Per celebrare il 45 ° anniversario della missione Apollo 13, Space Magazine presenta "13 ALTRE cose che hanno salvato Apollo 13", discutendo i diversi punti di svolta della missione con l'ingegnere della NASA Jerry Woodfill.
Per la nostra puntata finale di questa serie di "13 Altre cose che hanno salvato Apollo 13", vedremo un evento che non è stato ampiamente affrontato, ma potrebbe essere stato uno degli scenari più cruciali che potrebbe essere terminato in un disastro e morte per l'equipaggio negli ultimi minuti del salvataggio.
Inizia con un generatore di energia elettrica atomico chiamato SNAP-27.
Questi progetti hanno consentito all'Apollo Lunar Surface Experiment Package (ALSEP) di operare sulla Luna per anni dopo che gli astronauti sono tornati sulla Terra. Furono schierati su Apollo 12, 14, 15, 16 e 17 e includevano sismometri e dispositivi per rilevare la polvere lunare e le particelle cariche nell'ambiente lunare.
SNAP sta per Sistemi Nucleari di potenza ausiliaria e il suo combustibile era plutonio-238 (Pu-238). Era un tipo di generatore termoelettrico radioisotopico (RTG) che fornisce energia elettrica per i veicoli spaziali convertendo il calore generato dal decadimento del combustibile al plutonio-238 in elettricità. Circa 8 libbre di plutonio furono usate per ogni missione e furono trasportate sulla Luna in una botte isolata termicamente attaccata al lato del Modulo Lunare.
"La botte era così forte e impervia che sparare il contenitore con un cannone contro un solido muro di mattoni non lo avrebbe rotto", ha detto l'ingegnere della NASA Jerry Woodfill.
Sfortunatamente, Woodfill ha aggiunto, poiché il clima politico per qualsiasi cosa atomica è diventato acerbo, l'applicazione dell'energia atomica all'esplorazione dello spazio è stata contrastata.
"Nonostante un notevole record di sicurezza atomica, una piccola ma potente coalizione politica si è opposta con successo a dispositivi innocui come il generatore Apollo SNAP-27 della NASA", ha dichiarato Woodfill. "Il fattore di paura attribuito al generatore di energia atomica Apollo della NASA si basava sulla minaccia di un'esplosione della piattaforma di lancio o di esagerate affermazioni secondo cui un incidente avrebbe contaminato l'atmosfera terrestre e alla fine avrebbe causato la morte di molti. È sorprendente che tali gruppi possano ignorare ovvie morti quotidiane nelle automobili e tuttavia allarmare il pubblico con false minacce atomiche ".
Woodfill ha affermato che l'opposizione agli RTG è stata molto sfortunata per il bene dell'esplorazione umana e robotica del sistema solare.
"La limitazione del tradizionale razzo alimenta il miglioramento della propulsione", ha detto, "e negli ultimi cinque decenni, sono stati fatti pochi progressi nel miglioramento dell'impulso specifico del motore a razzo noto come ISP".
Inoltre, da diversi anni la NASA si trova ad affrontare una carenza di RTG per alimentare veicoli spaziali robotici che limitano la portata e la durata delle missioni che vanno ai confini del nostro Sistema Solare.
Per Apollo 13, il dispositivo SNAP-27 avrebbe dovuto finire per rimanere sulla Luna, ma ovviamente il lander non è atterrato, quindi, insieme al generatore atomico, sarebbe rientrato nell'atmosfera terrestre e sarebbe finito da qualche parte sul nostro pianeta.
Non passò molto tempo dopo l'incidente dell'Apollo 13 che la NASA fu contattata dalla Atomic Energy Commission (AEC) su dove il LM sarebbe rientrato e bruciato nell'atmosfera terrestre.
Tuttavia, mentre l'Apollo 13 si avvicinava alla Terra, la loro rotta di volo continuava a deteriorarsi, nonostante gli sforzi dell'equipaggio. Come abbiamo discusso nella parte 9 di questa serie sul blocco del gimbal potenzialmente fatale, senza i propulsori dei moduli di comando e il sistema di navigazione del computer a governare, erano disponibili solo i lander, e volavano manualmente la pila di veicoli spaziali Apollo 13 paralizzata e mantenendola sulla traiettoria giusta è stata una grande sfida.
Woodfill ha affermato che qualsiasi "armeggiamento" con la geometria del rientro era del tutto sconsiderato considerando quanto erano diventati molto "incerti" l'angolo e il percorso di ingresso, ma i funzionari AEC stavano facendo pressione sui retro ufficiali circa l'orientamento necessario al rientro della LM per metterlo in una fossa profonda nell'Oceano Pacifico.
