L'incidente dell'Apollo 13 ha paralizzato il veicolo spaziale, eliminando i due serbatoi di ossigeno principali nel modulo di servizio. Ma avere troppo anidride carbonica (CO2) è diventato rapidamente un problema.
Il modulo lunare, che veniva usato come scialuppa di salvataggio per l'equipaggio, aveva bombole di idrossido di litio per rimuovere la CO2 per due uomini per due giorni, ma a bordo c'erano tre uomini che cercavano di sopravvivere nella scialuppa di salvataggio LM per quattro giorni. Dopo un giorno e mezzo nel LM, i livelli di CO2 hanno iniziato a minacciare la vita degli astronauti, suonando allarmi. La CO2 proveniva dalle stesse esalazioni degli astronauti.
L'ingegnere della NASA Jerry Woodfill ha contribuito a progettare e monitorare i sistemi di attenzione e avvertimento Apollo. Uno dei sistemi monitorati dal sistema di allarme del lander era il controllo ambientale.
Come il monossido di carbonio, l'anidride carbonica può essere un "killer silenzioso" - non può essere rilevato dai sensi umani e può superare rapidamente una persona. All'inizio del loro lavoro nella valutazione del sistema di allarme per il sistema di controllo ambientale, Woodfill e i suoi collaboratori hanno compreso l'importanza di un sensore di CO2.
"La presenza di quel gas potenzialmente letale può essere rilevata solo da una cosa: un trasduttore di strumentazione", ha dichiarato Woodfill a Space Magazine. "Ho avuto un pensiero inquietante," Se non funzionasse, nessuno sarebbe a conoscenza del fatto che l'equipaggio sta soffocando sul proprio respiro. ""
Il compito del sensore era semplicemente quello di convertire il contenuto di anidride carbonica in una tensione elettrica, un segnale trasmesso a tutti, sia i controller di terra, sia il manometro della cabina.
"Il mio sistema aveva due categorie di allarmi, uno, una luce gialla per cautela quando l'astronauta poteva invocare un piano di backup per evitare un evento catastrofico, e l'altro, un'ambra indicazione di avvertimento di un imminente fallimento potenzialmente letale", ha spiegato Woodfill. "Poiché il contenuto di CO2 a bordo aumenta lentamente, il sistema di allarme è servito semplicemente a consigliare e avvisare l'equipaggio di cambiare i filtri. A tale scopo, avremmo impostato la soglia o il "livello di scatto" dell'elettronica del sistema di allarme ".
E subito dopo l'esplosione della bombola di ossigeno dell'Apollo 13, la valutazione dei sistemi di supporto vitale determinò che il sistema per rimuovere l'anidride carbonica (CO2) nel modulo lunare non lo stava facendo. I sistemi nei moduli di comando e lunari utilizzavano contenitori riempiti con idrossido di litio per assorbire CO2. Sfortunatamente gli abbondanti contenitori nel modulo di comando paralizzato non potevano essere utilizzati nell'LM, che era stato progettato per due uomini per due giorni, ma a bordo c'erano tre uomini che cercavano di sopravvivere nella scialuppa di salvataggio LM per quattro giorni: il CM aveva scatole metalliche quadrate mentre l'LM aveva quelli rotondi.
Come è stato dettagliato così bene da Jim Lovell nel suo libro "Lost Moon", e successivamente descritto in dettaglio nel film "Apollo 13", un gruppo di ingegneri guidato da Ed Smylie, che ha sviluppato e testato sistemi di supporto vitale per la NASA, ha costruito un filtro CO2 con giuntura sigillata per condotto, usando solo ciò che era a bordo del veicolo spaziale per convertire gli abbondanti filtri quadrati per funzionare nel sistema LM circolare. (Puoi leggere i dettagli del sistema e il suo sviluppo nella nostra precedente serie "13 cose".)
Inutile dire che la storia ebbe un lieto fine. Il comitato di revisione degli incidenti dell'Apollo 13 ha riferito che Mission Control ha fornito all'equipaggio ulteriori istruzioni per collegare cartucce aggiuntive quando necessario e che la pressione parziale di biossido di carbonio è rimasta al di sotto di 2 mm Hg per il resto del viaggio di ritorno sulla Terra.
