«Хьюстон, у нас проблема». Как изолента и сотни специалистов NASA спасли «Аполлон-13» (13 фото)
Категория: Космос
14 марта 2018
После высадки на Луну экипажа миссии «Аполлон-11» в июле 1969 года все внимание досталось Нилу Армстронгу и Баззу Олдрину, чуть меньше — Майклу Коллинзу. Но с ходу не каждый человек скажет, сколько вообще было экспедиций на Луну: следующие старты «Аполлонов» уже утратили эффект новизны и воспринимались более обыденно. Однако третий полет стал хорошим напоминанием о том, что даже при отработанной схеме все может пойти не так. Миссия «Аполлон-13», полностью подтверждая свою несчастливую цифру, сопровождалась ворохом проблем еще до старта.
Есть контакт.
Кислородный бак «Аполлона-13».
Все началось с замены кислородных баков в 1968 году. Сперва их вообще должны были поставить на «Аполлон-10», но тогда решили взять другие баки, а эти модернизировать и использовать в будущих миссиях. Пригодились они только во время подготовки «Аполлона-13».
Тогда человеческий фактор проявил себя при рутинной операции: специалисты забыли открутить болт крепления, и бак упал с крошечной высоты — около 5 сантиметров. Компоненты космического корабля — вещи столь же деликатные, как корпус ядерного реактора, поэтому даже такой инцидент записали в отчет. Сам бак проверили, но повреждений не нашли. Тем не менее от больших проблем это не уберегло.
Наступила весна 1970 года. Специалисты NASA уже дважды успешно отправили астронавтов на Луну, и третий полет планировалось провести по отработанной схеме. Для миссии использовалась ракета-носитель «Сатурн-5», которая должна была вывести на орбиту командный модуль «Одиссей», прикрепленный к нему служебный отсек и лунный модуль «Водолей». Незадолго до полета, назначенного на 11 апреля, была проведена генеральная репетиция старта. Обнаружился нюанс: кислород в одном из баков не сливался, как должен был. В NASA решили, что загвоздка — в элементе сливной системы, который все-таки повредился при падении два года назад.
Специалисты придумали новый способ опустошить бак — разогреть кислород, чтобы он просто испарился через систему вентиляции. Сливная система использовалась только для наземных испытаний, в полете она была не нужна. Замена бака на новый сдвинула бы старт миссии на месяц, и это в лучшем случае.
Ракета-носитель Saturn V, которая использовалась для программы «Аполлон».
В NASA посчитали, что такой необходимости нет — раз элемент не будут использовать, то не важно, поврежден ли он. Нельзя сказать, что ведомство халатно отнеслось к безопасности экипажа: командиру миссии сообщили о ситуации, однако он, узнав, что неполадка никак не повлияет на полет, согласился стартовать с поврежденным баком ради соблюдения графика. На самом деле бак уже вызвал косвенную проблему: пришлось убирать кислород нештатным способом, при помощи внутреннего нагревателя.
Здесь дала о себе знать другая ошибка, куда более серьезная. Но заметят ее лишь в ходе расследования после возвращения астронавтов на Землю. Бортовая сеть модуля обеспечивает напряжение в 28 вольт. Однако напряжение наземного оборудования, которое используется при проверках систем, — 65 вольт. Путаница произошла из-за того, что «Одиссей» делала одна компания, а баки для него — другая.
11 апреля 1970 года у экранов телевизоров миллионы американцев наблюдали за стартом 13-й миссии «Аполлон».
Оборудование заменили на правильное везде, кроме контактов на термостатах в баке. Они так и остались рассчитаны для работы на 28 вольт. Ни NASA, ни подрядчики этого не заметили.
При работе на повышенном напряжении контакты расплавились и не разомкнулись по достижении 27 градусов Цельсия, как должны были. На этот случай был резервный вариант отключения — вручную. Но и здесь возник нюанс: стрелка индикатора вообще не могла показывать больше 27 градусов. Никто не предполагал, что температура в баке достигнет даже таких значений. В то время как прибор отображал 27 градусов, реальная температура перешагнула за 500 градусов по Цельсию. Из-за этого расплавилась тефлоновая изоляция проводов.
Кадровые перестановки и отказ двигателя.
Фред Хейз, Джон Суайгерт, Джеймс Лоувелл.
Следующая проблема произошла за несколько дней до старта, на этот раз с экипажем. Томас Маттингли мог подцепить краснуху, и NASA перестраховалось, заменив астронавта на Джона Суайгерта. Для него и Фреда Хейза это был первый космический полет, а командир миссии Джеймс Лоувелл к тому времени уже трижды отправлялся за пределы Земли.
Наконец днем 11 апреля 1970 года «Сатурн-5» оторвался от площадки на мысе Канаверал. Уже спустя пять с половиной минут после старта случилась новая напасть: центральный двигатель отключился сам по себе. В NASA решили продолжить полет, компенсировав потерю тяги более длительной работой четырех остальных двигателей. Как выяснится в дальнейшем, основной двигатель отключился из-за возникших в камере сгорания колебаний — автоматика прекратила подачу топлива в целях безопасности. По сравнению с дальнейшими проблемами «Аполлона-13» это была сущая мелочь.
Снимок сделан экипажем «Аполлона-13» во время облета Луны.
В полете экипажу примерно раз в сутки требовалось перемешивать содержимое кислородных баков. Это стандартная процедура: газ в условиях полета расслаивается, из-за чего датчики показывают неверные значения запасов. На третьи сутки полета, примерно через 16 секунд после включения вентиляторов внутри баков, астронавты почувствовали сильный удар. Следом активировалась сигнализация из-за упавшего напряжения бортовой системы электропитания. Кислородный бак №2 взрывом повредил еще и бак №1, а два топливных элемента из трех вышли из строя. Суайгерт выходит на связь с NASA и произносит ту самую крылатую фразу.
