Аполо 13

от Уикипедия, свободната енциклопедия

Ex Luna, Scientia От Луната, Знания
Емблема на Аполо 13
Позивни	Команден модул: "Одисей" (CM-109) Сервизен модул: (SM-109) Лунен модул: "Акуариус" (Водолей) (LM-7)
Ракета носител	Сатурн V (AS-508)
Eкипаж	3
Старт	11 април 1970 г. 19ч. 13м. 00с. UTC Космически център Кенеди Флорида (LC 39A)
Кацане на Земята	17 април 1970 г. 18ч. 07м. 41с. UTC 21°63′ ю. ш.  и  165°37′ з. д. (GoogleMap)
Продължителност на полета	5д. 22ч. 54м.
Ловел, Суйгърт, Хейз

Аполо 13 е седмият пилотиран космически кораб от програмата Аполо на НАСА и трети изстрелян с цел кацане на Луната. Това е първият космически кораб, претърпял авария извън земна орбита и с израза "Хюстън, имаме проблем (Houston, we’ve got a problem)" влязъл в историята на пилотираните полети, успял да се завърне благополучно на Земята, след обиколка около Луната.

Съдържание 1 Екипаж 2 Дублиращ екипаж 3 Общи сведения 3.1 Предстартови проблеми 4 Полет 4.1 Авария 4.2 Обратен път към Земята 4.2.1 Влизане в балистична траектория 4.2.2 Периселен и ПС+2 4.2.3 Криза в живото-поддържаща система 4.2.4 Трето запалване на двигателите 4.3 Кацане на Земята 5 Комисия "Кортрайт" 6 Вижте също 7 Външни препратки

[редактиране] Екипаж

• Джеймс Ловел (James A. Lovell) - командир, летял с Джемини 7, Джемини 12 и Аполо 8
• Джон Суйгърт (John Swigert) - пилот на командния модул, заместник на Кен Матингли (Ken Mattingly) от дублиращия екипаж
• Фред Хейз (Fred Haise) - пилот на лунния модул

[редактиране] Дублиращ екипаж

• Джон Йънг (John W. Young)) - командир, летял с Джемини 3
• Джон Суйгърт (John Swigert) - пилот на командния модул
• Чарлс Дюк (Charles Duke Jr.) - пилот на лунния модул

[редактиране] Общи сведения

Аполо 13 е петият пилотиран кораб на НАСА изпратен към Луната и трети по ред с цел кацане на естественият спътник на Земята. Съставен е от ракетата носител Сатурн V (AS-508), командния модул (CM-109) с позивни "Одисей" (Odyssey) и лунния модулт (LM-7) с позивни "Акуариус" (Aquarius). Мисията има задача да извърши меко кацане в района на планинските възвишения Фра Мауро, за разлика от предишните две мисии на Аполо 11 и Аполо 12 кацнали в сравнително равнинен райони, с надеждата за по-богати геоложки проучвания.

[редактиране] Предстартови проблеми

Една седмица преди старта Чарлс Дюк се разболял от шарка, прихваната от детето му. При направените медицински изследвания на двата екипажа, които тренирали заедно и били в контакт по между си, се оказало че само Кен Матингли няма изграден имунитет срещу вируса. Лекарите били непреклонни пред молбите на екипажа да не се отстранява Матингли и се наложило дубльорът Джон Суйгърт, пилот на командния модул, да замени титуляра. Впоследствие Матингли, оставайки на земята, въобще не се разболял.

