Nota: per celebrare il 40 ° anniversario della missione Apollo 13, per 13 giorni, Space Magazine presenterà "13 cose che hanno salvato Apollo 13", discutendo i diversi punti di svolta della missione con l'ingegnere della NASA Jerry Woodfill.
La rottura e l'esplosione della bombola di ossigeno dell'Apollo 13 hanno paralizzato il veicolo spaziale, mettendo in pericolo la vita dell'equipaggio e rendendo un atterraggio sulla Luna non un'opzione. Ma sorsero altri problemi col progredire del pericoloso volo. Mantenere la navicella spaziale sulla giusta traiettoria è stata una grande sfida per il controllo della missione, in particolare per l'equipaggio. Normalmente, i computer della nave consentivano gran parte della navigazione, ma a causa della perdita del modulo di servizio come fonte di energia elettrica, anche le funzioni di navigazione di backup e targeting non erano disponibili. La batteria scarica del Lander ha richiesto lo spegnimento del suo computer di guida. Gli astronauti dovevano anche usare un sestante di bordo per confermare la loro posizione avvistando le stelle, in modo simile a come navigavano gli antichi marinai. "Ci sono trentasette stelle - e uno è il sole", ha detto l'ingegnere Apollo Jerry Woodfill, "che ha fornito un modo preciso di allineare la piattaforma informatica del veicolo spaziale per consentire agli astronauti di farsi strada attraverso i cieli".
Ma l'esplosione del serbatoio aveva avvolto la nave spaziale Apollo 13 di detriti. Il comandante Jim Lovell e il suo equipaggio non sono stati in grado di discernere le stelle dalle particelle che brillavano alla luce del sole. "La situazione era, senza la possibilità di vedere le stelle, non si poteva navigare", ha detto Woodfill.
Ma la NASA aveva un piano di navigazione di backup, grazie a un perspicace impiegato dell'appaltatore della NASA. Questo nuovo modo di navigare era stato provato solo una volta nello spazio. E per coincidenza, l'astronauta che lo usò fu Jim Lovell, durante il suo precedente volo - Apollo 8 - che orbitò attorno alla Luna nel dicembre del 1968.
Un dipendente di TRW - che era l'appaltatore di molti sistemi e procedure di navigazione per la NASA - un giorno ha pensato a un insolito piano di navigazione di backup. "Questo compagno è un mio amico e vicino di casa", ha detto Woodfill, "e secondo il suo racconto per me, ha detto che un giorno gli è venuto in mente un pensiero sugli astronauti dell'Apollo che usano le stelle per navigare. E se le stelle non potessero essere viste? Ora, era altamente improbabile, poiché non ci sono nuvole, nebbia o fumo per nascondere le stelle alla visione degli astronauti. Tuttavia, il pensiero semplicemente non cesserebbe. Presto mi è venuta in mente un'idea di follow-up. Perché non usare il terminatore della Terra? "
Il terminatore è la linea che delinea tra notte e giorno sulla Terra; dove splende il sole e dove è buio.
L'amico di Woodfill ha capito la geometria e ha scritto un programma per computer per convalidare l'idea. Ha presentato la proposta al consiglio di navigazione, che ha approvato la tecnica in modo che fosse inserita nei computer del Centro di controllo della missione.
Attraverso circostanze insolite, e ciò che si potrebbe chiamare accadimento, Lovell ha sperimentato il piano di backup durante Apollo 8.
Lovell è stato il navigatore della prima missione con equipaggio in orbita attorno alla Luna. Ha preparato un avvistamento di stelle in preparazione al ritorno sulla Terra ed ha inserito le coordinate nel computer primitivo della navicella spaziale Apollo usando il "DSKY" (display e tastiera). Invece di premere il tasto ENTR (invio), ha inavvertitamente premuto il tasto CLR (cancella) adiacente cancellando l'intero allineamento di navigazione.