Положение оказалось незавидным. Астронавты видели струю газа, которая хлестала из кислородного бака. Она придавала кораблю реактивную силу, вращая его. Утечку никак не удавалось остановить, и в NASA решили прибегнуть к крайнему варианту — перейти на использование лунного модуля, отключив основной. Благо при проектировании «Водолея» такая возможность закладывалась.
Тем временем в центре управления полетами прорабатывали разные сценарии возвращения астронавтов на Землю: стало ясно, что о высадке на Луну и речи быть не может, главная задача — просто вернуть экипаж домой. Глобально варианты делились на возвращение по привычной для «Аполлонов» траектории с облетом Луны либо без него. Все идеи были рискованными, и NASA остановилось на наиболее безопасной с учетом ситуации. Астронавты должны были облететь Луну и точечно активировать двигатель лунного модуля для корректировки траектории.
Кружка воды в сутки.
Газетчики тогда не преувеличивали: экипаж «Аполлона-13» действительно был на грани выживания.
Кислорода у экипажа было в избытке — астронавты дышали воздухом из запасов «Водолея». Но возникла проблема с водой и энергией: экипажу пришлось сильно экономить жидкость, а в работе остались только самые необходимые системы. Обогревательные элементы к ним не относились, и температура в модуле упала примерно до 5 градусов по Цельсию. Астронавты мало двигались и стали замерзать, к тому же самочувствие экипажа ухудшалось из-за стресса, недостатка воды и сна. За время экспедиции Лоувелл похудел на 6,3 килограмма, Хейз сильно заболел. Каждый член экипажа сократил употребление воды всего до шести унций (170 грамм) в день — это пятая часть нормы. Другого варианта не было: жидкость требовалась для охлаждения систем на корабле.
У экипажа появилась еще одна проблема: хоть кислорода у них хватало, в модуле стал скапливаться углекислый газ. Его концентрация продолжала расти, потому как в отсеке вместо двух человек, как сперва планировалось, находятся три. Ситуация стала серьезной: прибор для измерения углекислого газа уже показывал значение в 13 пунктов, а достижение концентрации в 15 пунктов привело бы к головокружению, тошноте и потере ориентации. На этот случай были предусмотрены картриджи с гидроксидом лития — он используется для поглощения CO2 что в противогазах, что на космических кораблях. Но возникла анекдотичная ситуация: нужный разъем в лунном модуле круглый, а выход картриджа для «Одиссея» — квадратный.
Полученный переходник в NASA назвали «почтовым ящиком».
Унификацию интерфейсов не проводили по той причине, что подобный вариант развития событий невозможно было предугадать — ситуация оказалась слишком невероятной. Смекалка инженеров NASA спасла астронавтам жизни: специалисты отобрали те предметы, которые были в распоряжении «Аполлона-13», и соорудили герметичный переходник из шлангов от скафандра, картона, изоленты и пакетов. Затем передали инструкции экипажу, и те собрали аналогичное устройство.
Когда казалось, что с «Аполлоном-13» случились вообще все беды из возможных, в лунном модуле взорвалась аккумуляторная ячейка. В дальнейшем будет установлено, что это произошло из-за проскочившей в скоплении кислорода и водорода искры. Астронавтам снова повезло: уцелевшие системы питания продолжили работу.
Поврежденный сервисный модуль.
Экипажу предстояло решить последнюю проблему — вывести модуль на приемлемую для посадки траекторию, чтобы он не сгорел при входе в атмосферу. Астронавты задействовали маломощные двигатели ориентации лунного модуля, которые вообще не были рассчитаны на использование по такому сценарию.
Незадолго до возвращения на планету Лоувелл, Хейз и Суайгерт перенесли балласт в «Одиссей»: посадка подразумевалась с образцами лунной породы, и нужно было сымитировать заложенный при расчетах вес. После этого экипаж отсоединил служебный модуль, в котором и произошел взрыв кислородного бака. Лишь тогда они увидели масштабы взрыва: отсутствующая панель, пропавший бак, поврежденное сопло двигателя. Стало ясно, что вариант возврата на Землю с прямым разворотом корабля, без облета Луны, почти наверняка привел бы к гибели экипажа.
Модуль «Одиссей» после возвращения на Землю.
Затем требовалось отсоединить лунный модуль и приготовиться к посадке. Чуть ли не в первый раз за всю миссию события пошли как надо: навигация работала исправно, все парашюты раскрылись, и 17 апреля экипаж «Аполлона-13» оказался на родной планете. Изможденных астронавтов быстро подобрал находившийся неподалеку корабль.
С одной стороны, обилие неполадок выявило множество изъянов, а с другой — показало, что даже при серьезнейших повреждениях и отказе многих важных систем экипаж можно благополучно вернуть на Землю.
Ни один из астронавтов «Аполлона-13» больше не летал в космос. Джеймс Лоувелл так и не высадился на Луне, Фред Хейз только участвовал в испытаниях прототипа шаттла — корабля Enterprise. Джона Суайгерта избрали в Конгресс США, но он умер в 1982 году, так и не успев вкусить политической жизни. Томас Маттингли, которого в последний момент убрали из состава «Аполлона-13» из-за возможной краснухи, так эту болезнь и не подцепил. Позднее он совершил три космических полета. Всего же астронавты NASA совершили шесть высадок на Луну.
