Apollo 13 (11–17 апреля 1970 года) была седьмой пилотируемой миссией в космической программе Apollo и третьей, предназначенной для посадки на Луну. Корабль был запущен из Космического центра Кеннеди 11 апреля 1970 года, но посадка на Луну была прервана после того, как кислородный баллон в служебном модуле (SM) разорвался через два дня после начала миссии, отключив его электрическую и жизнеобеспечивающую систему . Экипаж, поддерживаемый резервными системами на лунном модуле (LM), вместо этого обогнул Луну по окололунной траектории и благополучно вернулся на Землю 17 апреля. Миссией командовал Джим Ловелл , с Джеком Суайгертом в качестве пилота командного модуля (CM) и Фредом Хейзом в качестве пилота лунного модуля (LM). Суайгерт был поздней заменой Кена Мэттингли , который был отстранен от полетов после заражения краснухой .
Обычное перемешивание кислородного бака привело к воспламенению поврежденной изоляции проводов внутри него, что вызвало взрыв, в результате которого содержимое обоих кислородных баков SM вылетело в космос. [примечание 1] Без кислорода, необходимого для дыхания и выработки электроэнергии, двигательная установка и системы жизнеобеспечения SM не могли работать. Системы CM пришлось отключить, чтобы сохранить оставшиеся ресурсы для возвращения, что вынудило экипаж перейти в LM в качестве спасательной шлюпки. После отмены посадки на Луну диспетчеры миссии работали над тем, чтобы вернуть экипаж домой живым.
Хотя LM был разработан для поддержки двух человек на поверхности Луны в течение двух дней, Центр управления полетами в Хьюстоне импровизировал новые процедуры, чтобы он мог поддерживать трех человек в течение четырех дней. Экипаж испытывал большие трудности, вызванные ограниченной мощностью, холодной и сырой кабиной и нехваткой питьевой воды . Возникла острая необходимость адаптировать картриджи CM для системы очистки углекислого газа для работы в LM; экипаж и центры управления полетами успешно импровизировали решение. Опасность для астронавтов на короткое время возобновила общественный интерес к программе Apollo; десятки миллионов наблюдали за приводнением в южной части Тихого океана по телевизору.
Комиссия по расследованию обнаружила недостатки в предполетном тестировании кислородного бака и тефлона , помещенного в него. Комиссия рекомендовала изменения, включая минимизацию использования потенциально горючих предметов внутри бака; это было сделано для Apollo 14. История Apollo 13 была драматизирована несколько раз, в частности в фильме 1995 года Apollo 13 , основанном на Lost Moon , мемуарах 1994 года, написанных в соавторстве с Ловеллом, и эпизоде мини-сериала 1998 года From the Earth to the Moon .
В 1961 году президент США Джон Ф. Кеннеди бросил вызов своей стране — высадить астронавта на Луну к концу десятилетия и благополучно вернуться на Землю. [11] НАСА работало над достижением этой цели постепенно, отправляя астронавтов в космос в рамках проектов «Меркурий» и «Джемини» , что привело к программе «Аполлон» . [12] Цель была достигнута с помощью Аполлона-11 , который приземлился на Луне 20 июля 1969 года. Нил Армстронг и Базз Олдрин ходили по лунной поверхности, в то время как Майкл Коллинз вращался вокруг Луны в командном модуле «Колумбия» . Миссия вернулась на Землю 24 июля 1969 года, выполнив задачу Кеннеди. [11]
НАСА заключило контракт на пятнадцать ракет Saturn V для достижения этой цели; в то время никто не знал, сколько миссий для этого потребуется. [13] После успеха, достигнутого в 1969 году с шестой ракетой Saturn V на Apollo 11, девять ракет оставались доступными для ожидаемых в общей сложности десяти посадок . После ажиотажа вокруг Apollo 11 широкая общественность стала апатичной по отношению к космической программе, и Конгресс продолжил сокращать бюджет НАСА; Apollo 20 был отменен. [14] Несмотря на успешную посадку на Луну, миссии считались настолько рискованными, что астронавты не могли позволить себе страховку жизни, чтобы обеспечить свои семьи в случае своей смерти в космосе. [примечание 2] [15]
Еще до того, как первый американский астронавт вышел в космос в 1961 году, началось планирование централизованного объекта для связи с космическим кораблем и контроля его работы, по большей части детище Кристофера С. Крафта-младшего , который стал первым руководителем полета НАСА . Во время полета Mercury Friendship 7 Джона Гленна в феврале 1962 года (первый пилотируемый орбитальный полет США) одно из решений Крафта было отменено менеджерами НАСА. Он был оправдан послеполётным анализом и ввел правило, согласно которому во время миссии слово руководителя полета было абсолютным [16] — чтобы отменить его, НАСА должно было уволить его на месте. [17] У руководителей полета во время Аполлона было одно предложение в описании работы: «Руководитель полета может предпринимать любые действия, необходимые для безопасности экипажа и успеха миссии». [18]
Центр управления полетами в Хьюстоне был открыт в 1965 году. Он был частично спроектирован Крафтом и теперь назван в его честь. [16] В Центре управления полетами каждый диспетчер полета, в дополнение к мониторингу телеметрии с космического корабля, поддерживал связь по голосовой связи со специалистами в комнате поддержки персонала (или «задней комнате»), которые занимались конкретными системами космического корабля. [17]
Apollo 13 должен был стать второй миссией H , призванной продемонстрировать точность посадки на Луну и исследовать определенные места на Луне. [19] Поскольку цель Кеннеди была достигнута Apollo 11, а Apollo 12 продемонстрировал, что астронавты могут выполнять точную посадку, планировщики миссии смогли сосредоточиться не только на безопасной посадке и на том, чтобы астронавты, минимально обученные геологии, собрали лунные образцы, чтобы забрать их домой на Землю. На Apollo 13 была отведена большая роль науке, особенно геологии, что подчеркивалось девизом миссии: Ex luna, scientia (С Луны, знания). [20]
Командиру миссии Apollo 13 Джиму Ловеллу на момент полета было 42 года. Он был выпускником Военно-морской академии США и был военно-морским летчиком и летчиком -испытателем , прежде чем его выбрали во вторую группу астронавтов в 1962 году; он летал с Фрэнком Борманом на корабле Gemini 7 в 1965 году и с Баззом Олдрином на корабле Gemini 12 в следующем году, прежде чем полететь на Apollo 8 в 1968 году, первом космическом корабле, облетевшем Луну. [21] Во время Apollo 13 Ловелл был астронавтом NASA с наибольшим временем пребывания в космосе, с 572 часами за три миссии. [22]
Джеку Суигерту , пилоту командного модуля (CMP), было 38 лет, он имел степень бакалавра наук в области машиностроения и степень магистра наук в области аэрокосмической науки; он служил в ВВС и в Национальной гвардии ВВС и был летчиком-испытателем до того, как его выбрали в пятую группу астронавтов в 1966 году. [23] Фреду Хейзу , пилоту лунного модуля (LMP), было 35 лет. Он имел степень бакалавра наук в области аэронавтики, был летчиком-истребителем Корпуса морской пехоты и гражданским летчиком-исследователем НАСА, когда его выбрали в качестве астронавта Группы 5. [24] [25]
Согласно стандартной ротации экипажей Apollo, основным экипажем Apollo 13 был бы резервный экипаж [примечание 3] для Apollo 10 , с ветераном Mercury и Gemini Гордоном Купером в качестве командира, Донном Ф. Эйзеле в качестве главного космонавта и Эдгаром Митчеллом в качестве помощника. Дик Слейтон , директор по операциям летных экипажей NASA, никогда не намеревался переводить Купера и Эйзеле в основной экипаж, поскольку оба были в немилости — Купер из-за своего небрежного отношения к обучению, а Эйзеле из-за инцидентов на борту Apollo 7 и внебрачной связи. Он назначил их в резервный экипаж, потому что других ветеранов-астронавтов не было. [28] Первоначальным выбором Слейтона для Apollo 13 были Алан Шепард в качестве командира, Стюарт Руса в качестве главного космонавта и Митчелл в качестве помощника. Однако руководство посчитало, что Шепарду нужно больше времени на подготовку, поскольку он только недавно возобновил активную деятельность после операции по поводу заболевания внутреннего уха и не летал с 1961 года. Таким образом, экипаж Ловелла (он сам, Хайз и Кен Мэттингли ), который участвовал в миссии «Аполлон-11» и был запланирован для миссии «Аполлон-14» , был обменян с экипажем Шепарда. [28]
