Az eredeti, öt évvel ezelőtti sorozatunkban, a „13 dolog, amely megmentette az Apollo 13-ot” című sorozatban, az első tárgyalt tárgy a robbanás időzítése volt. Ahogyan a NASA mérnöke, Jerry Woodfill elmondta nekünk, hogy ha a tartály repedni fog, és a legénység túlélné a próbát, akkor a robbanás nem lehetett volna jobb időben megtörténni.
Egy korábbi robbanás a misszióban (feltételezve, hogy az akkor történt, amikor az Apollo 13 elhagyta a Föld pályáját) annyit jelentett volna, hogy a Földre való visszatéréshez szükséges távolság és idő olyan nagy lenne, hogy nem lenne elegendő energia, víz és oxigén a a legénység, hogy túlélje. Később egy robbanás történt, talán azután, hogy Jim Lovell és Fred Haise űrhajósok már a holdfelszínre ereszkedtek, és a három legénység tagjai nem tudták volna használni a holdcsónakot mentőcsónakként. Ezenkívül a két űrhajó valószínűleg nem lett volna képes egymáshoz dokkolni, és a leszállási szakaszban a Holdon maradt fogyóeszközök (akkumulátorok, oxigén stb.) Nélkülözhetetlen törekvés lenne.
Most, a következő sorozatunk első cikkében, a „13 TOVÁBBI DOKUMENTUM, amely megmentette az Apollo 13-ot” című cikkünkben újra megvizsgáljuk ezt az időzítést, de részletesebben megvizsgáljuk, miért történt a robbanás akkor, amikor megtörtént, és hogyan befolyásolta a mentést a legénység A válasz az Oxygen Tank 2 nyomásérzékelőjének meghibásodásával rejlik, amely a robbanást okozó tartály nem szigetelt vezetékeivel kapcsolatos kérdés.
A legtöbb, akik ismerik az Apollo 13 történetét, megismerik a robbanás okát, amelyet később egy Edgar Cortright, a Langley Kutatóközpont igazgatója vezette balesetet vizsgáló bizottság határozott meg.
A tartályt öt évvel az Apollo 13 repülése előtt dobták le, és senki sem vette észre, hogy az oxigéntartályon lévő szellőzőcső elakad az igazításból. A visszaszámláló teszt (CDDT) után, amelyet 1970. március 16-án végeztünk, amikor az összes rendszert teszteltük, miközben az Apollo 13 űrhajó a Saturn V rakéta tetején ült az indítópulton, a hideg folyékony oxigén nem ürülne ki a 2. oxigéntartályból az a hibás szellőzőcső.
A szokásos megközelítés gáznemű oxigén felhasználása volt, hogy a folyékony oxigént a tartályból a szellőzőcsövön keresztül tolja ki. Mivel ez nem működött, a műszaki szakemberek úgy döntöttek, hogy a folyékony oxigén ürítésének legegyszerűbb és leggyorsabb módja az, ha azt a tartályban lévő fűtőberendezésekkel forralják fel.
„Minden oxigéntartályban melegítők és egy lapátkerék-ventilátor volt” - magyarázta Woodfill. „A fűtőberendezés és a ventilátor (keverő) készülék arra ösztönözte a 02 hideg folyadék egy részét, hogy váljon magasabb nyomású 02 gázzá, és áramoljon az üzemanyagcellákba. A krio-keverőnek is nevezett ventilátort a fűtőberendezés minden egyes tápfeszültségével táplálták. A ventilátor a 02 folyadék keverésére szolgált annak biztosítása érdekében, hogy egyenletesen sűrűsége legyen. "
A melegítő túlságosan melegétől való védelme érdekében a relének nevezett kapcsolószerű eszköz kikapcsolta a fűtőkészüléket, amikor a hőmérséklet meghaladja a 80 fokot. Ezenkívül volt egy hőmérsékletmérő, amelyet a földi technikusok megfigyelhetnek, ha a hőmérséklet meghaladja a 80 fokot.
Az eredeti Apollo űrhajó 28 volt áramon működött, de az 1967-es tüzet követően az Apollo 1 Launchpad-on az Apollo űrhajó elektromos rendszereit úgy módosították, hogy 65 V-ot kezeljenek a külső földi tesztkészülékről. Sajnos bükk, a tartály gyártója nem tudta kicserélni ezt a tartályt, és a fűtőberendezés biztonsági kapcsolója még mindig 28 voltos működésre volt állítva.
"Amikor a fűtőberendezést a tartály szellőztetése céljából hajtották végre, a nagyobb feszültség" megolvasztotta "a relé érintkezőit, így a kapcsoló nem tudta kikapcsolni az energiát, amikor a tartály hőmérséklete meghaladta a 80 fokot F (27 C)" - mondta Woodfill.
Ezenkívül a talaj tesztpanelén a hőmérséklet-mérő csak 29,5 ° F-ra emelkedett, tehát senki sem volt tudatában erre a túlzott hőre.
