Аполлон 13: История, Причины Аварии 45 Лет Спустя. Часть 2

Что произошло в космосе

Сжиженные криогенны, наподобие жидкого кислорода, имеют тенденцию «наслаиваться» в условиях микрогравитации, т.е. без гравитации такие вещества разделяются на слои и распространяются на весь объем имеющейся области. Если данная область находится внутри резервуара, «наслаивание» значительно затрудняет процесс определения уровня заполненности емкости. Поэтому резервуары Сервисных Модулей Аполлон оснащались набором внутренних «вентиляторов», которые «устаканивали» содержимое резервуаров до более однородной массы для более точного определения имеющегося объема.

Эти операции по «передвижению криогенов» регулярно проводились во время каждой миссии Аполлон. Однако никому и в голову не приходило, что в случае с Аполлон 13, каждая такая операция несла в себе самую настоящую катастрофу для экипажа космического корабля. Каждый раз, когда включались вентиляторы Резервуара № 2, ток проходил через поврежденные провода.

Через 56 часов после старта пилот Командного Модуля (или Одиссея) Джек Суайгерт запустил плановую «продувку» жидкого кислорода в резервуарах. Согласно выдвинутым, впоследствии, предположениям искра из поврежденного провода воспламенила участок тефлоновой изоляции в Резервуаре № 2. Из-за высокой плотности кислорода, тефлоновое покрытие моментально вспыхнуло, тем самым мгновенно повысив давление в емкости до 6000 psi (приблизительно 41 MPa). Это, в свою очередь, не только перегрузило пропускную способность клапана снижения сверхвысокого давления установленного в резервуаре, но и нарушило структурную целостность емкости как таковой.

Произошел взрыв.

Большое спасение

Взрыв на «хрупком суденышке» зависшем в космическом пространстве неподалеку от Луны – вещь совсем нехорошая. Для экспедиции Аполлон 13 его последствия оказались чрезвычайно серьезными. Как уже упоминалось ранее, кислород на космическом корабле использовался не только для дыхания, но и для получения энергии и воды посредством его смешения с водородом в топливных элементах. В одно мгновение Аполлон 13 лишился самого главного – генерации энергии, а также поддержки систем жизнеобеспечения на корабле.

Руководитель полетов Джин Кранц общается с Фредом Хейзом незадолго до взрыва
Руководитель полетов Джин Кранц общается с Фредом Хейзом незадолго до взрыва

Сервисный Модуль был разбит на отдельные блоки наподобие грейпфрута или нарезанного пирога, с разными клиновидно-подобными секциями расположенными друг напротив друга для разных целей. Для всех миссий Аполлон включая «13-ю», оба резервуара с жидким кислородом устанавливались в одном блоке. «Все лежало на одной полке, — объяснял Либергот. – Поэтому достаточно рационально было предположить, что повреждение получил не только «Резервуар № 2», но и «Резервуар №1» — для Сервисного Модуля это было вполне нормально». По факту произошло следующее: «Резервуар № 1» оказался неповрежденным, однако через поврежденные соединения он стал все же пропускать оставшийся кислород космического корабля в открытый космос.

«После этого мы стали задаваться вопросом: почему мы не разделили баки в разных сегментах? По большому счету это не играло на руку при производстве», — смеясь вспоминал Либергот. Начиная с экспедиции Аполлон 14, Сервисный Модуль получил в распоряжение дополнительную батарею и третий кислородный бак, который мог быть полностью изолирован от топливных ячеек и использоваться исключительно для снабжения экипажа воздухом.

Диспетчеры – озадаченные и до сих пор не совсем понимая почему возникла проблема – отдали указание экипажу закрыть реагентные клапаны сначала для первой, а затем и для второй топливной ячейки. В такой способ, была предпринята попытка остановить движение кислорода и оставить работающей хотя бы одну топливную ячейку. Пограничная линия была пройдена: правила экспедиции гласили, что для высадки на Луне должны работать хотя бы 2 топливных элемента.