Первоначально Суигерт был главным помощником дублирующего экипажа Аполлона-13, с Джоном Янгом в качестве командира и Чарльзом Дьюком в качестве пилота лунного модуля. [29] За семь дней до запуска Дьюк заразился краснухой от друга своего сына. [30] Это подвергло краснухе как основной, так и резервный экипаж, которые тренировались вместе. Из пяти только Мэттингли не был застрахован от предыдущего заражения. Обычно, если какой-либо член основного экипажа должен был быть на земле, оставшийся экипаж также заменялся, а резервный экипаж заменялся, но болезнь Дьюка исключила это, [31] поэтому за два дня до запуска Мэттингли был заменен Суигертом. [23] Мэттингли так и не заболел краснухой и позже летал на Аполлоне-16 . [32]
Для Аполлона был назначен третий экипаж астронавтов, известный как команда поддержки, в дополнение к основным и резервным экипажам, использовавшимся в проектах Меркурий и Джемини. Слейтон создал команды поддержки, потому что Джеймс МакДивитт , который должен был командовать Аполлоном-9 , считал, что, поскольку подготовка шла на объектах по всем США, встречи, требующие члена летного экипажа, будут пропущены. Члены команды поддержки должны были помогать в соответствии с указаниями командира миссии. [33] Обычно имея низкий уровень старшинства, они составляли правила миссии, план полета и контрольные списки и обновляли их; [34] [35] для Аполлона-13 это были Вэнс Д. Брэнд , Джек Лаусма и либо Уильям Поуг , либо Джозеф Кервин . [примечание 4] [40]
Для Apollo 13 руководителями полета были Джин Кранц , Белая команда [41] (главный руководитель полета); [42] [43] Глинн Ланни , Черная команда; Милтон Уиндлер , Марон команда и Джерри Гриффин , Золотая команда. [41] Операторами связи (человек в Центре управления полетами, во время программы Apollo астронавт, который отвечал за голосовую связь с экипажем) [44] для Apollo 13 были Кервин, Брэнд, Лаусма, Янг и Мэттингли. [45]
.jpg/1280px-Apollo_13_Flown_Silver_Robbins_Medallion_(SN-354).jpg)
Эмблема миссии Apollo 13 изображает греческого бога Солнца, Аполлона , с тремя лошадьми, тянущими его колесницу по лицу Луны, и Землю, видимую вдалеке. Это должно символизировать полеты Apollo, несущие свет знаний всем людям. Появляется девиз миссии, Ex luna, scientia («С Луны — знание»). Выбирая его, Ловелл адаптировал девиз своей alma mater, Военно-морской академии, Ex scientia, tridens («Из знаний — сила моря»). [46] [47]
На нашивке номер миссии был написан римскими цифрами как Apollo XIII. Его не пришлось менять после того, как Суигерт заменил Мэттингли, поскольку это один из двух знаков отличия миссии Apollo (другой был Apollo 11), не включающий имена членов экипажа. Он был разработан художником Люменом Мартином Винтером , который взял за основу фреску, которую он нарисовал для отеля St. Regis в Нью-Йорке. [48] Позже фреску купил актер Том Хэнкс , [49] сыгравший Ловелла в фильме Apollo 13 , и сейчас она находится в Федеральном центре здравоохранения имени капитана Джеймса А. Ловелла в Иллинойсе. [50]
Девиз миссии был в голове у Ловелла, когда он выбрал позывной «Водолей» для лунного модуля, взятый от слова «Водолей» , приносящего воду. [51] [52] Некоторые СМИ ошибочно сообщили, что позывной был взят из песни с таким же названием из мюзикла « Волосы » . [52] [53] Позывной командного модуля «Одиссея » был выбран не только из-за его гомеровской ассоциации , но и для отсылки к недавнему фильму « 2001: Космическая одиссея» , основанному на коротком рассказе писателя - фантаста Артура Кларка . [51] В своей книге Ловелл указал, что выбрал название «Одиссея», потому что ему нравилось это слово и его определение: долгое путешествие со множеством перемен в судьбе. [52]
Из-за аварии и смены экипажа в последнюю минуту, когда за три дня до запуска Джек Суайгерт заменил Кена Мэттингли, медальоны Роббинса с Аполлона-13 , которые находились на борту миссии, были переплавлены и перечеканены после миссии, чтобы отразить правильный состав экипажа и отсутствие даты высадки на Луну. [54]
.jpg/1280px-Apollo_13_CSM_(Ap13-69-H-1791).jpg)
Ракета Saturn V, использовавшаяся для доставки Apollo 13 на Луну, имела номер SA-508 и была почти идентична тем, которые использовались на Apollo 8–12. [55] Включая космический корабль, ракета весила 2 949 136 килограммов (6 501 733 фунта). [56] Двигатели первой ступени S -IC были рассчитаны на выработку на 440 000 ньютонов (100 000 фунтов силы) меньше общей тяги, чем у Apollo 12, хотя они оставались в пределах спецификаций. [57] Чтобы поддерживать холодным жидкое водородное топливо, криогенные баки второй ступени S-II были изолированы; в более ранних миссиях Apollo это было в виде панелей, которые были прикреплены, но, начиная с Apollo 13, изоляция напылялась на внешнюю часть баков. [58] Дополнительное топливо было взято в качестве теста, поскольку будущие миссии J на Луну потребовали бы больше топлива для более тяжелой полезной нагрузки. Это сделало транспортное средство самым тяжелым из когда-либо запущенных НАСА, и Apollo 13 был заметно медленнее, чтобы преодолеть стартовую башню, чем предыдущие миссии. [57]
Космический корабль Apollo 13 состоял из командного модуля 109 и служебного модуля 109 (вместе CSM-109), называемых Odyssey , и лунного модуля 7 (LM-7), называемого Aquarius . Также частью космического корабля считалась система аварийного покидания , которая должна была переместить командный модуль (CM) в безопасное место в случае возникновения проблем во время старта, и адаптер Spacecraft–LM, пронумерованный как SLA-16, в котором размещался лунный модуль (LM) в течение первых часов миссии. [59] [60]
Ступени LM, CM и служебный модуль (SM) были получены в Космическом центре Кеннеди (KSC) в июне 1969 года; части Saturn V были получены в июне и июле. После этого начались испытания и сборка, завершившиеся выкаткой ракеты-носителя с космическим кораблем наверху 15 декабря 1969 года. [59] Первоначально запуск Apollo 13 был запланирован на 12 марта 1970 года, но в январе того же года NASA объявило, что миссия будет отложена до 11 апреля, как для того, чтобы дать больше времени для планирования, так и для того, чтобы распределить миссии Apollo на более длительный период. [61] План состоял в том, чтобы совершать два полета Apollo в год, и был ответом на бюджетные ограничения [62] , которые недавно привели к отмене Apollo 20. [63]
Основной экипаж Аполлона-13 прошёл более 1000 часов специальной подготовки к миссии, более пяти часов на каждый час из десяти запланированных дней миссии. Каждый член основного экипажа провёл более 400 часов на симуляторах CM и (для Ловелла и Хейза) LM в KSC и в Хьюстоне, некоторые из которых включали в себя работу диспетчеров полёта в Центре управления полётами. [64] Диспетчеры полёта участвовали во многих симуляциях проблем с космическим кораблем в полёте, что научило их, как реагировать в чрезвычайных ситуациях. [17] Специализированные симуляторы в других местах также использовались членами экипажа. [64]