[редактиране] Полет

Кораба e изстрелян по план в 19 часа 13 минути 00 секунди UTC на 11 април 1970 г. от стартова площадка 39 А (LC 39 A) на Кейп Кенеди. Двигателите на първа и втора степен на Сатурн V работят стабилно и Аполо 13 е изведен на околоземна орбита с апогей - 185,5 км. и перигей - 181,5 км. След осъществената маневра за разделяне и скачване на Командния с Лунния модули, двигателят на трета степен е запален и корабът поема към своята цел - Луната. Около 30 ч. 40 м. 50 с. след старта е извършена маневра за излизане от балистичната траектория по която са летели предишните мисии на Аполо. По план Аполо 13 трябва да влезе в орбита около Луната със скорост и траектория, позволяваща след включване на главния двигател на Командния модул, кацане в предварително определеният район на Фра Мауро. Ако заплануваната маневра около Луната не се осъществи по план, то кораба може да се озове в траектория от 65 000 км. встрани при завръщането си към Земята.

На 13 април в 13ч. 24м. UTC е проведено последното излъчено в ефир телевизионно предаване от борда, продължило 27 минути. След приключването му с пожелания за "спокойна вечер и лека нощ", екипажа продължава изпълнението на рутинните операции на кораба. В 14ч. 07м. 37с. UTC на 13 април Джон Суйгърт включва шалтера за вентилиране на криогенните резервоари.

[редактиране] Авария

Шестнадесет секунди по-късно или 55 ч. 54 м. 53 с. след старта, кислороден резервоар номер 2 експлодира. В този момент Аполо 13 се намира на близо 320 000 км. от Земята.

Хюстън, имаме проблем (Houston, we’ve got a problem) докладва Суйгърт.

Уредите на кораба отчитат че не работят две от трите горивни камери, произвеждащи електроенергия за кораба, кислороден резервоар номер две е празен, а в резервоар номер едно налягането бързо спада. Резервоар номер 2 се намира в 4-ти отсек на Сервизния модул и астронавтите не могат да видят през люковете на кораба какви са пораженията. Това което обаче вижда Ловел е отчайващо - около кораба се образува облак от изтичащ замръзнал газ – остатъка от 150 килограмовият охладен под критичната температура при налягане от 65 атмосфери кислород на резервоар номер 1. Първоначалния вариант за удар с метеорит не се потвърждава, защото налягането в кораба се запазва и не е установено изтичане на въздух от обитаемите части. Появяват се обаче аномалии в курса и вибрации по корпуса на кораба. В последствие се оказва че се дължат на изтичащият в откритото пространство кислород от резервоар номер 1. По необясними причини връзката със Земята се прехвърля от главната антена на четирите спомагателни антени. Има съществена разлика в показанията на компютрите и датчиците на кораба с тези в Контролният център в Хюстън. Последователно излизат от стоя електрозахранването, кислородните запаси и горивните камери на Сервизния модул. Налягането в първи резервоар бързо спада и с това шансовете за работата на животоподдържащите системи в Командния модул се приравняват на нула. Налага се, с цел пестене на електроенергия необходима за операциите при приземяване, да се изключат всички бордови системи, включително и главния компютър на Командният модул. След около два часа и половина или 57 ч. 37 м. 00 с. след старта, тричленният екипаж напуска Одисей и заема места в двуместния Акуариус.

[редактиране] Обратен път към Земята

Поради невъзможността за продължаване на мисията по предварително заплануваният план, екипа в Контролният център на полета взима решение за прекратяването ѝ и завръщане на Земята. Използването на основният двигател на Сервизният модул е много рисковано, поради критичното състояние на Одисей и изчерпването на оставащата в акумулаторите енергия и се налага всичките маневри да се извършат с двигателите на Лунният модул.

