Um den 45. Jahrestag der Apollo 13-Mission zu feiern, präsentiert das Space Magazine mit dem NASA-Ingenieur Jerry Woodfill „13 weitere Dinge, die Apollo 13 gerettet haben“ und diskutiert verschiedene Wendepunkte der Mission.
Für unseren letzten Teil dieser Serie von „13 weitere Dinge, die Apollo 13 gerettet haben“ werden wir uns ein Ereignis ansehen, das nicht allgemein angesprochen wurde, aber möglicherweise eines der wichtigsten Szenarien war, die möglicherweise zu einer Katastrophe geführt haben Tod für die Besatzung in den letzten Minuten der Rettung.
Es beginnt mit einem atomaren Stromgenerator namens SNAP-27.
Diese Geräte ermöglichten es dem Apollo Lunar Surface Experiment Package (ALSEP), jahrelang auf dem Mond zu operieren, nachdem Astronauten auf die Erde zurückgekehrt waren. Sie wurden auf Apollo 12, 14, 15, 16 und 17 eingesetzt und umfassten Seismometer sowie Geräte zum Nachweis von Mondstaub und geladenen Partikeln in der Mondumgebung.
SNAP steht für Systems Nuclear Auxiliary Power und sein Brennstoff war Plutonium-238 (Pu-238). Es war eine Art thermoelektrischer Radioisotop-Generator (RTG), der Raumfahrzeuge mit elektrischer Energie versorgt, indem er die durch den Zerfall von Plutonium-238-Kraftstoff erzeugte Wärme in Elektrizität umwandelt. Für jede Mission wurden ungefähr 8 Pfund Plutonium verwendet und es wurde in einem wärmeisolierten Fass, das an der Seite des Mondmoduls angebracht war, zum Mond transportiert.
"Das Fass war so stark und undurchlässig, dass das Abfeuern des Behälters mit einer Kanone gegen eine massive Mauer ihn nicht zerbrechen würde", sagte der NASA-Ingenieur Jerry Woodfill.
Leider fügte Woodfill hinzu, dass die Anwendung von Atomenergie auf die Erforschung des Weltraums vereitelt wurde, da das politische Klima für alles Atomische immer schärfer geworden ist.
"Trotz eines bemerkenswerten atomaren Sicherheitsrekords hat eine kleine, aber mächtige politische Koalition solche harmlosen Geräte wie den Apollo SNAP-27-Generator der NASA erfolgreich bekämpft", sagte Woodfill. „Der Angstfaktor, der dem Apollo-Atomgenerator der NASA zugeschrieben wird, beruhte auf der Gefahr einer Explosion der Startrampe oder auf übertriebenen Behauptungen, dass ein Unfall die Erdatmosphäre kontaminieren und letztendlich vielen den Tod bringen würde. Es ist erstaunlich, dass solche Gruppen offensichtliche alltägliche Todesfälle in Automobilen ignorieren und die Öffentlichkeit dennoch mit falschen atomaren Bedrohungen alarmieren können. “
Woodfill sagte, dass die Opposition gegen RTGs im Interesse der Erforschung des Sonnensystems durch Menschen und Roboter am unglücklichsten gewesen sei.
"Die Begrenzung der Verbesserung des Antriebs von traditionellen Raketentreibstoffen behindert den Antrieb", sagte er, "und in den letzten fünf Jahrzehnten wurden bei der als ISP bezeichneten Verbesserung der spezifischen Impulse von Raketentriebwerken nur geringe Fortschritte erzielt."
Darüber hinaus mangelt es der NASA seit mehreren Jahren an RTGs für die Stromversorgung von Roboter-Raumfahrzeugen, die den Umfang und die Lebensdauer von Missionen in die Ferne unseres Sonnensystems begrenzen.
Für Apollo 13 hätte das SNAP-27-Gerät auf dem Mond bleiben sollen, aber natürlich landete der Lander nicht, sodass er zusammen mit dem Atomgenerator wieder in die Erdatmosphäre eindringen und irgendwo auf unserem Planeten landen würde.