У астронавтов Apollo 11 было минимальное время для геологической подготовки, всего шесть месяцев между назначением экипажа и запуском; более высокие приоритеты отнимали у них большую часть времени. [65] Apollo 12 увидел больше такой подготовки, включая практику в полевых условиях, с использованием CAPCOM и имитированной подсобки ученых, которым астронавты должны были описывать то, что они видели. [66] Ученый-астронавт Харрисон Шмитт видел, что энтузиазма по поводу геологических экскурсий было мало. Полагая, что нужен вдохновляющий учитель, Шмитт организовал для Ловелла и Хейза встречу со своим старым профессором, Ли Сильвером из Калтеха . Двое астронавтов, а также дублеры Янг и Дьюк, отправились на экскурсию с Сильвером в свое собственное время и за свой счет. В конце недели, проведенной вместе, Ловелл назначил Сильвера своим наставником по геологии, который должен был активно участвовать в геологическом планировании для Apollo 13. [67] Фарук Эль-Баз руководил обучением Мэттингли и его дублера, Суигерта, которое включало описание и фотографирование смоделированных лунных ориентиров с самолетов. [68] Эль-Баз заставил всех трех астронавтов основного экипажа описать геологические особенности, которые они видели во время своих полетов между Хьюстоном и KSC; энтузиазм Мэттингли побудил других астронавтов, таких как CMP Apollo 14, Руса, обратиться к Эль-Базу в качестве учителя. [69]
Обеспокоенные тем, насколько близко подошел к исчерпанию топлива модуль Аполлона-11, Eagle , во время его спуска на Луну, планировщики миссии решили, что начиная с Аполлона-13, CSM будет выводить модуль на низкую орбиту, с которой начнется попытка посадки. Это было изменением по сравнению с Аполлонами-11 и 12, на которых модуль включался, чтобы вывести его на более низкую орбиту. Изменение было частью усилий по увеличению времени зависания, доступного астронавтам, поскольку миссии направлялись в более пересеченную местность. [70]
План состоял в том, чтобы посвятить первую из двух четырехчасовых лунных операций по внекорабельной деятельности (EVA) настройке группы научных инструментов Apollo Lunar Surface Experiments Package (ALSEP); во время второй операции Ловелл и Хейз должны были исследовать кратер Конус , недалеко от запланированного места посадки. [71] Два астронавта были в скафандрах примерно для 20 прохождений процедур EVA, включая сбор образцов и использование инструментов и другого оборудования. Они летали в « Vomi Comet » в условиях имитируемой микрогравитации или лунной гравитации, включая практику надевания и снятия скафандров. Чтобы подготовиться к спуску на поверхность Луны, Ловелл управлял учебным лунным посадочным аппаратом (LLTV) после прохождения вертолетной подготовки. [72] Несмотря на крушения одного LLTV и одного аналогичного лунного посадочного исследовательского аппарата (LLRV) до Аполлона-13, командиры миссий посчитали полеты на них бесценным опытом и поэтому убедили неохотное руководство НАСА оставить их. [73]
.jpg/1280px-Lovell_and_Haise_geology_training_(S70-20253).jpg)
Место посадки Аполлона-13 было назначено около кратера Фра Мауро ; считалось, что формация Фра Мауро содержит много материала, разбрызганного ударом, который заполнил бассейн Дождей в начале истории Луны. Датирование дало бы информацию не только о Луне, но и о ранней истории Земли. Такой материал, вероятно, был доступен в кратере Конус, месте, где удар, как считалось, глубоко просверлил лунный реголит . [74]
Apollo 11 оставил сейсмометр на Луне, но работающий на солнечной энергии блок не пережил свою первую двухнедельную лунную ночь. Астронавты Apollo 12 также оставили один как часть своего ALSEP, который был на ядерном топливе. [75] Apollo 13 также нес сейсмометр (известный как Пассивный сейсмический эксперимент, или PSE), похожий на Apollo 12, как часть своего ALSEP, который астронавты должны были оставить на Луне. [76] Этот сейсмометр должен был быть откалиброван по удару, после сброса, подъемной ступени LM Apollo 13, объекта известной массы и скорости, падающего в известном месте. [77]
Другие эксперименты ALSEP на Apollo 13 включали эксперимент по тепловому потоку (HFE), который включал бурение двух скважин глубиной 3,0 метра (10 футов). [78] Это было обязанностью Хайза; он также должен был пробурить третью скважину такой же глубины для образца керна. [79] Эксперимент по исследованию лунной среды с заряженными частицами (CPLEE) измерял протоны и электроны солнечного происхождения, достигающие Луны. [80] В комплект также входил детектор лунной атмосферы (LAD) [81] и детектор пыли для измерения накопления мусора. [82] Эксперимент по тепловому потоку и CPLEE были впервые запущены на Apollo 13; другие эксперименты проводились ранее. [79]
.jpg/1280px-Haise_RTG_(Ap13-70-H-103).jpg)
Для питания ALSEP был запущен радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ) SNAP-27 . Разработанный Комиссией по атомной энергии США , SNAP-27 впервые был запущен на Аполлоне-12. Топливная капсула содержала около 3,79 кг (8,36 фунта) оксида плутония . Контейнер, размещенный вокруг капсулы для транспортировки на Луну, был построен с тепловыми экранами из графита и бериллия, а также с конструкционными деталями из титана и материалов Inconel . Таким образом, он был построен так, чтобы выдерживать тепло при входе в атмосферу Земли, а не загрязнять воздух плутонием в случае прерванной миссии. [83]
Также был взят флаг Соединенных Штатов, который должен был быть установлен на поверхности Луны. [84] Для Аполлона 11 и 12 флаг был помещен в термостойкую трубку на передней посадочной опоре; для Аполлона 13 он был перемещен в модульную сборку для хранения оборудования (MESA) на ступени спуска LM. Конструкция для вывешивания флага на безвоздушной Луне была улучшена по сравнению с Аполлоном 12. [85]
Впервые красные полосы были размещены на шлеме, руках и ногах скафандра командира A7L . Это было сделано, поскольку после Аполлона-11 те, кто просматривал сделанные снимки, с трудом различали Армстронга и Олдрина, но изменение было одобрено слишком поздно для Аполлона-12. [86] Новые пакеты для питья, которые крепились внутри шлемов и из которых астронавты должны были пить, когда шли по Луне, были продемонстрированы Хайзом во время последней телевизионной трансляции Аполлона-13 перед аварией. [87] [88]
Главными целями миссии Apollo 13 были: «Проведение селенологического осмотра, обследования и отбора проб материалов в заранее выбранном регионе формации Фра Мауро. Развертывание и активация пакета Apollo Lunar Surface Experiments Package. Развитие способности человека работать в лунной среде. Получение фотографий потенциальных мест исследования». [89] Астронавты также должны были выполнить другие фотографические задачи, включая Gegenschein с лунной орбиты и самой Луны по пути обратно на Землю. Часть этих фотографий должна была быть сделана Свигертом, когда Ловелл и Хейз гуляли по Луне. [90] Свигерт также должен был сделать фотографии точек Лагранжа системы Земля-Луна. На борту Apollo 13 было двенадцать камер, включая камеры для телевидения и кино. [79] Экипаж также должен был передать на Землю бистатические радиолокационные наблюдения за Луной. Ни одна из этих попыток не была предпринята из-за аварии. [90]
.jpg/1280px-Apollo_13_launch_(S70-34852).jpg)
Миссия была запущена в запланированное время, в 14:13:00 по восточному поясному времени (19:13:00 по всемирному координированному времени) 11 апреля. Аномалия произошла, когда центральный (внутренний) двигатель второй ступени отключился примерно на две минуты раньше. [91] [92] Это было вызвано сильными колебаниями pogo . Начиная с Apollo 10, система наведения корабля была разработана для отключения двигателя в ответ на скачки давления в камере. [93] Колебания pogo происходили на ракетах Titan (использовавшихся во время программы Gemini ) и в предыдущих миссиях Apollo, [94] [95] но на Apollo 13 они были усилены взаимодействием с кавитацией турбонасоса . [96] [97] Исправление для предотвращения pogo было готово для миссии, но давление графика не позволило интегрировать оборудование в корабль Apollo 13. [93] [98] Послеполетное расследование показало, что двигатель был в одном цикле от катастрофического отказа. [93] Четыре внешних двигателя и третья ступень S-IVB работали дольше, чтобы компенсировать это, и корабль достиг очень близкой к запланированной круговой орбите стоянки высотой 190 километров (100 морских миль) , за которой последовал транслунный вывод (TLI) примерно через два часа, направив миссию на курс на Луну. [91] [92]