[редактиране] Влизане в балистична траектория

61 ч. 29 м. 43 с. след старта малките двигателите за ориентация на Акуариус са запалени. Първата маневра е поставяне на кораба в необходимата позиция спрямо Луната, понеже визуалното ориентиране по звездите е невъзможно от ледените парчета кристализирал облак заобиколил Аполо 13. Всички координати са предоставени от Контролният център в Хюстън и са вкарани в бордовият компютър на Лунният модул от Хейз. След 7,5 секунди е включен главният двигател, който работи на 40 процента мощност в продължение на 25 секунди. Корабът получава ускорение от 4,8 м/с и навлиза в балистична траектория с периселения 254,3 км която го отвежда на курс към Земята. Операцията е изпълнена с голяма точност, имайки в предвид че подобна маневра не била предвидена и тренирана в предварителната програма при обучението. Варианта "Cпасителна лодка", при който Лунният модул играел ролята на резервен кораб, бил предвиден в инструкциите на НАСА, но никога преди това не е предвидено изпълнението му със стикован Сервизен и Команден модул. Работата на относително малкият двигател на Акуариус не била разчетена за значително по-голямата маса на Аполо с изместен навътре център на тежестта на кораба. В 73 ч. 32 м. е проведена навигационна процедура по ориентация. Главен и единствен видим в този момент ориентир е Слънцето. Операцията е изпълнена успешно и потвърждава точността на траекторията със съвсем незначително отклонение. С приближаването към Луната се появяват смущения в радиовръзката със Земята. Оказва се че третата степен на ракетата носител летейки към Луната работи на една и съща честота с Лунният модул и създава смущения в ефира. Същевременно ръководството на НАСА приема варианта за най-бавното и безопасното завръщане на Земята от предложените три проекта, разработени в кризисният щаб от специалистите в Командният център. Той предвижда цялостната конфигурация на Аполо 13 да достигне до родната планета.

[редактиране] Периселен и ПС+2

Джеймс Ловел, Джон Суйгърт и Фред Хейз са тримата астронавти отдалечили се на най-голямо разстояние от Земята. 77 ч. 32 м. 09 с. след началото на мисията, те преминават за около 25 минути през обратната страна на Луната на височина от 254,3 км. или на 400 171 км. от Земята. По време на радиосянката астронавтите правят много снимки на каменистият сателит и подготвят кораба за маневрата за увеличаване на скоростта, условно наречена "Периселений плюс две" (ПС+2). С нея се цели увеличаване скоростта на Аполо и промяна на мястото на приводняване. По направените изчисления без тази промяна в курса, кораба би се приводнил в района на остров Мадагаскар в Индийският океан, където в този момент няма разположени плавателни съдове на САЩ. На 15 април в 2 ч. 40 м. 31 с. UTC или 79 ч. 27 м. 39 с. след старта отново е включен главният двигател на Акуариус. Първите 23 секунди двигателят работи на 40 % от мощността си, а следващите 4 минути на 100 процента. Маневрата е успешна и по предварителните разчети кораба би трябвало да се приводни в южната част на Тихият океан, където го очакват Военноморските сили на Шести флот. Преди да бъде дадено разрешение на астронавтите за почивка е извършена процедура по завъртане на кораба в състояние на Пасивен Термичен Контрол, при която корабът се върти бавно около своята надлъжна ос, излагайки на слънце всяка една от страните си. Това се налага от голямата разлика в температурите на огряната от Слънцето и тази в сянката повърхности. След приключването на ПС+2 екипажът отново изключва болшинството системи на кораба с цел пестене на електроенергия.

[редактиране] Криза в живото-поддържаща система

Работата на пречистващата система на въздуха в Акуариус била разчетена за периода от време в който двама от астронавтите ще прекарат на лунната повърхност. При настъпилата ситуация филтрите от литиев хидроксид много по бързо се насищат от присъствието на трима души в малката кабина. Нивото на въглероден двуокис бързо се покачва и стига критични стойности. На разположение има само един резервен филтър, който би пречиствал въздуха от въглеродният двуокис до към 85тия час на полета. Годните филтри от Одисей не могат да се използват поради разлика във формите на гнездата в Командният и Лунният модули. Екип от инженери на НАСА разработва подръчно направено приспособление от найлонов плик, картон, взет от вече непотребния наръчник от процедури при излитане от Луната, маркучи и изолирбанд. Проекта е издиктуван на астронавтите по радиото и те се захващат с направата му. След един час работа пакета с два квадратни филтъра е прикрепен към системата на кръглите филтри за пречистване на въздуха и проблема е отстранен. Нивото на въглероден двуокис в кабината започва бързо да пада и стига в границите на нормата.