Ma la storia di Jerry Woodfill e del sensore di CO2 può anche essere d'ispirazione per chiunque si senta deluso dalla propria carriera, in particolare nei settori STEM (scienza, tecnologia, ingegneria e matematica), sentendo che forse quello che stai facendo non è proprio importa.
"Penso che quasi tutti coloro che sono venuti alla NASA volessero essere un astronauta o un direttore di volo, e ho sempre pensato che la mia carriera fosse diminuita dal fatto che non ero un controllore di volo o un astronauta o addirittura un ingegnere di guida e navigazione", Woodfill disse. “Ero quello che veniva chiamato un ingegnere di strumentazione. Altri hanno detto che questo è il tipo di lavoro superfluo. "
Woodfill ha lavorato sui pannelli metallici dei veicoli spaziali che ospitavano gli interruttori e gli indicatori. "Probabilmente, un ingegnere meccanico potrebbe non trovare un lavoro così entusiasmante", ha detto, "e per pensare, una volta avevo studiato teoria dei campi, elettronica quantistica e altre discipline inefficaci come candidato di ingegneria elettrica Rice."
Più tardi, aggiungere allo scoraggiamento fu una conversazione con un altro ingegnere. "Il suo commento è stato: 'Nessuno vuole essere un ingegnere di strumentazione", ha ricordato Woodfill, "pensando che si tratti di un incarico senza uscita, meglio evitare se si vuole essere promossi. Sembrava che la strumentazione fosse vista come una sorta di "servitore servile" il cui umile lavoro era quello di servire gli utenti finali come radar, comunicazioni, energia elettrica e persino computer di guida. In effetti, gli utenti potrebbero incorporare altrettanto facilmente la strumentazione nei loro dispositivi. Quindi, non ci sarebbe bisogno di un gruppo autonomo di ragazzi di strumentazione. ”
Ma dopo alcuni cambiamenti nella gestione e nella forza lavoro, Woodfill è diventato il capo ingegnere del progetto di avvertenza e avvertenza del modulo di comando, nonché il responsabile Lunar Lander di attenzione e avvertenza - un lavoro che pensava che nessun altro desiderasse davvero.
Ma ha accettato il lavoro con gusto.
"Ho visitato con una dozzina o più gestori di articoli che il sistema di allarme ha monitorato per guasti", ha detto Woodfill. Ha convocato un team NASA-Grumman per valutare il modo migliore per avvertire di CO2 e altre minacce. “Avevamo bisogno di determinare a quale livello di soglia il sistema di allarme dovesse far scattare un allarme. Tutti i componenti devono funzionare, a partire dal sensore di CO2. Il segnale deve passare da lì attraverso l'elettronica di trasmissione, il cablaggio, raggiungendo in definitiva il mio "cervello" del mio sistema di allarme noto come Assemblea elettronica di avvertenza e di avvertimento (CWEA). "
E così, poche ore dopo l'esplosione dell'Apollo 13, il responsabile dell'ingegneria della missione convocò Woodfill nel suo ufficio.
"Voleva discutere del mio sistema di allarme che suonava allarmi di biossido di carbonio", ha detto Woodfill. "Ho spiegato la storia, presentandogli le curve di calibrazione del trasduttore di pressione parziale di CO2, mostrandogli ciò che questo dispositivo di strumentazione ci sta raccontando sulla minaccia per l'equipaggio."
Ora, ciò che Woodfill aveva considerato una volta banale era del tutto essenziale per salvare le vite di un equipaggio di astronauti dell'Apollo 13. Sì, la strumentazione era importante quanto qualsiasi sistema avanzato a bordo della nave di comando o del lander lunare.
"E, ho pensato, senza di esso, probabilmente, nessuno avrebbe saputo che l'equipaggio era in grave pericolo", ha detto Woodfill, "figuriamoci come salvarli. L'ingegneria della strumentazione non è stata una cattiva scelta professionale dopo tutto! "
Questo è un esempio dello sforzo di gruppo che ha salvato l'Apollo 13: che la persona che stava lavorando sul trasduttore anni prima era significativa quanto la persona che aveva inventato la geniale soluzione per nastro adesivo.
Ed è stata una delle cose aggiuntive che ha salvato l'Apollo 13.
Articoli aggiuntivi in questa serie:
Parte 4: Entrata anticipata nel Lander