Woodfill ha affermato che dalla sua prospettiva di decenni di studio sulla missione, la necessità di "deep-six" il generatore SNAP-27 era quasi responsabile di avere il salvataggio dell'Apollo 13 in tragedia. C'era confusione tra quelli del controllo missione e dell'equipaggio sull'orientamento del veicolo spaziale al rientro. Tuttavia, Woodfill ha detto, un "errore" involontario di Lovell potrebbe aver effettivamente salvato l'equipaggio.
"C'è stato un dibattito significativo tra i due retro ufficiali più informati sull'eliminazione del lander lunare", ha detto. “Lo scenario del posizionamento della nave di comando per la jettison LM era così incerto che gli uomini avevano una visione esattamente opposta del risultato della selezione della posizione desiderata dagli scienziati AEC. Aggiunto al pericolo c'era il pennello di Lovell con "far incagliare la nave", cioè nel gimbal-lock cercando di compiacere l'AEC ".
Un documento di ricerca del 2009 per AIAA aggiunge informazioni sul pericolo di questi momenti prima dell'inizio di LM Jettison e dell'errore di Lovell. "I tentativi di eseguire analisi rapide in caso di emergenza di veicoli spaziali ad alta pressione e tempi critici possono portare a errori di analisi e conclusioni errate", si legge nel documento. “Ad esempio, l'astronave è stata manovrata con un atteggiamento di separazione LM / CM errato, ~ 45 gradi sul lato nord della pista terrestre CM piuttosto che i 45 gradi desiderati sul lato sud della pista terrestre CM. Questo atteggiamento era vicino al blocco gimbal CM IMU e al complicato pilotaggio manuale. "
Le trascrizioni delle missioni rivelano la confusione e le difficoltà incontrate dall'equipaggio. Mentre Lovell stava cercando di manovrare la pila nell'orientamento corretto per LM jettison, ha trasmesso:
Lovell: Abbiamo difficoltà a manovrare, Joe, senza metterlo in una sospensione cardanica ... Tuttavia, hai scelto un atteggiamento pessimo da separare.
Capcom: Beh, ci scusiamo. Prenditi il tuo tempo. Jim, abbiamo tempo adesso.
Lovell continuò a lottare mentre la nave si avvicinava continuamente alla serratura cardanica e metteva in dubbio la procedura:
Lovell: Houston, perché non posso rimanere in PGNS ATT HOLD per l'attesa LM?
Capcom: Aspetta, Jim.
Lovell: Voglio andare qui, Joe, per evitare di entrare in una sospensione cardanica. Ho la mascella a circa - direi di circa 50 gradi.
Capcom: Roger quello. Rimani fuori dalla serratura del gimbal e quel 45 ° non è critico - il fuori piano, cioè.
Ciò nonostante, un rapporto post-missione dell'Apollo 13 rivela che poco prima del jettison LM il Retro Ufficiale Chuck Deiterich informò il Direttore di volo che l'LM non era nell'orientamento corretto per la separazione. "I dati di telemetria hanno indicato che siamo stati imbardati di 45 gradi a nord invece di 45 gradi a sud", afferma il rapporto, quindi la nave era a 90 gradi dall'atteggiamento di imbardata prima del molo LM.
Tuttavia, la chiusura di LM era in corso e non c'era possibilità di usare i propulsori per cambiare atteggiamento. Il rapporto continua: “Non è stata intrapresa alcuna azione correttiva, poiché la separazione era di almeno 4.000 piedi all'interfaccia di ingresso e più probabilmente sarebbe stata di 8000 piedi o più. Pertanto, nessun tentativo è stato fatto per cambiare l'atteggiamento. "
"Poiché il computer di guida della LM manteneva l'atteggiamento di jettison, l'equipaggio non poteva più guidare l'assemblaggio fino al rilascio della LM", ha spiegato Woodfill. “E poi è sorto un evento terribilmente minaccioso. Al fine di preservare l'atteggiamento desiderato per assicurare che il plutonio SNAP-27 sia atterrato nell'oceano, il computer della LM stava spostando la piattaforma della nave di comando in una sospensione cardanica. Era troppo tardi per rientrare in LM. Il tempo di sbloccare i portelli sarebbe troppo grande. "
Ma nonostante la probabile perdita di controllo, in qualche modo l'LM fu espulso appena prima che il Modulo di comando raggiungesse il blocco cardanico.
