvari koje su spasile Apolon 13", prva stavka o kojoj smo razgovarali bila je vrijeme eksplozije. Kako nam je rekao NASA-in inženjer Jerry Woodfill, ako bi tenk puknuo i posada preživjela teškoću, eksplozija se ne bi mogla dogoditi u boljem trenutku.
Eksplozija ranije u misiji (pod pretpostavkom da bi se dogodila nakon što je Apollo 13 napustio Zemljinu orbitu) značila bi da su udaljenost i vrijeme za povratak na Zemlju bili tako veliki da ne bi bilo dovoljno snage, vode i kisika za posada za preživljavanje. Eksplozija kasnije, možda nakon što su se astronauti Jim Lovell i Fred Haise već spustili na mjesečevu površinu, a sva tri člana posade ne bi mogla koristiti lunarnu lander kao čamac za spašavanje. Uz to, dvije svemirske letjelice vjerojatno ne bi mogle pristati zajedno, a bez potrošnog materijala koji je ostao na Mjesecu (baterije, kisik itd.) Bio bi besplodan poduhvat.
Sada, za naš prvi članak u sljedećoj seriji "13 VIŠE stvari koje su spasile Apolon 13", ponovno ćemo pregledati taj trenutak, ali detaljnije ćemo pogledati zašto se eksplozija dogodila kada je nastupila i kako je utjecala na spas posade. Odgovor leži u kvaru senzora tlaka u spremniku kisika 2, što nije povezano s neizoliranim žicama u spremniku koje su prouzrokovale eksploziju.
Većina koja je upoznata s pričom o Apolonu 13 upoznata je s uzrokom eksplozije, koju je kasnije utvrdio Odbor za istraživanje nesreća koji je vodio Edgar Cortright, direktor istraživačkog centra Langley.
Cisterna je bačena pet godina prije leta Apolla 13 i nitko nije shvatio da je odzračna cijev na spremniku s kisikom bila postavljena izvan položaja. Nakon odbrojavanja demonstracijskog testa (CDDT) provedenog 16. ožujka 1970. kada su testirani svi sustavi dok je svemirska letjelica Apollo 13 sjedila iznad rakete Saturn V na pločici za lansiranje, hladni tekući kisik se neće isprazniti iz spremnika kisika 2 kroz ona promašena ventilacijska cijev.
Normalan pristup bio je korištenje plinovitog kisika kako bi se tekući kisik izbacio iz spremnika kroz odzračnu cijev. Budući da to nije radilo, tehničari su odlučili da će najjednostavniji i najbrži način isprazniti tekući kisik bilo da ga prokuhaju pomoću grijača u spremniku.
"U svakom su spremniku s kisikom grijači i ventilator s kotačima", objasnio je Woodfill. „Grijač i ventilator (miješalica) ohrabrili su dio hladne tekućine 02 da se pretvori u plin visokog tlaka 02 i uđe u gorivne ćelije. Ventilator poznat i kao krio-miješalica je punjena svaki put kad je grijač bio uključen. Ventilator je služio za miješanje tekućine 02 kako bi se osiguralo da je ujednačena gustoća. "
Da bi zaštitili grijač od pretjeranog zagrijavanja, uređaj nalik prekidaču koji se naziva relej isključio je snagu grijača kad god je temperatura prešla 80 stupnjeva F. Također, postojao je mjerač temperature koji su tehničari na zemlji mogli nadzirati ako temperatura prelazi 80 stupnjeva F.
Izvorni svemirski brod Apollo radio je na 28 volti električne energije, ali nakon požara 1967. na Launchpad za Apollo 1, električni sustavi svemirske letjelice bili su modificirani kako bi podnijeli 65 volti iz vanjske opreme za ispitivanje na zemlji. Nažalost Beech, proizvođač spremnika nije uspio promijeniti ovaj spremnik, a sigurnosni prekidač grijača i dalje je postavljen za rad od 28 volti.
"Kad je grijač bio uključen da odzrači rezervoar, viši napon je" spojio "kontakte releja tako da prekidač nije mogao isključiti napajanje kad temperatura spremnika pređe 80 stupnjeva F (27 C)", rekao je Woodfill.
Uz to, mjerač temperature na zemaljskoj ispitnoj ploči popeo se na samo 29 ° C na 88 stupnjeva F, tako da nitko nije bio svjestan ove prekomjerne vrućine.
