"Apollo - 13"
 
Apollo-13 (29)
Pad 39-A (7)
Saturn-V AS-508 ()
 

Экипаж:

James Lovell, командир
John Swigert, пилот CM
Fred Haise, пилот LM
 

Цель полета:

Apollo-13 должен был прилуниться в районе Fra Mauro.
 

Запуск:

11 апреля, 1970 в 13:13 CST.

За день перед стартом, резервный пилот LM Charlie Duke заболел корью. Основной пилот командного модуля Ken Mattingly не был привит против этой болезни и существовала вероятность ее проявления во время высадки экипажа на Луну. Он был заменен резервным пилотом CM - Jack Swigert.
 
Наземные предстартовые испытания показали вероятность утечки из резервуара гелия в посадочной ступени лунного модуля, поэтому план полета был изменен с целью активизировать системы LM на три часа раньше и получить информацию о давлении в этом резервуаре.
 
Через пять с половиной минут после старта, Swigert, Haise, и Lovell почувствовали небольшую вибрацию. Центральный двигатель второй ступени выключился на две минуты раньше. Это привело к тому, что оставшиеся четыре двигателя работали на 34 секунды больше запланированного. Третья ступень также должна была работать на девять секунд дольше.
 
Но главная угроза заключалась в резервуаре кислорода N2, серийный номер 10024X-TA0009, котрый был ранее установлен в служебном модуле Apollo-10, но еще до его старта демонтирован для модификации (и поврежден в процессе демонтажа). Резервуар был восстановлен, проверен в заводских условиях, и смонтирован в служебном модуле Apollo-13. В ходе предстартовых проверок выяснилось, что на резервуаре N2 прошли не все тесты. 27 марта, за две недели до запуска, в резервуаре N2 вновь возникли неполадки, связанные с откачкой жидкого кислорода. После совещания между подрядчиком и NASA резервуар был очищен от жидкого кислорода при помощи электрического нагревателя. Этот процесс продолжался восемь часов и из за возникшего при этом перегрева произошли повреждения некоторых внутренних элементов резервуара. Эти повреждения остались незамеченными и корабль стартовал навстречу одной из крупнейших аварий в истории NASA.
 

Приземление:

17 апреля, 1970
 

Основные результаты полета:

Третья попытка высадки на Луну. Миссия была прервана после взрыва кислородного резервуара в служебном модуле. Эта миссия классифицирована как "успешная неудача" поскольку экипажу удалось спастись.
 
В первые два дня полета экипаж столкнулся с парой незначительных неполадок, но в целом полет Apollo-13 напоминал предыдущие рейсы.
 
Через 55 часов 46 минут после старта экипаж закончил очередную 49-минутную телевизионную передачу с борта корабля. Пилот CM John Swigert по просьбе Хьюстона начал вносить изменения в режимы работы служебного модуля. Через девять минут, после включения одного из режимов, кислородный резервуар N 2 взорвался, повредив при этом резервуар N 1. В командном модуле Apollo-13 нарушилась работа систем электропитания, освещения, водоснабжения. Это произошло на расстоянии 200,000 миль от Земли. Взрыв был воспринят экипажем как сильный удар и вибрация. Jack Swigert первым сообщил на Землю - "Ok, Хьюстон, у нас здесь проблемы." Затем на связь вышел Lovell и сообщил что обесточена одна из линий электропитания. Это произошло 13 апреля в 21.08.
 
Контрольные лампы указывали на потерю двух из трех топливных электрогенераторов, которые были главным источником электроэнергии на корабле. Кроме того один кислородный резервуар был полностью пуст, и имелись признаки того, что кислород из второго резервуара быстро уходит. Это означало полный выход из строя двигательной установки корабля, угрозу работе бортового компьютера и невозможность высадки на Луну.
 
Через тринадцать минут после взрыва, Lovell увидел в левом иллюминаторе окончательное свидетельство всей серьезности положения. "Из нас что-то вытекает в космос", сообщил он в Хьюстон. Потом добавил - "Это какой-то газ". Газ был кислородом, вытекающим из второго, и последнего резервуара
 
Первое, что сделал экипаж, еще до обнаружения утечки кислорода - попробовал как закрывается люк между CM и LM. Астронавты действовали спонтанно, подобно экипажу подводной лодки при повреждении одного из отсеков. Когда выяснилось, что разгерметизации командного модуля не произошло, все вернулись на места.
 
Давление кислорода в последнем резервуаре продолжало падать; вместо 300 psi, оно приближалось к 200 psi. Месяцами позже, после исследования этого инцидента, было определено, что когда резервуар номер 2 взорвался, один из клапанов дал течь. Когда давление достигло 200 psi, экипаж и наземные службы поняли, что они потеряют весь кислород, а это означало, что последний электрогенератор вскоре выйдет из строя и бортовой компьютер потеряет навигационные данные. Единственным источником электроэнергии на борту командного модуля оставились химические батареи, но их заряд был невилик и необходим при приземлении.
 
Спустя 1 час и 29 секунд после взрыва началась проработка возможности использования лунного модуля в качестве "спасательной шлюпки". Это требовало написания и проверки на тренажере большого количества инструкций для экипажа. Возвращение на Землю было возможно только при помощи систем управления и двигательной установки лунного модуля. Прежде всего должна былы быть решена навигационная проблема. Требовалась информация о том как, когда, и на какое время включать двигатели LM для возвращения на Землю.
 