Оставшийся работающий топливный элемент начал осуществлять забор кислорода из «экстренного резервуара» [surge tank], который осуществлял функцию выравнивания колебаний кислорода в кабине. Диспетчеры поняли, что теперь вопрос состоял не столько в том, смогут ли астронавты высадиться на Луне, сколько в том, смогут ли астронавты продержаться достаточно времени, чтобы долететь обратно домой.

Диспетчеры NASA, включая Либергота, наконец поняли масштабы катастрофы и ее последствия. Либергот вручную управлял консолью EECOM во время взрыва, и учитывая, что по должности EECOM нес ответственность за работу электрических и жизнеобеспечивающих систем корабля возникшие проблемы целиком и полностью легли на его плечи.

Диспетчерам предстояло принять чрезвычайно сложные и чрезвычайно комплексные решения, которые были необходимы для сохранения жизней астронавтов. Несмотря на всеобщее мнение о NASA, как организации с чрезвычайно высоким уровнем бюрократизма, все было сделано очень быстро. Либергот предоставил график принятия решений по экспедиции Аполлон 13, и надо заметить, что все жизненно важные вопросы касательно безопасного возвращения экипажа домой были решены в течении 6 часов после взрыва. Тем самым впереди оставались 4 бесконечно долгих дня ожиданий, пока Аполлон 13 облетит вокруг Луны и выйдет на орбиту возвращения к Земле.

Сам Либергот преуменьшает свою роль в молниеносном разрешении возникшей проблемы. «Единственное, что я сделал – это не встал и не убежал прочь», — вспоминает он.

Поврежденный Сервисный Модуль Аполлона 13
Поврежденный Сервисный Модуль Аполлона 13

Приблизительно через 40 минут после взрыва, экипаж включил Лунный Модуль (Аквариус), намереваясь использовать его как «спасательную шлюпку» — такой вариант уже рассматривался при подготовке полета Аполлона 10 одним годом ранее. В то время NASA отвергло такую идею, сославшись на ее непрактичность, однако в типичной манере NASA инженеры и диспетчеры тем не менее создали набор инструкций для такого рода задачи; и сейчас эти инструкции пришлись как нельзя кстати.

К этому времени, перед экипажем и диспетчерами стояло две главных задачи. Во-первых, необходимо было сохранить кислородные резервы Командного Модуля нетронутыми, так как эти резервы будут нужны при вхождении в плотные слои атмосферы по возвращению домой. Хотя Сервисный Модуль нес на себе основные запасы кислорода, в Командном Модуле также находились небольшие запасы кислорода, сконцентрированные в небольшом «экстренном резервуаре», а также в еще меньших кислородных канистрах. Либергот полностью изолировал эти запасы, как только стало ясно, что последний работающий топливный элемент забирает из этих запасов кислород для продолжения генерации энергии.

«Я никогда не думал о том, что мы потеряем этот экипаж, — сказал Либергот, — поэтому я пытался сохранить кислород необходимый астронавтам при вхождении в плотные слои атмосферы».

Вторая задача стоявшая перед диспетчерами на Земле и экипажем Аполлона 13 заключалась в сохранении работоспособности того же «воровавшего» кислород топливного элемента для электропитания Лунного Модуля – процесс, который включал в себя сотни шагов и решений. Необходимость как можно быстрей обесточить Командный Модуль поставила перед NASA серьезную проблему, так как только компьютер Командного Модуля был способен дать правильную позицию и направление для Лунного Модуля, чтобы экипаж смог вернуться домой. Либергот вспоминал, что когда его коллега Джон Аарон заступил на свою смену, он мгновенно смог вникнуть в суть проблемы. «Когда Джон появился, он заявил, что нам необходимо больше времени для включения Лунного Модуля. У нас не будет проблемы с кислородом, его предостаточно у Аквариуса», — смеясь вспоминал Либергот. К счастью, кислорода оставшегося в «Резервуаре № 1» вкупе с батареей Одиссея хватило для обеспечения энергией Лунного Модуля.