[редактиране] Трето запалване на двигателите

След направената корекция на траекторията ПС+2, Аполо 13 би трябвало да навлезе в земната атмосфера под най-благоприятния ъгъл от 6,5 градуса. Осемнадесет часа по-късно периметрите сочат че кораба лети с курс от 6,3 градуса. Налага се нова корекция за прецизиране на полета. Междувременно, след 97 ч. 10 м. 05 с. от старта, на Акуариус се усеща лек трус и изтичане на газ в пространството от акумулаторното отделение. Проблема се дължи в конструкцията на самите акумулатори, която предвижда получените отпадни газове при работа - кислород и водород да се отделят в малка камера под капака на акумулатора. При протичане на искра вътре в батерията се стига до лека експлозия. За щастие повредите в акумулатор номер две са незначителни, а самата система е конструирана така че напрежението от останалите три акумулатора възстановява пострадалият номер 2. На 16 април в 04 ч. 31м. UTC отново е запален главният двигател на Лунния модул, който работи в продължение на 14 секунди при 10 % мощност. Цялата операция по ориентиране и коригиране на курса е извършена ръчно, без да се включва апаратурата на кораба. По данни от Земята курса е променен и траекторията на влизане в атмосферата е в нормалните 6,5 градуса.

На борда на Одисей, използван от астронавтите за място за почивка, температурата на въздуха е около 5 градуса. Фред Хейз усеща първите симптоми на настинка още на 15 април, а впоследствие го втриса. Астронавтите не разполагат с никакви завивки или допълнителни дрехи за да се предпазят от студа. Налага се командира на мисията Джеймс Ловел да вземе в прегръдките си тресящият се от високата температура Хейз за да го стопли. Хейз се оправя от настинката чак след като е настанен в лазарета на очакващият ги самолетоносач "Иоу Джима".

Три часа и половина след последната маневра, на Акуариус експлодира предпазният клапан на резервоарът с гориво. Системата за подаване на горивото към двигателят на Лунният модул е конструирана за еднократно запалване при кацането на Луната. За изтласкване на взривоопасното горивото към горивната камера се използва течен хелий. Той не влиза в реакция с горивото, но е с най-ниска точка на кипене и при повишаване на температурата се изпарява. За да не последва експлозия е поставен предпазен клапан в тръбите които излизат от резервоара. След третото запалване на двигателя, налягането в резервоара достига 130 атмосфери, клапана избива, хелият отлита в безвъздушното пространство, а Акуариус остава без гориво за главният двигател.

[редактиране] Кацане на Земята

По времето на целият полет от Луната до Земята инженерите в Контролният център в Хюстън не могат да установят причините за аномалиите в курса на Аполо. 32 часа след последната маневра се налага нова корекция на полета. Траекторията е изместена до ъгъл от 6,15 градуса и маневрата за връщане в курса е задължителна. Решено е тя да се извърши с помощните двигатели за коригирането на траекторията. Пет часа и петнадесет минути преди планираното приводняване или 137 ч. 39 м. 52 с. след старта маневрата е осъществена на по-малко от 60 000 км. от Земята. Петнадесет минути по-късно Суйгърт се прехвърля в Одисей а Ловел и Хейз са на своите места в Акуариус. В 138 ч. 01 м. 48 с. е даден лек тласък с двигателите на Лунният модул и Сервизният модул е откачен. През илюминаторите на кораба астронавтите наблюдават и заснемат преминаването на чудовищно обезобразеният от експлозията SM 109. На мястото на панел номер четири зее огромна яма с остатъци от изолации, кабели и разкъсани ламарини. Кислороден резервоар две въобще липсва, изтръгната е цялата плоскост от основата до двигателя. Засегнато е и главното сопло, липсват два от четирите маневрени двигателя.