"Kao rezultat", rekao je Woodfill, "grijač i žice koje su ga napajale dostigle su procijenjene temperature od oko 1000 stupnjeva F. (538 ° C), dovoljno vruće da rastope teflonsku izolaciju na žicama grijača i ostave dijelove gole , Gole žice znače potencijal kratkog spoja i eksplozije, budući da su ove žice uronjene u tekući kisik. "
Zbog toga što je spremnik pao i jer njegov dizajn grijača nije ažuriran za rad od 65 volti, spremnik je bio virtualna bomba, rekao je Woodfill. U bilo kojem trenutku na te grijače primijenjena je snaga za miješanje tekućeg kisika u spremniku, bila je moguća eksplozija.
U 55:54:53 Vrijeme prolaska misije (MET), od ekipe se tražilo da izvrši miješanje spremnika s kisikom. Tada su oštećene žice u spremniku za kisik 2 kratko završile i izolacija se zapalila. Rezultirajući požar ubrzano je povećao tlak prekoračenja nominalne granice od 1000 psi (7 MPa), a spremnik ili kupola spremnika nisu uspjeli.
No, vratimo se senzoru količine u spremniku kisika 2. Iz nerazumljivog razloga, tijekom ranog dijela leta Apollo 13, senzor nije uspio. Prije pokretanja, senzor količine Tank 2 nadzirao je ugrađenim telemetrijskim sustavom i očito je radio savršeno.
"Neuspjeh ove sonde u svemiru je možda najvažniji razlog što je posada Apolla 13 živjela", rekao je Woodfill.
Evo objašnjenja zašto Woodfill to tvrdi.
Woodfill-ovo istraživanje Apolla 13 pokazalo je da standardni operativni postupak (SOP) zahtijeva da kontrola misije zahtijeva miješanje kriosa približno svaka 24 sata. Za misiju Apollo 13, prvo je uzbuđenje došlo 24 sata nakon misije (23:20:23 MET). Obično se sljedeći kriomutriranje ne bi zvao tek 24 sata kasnije. Postupak grijanja-cryo miješanja izveden je kako bi se osigurala točnost mjerača količine i pravilan rad sustava uklanjanjem O2 stratifikacije. Senzor je čitao preciznije jer je miješanje učinilo tekući kisik ujednačenijim i manje slojevitim. Nakon prvog miješanja, naznačeno je 87% preostale količine kisika, što je malo ispred očekivanja. Sljedeće miješanje uslijedilo je dan kasnije, oko 46:40 MET.
U vrijeme drugog grijanja, grijanja, senzor količine kisika 2 nije uspio. Analiza istražnog odbora nakon misije pokazala je da neuspjeh nije povezan s golim žicama grijača.
Gubitak sposobnosti praćenja količine kisika 2, uzrokovao je nadzor misije radiju posade: "(Budući da senzor količine nije uspio), tražit ćemo da miješate kriomice svakih šest sati kako bismo utvrdili koliko je 02 spremnik 2. "
Međutim, kontrola misije odlučila je izvršiti određenu analizu situacije u tenku 2, pozivajući na još jedno uzbuđenje, ne u 53 sata MET, nego u 47:54:50 MET, i još jedno u 51:07:41. Budući da je drugi spremnik kisika, spremnik 1, pokazao nizak tlak, oba spremnika su miješana u 55:53.
"Odbrojite broj strelica od pokretanja", rekao je Woodfill. „1. u 23:20:23, 2. u 46:40, 3. u 47:54:50, 4. u 51:07:44 i 5. u 55:53. Bilo je pet primjena struje do onih golih žica grijača. Posljednja tri dogodila su se u periodu od samo 8 sati, a ne 72 sata. Da nije bilo prijetećeg kvara količinske sonde Tank 2 i niskog tlaka u O2 Rezervoaru 1, to ne bi bilo slučaj. "
Woodfill je objasnio da svatko tko je analizirao kvarove hardvera razumije da sve češće i kraće razdoblje između operacija promašene komponente ubrzava krajnji neuspjeh. NASA provodi testiranje otpornosti na stres na stotinama električnih sustava koristeći ovaj pristup. Češća uključenja u kraćim intervalima potiču kvar grešaka prije.
Kratki spoj u spremniku kisika 2 nakon petog krio-miješanja grijača rezultirao je eksplozijom spremnika kisika Apollo 13 2. Ako se normalan slijed strujanja odvijao u intervalima od 24 sata, a do kvara je došlo nakon petog miješanja, eksplozija bi se dogodio nakon što lunarni modul, brod za spašavanje, više nije bio dostupan.