Es dauerte nicht lange nach dem Unfall auf Apollo 13, bis die NASA von der Atomic Energy Commission (AEC) kontaktiert wurde, um zu erfahren, wo der LM wieder in die Erdatmosphäre eintreten und dort verbrennen würde.
Als sich Apollo 13 der Erde näherte, verschlechterte sich ihre Flugbahn trotz der Bemühungen der Besatzung weiter. Wie wir in Teil 9 dieser Serie über die möglicherweise tödliche Kardanverriegelung besprochen haben, waren ohne die Triebwerke des Befehlsmoduls und das Computernavigationssystem nur die Lander verfügbar, die den verkrüppelten Apollo 13-Raumfahrzeugstapel manuell flogen und auf der richtigen Flugbahn hielten war eine große Herausforderung.
Woodfill sagte, dass jegliches "Basteln" an der Wiedereintrittsgeometrie insgesamt schlecht beraten sei, wenn man bedenkt, wie "zweifelhaft" der Winkel und der Eintrittsweg geworden seien, aber AEC-Beamte drängten die Retro-Offiziere auf die Ausrichtung, die für den Wiedereintritt des LM erforderlich sei ein tiefer Graben im Pazifik.
Woodfill sagte, dass aus seiner Perspektive jahrzehntelanger Studien über die Mission die Notwendigkeit, den SNAP-27-Generator zu „vertiefen“, fast dafür verantwortlich war, dass die Rettung des Apollo 13 in einer Tragödie endete. Sowohl bei der Missionskontrolle als auch bei der Besatzung herrschte Verwirrung über die Ausrichtung des Raumfahrzeugs beim Wiedereintritt. Woodfill sagte jedoch: Ein versehentlicher „Fehler“ von Lovell könnte die Besatzung tatsächlich gerettet haben.
"Es gab eine bedeutende Debatte zwischen den beiden sachkundigsten Retro-Offizieren über das Abwerfen des Mondlanders", sagte er. „Das Szenario der Positionierung des Kommandoschiffs für den LM-Abwurf war so ungewiss, dass die Männer genau entgegengesetzte Ansichten über das Ergebnis der Auswahl der von den AEC-Wissenschaftlern gewünschten Position vertraten. Zu der Gefahr kam Lovells Pinsel hinzu, der das Schiff auf Grund laufen ließ, d. H. In die Kardanverriegelung, um der AEC zu gefallen. "
Ein Forschungsbericht für AIAA aus dem Jahr 2009 gibt einen Einblick in die Gefahr dieser Momente vor dem Abwurf von LM und Lovells Fehler. "Versuche, eine schnelle Analyse in einem zeitkritischen Hochdruck-Raumfahrzeugnotfall durchzuführen, können zu Analysefehlern und fehlerhaften Schlussfolgerungen führen", heißt es in dem Papier. „Zum Beispiel wurde das Raumschiff in die falsche LM / CM-Trennungslage manövriert, ~ 45 Grad auf der Nordseite der CM-Bodenspur anstatt der gewünschten 45 Grad auf der Südseite der CM-Bodenspur. Diese Einstellung stand in der Nähe des kardanischen CM IMU-Schlosses und der komplizierten manuellen Steuerung. “
Missionsprotokolle enthüllen die Verwirrung und die Schwierigkeit, mit der die Besatzung konfrontiert war. Als Lovell versuchte, den Stapel in die richtige Ausrichtung für den LM-Abwurf zu manövrieren, funkete er:
Lovell: Wir haben Probleme beim Manövrieren, Joe, ohne es in das kardanische Schloss zu bekommen ... Sie haben sich jedoch für eine miese Einstellung entschieden, um sich zu trennen.
Capcom: Nun, wir entschuldigen uns. Nimm dir die Zeit, die du brauchst. Jim, wir haben jetzt Zeit.
Lovell kämpfte weiter, als sich das Schiff ständig dem Gimbal Lock näherte und er das Verfahren in Frage stellte:
Lovell: Houston, warum kann ich nicht in PGNS ATT HOLD bleiben, um die LM-Einstellung zu halten?
Capcom: Bleib dran, Jim.