"Lovell si è consultato con Mission Control per ripetere l'avvistamento di stelle sestanti", ha detto Woodfill, "e qualcuno ha capito che questa sarebbe stata un'opportunità per testare il" sedile dei pantaloni "di backup per navigare usando il terminatore della Terra. E ha funzionato! Ma poi tutti se ne sono dimenticati, fino a quando ... indovina quando?
Inizialmente, l'equipaggio dell'Apollo 13 è stato in grado di utilizzare il Sole come "marker" per aiutare a guidare la navicella spaziale per confermare che erano sulla strada giusta, e sono stati in grado di sparare i motori LM per le correzioni di rotta utilizzando la piattaforma di guida trasferita dal Modulo di comando.
Ma mentre Apollo 13 tornava sulla Terra, gli agenti di Reentry (RETRO) e Guidance, Navigation and Control (GNC) che guardavano l'analisi della traiettoria notarono che l'astronave stava arrivando in modo troppo “superficiale”, cioè Apollo 13 era diretto a saltare fuori l'atmosfera e fuori nello spazio per sempre. Qualcosa sembrava "far esplodere" il veicolo spaziale fuori rotta. Successivamente, è stato scoperto che il vapore di raffreddamento proveniente dal lander era responsabile. Dato che nessun lander era stato presente per precedenti missioni in un viaggio di ritorno dalla Luna, un misterioso "vento" non era mai stato incontrato prima del rientro sulla Terra.
Era necessaria un'altra bruciatura, ma non sarebbe stato disponibile alcun aiuto dal sistema di guida, poiché alimentare il sistema di guida del lander, i suoi giroscopi, il computer, ecc. Avrebbe consumato troppa energia elettrica.
Ecco dove l'approccio di navigazione di backup che Lovell ha sperimentato su Apollo 8 è venuto in soccorso.
"Se si potesse usare un approccio basato sulla" resa dei conti ", non sarebbe necessaria l'elettricità", ha affermato Woodfill. "Basta puntare correttamente il veicolo, avviare il motore e arrestarlo in base al tempo prescritto dal Mission Control per il suo funzionamento." Lovell osservò la linea di terminazione della Terra e controllò la "imbardata" della navicella spaziale, Haise controllava il "beccheggio" e Swigert lo cronometrò con il suo accurato orologio Omega Speedmaster.
Il rapporto di navigazione per Apollo 13 lo descrive in questo modo:
“Le cuspidi del terminatore terrestre sono state posizionate sull'asse Y del COAS. La parte illuminata della Terra fu posta nella parte superiore del reticolo. L'atteggiamento del pitch è stato raggiunto posizionando il Sole nella parte superiore dell'AOT (vedi sotto). Questa procedura ha puntato l'asse LM + Z sulla Terra e ha allineato l'asse LM + X retrogrado lungo l'orizzontale locale. È stato eseguito un allineamento dell'asse del corpo AGS, seguito dal passaggio dell'AGS alla modalità di mantenimento dell'attitudine automatica. È stata eseguita una manovra per bruciare l'atteggiamento, seguita da un altro allineamento dell'asse del corpo. "
Woodfill ha detto che gli è piaciuta la rievocazione di Hollywood della procedura nel film "Apollo 13". Sebbene le rotazioni dei veicoli spaziali attorno al cielo siano totalmente esagerate, la scena in cui Tom Hanks, Bill Paxton e Kevin Bacon installano ed eseguono l'ustione del terminatore è generalmente accurata.
Basti dire che la procedura ha funzionato per i film drammatici di Hollywood, ma, soprattutto, ha funzionato per salvare le vite di Lovell, Haise e Swigert.
Domani, parte 6: fuoco
Altri articoli della serie "13 cose che hanno salvato Apollo 13":
introduzione
Parte 3: il morbillo di Charlie Duke
Parte 4: utilizzo di LM per la propulsione
Parte 5: arresto inspiegabile del motore centrale di Saturno V.
Parte 7: The Apollo 1 Fire
Parte 8: il modulo di comando non è stato interrotto
Anche:
Altre domande del lettore su Apollo 13 con risposta di Jerry Woodfill (parte 2)
Final Round of Apollo 13 Domande a cui Jerry Woodfill risponde (parte 3)