"Tvrdim da je neispravnost senzora količine bila slučajna i uvjeren sam da će zemlja biti prisutna i puniti gorivo u vrijeme katastrofe", rekao je Woodfill.
5 aktiviranja grijača u periodima od 24 sata iznosi MET od 120 sati.
"Lunarna zemlja trebala bi za Mjesec otići u 103.5 sati," rekao je Woodfill. "U 120 sati nakon misije, posada Lovell-a i Haise probudila bi se iz razdoblja spavanja, obavila svoj prvi mjesečni hod u osam sati prije. Oni će hitno nazvati Jacka Swigerta i / ili Kontrolu misije da nešto nije u redu s brodom Majke koji orbitira oko Mjeseca. "
Nadalje, zaključio je Woodfill, analiza problema Swigertovih brodova vjerojatno bi bila zamračena nepostojanjem njegovih dvaju članova posade na mjesečevoj površini. Dodatni problemi za kontrolu misije bili bi prekid komunikacije svaki put kad bi zapovjedni brod krenuo iza Mjeseca, prekidajući telemetriju tako ključnu za analizu neuspjeha. Kad bi postalo očigledno, kriogeni sustav više neće proizvoditi kisik, vodu i električnu energiju, oni akumulatorski uređaji za hitne slučajeve aktivirali bi se. Vjerojatno bi kontrola misije naredila prekid lunarne zemlje ranije, ali to bi, naravno, bilo uzaludno. Da se faza uspona malog landera preplovila i spojila s osiromašenim CM-om, čitav životni vijek potpornog potrošnog materijala ostao bi na Mjesecu.
"Noća bi mora posada Apolla 13 rekla posljednje oproštaj sa svojim obiteljima i prijateljima", rekao je Woodfill. "Može se samo nagađati kako je kraj mogao doći."
A vjerojatno ne bi bilo ni Apolona 14, 15, 16 i 17 - barem ne jako dugo vremena.
Drugi aspekt vremena eksplozije koji je Woodfill smatrao je, zašto tenk nije eksplodirao na Launchpadu?
Nakon 16. ožujka CDDT nije bilo planiranja dodatnih „pokretanja snage“ ili ispitivanja. Međutim, nije rijetkost da se izvrši ponovna provjera prije pokretanja.
"Jedna takva ponovna provjera lako bi mogle biti ovi krugovi grijača, jer su korišteni na nestandardni način ispražnjenja kisika iz krio spremnika nakon demonstracijskog testa odbrojavanja (CDDT) nekoliko tjedana ranije", rekao je Woodfill. "Ovakvi ponovni postupci često se događaju iz nebrojenih razloga. Unatoč kompromitiranom sustavu za Apolon 13 nije se dogodio ništa dok brod nije bio na sigurnom putu prema Mjesecu. "
Međutim, takav rutinski ponovni test koji uključuje krio miješanje nesvjesno bi ugrozio lansirno vozilo, pomoćne osobe ili astronautsku posadu.
Ili, ako senzor količine nije uspio na terenu, vjerovatno bi istu vrstu pucanja problema, koju su napravili kontrola misije i posada Apollo 13, izveli zemaljski tim KSC-a.
Da senzor tada nije uspio, izvršio bi se niz aktiviranja / miješanja grijača da se napravi problem za pucanje uređaja.
"Naravno, rezultat bi bio ista vrsta eksplozije gotovo 55 sati 55 minuta nakon lansiranja", rekao je Woodfill. "Na terenu je eksplozija Apollo 13 mogla oduzeti život Lovellu i posadi da je došlo do rješavanja problema dok je posada čekala lansiranje."
Da je rješavanje problema bilo ranije, uz nekoliko pokretanja / miješanja grijača tijekom dana prije lansiranja, rekao je Woodfill, "užasan gubitak života uslijedio bi, potencijalno, s mnoštvom odabranih zrakoplovnih svemirskih radnika Kennedy Space Center koji hrabro pokušavaju riješiti problem. A visoki trideset i šesti sprat Saturn 5 srušio bi se u zemlju u vatrenu kuglu koja podsjeća na onu propasti američke rakete Vanguard u prosincu 1957. "
"Da, činjenica da senzor količine količine Oxygen Tank 2 nije uspio na lansirnoj pločici, ali nije uspio početkom leta, bila je jedna od dodatnih stvari koja je spasila Apollo 13."
Dodatni članci iz ove serije koji su sada objavljeni:
Dio 4: Rani ulazak u Lander