После TLI Суигерт выполнил маневры разделения и транспозиции перед стыковкой CSM Odyssey с LM Aquarius , и космический корабль отцепился от третьей ступени. [99] Затем наземные диспетчеры направили третью ступень по курсу на столкновение с Луной в зоне действия сейсмометра Apollo 12, что она и сделала всего через три дня после начала миссии. [100]
Экипаж подготовился к трехдневному путешествию на Фра Мауро. В 30:40:50 миссии, с работающей телекамерой, экипаж выполнил включение двигателя, чтобы перевести Apollo 13 на гибридную траекторию. Отклонение от траектории свободного возвращения означало, что если не будет выполнено никаких дополнительных включений, Apollo 13 пролетит мимо Земли на своей траектории возвращения, а не перехватит ее, как при свободном возвращении. [101] Траектория свободного возвращения могла достигать только мест вблизи лунного экватора; гибридная траектория, которая могла быть начата в любой точке после TLI, позволяла достигать мест с более высокими широтами, таких как Фра Мауро. [102] Общение оживилось, когда Суигерт понял, что в спешке в последнюю минуту он забыл подать свою федеральную налоговую декларацию (срок подачи 15 апреля), и под смех диспетчеров миссии спросил, как он может получить продление. Было установлено, что он имеет право на 60-дневное продление срока пребывания за пределами страны в указанный срок. [103]
Вход в LM для проверки его систем был запланирован на 58:00:00; когда экипаж проснулся на третий день миссии, им сообщили, что он был сдвинут на три часа, а затем снова сдвинут еще на час. Телевизионная трансляция была запланирована на 55:00:00; Ловелл, выступая в качестве конферансье, показал зрителям интерьеры Odyssey и Aquarius . [104] Аудитория была ограничена, поскольку ни одна из телевизионных сетей не транслировала трансляцию, [105] вынудив Мэрилин Ловелл (жену Джима Ловелла) пойти в VIP-комнату в Центре управления полетами, если она хотела посмотреть на своего мужа и его членов экипажа. [106]
Примерно через шесть с половиной минут после телевизионной трансляции — приближаясь к 56:00:00 — Apollo 13 находился примерно в 180 000 морских миль (210 000 миль; 330 000 км) от Земли. [107] Хайз завершал выключение LM после тестирования его систем, в то время как Ловелл убирал телевизионную камеру. Джек Лаусма , CAPCOM , отправил небольшие инструкции Суигерту, включая изменение положения корабля для облегчения фотографирования кометы Беннетта . [107] [108]
Датчик давления в одном из кислородных баков SM ранее, по-видимому, был неисправен, поэтому Си Либергот ( EECOM , отвечающий за мониторинг электрической системы CSM) потребовал активировать перемешивающие вентиляторы в баках. Обычно это делалось один раз в день; перемешивание дестратифицировало содержимое баков, делая показания давления более точными. [107] Руководитель полета Кранц попросил Либергота подождать несколько минут, пока экипаж успокоится после телепередачи, [109] затем Лусма передал запрос Свигерту, который активировал переключатели, управляющие вентиляторами, [107] и через несколько секунд снова выключил их. [108]
Через девяносто пять секунд после того, как Суайгерт активировал эти переключатели, [109] астронавты услышали «довольно большой хлопок», сопровождаемый колебаниями электропитания и включением двигателей управления ориентацией. [110] [111] Связь и телеметрия с Землей были потеряны на 1,8 секунды, пока система автоматически не исправила ситуацию, переключив антенну S-диапазона с высоким коэффициентом усиления , используемую для транслунной связи, из режима узкого луча в режим широкого луча. [112] Авария произошла в 55:54:53 (03:08 UTC 14 апреля, 22:08 EST 13 апреля). Суайгерт сообщил 26 секунд спустя: «Ладно, Хьюстон, у нас тут проблема», — повторил в 55:55:42 Ловелл: «Хьюстон, у нас проблема. У нас было пониженное напряжение на главной шине B». [107] Уильям Феннер был офицером по руководству (GUIDO), который первым сообщил Кранцу о проблеме в диспетчерской. [107]
Первой мыслью Ловелла, услышавшего шум, было то, что Хейз активировал клапан наддува кабины LM, который также издал хлопок (Хейз любил делать это, чтобы напугать своих товарищей по команде), но Ловелл видел, что Хейз понятия не имел, что произошло. Сначала Суигерт подумал, что в LM мог попасть метеороид , но он и Ловелл быстро поняли, что утечки нет. [113] «Пониженное напряжение главной шины B» означало, что три топливных элемента SM (питаемые водородом и кислородом, поступающими из соответствующих баков) не обеспечивали достаточного напряжения для второй из двух систем распределения электроэнергии SM. Почти все в CSM требовало питания. Хотя шина на мгновение вернулась в нормальное состояние, вскоре обе шины A и B оказались без напряжения. Хейз проверил состояние топливных элементов и обнаружил, что два из них вышли из строя. Правила миссии запрещали выходить на лунную орбиту, если все топливные элементы не были в рабочем состоянии. [114]
В течение нескольких минут после аварии было получено несколько необычных показаний, показывающих, что бак 2 был пуст, а давление в баке 1 медленно падало, что компьютер на космическом корабле перезагрузился и что антенна с высоким коэффициентом усиления не работала. Либергот изначально пропустил тревожные сигналы от бака 2 после шевеления, поскольку он сосредоточился на баке 1, полагая, что его показания будут хорошим руководством к тому, что присутствовало в баке 2, как и контроллеры, поддерживающие его в «задней комнате». Когда Кранц спросил Либергота об этом, тот сначала ответил, что могут быть ложные показания из-за проблемы с приборами; его часто поддразнивали по этому поводу в последующие годы. [17] Ловелл, глядя в окно, сообщил о «каком-то газе», выходящем в космос, что дало понять, что была серьезная проблема. [115]
Поскольку топливным элементам для работы требовался кислород, когда кислородный бак 1 иссякнет, оставшийся топливный элемент отключится, а это значит, что единственными значимыми источниками энергии и кислорода для CSM будут батареи CM и его кислородный «расширительный бак». Они понадобятся в последние часы миссии, но оставшийся топливный элемент, уже испытывающий нехватку кислорода, будет черпать его из расширительного бака. Кранц приказал изолировать расширительный бак, чтобы сохранить его кислород, но это означало, что оставшийся топливный элемент умрет в течение двух часов, поскольку кислород в баке 1 будет израсходован или вытечет. [114] Объем, окружающий космический корабль, был заполнен мириадами мелких обломков после аварии, что усложнило любые попытки использовать звезды для навигации. [116] Целью миссии стало просто вернуть астронавтов на Землю живыми. [117]
Лунный модуль имел заряженные батареи и полные кислородные баки для использования на поверхности Луны, поэтому Кранц приказал астронавтам включить LM и использовать его в качестве «спасательной шлюпки» [17] — сценарий ожидался, но считался маловероятным. [118] Процедуры использования LM таким образом были разработаны диспетчерами полета LM после тренировочного моделирования для Apollo 10, в котором LM был необходим для выживания, но не мог быть включен вовремя. [117] Если бы авария Apollo 13 произошла во время обратного полета, когда LM уже был сброшен, астронавты погибли бы, [119] как это произошло бы после взрыва на лунной орбите, включая тот, когда Ловелл и Хейз ходили по Луне. [120]