Lovell: Ich möchte hierher kommen, Joe, um zu verhindern, dass ich in ein kardanisches Schloss gehe. Ich habe das Gieren bei ungefähr - ich würde ungefähr 50 Grad sagen.
Capcom: Roger das. Halten Sie sich einfach von der Kardanverriegelung fern und dieser 45-Grad ist nicht kritisch - das heißt, außerhalb des Flugzeugs.
Ein Apollo 13-Bericht nach der Mission zeigt jedoch, dass der Retro-Offizier Chuck Deiterich dem Flugdirektor kurz vor dem Abwurf des LM mitgeteilt hat, dass der LM nicht in der richtigen Ausrichtung für die Trennung war. "Die Telemetrie zeigte an, dass wir 45 Grad nach Norden statt 45 Grad nach Süden gähnten", heißt es in dem Bericht, sodass das Schiff vor dem LM-Abwurf 90 Grad außerhalb der Gierlage war.
Die LM-Schließung war jedoch im Gange, und es gab keine Möglichkeit, die Triebwerke zu verwenden, um die Einstellung zu ändern. Der Bericht fährt fort: „Es wurden keine Korrekturmaßnahmen ergriffen, da der Abstand an der Eingangsschnittstelle mindestens 4.000 Fuß betrug und mit größerer Wahrscheinlichkeit 8000 Fuß oder mehr betragen würde. Daher wurde kein Versuch unternommen, die Einstellung zu ändern. “
"Da der Leitcomputer des LM die Abwurfhaltung beibehielt, konnte die Besatzung die Baugruppe bis zur Freigabe des LM nicht mehr steuern", erklärte Woodfill. „Und dann entstand ein schrecklich bedrohliches Ereignis. Um die gewünschte Haltung beizubehalten und sicherzustellen, dass das SNAP-27-Plutonium im Ozean landete, bewegte der Computer des LM die Plattform des Kommandoschiffs in eine kardanische Schleuse. Es war zu spät, um wieder in den LM einzusteigen. Die Zeit zum Entriegeln der Luken wäre zu groß. “
Aber trotz des wahrscheinlichen Kontrollverlusts wurde der LM irgendwie abgeworfen, kurz bevor das Kommandomodul die Kardanverriegelung erreichte.
"Hätte Jim Lovell nicht, wie sich später herausstellte, die Fluglage fälschlicherweise um 90 Grad von der gewünschten Abwurfposition entfernt, wäre eine möglicherweise tödliche Kardanverriegelung aufgetreten", sagte Woodfill. „Es war, als ob trotz der Meinungsverschiedenheiten zwischen den Retro-Experten und der daraus resultierenden Verwirrung zwischen Mission Control und der Crew und dem Fehler von Lovell keiner der Fehler des gesamten Szenarios zu dem gefürchteten Gimbal-Lock führte. Außerdem landete der SNAP-27 an einem optimalen Ort im Pazifik. In der Tat haben zwei Fehler ein Recht gemacht. Die Führungsplattform der Eintrittskapsel wurde stabil und bereit für den Wiedereintritt. "
Deiterich sagte dem Space Magazine jedoch, dass der Landepunkt in Bezug auf die LM-Jett-Haltung nicht stark von Nord oder Süd beeinflusst wurde. Um jedoch eine maximale Trennung während des Eintritts zu gewährleisten, war die südliche Richtung tatsächlich entgegengesetzt zur nördlichen Richtung, in die die Besatzung fliegen würde.
"Als ich merkte, dass sie schließen, sagte ich Kranz, wir würden die aktuelle Einstellung kaufen", sagte Deiterich per E-Mail. „Die Trenngeschwindigkeit in der Ebene war ausreichend, um eine angemessene Trennung im unteren Bereich sicherzustellen. Wir waren nur gründlich. Zu wissen ist, warum wir die Abwurfhaltung akzeptiert haben. Ich erinnerte mich an den A10 Ascent Stage Jett und daran, wie der Druck zwischen CM und ASC den ASC wegdrückte, also habe ich dies gewählt, um den LM auf A13 abzuspritzen. “
Sowohl während der Mission als auch während der Nachbesprechung der Besatzung über das rätselhafte Thema dieser SNAP-27-Entsorgung sorgten sie für Verwirrung. Tage später während der Nachbesprechung schien die Besatzung nicht zu verstehen, was in Bezug auf das Bestehen der Bodenkontrolle auf der Annahme einer solchen besonderen Abwurforientierung für das Mondmodul vor sich ging. Irgendwie schienen sie sich der Probleme mit dem SNAP-27-Atomgenerator nicht bewusst zu sein, ein Problem, das wahrscheinlich nicht die Erde bedrohen würde, sondern in jeder Hinsicht das Leben von Lovell, Swigert und Haise bedrohen würde.