„Ennek eredményeként - mondta Woodfill - a fűtőberendezés és az ahhoz fűtött vezetékek elérte a becsült hőmérsékletet mintegy 538 ° C (kb. 1000 fok) körül, amely elég meleg ahhoz, hogy megolvassza a teflon szigetelést a fűtővezetékeknél, és részüket csupaszra hagyja. . A csupasz vezetékek rövidzárlatot és robbanást jelentenek, mivel ezeket a vezetékeket a folyékony oxigénbe merítették. "
Mivel a tartályt leejtették, és mivel a fűtőkészülék szerkezetét nem frissítették 65 voltos működésre, a tartály virtuális bomba volt - mondta Woodfill. Bármikor, amikor energiát adtak azokra a melegítőkre, hogy keverjék a tartály folyékony oxigént, robbanás lehetséges.
55:54:53 órakor a misszió eltelt idő (MET) után a személyzetet felkérték, hogy keverje össze az oxigéntartályokat. Ekkor az Oxygen Tank 2 sérült huzaljai megszakadtak és a szigetelés meggyulladt. Az így létrejövő tűz gyorsan megnöveli a nyomást a névleges 1000 psi (7 MPa) határértéknél, és a tartály vagy a tartály kupola meghibásodott.
Visszatérve az Oxygen Tank 2. mennyiségérzékelőjéhez. A még nem érthető okból az Apollo 13 repülés korai szakaszában az érzékelő meghibásodott. A bevezetés előtt a Tank 2 mennyiségérzékelőt a fedélzeti telemetriai rendszer figyelték, és nyilvánvalóan tökéletesen működött.
"Ennek az érzékelőnek az űrben való meghibásodása talán a legfontosabb ok, amiért az Apollo 13 legénysége él" - mondta Woodfill.
Itt található a magyarázat, hogy miért állítja Woodfill ezt az állítást.
A Woodfill Apollo 13 kutatása azt mutatta, hogy a szokásos működési eljárás (SOP) megköveteli, hogy a misszióvezérlés körülbelül 24 óránként keverje a kristályokat. Az Apollo 13 misszió esetében az első keverés körülbelül 24 órával történt a misszióban (23:20:23 MET). Rendszerint a következő krio-keveréket csak 24 órával később kell megindítani. A melegítő-krio keverési eljárást annak érdekében hajtottuk végre, hogy a mennyiségi mérőeszköz pontosságát és a rendszer megfelelő működését az O2 rétegződésének kiküszöbölésével biztosítsák. Az érzékelő pontosabban olvasta, mert a keverés a folyékony oxigént egységesebbé és kevésbé rétegezetté tette. Az első keverés után 87% -os maradék oxigénmennyiséget jeleztek, egy kicsit a várakozás előtt. A következő keverés egy nappal később történt, körülbelül 46:40 MET.
A második fűtőtest-krio-keverés idején az Oxygen Tank 2 mennyiségi érzékelője meghibásodott. A vizsgálóbizottság által a kiküldetés utáni elemzés rámutatott, hogy a hiba nem kapcsolódott a fűtött fűtővezetékekhez.
Az Oxygen Tank 2 mennyiségének ellenőrzésére való képesség elvesztése miatt a rádió küldte a misszióvezérlőt a legénység számára: „(Mivel a mennyiség-érzékelő meghibásodott), azt fogjuk kérni, hogy hat óránként keverje meg a kriozoszt, hogy segítsen felmérni, hogy mennyi a 02 2. tartály. ”
A Mission Control azonban úgy döntött, hogy valamilyen elemzést készít a 2. tartály helyzetéről azáltal, hogy újabb keverésre szólít fel, nem 53 óra MET-nél, hanem 47:54:50 MET-en és még újabb 51:07:41-en. Mivel a másik oxigéntartály, az 1. tartály alacsony nyomást jelez, mindkét tartályt 55:53 hőmérsékleten kevertük.
- Számoljuk meg a bevezetés óta bekövetkezett elakadások számát - mondta Woodfill. „1. 23:20:23, 2. 46:40, 3. 47:54:50, 4. 51:07:44 és 5. 55:53. Öt áramot alkalmaztunk ezekre a csupasz fűtővezetékekre. Az utóbbi három csak 8, nem 72 óra időtartam alatt zajlott le. Ha nem történt volna a 2. tartály mennyiségi szonda nem veszélyes meghibásodása és az O2 1. tartály alacsony nyomása miatt, akkor nem lett volna ez a helyzet. ”
Woodfill elmondta, hogy bárki, aki elemezte a hardverhibákat, megérti, hogy a hibás alkatrész műveletei közötti gyakori és rövidebb időtartam felgyorsítja a végső hibát. A NASA ennek a megközelítésnek a segítségével több száz elektromos rendszeren végez stressztesztet. A gyakori bekapcsolások rövidebb időközönként arra ösztönzik a hibás rendszereket, hogy hamarabb meghibásodjanak.