Ключевым решением был выбор пути возвращения. «Прямое прерывание» использовало бы главный двигатель SM ( служебную двигательную установку или SPS) для возвращения до достижения Луны. Однако авария могла повредить SPS, а топливные элементы должны были бы прослужить по крайней мере еще час, чтобы удовлетворить свои энергетические потребности, поэтому Кранц вместо этого выбрал более длинный маршрут: космический корабль должен был бы обойти Луну, прежде чем отправиться обратно на Землю. Apollo 13 находился на гибридной траектории, которая должна была доставить его к Фра Мауро; теперь его нужно было вернуть на свободное возвращение. Система спуска LM (DPS), хотя и не такая мощная, как SPS, могла это сделать, но новое программное обеспечение для компьютеров управления полетами должно было быть написано техническими специалистами, поскольку никогда не предполагалось, что космический корабль CSM/LM должен будет маневрировать с LM. Пока КМ отключался, Ловелл скопировал информацию об ориентации его системы наведения и выполнил ручные вычисления, чтобы передать ее в систему наведения ЛМ, которая была отключена; по его просьбе Центр управления полетами проверил его расчеты. [117] [121] В 61:29:43.49 импульс DPS в течение 34,23 секунд вернул Аполлон-13 на свободную траекторию возврата. [122]
Изменение вернуло бы Apollo 13 на Землю примерно через четыре дня — хотя с приводнением в Индийском океане , где у NASA было мало спасательных сил. Джерри Бостик и другие офицеры по динамике полета (FIDO) были обеспокоены как сокращением времени путешествия, так и перемещением приводнения в Тихий океан , где находились основные спасательные силы. Один из вариантов сократил бы время возвращения на 36 часов, но потребовал бы сброса SM; это подвергло бы тепловой щит CM воздействию космоса во время обратного пути, на что он не был рассчитан. FIDO также предложили другие решения. После встречи с участием должностных лиц NASA и инженеров, старший из присутствующих, директор Центра пилотируемых космических полетов Роберт Р. Гилрут , принял решение о включении DPS, что сэкономило бы 12 часов и посадило Apollo 13 в Тихом океане. Это включение «PC+2» должно было произойти через два часа после перицинтиона , самого близкого сближения с Луной. [117] В Перикинтионе Аполлон-13 установил рекорд (согласно Книге рекордов Гиннесса ), который до сих пор не побит, по самому дальнему расстоянию от Земли для пилотируемого космического корабля: 400 171 километр (248 655 миль) от Земли в 19:21 по восточноевропейскому времени 14 апреля (00:21:00 по всемирному координированному времени 15 апреля). [123] [примечание 5]
Во время подготовки к запуску экипажу сообщили, что S-IVB врезался в Луну, как и планировалось, что заставило Ловелла пошутить: «Ну, по крайней мере, что-то сработало в этом полете». [126] [127] Команда Уайта из диспетчеров миссии Кранца, которая большую часть времени проводила за поддержкой других команд и разработкой процедур, срочно необходимых для возвращения астронавтов домой, взяла свои консоли для процедуры PC+2. [128] Обычно точность такого запуска можно было гарантировать, проверив выравнивание, которое Ловелл передал на компьютер ЛМ, относительно положения одной из звезд, которые астронавты использовали для навигации, но свет, отражающийся от множества обломков, сопровождавших космический корабль, делал это непрактичным. Соответственно, астронавты использовали единственную доступную звезду, положение которой нельзя было скрыть, — Солнце. Хьюстон также сообщил им, что Луна будет находиться в центре командирского окна LM, когда они выполнят включение, что было почти идеально – менее 0,3 метра (1 фут) в секунду. [126] Включение в 79:27:38.95 длилось четыре минуты и 23 секунды. [129] Затем экипаж отключил большинство систем LM, чтобы сэкономить расходные материалы. [126]
В LM было достаточно кислорода, но оставалась проблема удаления углекислого газа , который поглощался канистрами с гранулами гидроксида лития . Запас канистр LM, рассчитанный на размещение двух астронавтов в течение 45 часов на Луне, был недостаточен для поддержки трех астронавтов во время обратного путешествия на Землю. [130] В CM было достаточно канистр, но они были другой формы и размера, чем LM, поэтому не могли использоваться в оборудовании LM. Инженеры на Земле придумали способ заполнить пробел, используя пластиковые крышки, сорванные с руководств по процедурам, клейкую ленту и другие предметы, имеющиеся на космическом корабле. [131] [132] Инженеры NASA называли импровизированное устройство «почтовым ящиком». [133] Процедура сборки устройства была зачитана экипажу оператором Джозефом Кервином в течение часа, и была собрана Суигертом и Хейзом; уровень углекислого газа начал немедленно падать. Позже Ловелл описал эту импровизацию как «прекрасный пример сотрудничества земли и космоса». [134]
.jpg/1280px-Apollo_13_Hasselblad_image_from_film_magazine_62-JJ_(cropped).jpg)
Электроэнергия CSM поступала от топливных элементов, которые производили воду в качестве побочного продукта, но LM питался от серебряно-цинковых батарей , которые этого не делали, поэтому как электроэнергия, так и вода (необходимая для охлаждения оборудования, а также для питья) были критически важными. Потребление энергии LM было снижено до минимально возможного уровня; [135] Свигерт смог наполнить несколько питьевых пакетов водой из водопроводного крана CM, [126] но даже предполагая нормирование личного потребления, Хайз первоначально подсчитал, что у них закончится вода для охлаждения примерно за пять часов до входа в атмосферу. Это казалось приемлемым, поскольку системы LM Apollo 11, однажды сброшенные на лунной орбите, продолжали работать в течение семи-восьми часов даже при отключении воды. В конце концов, Apollo 13 вернулся на Землю с 12,8 килограммами (28,2 фунта) оставшейся воды. [136] Рацион экипажа составлял 0,2 литра (6,8 жидких унций) воды на человека в день; три астронавта потеряли в общей сложности 14 килограммов (31 фунт), а у Хайса развилась инфекция мочевыводящих путей . [137] [138] Эта инфекция, вероятно, была вызвана сокращением потребления воды, но микрогравитация и воздействие космической радиации могли ослабить реакцию его иммунной системы на патоген. [139]
Внутри затемненного космического корабля температура упала до 3 °C (38 °F). [140] Ловелл рассматривал возможность того, чтобы экипаж надел скафандры, но решил, что это будет слишком жарко. Вместо этого Ловелл и Хейз надели лунные ботинки EVA, а Суайгерт надел дополнительный комбинезон. Все три астронавта замерзли, особенно Суайгерт, который промочил ноги, наполняя водой мешки, и не имел лунных бахил (так как он не был запланирован для прогулки по Луне). Поскольку им было сказано не сбрасывать мочу в космос, чтобы не нарушать траекторию, им пришлось хранить ее в мешках. Вода конденсировалась на стенах, хотя любой конденсат, который мог быть за панелями оборудования [141], не вызывал проблем, отчасти из-за значительных улучшений электроизоляции, введенных после пожара Аполлона-1 . [142] Несмотря на все это, экипаж высказал мало жалоб. [143]
Контролер полета Джон Аарон вместе с Мэттингли и несколькими инженерами и конструкторами разработали процедуру включения командного модуля из полностью выключенного состояния — то, что никогда не предполагалось делать в полете, тем более в условиях жестких ограничений по мощности и времени Аполлона-13. [144] Астронавты осуществили процедуру без видимых трудностей: позже Кранц приписал выживание всем трем астронавтам, которые были летчиками-испытателями, привыкшими работать в критических ситуациях, когда на кону их жизни. [143]