Только 15 минут отводилось экипажу на переход в LM и переключение управления на компьютер лунного мродуля. LM был спроектирован и расчитан на 45-часовой срок службы, а нужно было продержаться не менее 90 часов. Проблема была не с кислородом. Полного резервуара посадочного модуля было бы достаточно, и кроме того, имелись два резервуара, предназначенных для двигательной установки и два лунных скафандра со своими запасами кислорода. Проблемы были с электропитанием, водоснабжением, удалением диоксида углерода из атмосферы модуля и ориентированием корабля при маневрах.
 
Батареи лунного модуля имели заряд 2181 ампер/час. Наземные службы тщательно разработали процедуру переключения батарей CM на LM. Все некритические системы были отключены и потребление энергии сокращено в пять раз.
 
Главный вопрос жизнеобеспечения был связан с водой. Быстро выяснилось, что корабль останется без воды приблизительно за пять часов до посадки на Землю. Однако опыт Apollo-11 показал, что механизмы корабля выдержат семь или восемь часов без водного охлаждения. Экипаж начал экономить воду. Потребление сокращено до шести унций в день - пятой части от нормы. После полета Lovell потерял четырнадцать фунтов веса, а экипаж в целом - 31.5 фунтов ( почти на 50 процентов больше чем любой другой экипаж). Эти строгие меры привели к тому, что экипаж заканчивал полет имея на борту 28.2 фунта воды (приблизительно 9 процентов от общего количества).
 
Серьезной проблемой столо удаление из атмосферы лунного модуля диоксида углерода. Проблема заключалась в том, что имеющиеся в достаточном количестве фильтры, устраняющие диоксид углерода в командном модуле были квадратными и не совпадали с круглыми отверстиями в LM. Имелись четыре фильтра от LM, и четыре от скафандров, однако, LM был разработан для поддержки двух человек в течение двух дней, а должен был обеспечивать трех людей почти четыре дня. Через полтора дня в LM загорелись контрольные лампы, показывающие что уровень диоксида углерода приблизился к опасному уровню. Центр уравление полетом разработал способ крепления фильтров от CM к системе жизнеобеспечения LM используя пластмассовые мешки, картон и другие подручные средства.
 
Один из важнейших вопросов оставался: "Как вернуться на Землю?" Система навигации LM не была предназначена для таких задач. Перед взрывом, Apollo-13 произвел нормальную коррекцию курса, выводящую его на лунную орбиту. Теперь встала задача вернуться на курс, связанный с облетом Луны и возвращением на Землю. Хьюстон выдал данные и через 5 часов после взрыва астронавты провели 35 секундное включение двигателя. Спустя 2 часа после облета Луны было произведено еще одно 5-минутное включение двигателя LM, ускоряющее возвращение.
 
Управление навигационным оборудованием было передано в LM но выравнивание корабля было затруднено. Обычно в процедуре выравнивания использовался бортовой секстант, ориентированный на подходящую навигационную звезду, по которому с помощью бортового компьютера проверяется ориентация корабля. Однако летящие рядом с кораблем обломки служебного модуля затрудняли поиск реальных звезд. Была разработана процедура использования Солнца в качестве навигационной звезды. Lovell управлял положениям корабля ориентируясь на Солнце и команды из Хьюстона. Правильная ориентация и два включения двигателя сокращали общее время полета приблизительно на 142 часа.
 
Дальнейший полет сопровождался недостатком продовольствия и воды. Сон был почти невозможен из-за холода. Когда электрические системы были отключены, температура в космическом корабле понизилась до 38 F и на стенах выступил иней.
 
Наиболее значительным достижением цетра управления полетом стала разработка процедуры включения CM после его длительной остановки в условиях холода и сырости. Специалисты написали инструкции за три дня, вместо обычных трех месяцев. Стены, потолок, пол, провода и приборы были покрыты слоем сконденсировавшейся влаги. Вероятно то же самое было и внутри панелей управления. Возможностей для короткого замыкания было предостаточно, но благодаря мерам предосторожнности, предпринятым конструкторами CM после трагедии Apollo-1 в январе 1967, этого не случилось, хотя внутри CM все было залито водой как во время дождя. Заряда химических батарей едва хватило на запуск важнейших систем модуля.
 
За четыре часа до приземлением, экипаж отделил служебный модуль. Хьюстон настаивал на его сохранении в составе корабля до этого момента потому что боялся вредного воздействия холода на защитный экран спускаемого аппарата. Фотографии служебного модуля продемонстрировали общую картину разрушений, причиненных взрывом. Три часа спустя экипаж отделил лунный модуль Aquarius и приводнился в Тихом Океане около Островов Самоа.
 
После интенсивного исследования, специально созданный наблюдательный совет по расследованию инцидента на Apollo-13 идентифицировал причину взрыва. В 1965 г. SM подвергся большому количеству усовершенствований, которые включали в себя подъем допустимого напряжения на нагревателях в кислородных резервуарах с 28 до 65 вольт. К сожалению, термостатические выключатели на этих нагревателях не были изменены. В течение одного из предстартовых испытаний, нагреватели были включены в течение длительного времени. Это подвергло монтаж в районе нагревателей воздействию очень высокой температуры ( 1000 F). Термостатические выключатели, которые должны были сработать в это время, были, вероятно, повреждены. Кроме того не были приняты во внимание и другие замечания, возникшие в ходе испытаний. Поврежденный при 8 часовом перегреве резервуар стал потенциальной бомбой замедленного действия когда был заполнен кислородом. Эта бомба взорвалась 13 апреля 1970 года на расстоянии 200,000 миль от Земли.