Az ötödik melegítő-krio-keverés utáni rövidzárlat a 2. oxigéntartályban az Apollo 13 2. oxigéntartályának robbantását eredményezte. Ha a normál szüneteltetési sorozatot 24 órás időközönként hajtották végre, és a hiba az ötödik keverés után jött létre, a robbanás akkor fordult elő, ha a holdmodul, a mentőcsónak már nem volt elérhető.
"Úgy vélem, hogy a mennyiségi érzékelő hibája sikertelen volt, és biztosítékot kaptam arra, hogy a földi tartály jelen van és teljes mértékben üzemanyaggal jár a katasztrófa idején" - mondta Woodfill.
Az öt fűtőberendezés 24 órás periódusban 120 órás MET értékű.
"A holdi leszállás 103,5 órával indult volna a Hold felé a misszióba" - mondta Woodfill. „A misszió befejezésekor 120 órával Lovell és Haise legénysége felébredt volna alvásidejük alól, miután nyolc órával korábban befejezték az első holdjáratot. Sürgõ hívást kapnak Jack Swigert-tõl és / vagy a Mission Control-tól, hogy valami hibás az Anya hajója körüli körpályán.
Ezenkívül Woodfill feltételezte, hogy Swigert hajója problémáinak elemzését valószínűleg eltakarja az a tény, hogy két legénységtársa nincs a Hold felszínén. A misszióvezérlés számára további problémákat jelentett volna a kommunikáció megszakítása, amikor a parancsnok a Hold mögé ment, megszakítva a telemetriát, amely elengedhetetlen a kudarc elemzéséhez. Amikor nyilvánvalóvá vált, a kriogén rendszer már nem termel oxigént, vizet és elektromos energiát, a parancsmodul vészelemei aktiválódtak volna. Valószínű, hogy a Mission Control korábban elrendelte volna a hold-landoló megszakítását, de természetesen hiábavaló lett volna. Ha az apró landoló felemelkedési szakaszát kiosztanák és lehorgonyoznák a kimerült CM-vel, az életet támogató ereszkedési fogyóeszközök a Holdon maradnának.
"A rémálom azt jelentené, hogy az Apollo 13 legénysége elmondta utolsó búcsút családjaikkal és barátaival" - mondta Woodfill. "Csak azt tudhatjuk, hogy a végére hogyan került volna sor."
És valószínűleg nem lett volna Apolló 14, 15, 16 és 17 - legalábbis nem nagyon hosszú ideig.
A robbanás időzítésének egy másik aspektusa, amelyet Woodfill figyelembe vett, miért nem robbant fel a tartály a Launchpadon?
A március 16-i CDDT után nem terveztek további „bekapcsolást” vagy teszteket. Nem ritka azonban, hogy az indítást megelőző újbóli hitelesítést hajtják végre.
"Lehetséges, hogy egy ilyen újbóli ellenőrzés ezek a fűtőkörök voltak, mivel ezeket nem szabványos módon használták az oxigén ürítéséhez a krio-tartályokból a hetes korábbi visszaszámláló teszt (CDDT) után" - mondta Woodfill. „Az ilyen újragondolások gyakran számtalan ok miatt fordulnak elő. Az Apollo 13-nak a kompromittált rendszer ellenére semmi sem történt meg, amíg a vízi jármű biztonságosan nem volt úton a Holdra. ”
Egy ilyen, a krio-keverést magában foglaló rutin újbóli vizsgálat öntudatlanul veszélybe sodorta a hordozórakétát, a támogató személyeket vagy az űrhajós személyzetét.
Vagy ha a mennyiségi érzékelő meghibásodott a földön, akkor valószínűleg ugyanazt a hibaelhárítást, amelyet a Mission Control és az Apollo 13 legénysége végezte el, a KSC földi csapata hajtotta végre.
Ha az érzékelő akkoriban meghibásodna, a fűtőelem működtetésének / keverésének sorozata lett végrehajtva a készülék hibaelhárítására.
"Természetesen az eredmény ugyanolyan robbanás lett volna, csaknem 55 órával 55 perccel az indítás után" - mondta Woodfill. "A földön az Apollo 13 robbanás megtehetett volna Lovell és a legénység életét, ha hibaelhárítás történt volna, miközben a legénység várakozásra vár."
Ha a problémamegoldást korábban elvégezték volna, a fűtés beindítását megelőző napokban több fűtőberendezéssel / keveréssel, Woodfill elmondta: „A szörnyű életvesztéshez valószínűleg sorozatosan elkötelezett számú Kennedy Space Center légiközlekedési munkatárs bátorul megpróbálta volna javítsa ki a problémát. És a harminc hat emelettel bíró Saturn 5 földre esett volna egy tűzgömbben, amely az amerikai Vanguard rakéta 1957. decemberi pusztulását emlékezteti. ”
"Igen, az a kiegészítő tény, hogy az Apollo 13 megmentette az a tény, hogy az Oxygen Tank 2 mennyiségi érzékelő nem bukott el az indítópulton, hanem a repülés elején meghibásodott."
További cikkek ebben a sorozatban, amelyeket már közzétettek:
4. rész: Korai belépés a tartományba