Понимая, что холодные условия в сочетании с недостаточным отдыхом могут помешать критически важному по времени запуску командного модуля перед входом в атмосферу, на 133-м часу полета Центр управления полетами дал Ловеллу разрешение на полное включение LM для повышения температуры в кабине, что включало перезапуск компьютера управления LM. Работа компьютера LM позволила Ловеллу выполнить навигационное прицеливание и откалибровать инерциальный измерительный блок (IMU) LM. Поскольку компьютер лунного модуля знал о своем местоположении и ориентации, компьютер командного модуля был позже откалиброван в обратном порядке обычных процедур, используемых для настройки LM, сократив шаги из процесса перезапуска и увеличив точность контролируемого PGNCS повторного входа. [145]
Несмотря на точность трансземного ввода, космический аппарат медленно сбился с курса, что потребовало коррекции. Поскольку система наведения LM была отключена после включения PC+2, экипажу было сказано использовать линию между ночью и днем на Земле для ориентации, метод, используемый в миссиях NASA на околоземной орбите, но никогда на обратном пути с Луны. [143] Это включение DPS в 105:18:42 на 14 секунд вернуло прогнозируемый угол траектории полета входа в безопасные пределы. Тем не менее, потребовалось еще одно включение в 137:40:13 с использованием двигателей системы управления реакцией LM (RCS) на 21,5 секунды. SM был сброшен менее чем через полчаса, что позволило экипажу впервые увидеть повреждения и сфотографировать их. Они сообщили, что на внешней стороне SM отсутствовала целая панель, топливные элементы над полкой кислородного бака были наклонены, что антенна с высоким коэффициентом усиления была повреждена, и в других местах было значительное количество мусора. [146] Хайз мог видеть возможные повреждения колокола двигателя SM, подтверждая решение Кранца не использовать SPS. [143] Затем экипаж переместился из LM обратно в CM и повторно активировал его системы жизнеобеспечения. [147]
Последняя проблема, которую нужно было решить, заключалась в том, как отделить лунный модуль на безопасном расстоянии от командного модуля непосредственно перед входом в атмосферу. Обычная процедура на лунной орбите заключалась в том, чтобы отделить LM, а затем использовать RCS служебного модуля, чтобы оттянуть CSM, но к этому моменту SM уже был отделен. Grumman , производитель LM, поручил команде инженеров из Университета Торонто во главе со старшим научным сотрудником Бернардом Эткиным решить проблему того, какое давление воздуха использовать, чтобы раздвинуть модули. Астронавты применили решение, которое оказалось успешным. [148] LM снова вошел в атмосферу Земли и был разрушен, оставшиеся части упали в глубокий океан. [119] [149] Последняя коррекция на середине пути Apollo 13 устранила опасения Комиссии по атомной энергии, которая хотела, чтобы контейнер с оксидом плутония, предназначенным для RTG SNAP-27, приземлился в безопасном месте. Точка падения находилась над впадиной Тонга в Тихом океане, одной из самых глубоких ее точек, и бочка затонула на глубине 10 километров (6 миль) до дна. Более поздние вертолетные исследования не обнаружили никакой утечки радиоактивности. [143]
Ионизация воздуха вокруг командного модуля во время входа в атмосферу обычно приводит к четырехминутному отключению связи. Пологий путь входа в атмосферу Apollo 13 удлинил это время до шести минут, дольше, чем ожидалось; диспетчеры опасались, что тепловой щит CM вышел из строя. [150] Odyssey восстановил радиосвязь и благополучно приводнился в южной части Тихого океана, 21°38′24″ ю.ш. 165°21′42″ з.д. / 21.64000° ю.ш. 165.36167° з.д. / -21.64000; -165.36167 (приводнение Apollo 13) [ 151] к юго-востоку от Американского Самоа и в 6,5 км (3,5 морских миль) от спасательного корабля USS Iwo Jima . [152] Несмотря на усталость, команда была в хорошем состоянии, за исключением Хайсе, у которого развилась серьезная инфекция мочевыводящих путей из-за недостаточного потребления воды. [138] Команда осталась на ночь на корабле и вылетела в Паго-Паго , Американское Самоа , на следующий день. Они вылетели на Гавайи, где президент Ричард Никсон наградил их Президентской медалью Свободы , высшей гражданской наградой. [153] Они остались на ночь, а затем вернулись в Хьюстон. [154]
По пути в Гонолулу президент Никсон остановился в Хьюстоне, чтобы вручить Президентскую медаль Свободы группе по управлению миссией «Аполлон-13». [155] Первоначально он планировал вручить награду администратору НАСА Томасу О. Пейну , но Пейн рекомендовал группу по управлению миссией. [156]
Никто мне не верит, но во время этой шестидневной одиссеи мы понятия не имели, какое впечатление произвел Аполлон-13 на людей Земли. Мы и представить себе не могли, что миллиард человек следят за нами по телевидению и радио и читают о нас в заголовках всех газет. Мы все еще не поняли сути на борту авианосца «Иводзима» , который нас подобрал, потому что моряки были так же далеки от СМИ, как и мы. Только когда мы достигли Гонолулу, мы осознали наше воздействие: там нас встретили президент Никсон и [администратор НАСА] доктор Пейн , а также моя жена Мэрилин, жена Фреда Мэри (которая, будучи беременной, также взяла с собой врача на всякий случай) и родители холостяка Джека вместо его обычных бортпроводниц.
— Джим Ловелл [138]
Инцидент вновь пробудил интерес к программе «Аполлон» во всем мире; телевизионные репортажи посмотрели миллионы. Четыре советских корабля направились к месту посадки, чтобы оказать помощь в случае необходимости, [157] а другие страны предложили помощь, если кораблю придется приводниться в другом месте. [158] Президент Никсон отменил встречи, позвонил семьям астронавтов и поехал в Центр космических полетов имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд , где координировались отслеживание и связь «Аполлона». [157]
Спасение привлекло больше внимания общественности, чем любой другой космический полет на тот момент, за исключением первой высадки на Луну на Аполлоне-11. Заголовки были во всем мире, и люди окружали телевизоры, чтобы узнать последние новости, предлагаемые сетями, которые прерывали свои обычные программы для бюллетеней. Папа Павел VI возглавил собрание из 10 000 человек, молящихся за благополучное возвращение астронавтов; в десять раз большее число людей вознесло молитвы на религиозном празднике в Индии. [159] Сенат Соединенных Штатов 14 апреля принял резолюцию, призывающую предприятия приостановить работу в 9:00 вечера по местному времени в тот вечер, чтобы позволить сотрудникам помолиться. [157]
По оценкам, 40 миллионов американцев наблюдали за приводнением Аполлона-13, транслировавшимся в прямом эфире по всем трем каналам, а еще 30 миллионов смотрели часть 6,5-часовой телетрансляции. Еще больше людей за пределами США смотрели. Джек Гулд из The New York Times заявил, что Аполлон- 13, «который был так близок к трагической катастрофе, по всей вероятности, объединил мир во взаимной обеспокоенности более полно, чем это сделала бы еще одна успешная посадка на Луну». [160]