"Se non fosse stato scoperto in seguito, Jim Lovell ha erroneamente posizionato l'atteggiamento a 90 gradi dalla posizione desiderata per il molo, un blocco del gimbal potenzialmente fatale sarebbe accaduto", ha detto Woodfill. "È stato come se, nonostante il disaccordo tra i retro esperti e la conseguente confusione tra il controllo della missione e l'equipaggio, e poi l'errore di Lovell, nessuna delle cause sbagliate dell'intero scenario risultasse nel temuto blocco gimbal. Inoltre, SNAP-27 è finito in una posizione ottimale nell'Oceano Pacifico. In effetti, due errori hanno fatto una ragione. La piattaforma di guida della capsula d'ingresso è diventata stabile e pronta per il rientro. "
Tuttavia, Deiterich ha dichiarato a Space Magazine che per quanto riguarda l'atteggiamento del jet LM, il punto di atterraggio non è stato fortemente influenzato dal nord o dal sud. Ma per assicurare la massima separazione durante l'ingresso, la direzione sud era in realtà opposta alla direzione nord che l'equipaggio avrebbe volato.
"Quando ho capito che si stavano chiudendo, ho detto a Kranz che avremmo acquistato l'atteggiamento attuale", ha detto Deiterich via e-mail. “La velocità di separazione in aereo è stata sufficiente per assicurare una ragionevole separazione a valle. Stavamo solo facendo attenzione. Sapere è perché abbiamo accettato l'atteggiamento di jettison. Mi sono ricordato del jett dello stadio A10 Ascent e di come la pressione tra il CM e l'ASC ha spinto via l'ASC, quindi ho scelto questo come un modo per gettare l'LM su A13. ”
Sia durante la missione che l'equipaggio hanno fatto il debriefing sull'argomento sconcertante di quella disposizione di SNAP-27 che ha causato confusione. Giorni dopo, durante il debriefing, l'equipaggio sembrò in perdita per capire cosa stesse succedendo riguardo all'insistenza del controllo a terra nell'assumere un orientamento del jet così particolare per il modulo lunare. In qualche modo, non sembravano consapevoli dei problemi con il generatore atomico SNAP-27, un problema che probabilmente non avrebbe minacciato la Terra ma in ogni modo avrebbe minacciato la vita di Lovell, Swigert e Haise.
"Eravamo molto vicini al gimbal lock", ha detto Lovell nel debriefing della missione. “Mi sono chiesto se l'atteggiamento di LM SEP fosse così critico. Era così critico essere in quell'atteggiamento, o sarebbe stato meglio stare lontano dalla serratura del gimbal nel CM? ”
Lovell era preoccupato di non avere alcun aiuto di backup durante la navigazione: i Body Mounted Attitude Gyros o i BMAG. "Non avevamo i BMAG accesi", ha detto Lovell nel debriefing. "Se fossimo entrati nella serratura del gimbal, avremmo dovuto ricominciare da capo."
Deiterich fu d'accordo, soprattutto perché l'equipaggio fu costretto a perdere tempo mentre il tempo per il rientro si avvicinava rapidamente. "Manovrare la LM con il CSM collegato non è stato facile", ha detto Deitrich via e-mail, "quindi Jim ha cercato di limitare al minimo le manovre fuori dall'aereo, una volta lì era riluttante ad allontanarsi e anche l'intero processo era nuovo di zecca e il tempo potrebbe quindi diventare un fattore ".
Woodfill ha dichiarato che l'intero team di Mission Control ha aiutato a salvare l'equipaggio: il EECOM (Emergency, Environmental, and Consumables Management) e il TELMU (Telemetry, Electrical, EVA Mobility Unit Officer) del lander che si occupava di veicoli spaziali ambientali e sistemi di alimentazione, e il ' Il team di Trench dell'ufficiale di dinamica di volo FIDO che era responsabile della traiettoria, l'ufficiale di guida e navigazione GUIDO che era incaricato di valutare la capacità delle imbarcazioni di governarsi sotto il controllo dell'astronauta e, infine, il RETRO la cui responsabilità stava entrando nell'atmosfera terrestre attraverso fuoco a razzo.
"Considerando la miriade di sfide dell'Apollo 13, sarebbe un disguido tra i gruppi se un voto fosse affine al voto per l'eccezionale" giocatore "in una partita di calcio del lunedì sera", ha detto. “Ma non vi è alcun dubbio in merito agli ultimi minuti del concorso che avrebbero vinto il voto. Sarebbe quest'ultimo gruppo che si occupa di orientamento e rientro. Ciò è particolarmente vero considerando il numero di volte in cui il gruppo ha contrastato la perdita di orientamento. Senza di loro, l'Apollo 13 avrebbe perso il gioco a causa del formidabile blocco cardanico dell'avversario. "
E cosa è successo a SNAP-27 dell'Apollo 13? Nel libro "Tredici: il volo fallito", Henry S.F. Cooper ha detto che il plutonio apparentemente è sopravvissuto al rientro ed è atterrato nella fossa Tonga a sud delle Figi nell'Oceano Pacifico, a circa 6-9 chilometri sott'acqua. La posizione esatta non è nota, ma il monitoraggio delle aree ha dimostrato che non è sfuggita alcuna radiazione.
Articoli precedenti in questa serie:
Parte 4: Entrata anticipata nel Lander