"Wir waren sehr nah an der Kardanverriegelung", sagte Lovell in der Missionsbesprechung. „Ich habe gefragt, ob die Einstellung von LM SEP so kritisch ist. War es so wichtig, in dieser Haltung zu sein, oder wäre es besser gewesen, sich von der Kardanverriegelung im CM fernzuhalten? “
Lovell war besorgt, dass sie keine Backup-Hilfe beim Navigieren hatten - die Body Mounted Attitude Gyros oder BMAGs. "Wir hatten die BMAGs nicht eingeschaltet", sagte Lovell in der Nachbesprechung. "Wenn wir in die Kardanverriegelung gegangen wären, hätten wir wieder von vorne anfangen müssen."
Deiterich stimmte zu, zumal die Besatzung unter Zeitdruck stand, da sich die Zeit für den Wiedereintritt rasch näherte. "Das Manövrieren des LM mit dem angebrachten CSM war nicht einfach", sagte Deitrich per E-Mail, "daher versuchte Jim, jedes Manövrieren außerhalb des Flugzeugs auf ein Minimum zu beschränken, sobald er sich dort nur ungern entfernte, und auch der gesamte Prozess war brandneu und." Zeit könnte dann ein Faktor werden. “
Woodfill sagte, das gesamte Team von Mission Control habe dazu beigetragen, die Besatzung zu retten - das EECOM (Notfall-, Umwelt- und Verbrauchsmaterialmanagement) und der TELMU (Telemetrie-, Elektro-, EVA-Mobilitätsbeauftragte) des Landers, die sich mit den Umwelt- und Energiesystemen der Raumfahrzeuge befassten. Trench 'Team des FIDO-Flugdynamikoffiziers, der für die Flugbahn verantwortlich war, des GUIDO-Leit- und Navigationsoffiziers, der mit der Beurteilung der Fähigkeit des Flugzeugs beauftragt war, sich unter Astronautenkontrolle zu steuern, und schließlich des RETRO, dessen Verantwortung darin bestand, über die Erdatmosphäre in die Erdatmosphäre einzutreten Retro-Raketenbeschuss.
"Angesichts der unzähligen Herausforderungen von Apollo 13 wäre es ein Streit zwischen den Gruppen, wenn eine Abstimmung durchgeführt würde, die der Abstimmung für den herausragenden" Spieler "in einem Fußballspiel am Montagabend ähnelt", sagte er. „Aber es gibt keinen Zweifel an den letzten Minuten des Wettbewerbs, wer die Abstimmung gewinnen würde. Es wäre die letztere Gruppe, die sich mit Führung und Wiedereintritt befasst. Dies gilt insbesondere in Anbetracht der Häufigkeit, mit der die Gruppe den Verlust der Führung vereitelt hat. Ohne sie hätte Apollo 13 das Spiel gegen den beeindruckenden Gegner Gimbal-Lock verloren. “
Und was ist mit dem SNAP-27 von Apollo 13 passiert? In dem Buch "Dreizehn: Der Flug, der fehlgeschlagen ist" hat Henry S.F. Cooper sagte, dass das Plutonium offenbar den Wiedereintritt überlebt habe und im Tonga-Graben südlich von Fidschi im Pazifik gelandet sei, ungefähr 6-9 Kilometer unter Wasser. Der genaue Ort ist unbekannt, aber die Überwachung der Gebiete hat gezeigt, dass keine Strahlung entweicht.
Frühere Artikel in dieser Reihe:
Teil 4: Früher Eintritt in den Lander