Сразу после возвращения экипажа администратор НАСА Пейн и заместитель администратора Джордж Лоу назначили наблюдательную комиссию для расследования аварии. Под председательством директора исследовательского центра НАСА в Лэнгли Эдгара М. Кортрайта и с участием Нила Армстронга и шести других [примечание 6] комиссия направила свой окончательный отчет Пейну 15 июня. [162] Было установлено, что неисправность началась в кислородном баке номер 2 служебного модуля. [163] Поврежденная тефлоновая изоляция на проводах к перемешивающему вентилятору внутри кислородного бака 2 позволила проводам закоротить и воспламенить эту изоляцию. Возникший пожар увеличил давление внутри бака, пока купол бака не разрушился, заполнив отсек топливных элементов (сектор SM 4) быстро расширяющимся газообразным кислородом и продуктами сгорания. Повышение давления было достаточным, чтобы лопнуть заклепки, удерживающие алюминиевую внешнюю панель, закрывающую сектор 4, и взорвать ее, выставив сектор в открытый космос и погасив огонь. Отделившаяся панель ударила по близлежащей антенне с высоким коэффициентом усиления, отключив режим узконаправленной связи и прервав связь с Землей на 1,8 секунды, пока система автоматически переключилась на резервный режим широконаправленной связи. [164] Секторы SM не были герметичны друг от друга, и если бы было время, чтобы весь SM стал таким же герметичным, как Сектор 4, сила на тепловом экране CM разделила бы два модуля. В отчете ставилось под сомнение использование тефлона и других материалов, которые, как было показано, воспламеняются в сверхкритическом кислороде, таких как алюминий, внутри бака. [165] Комиссия не нашла никаких доказательств, указывающих на какую-либо другую теорию аварии. [166]
Механический удар заставил закрыться кислородные клапаны на топливных элементах № 1 и № 3, выведя их из строя. [167] Внезапный отказ кислородного бака 2 поставил под угрозу кислородный бак 1, вызвав утечку его содержимого, возможно, через поврежденную линию или клапан, в течение следующих 130 минут, полностью истощив запас кислорода SM. [168] [169] Поскольку оба кислородных бака SM опустели, а SM получил другие повреждения, миссию пришлось прервать. [170] Правление похвалило реакцию на чрезвычайную ситуацию: «Несовершенство Apollo 13 представляло собой близкую к катастрофе, предотвращенную только благодаря выдающимся действиям со стороны экипажа и группы наземного управления, которая поддерживала их». [171]
Кислородный бак 2 был изготовлен компанией Beech Aircraft Company из Боулдера, штат Колорадо, в качестве субподрядчика компании North American Rockwell (NAR) из Дауни, штат Калифорния, генерального подрядчика CSM. [172] Он содержал два термостатических переключателя, изначально разработанных для питания командного модуля постоянным током напряжением 28 В, но которые могли выйти из строя при воздействии напряжения в 65 В, использовавшегося во время наземных испытаний в KSC. [173] Согласно первоначальным спецификациям 1962 года, переключатели были рассчитаны на 28 В, но пересмотренные спецификации, выпущенные в 1965 году, предусматривали 65 В, чтобы обеспечить более быстрое нагнетание давления в баке в KSC. Тем не менее, переключатели, используемые Beech, не были рассчитаны на 65 В. [174]
На объекте NAR кислородный бак 2 изначально был установлен в кислородной полке, размещенной в сервисном модуле Apollo 10 , SM-106, но которая была снята, чтобы устранить потенциальную проблему электромагнитных помех , и заменена другой полкой. Во время снятия полка случайно упала по крайней мере на 5 сантиметров (2 дюйма), поскольку удерживающий болт не был снят. Вероятность повреждения от этого была низкой, но возможно, что узел линии наполнения был ослаблен и ухудшился из-за падения. После некоторых повторных испытаний (которые не включали заполнение бака жидким кислородом), в ноябре 1968 года полка была повторно установлена в SM-109, предназначенном для Apollo 13, который был отправлен в KSC в июне 1969 года. [175]
Демонстрационный тест обратного отсчета проводился с SM-109 на его месте около верхней части Saturn V и начался 16 марта 1970 года. Во время теста криогенные баки были заполнены, но кислородный бак 2 не мог быть опорожнен через обычную сливную линию, и был написан отчет, документирующий проблему. После обсуждения между НАСА и подрядчиками попытки опорожнить бак возобновились 27 марта. Когда он не опорожнялся нормально, нагреватели в баке были включены, чтобы выпарить кислород. Термостатические переключатели были разработаны для предотвращения повышения температуры нагревателями выше 27 °C (80 °F), но они вышли из строя при подаче питания 65 В. Температура на трубке нагревателя внутри бака могла достичь 540 °C (1000 °F), что, скорее всего, повредило тефлоновую изоляцию. [173] Датчик температуры не был рассчитан на показания выше 29 °C (85 °F), поэтому техник, следивший за процедурой, не обнаружил ничего необычного. Этот нагрев был одобрен Ловеллом и Мэттингли из основного экипажа, а также менеджерами и инженерами НАСА. [176] [177] Замена бака задержала бы миссию как минимум на месяц. [137] Бак был снова заполнен жидким кислородом перед запуском; после подключения электропитания он находился в опасном состоянии. [170] Комиссия обнаружила, что активация Суигертом вентилятора кислородного бака 2 по запросу Центра управления полетами вызвала электрическую дугу , которая привела к возгоранию бака. [178]
Комиссия провела испытание кислородного бака, оснащенного воспламенителями с горячей проволокой, что вызвало быстрый рост температуры внутри бака, после чего он вышел из строя, выдав телеметрию, похожую на ту, что наблюдалась в кислородном баке 2 Аполлона-13. [179] Испытания с панелями, подобными той, которая отсутствовала в секторе 4 SM, привели к разделению панели в испытательном аппарате. [180]
.jpg/1280px-Apollo_14_redesigned_oxygen_tank_(S71-16745).jpg)
Для миссии Apollo 14 и последующих миссий кислородный бак был перепроектирован, термостаты были модернизированы для работы с надлежащим напряжением. Нагреватели были сохранены, поскольку они были необходимы для поддержания давления кислорода. Перемешивающие вентиляторы с их негерметичными двигателями были удалены, что означало, что датчик количества кислорода больше не был точным. Это потребовало добавления третьего бака, чтобы ни один бак не опускался ниже половины. [181] Третий бак был помещен в отсек 1 SM, на стороне, противоположной двум другим, и был снабжен изолирующим клапаном, который мог изолировать его от топливных элементов и от двух других кислородных баков в чрезвычайной ситуации и позволить ему питать только экологическую систему CM. Датчик количества был модернизирован с алюминия на нержавеющую сталь. [182]
Вся электропроводка в отсеке 4 была покрыта нержавеющей сталью. Клапаны подачи кислорода топливных элементов были перепроектированы, чтобы изолировать проводку с тефлоновым покрытием от кислорода. Системы мониторинга космического корабля и Центра управления полетами были модифицированы, чтобы давать более немедленные и видимые предупреждения об аномалиях. [181] Аварийный запас в 19 литров (5 галлонов США) воды хранился в CM, а аварийная батарея, идентичная тем, которые питали ступень спуска LM, была помещена в SM. LM был модифицирован, чтобы облегчить передачу энергии от LM к CM. [183]
5 февраля 1971 года лунный модуль «Аполлона-14 », «Антарес» , приземлился на Луне с астронавтами Аланом Шепардом и Эдгаром Митчеллом на борту, недалеко от Фра Мауро, места, которое должен был исследовать «Аполлон-13». [184] Хайз был оператором связи во время спуска на Луну, [185] и во время второго выхода в открытый космос, во время которого Шепард и Митчелл исследовали окрестности кратера Конус. [186]
Ни один из астронавтов Apollo 13 больше не летал в космос. Ловелл ушел из НАСА и ВМС в 1973 году, перейдя в частный сектор. [187] Суигерт должен был участвовать в испытательном проекте Apollo-Soyuz 1975 года (первая совместная миссия с Советским Союзом), но был отстранен из-за последствий инцидента с почтовыми конвертами Apollo 15. Он взял отпуск из НАСА в 1973 году и покинул агентство, чтобы заняться политикой, будучи избранным в Палату представителей в 1982 году, но умер от рака, прежде чем смог принять присягу. [188] Хейз должен был стать командиром отмененной миссии Apollo 19 и управлял испытаниями захода на посадку и посадки космического челнока , прежде чем уйти из НАСА в 1979 году. [189]