През следващите няколко часа е възстановено електрическото захранване на Командния модул. Всички системи функционират в норма и корабът е готов за следващите планирани операции. На разстояние 25 000 км. от Земята и по-малко от два часа преди планираното навлизане в плътните слоеве на атмосферата астронавтите се разделят с Акуариус. На 141вия час и 30тата минута от старта астронавтите заемат места в спускаемата капсула и Суйгърт отделя Акуариус от Одисей. Следва маневра по равняване на кораба по Луната и навлизане в земната атмосфера. В 18 ч. и 07 м. 41 с. UTC на 17 април или 142 ч. 54 м. 41 с. Аполо 13 се приводнява в южният Пасифик. Точката на приводняване е 21° 63′ S 165° 37′ W на около 4,5 км от очакващият ги самолетоносач "Иоу Джима". Тримата астронавти са качени на борда на кораба с помощта на хеликоптер, където са посрещнати от възгласите на моряците от кораба. Веднага е им е направен медицински преглед и Фред Хейз е настанен в лазарета. На другият ден астронавтите са транспортирани до Хавай, където са посрещнати от семействата си и президента на САЩ Ричард Никсън.

[редактиране] Комисия "Кортрайт"

На 17 април 1970 г. няколко часа след успешното завръщане на астронавтите на Земята, директора на НАСА Томас Пейн сформира комисия за разследване на инцидента. Комисията е съставена от четиринадесет члена - инженери, администратори и астронавти от НАСА с председател Едгар Кортрайт (Edgar M. Cortright), директор на Изследователския център на НАСА във Вирджиния, както и един независим наблюдател. В хода на работите и е установено че при производството и реконструкцията на кислородните резервоари е допусната техническа грешка. Цялата електрическа система по проект е съвместима с тази на Аполо и работи при напрежение от 28 волта. Впоследствие се налага преработването ѝ на 65 волта за уеднаквяване с тази на захранването на стартовата площадка в Кейп Канаверал, но е направен пропуск и терморелетата остават на 28 волта. По нататъшното разследване установява че резервоар номер две първоначално е поставен в Модул 106, който трябва да излети с Аполо 10. След решението за модефициране, при свалянето от металната рамка на модула, резервоара се закача и цялата конструкция повдигната от кран на височина не по-голяма от пет сантиметра пада на земята. При направеният преглед не са установени никакви повреди. След направената реконструкция резервоара е монтиран на Модул 109 и става част от Аполо 13. По време на пълната предстартова проверка, проведена 15 дни преди старта, се появява малка аномалия при източването на кислороден резервоар номер 2. Инженерите решават че отходните тръбите са се разместили от удара при свалянето от Аполо 10 и това пречи за пълното му изпразване. Екипа взима решение да се включат нагревателите на резервоара за да може течния кислород да се загрее и изпари. При достигане на температура от 26 градуса терморелета се задействат и вместо да изключат нагревателите, залепват от подаденото им по-високо напрежение от 65 волта и престават да функционират. Процедурата по източване продължава цяла нощ и температурата в резервоара достига до 540 градуса. Тя обаче не е констатирана от наблюдаващият екип, понеже термометрите на резервоара са разграфени и пригодени да отчитат температура до плюс 26 °C. Под продължителното въздействието на високата температура, тефлоновото покритие на кабелите вътре в резервоара се стапя и кабелите се оголват. При следващото включване за подгряване по времето на полета, между оголените кабели прескача искра от която поставеният под високо налягане чист кислород се възпламенява и взривява, като ефекта е фатален. При проведените следствени експерименти в Космически център Джонсън в Хюстън предположенията на комисията се потвърждават напълно.

[редактиране] Вижте също

• Космически кораб Аполо

[редактиране] Външни препратки

• Man Circles the Moon, the Eagle Lands, and Manned Lunar Exploration
• | Detailed Chronology of Events Surrounding the Apollo 13 Accident
• | The Apollo 13 Accident