Аквариус нес на себе достаточно кислорода для троих человек. Так как во время прилунения ему было необходимо быть в состоянии большое количество раз разгреметизировать свои внутренние отсеки с воздухом для того, чтобы экипаж мог совершать выход на лунную поверхность.

На борту Лунного Модуля Аквариус, экипаж конструирует
На борту Лунного Модуля Аквариус, экипаж конструирует «почтовый ящик» для снижения уровня CO2

Однако системы поддержания жизнедеятельности на Аквариусе не были рассчитаны на фильтрацию воздуха для трех астронавтов на протяжении нескольких дней. Поэтому экипажу было необходимо задействовать гидроксид-литийные картриджи Командного Модуля, которые забирали из воздуха вредный углекислый газ и связывали его в литий-карбонатный кристаллы. Однако проблема заключалась в том, что картриджи на Командном Модуле имели квадратную форму, тогда как у Лунного Модуля они были круглые.

Инженерам NASA на Земле пришлось на ходу изобретать новый прибор из подручных для астронавтов на борту Аполлона 13 материалов. В итоге, устройство по виду напоминавшее «почтовый ящик» смогло использовать квадратные картриджи Командного Модуля с круглыми картриджными разъемами Лунного Модуля и тем самым привести уровень СО2 в норму.

«Удачная Неудача»

Шаги, приведшие к взрыву на корабле Аполлон 13, по своей сути, были небольшими ошибками – падение кислородного резервуара, недостаточный осмотр внутренней части бака, катастрофический подогрев. Последовавший за этим взрыв вызвал столько много проблем, что диспетчеры NASA поначалу с большим трудом могли поверить в то, что они видят на экранах своих мониторов – правда. Либергот объяснил, что в то время механизм оповещения о возникшей проблеме был достаточно примитивен. На ее решение уходило много времени, а проводимые расчеты для ее устранения требовали карандаша и бумаги. В особенности колоссальных усилий стоило решение одновременно большого количества возникших проблем.

Однако самое важное, что помогло спасти экипаж Аполлона 13 – опыт полученный диспетчерами и астронавтами во время выполнения сотен симуляций экспедиции к Луне. Каждый диспетчер вместе со своей группой поддержки имел очень хорошее представление о системах входящих в его компетенцию, вплоть до микросхем, установленных на корабле. Экипаж экспедиций Аполлон помимо того, что отлично знал план миссии, набирался из лучших летчиков испытателей, натренированных оставаться спокойными в стрессовых ситуациях. Они тренировались выполнять трудные задачи даже, когда на тебя давит невероятно огромный эмоциональный и психический стресс.

Оставаясь спокойными и решая проблемы по мере поступления, астронавты Аполлона 13 смогли остаться живыми после такой масштабной катастрофы. Политика NASA направленная на многократную отработку разных ситуаций означала, что даже после сильного взрыва на Аполлон 13, у диспетчеров и астронавтов уже был план, как действовать дальше. К тому же на Земле диспетчеры имели чертовски хорошую интуицию, которая подсказывала им, насколько ограничены лимиты космического корабля при решении тех или иных экстренных проблем.

После того, как экипаж отделил Аквариус от Одиссея Джо Кервин, занимавший должность CAPCOM на короткое время отошел от формального общения между «землей и воздухом», после чего все услышали, как он выразил признательность отслужившей верой и правдой машине: «Прощай Аквариус, и мы благодарим тебя.»

Читайте также: Аполлон 13: История, Причины Аварии 45 Лет Спустя. Часть 1

Если понравилось - поделись!
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
Теги:
Nikolay Drozdev

Об авторе Nikolay Drozdev

Пожалуйста, не проходите МИМО: оставьте комментарий; поделитесь ссылкой с друзьями; поставьте лайк статье;