Несколько экспериментов были завершены во время миссии «Аполлон-13», хотя миссия не приземлилась на Луне. [190] Один из них касался ракеты-носителя S-IVB (третья ступень «Сатурна V»), которая в предыдущих миссиях отправлялась на солнечную орбиту после отделения. Сейсмометр, оставленный «Аполлоном-12», зафиксировал частые удары небольших объектов о Луну, но более крупные удары дадут больше информации о коре Луны, поэтому было решено, что, начиная с «Аполлона-13», S-IVB будет врезаться в Луну. [191] Удар произошел в 77:56:40 миссии и выделил достаточно энергии, чтобы усиление на сейсмометре, находящемся в 117 километрах (73 мили) от удара, пришлось уменьшить. [100] Эксперимент по измерению количества атмосферных электрических явлений во время подъема на орбиту — добавленный после того, как «Аполлон-12» был поражен молнией — вернул данные, указывающие на повышенный риск во время неблагоприятных погодных условий. Серия фотографий Земли, сделанных для проверки возможности определения высоты облаков с помощью синхронных спутников , дала желаемые результаты. [190]
В качестве шутки Grumman выставил счет North American Rockwell, главному подрядчику CSM, за «буксировку» CSM большую часть пути до Луны и обратно. В список статей вошли 400001 миля по $1 за каждую (плюс $4 за первую милю); $536,05 за зарядку аккумулятора; кислород; и четыре ночи по $8 за ночь для «дополнительного гостя в номере» (Суигерт). После 20% «коммерческой скидки» и 2% скидки за своевременную оплату окончательная сумма составила $312 421,24. North American отклонила оплату, отметив, что она переправила три предыдущих LM Grumman на Луну без компенсации. [192] [193] [194]
CM был разобран для тестирования, и части оставались на хранении в течение многих лет; некоторые из них использовались для тренажера для спасательной миссии Skylab . Этот тренажер впоследствии был выставлен в Научном центре Кентукки . Макс Ари из Cosmosphere сделал его проектом по восстановлению Odyssey ; он выставлен там, в Хатчинсоне, штат Канзас . [195]
Ловелл назвал Apollo 13 «удачной неудачей». [196] Майк Массимино , астронавт Space Shuttle , заявил, что Apollo 13 «продемонстрировал командную работу, товарищество и то, из чего на самом деле сделано NASA». [120] Реакция на аварию неоднократно называлась «звездным часом NASA»; [197] [198] [199] [200] ее до сих пор так считают. [120] Автор Колин Берджесс писал: «Полет Apollo 13, решавший не на жизнь, а на смерть, наглядно продемонстрировал колоссальные риски, присущие пилотируемым космическим полетам. Затем, когда экипаж благополучно вернулся на Землю, общественная апатия снова наступила». [201]
Уильям Р. Комптон в своей книге о программе «Аполлон» сказал об «Аполлоне-13»: «Только героические усилия импровизации в реальном времени командами по управлению миссией спасли экипаж». [202] Рик Хьюстон и Милт Хефлин в своей истории управления миссией заявили: «Аполлон-13 доказал, что управление миссией может вернуть этих космических путешественников домой, когда их жизни были на грани». [203] Бывший главный историк НАСА Роджер Д. Лауниус писал: «Больше, чем любой другой инцидент в истории космических полетов, восстановление после этой аварии укрепило веру мира в возможности НАСА». [204] Тем не менее, авария убедила некоторых должностных лиц, таких как директор Центра пилотируемых космических полетов Гилрут, что если НАСА продолжит отправлять астронавтов в миссии «Аполлон», некоторые из них неизбежно погибнут, и они призвали к скорейшему прекращению программы. [204] Советники Никсона рекомендовали отменить оставшиеся лунные миссии, заявив, что катастрофа в космосе будет стоить ему политического капитала. [205] Сокращение бюджета облегчило принятие такого решения, и во время паузы после «Аполлона-13» были отменены две миссии, что означало, что программа завершилась «Аполлоном-17» в декабре 1972 года. [204] [206]
Фильм 1974 года «Хьюстон, у нас проблема» , действие которого разворачивается вокруг инцидента с «Аполлоном-13», представляет собой вымышленную драму о кризисах, с которыми сталкивается наземный персонал, когда чрезвычайная ситуация нарушает их рабочие графики и добавляет стресса к их жизни. Ловелл публично жаловался на фильм, говоря, что он «вымышленный и безвкусный». [207] [208]
«Хьюстон ... У нас проблема» — так назывался эпизод документального сериала BBC «Жизнь на кону» , показанный в марте 1978 года. Это была точная, хотя и упрощенная, реконструкция событий. [209] В 1994 году, в 25-ю годовщину миссии «Аполлон-11» , PBS выпустила 90-минутный документальный фильм под названием «Аполлон-13: на край и обратно ». [210] [211]
После полета команда планировала написать книгу, но все они покинули NASA, так и не начав ее. После того, как Ловелл вышел на пенсию в 1991 году, к нему обратился журналист Джеффри Клюгер с предложением написать документальный отчет о миссии. Суигерт умер в 1982 году, и Хейз больше не интересовался таким проектом. Получившаяся в результате книга « Потерянная Луна: Опасное путешествие Аполлона-13 » была опубликована в 1994 году. [212]
В следующем году, в 1995 году, вышла экранизация книги «Аполлон-13» , режиссером которой стал Рон Ховард , в главных ролях Том Хэнкс в роли Ловелла, Билл Пэкстон в роли Хейза, Кевин Бэкон в роли Суигерта, Гэри Синиз в роли Мэттингли, Эд Харрис в роли Кранца и Кэтлин Куинлан в роли Мэрилин Ловелл. Джеймс Ловелл, Кранц и другие главные герои заявили, что этот фильм изобразил события миссии с разумной точностью, учитывая, что была допущена некоторая драматическая вольность . Например, фильм меняет время знаменитого продолжения Ловелла к оригинальным словам Суигерта с «Хьюстон, у нас были проблемы» на « Хьюстон, у нас есть проблемы ». [107] [213] В фильме также появилась фраза « Неудача — это не вариант », произнесенная Харрисом в роли Кранца в фильме; Эта фраза стала настолько тесно связана с Кранцем, что он использовал ее в названии своей автобиографии 2000 года. [213] Фильм выиграл две из девяти премий «Оскар», на которые был номинирован: «Лучший монтаж» и «Лучший звук». [214] [215]
В мини-сериале 1998 года « С Земли на Луну », совместно спродюсированном Хэнксом и Говардом, миссия драматизирована в эпизоде «Мы прерываем эту программу». Вместо того, чтобы показать инцидент с точки зрения экипажа, как в художественном фильме «Аполлон-13» , он представлен с точки зрения телерепортеров, соревнующихся за освещение события на Земле. [216]
В 2020 году Всемирная служба BBC начала транслировать 13 Minutes to the Moon , радиопрограммы, которые используют аудиозаписи миссии NASA, а также архивные и недавние интервью с участниками. Эпизоды начали транслироваться для второго сезона, начиная с 8 марта 2020 года, с эпизода 1, «Бомба замедленного действия: Аполлон-13», объясняющего запуск и взрыв. Эпизод 2 подробно описывает отрицание и неверие Центра управления полетами в аварию, а другие эпизоды охватывают другие аспекты миссии. Седьмой и последний эпизод был отложен из-за пандемии COVID-19 . В «Задержке эпизода 7» BBC объяснила, что ведущий сериала, врач Кевин Фонг , был призван на службу. [217] [218]
В преддверии 50-й годовщины миссии в 2020 году в сети появился сайт Apollo in Real Time , позволяющий зрителям следить за ходом миссии, просматривать фотографии и видео, а также слушать аудиозаписи разговоров между Хьюстоном и астронавтами, а также между диспетчерами миссии. [219] Из-за пандемии COVID-19 НАСА не проводило никаких очных мероприятий в апреле 2020 года по случаю 50-й годовщины полета, но 10 апреля 2020 года представило новый документальный фильм Apollo 13: Home Safe. [220] Ряд мероприятий был перенесен на более поздний срок в 2020 году. [221]
Неисправность Аполлона-13 была вызвана взрывом и разрывом кислородного бака № 2 в сервисном модуле.
НАСА сообщает
Мультимедиа
_(cropped).jpg/1280px-Apollo_13_LM_undocking_(AS13-59-8566)_(cropped).jpg)
