* Ucieka tlen! *
Katastrofa misji Apollo 13 - Część 2
Przeczytaj najpierw -> Katastrofa misji Apollo 13 - Część 1
W statku wyprawowym lądować nie można. Astronauci muszą przejść do kabiny członu macierzystego i w niej opuścić się na rodzimą planetę. Zapasy kabiny są ograniczone, dlatego ustalono, że astronauci możliwie jak najdłużej korzystać będą z urządzeń pokładowych statku księżycowego, który zostanie odłączony dopiero na krótko przed wejściem lądownika w atmosferę.
Lotniskowiec Iwo Jima płynął już w rejon spodziewanego wodowania. Prognozy meteorologiczne nie są sprzyjające. Możliwe nawet, że do dnia operacji, 17 kwietnia, ta część Pacyfiku objęta zostanie sztormem. Wodowanie musi się jednak odbyć. Bez względu na warunki atmosferyczne. I musi być udane.
Czasu na działanie grupy ratowniczo-ewakuacyjnej będzie mało. Od momentu odłączenia statku wyprawowego, zapasu tlenu w kabinie członu macierzystego wystarczy jedynie na 45 min. Tymczasem na zamknięcie włazu łączącego kabinę ze statkiem wyprawowym, całkowite odcięcie się od jego systemów potrzeba od pięciu do dwudziestu, a na przedarcie się statku przez atmosferę Ziemi — prawie piętnastu minut. Wynika z tego, że na odszukanie lądownika na wodzie i dotarcie do niego może pozostać ledwie kilkanaście minut. Kabinę trzeba jak najszybciej otworzyć, bo jeśli załoga statku z jakichś przyczyn nie będzie w stanie uczynić tego samodzielnie, ani nie zadziała urządzenie automatyczne, astronauci mogą zginąć z braku tlenu.
Rzecznik Departamentu Stanu USA oznajmił, iż Stany Zjednoczone porozumiewają się z rządami innych państw w sprawie udzielenia — o ile zajdzie potrzeba — pomocy załodze Apolla-13 po wodowaniu statku. Po raz pierwszy, podpisany w kwietniu 1968 roku układ o pomocy kosmonautom powracającym z przestrzeni kosmicznej zyskał znaczenie praktyczne.
Już nazajutrz po wystąpieniu awarii premier ZSRR A. Kosygin skierował do prezydenta USA, R. Nixona, depeszę w związku z lotem Apolla-13. Poinformował, że rząd radziecki polecił władzom cywilnym i wojskowym Związku Radzieckiego wykorzystanie w razie potrzeby wszystkich środków w celu udzielenia pomocy w ratowaniu amerykańskich astronautów. Wyraził w imieniu rządu radzieckiego nadzieję, iż Lovell, Haise i Swigert szczęśliwie powrócą na Ziemię. Do astronautów Apolla-13 depeszę w imieniu radzieckich kosmonautów skierował lotnik-kosmonauta ZSRR W. A. Szatałow, życzył im pomyślnego powrotu z kosmosu.
Radzieckie statki morskie Akademik Rykaczow i Nowopołock, znajdujące się akurat na Oceanie Spokojnym, zmieniły kurs i skierowały się do rejonu przypuszczalnego wodowania. Do licznych jednostek amerykańskich przyłączyło się sześć okrętów brytyjskiej floty Dalekiego Wschodu, okręty francuskiej Marynarki Wojennej otrzymały rozkaz trwania w pogotowiu, taką samą dyspozycję wydał włoski minister obrony.
Prezydent USA Richard Nixon postanowił odroczyć na kilka dni swe przemówienie telewizyjne na temat sytuacji w Wietnamie, które wygłosić miał 16 kwietnia, ponieważ uznał „za niewłaściwe obciążanie sieci telewizyjnej, gdy panuje jeszcze niepewność co do losu załogi Apolla-13”.
W przeddzień lądowania astronautów, w Moskwie podano, że jeszcze dwa radzieckie statki znajdujące się na Oceanie Spokojnym, Cumikan i trawler rybacki 8452, skierowały się w rejon spodziewanego wodowania, a inne jednostki bandery ZSRR w przyległych strefach, otrzymały polecenie uważnego śledzenia wszystkich sygnałów i komunikatów, aby w razie potrzeby pospieszyć z pomocą w ratowaniu astronautów.
Na czas manewru lądowania, aby uniknąć zakłóceń w łączności, w całym niemal świecie ogłoszono ciszę radiową na częstotliwościach, na których ośrodek kosmiczny w Houston porozumiewał się z załogą Apolla-13.
Wyłączenie aparatury pokładowej statku powoduje, że specjaliści medycyny kosmicznej na Ziemi nie mają nawet podstawowych danych o funkcjonowaniu organizmów Lovella, Haise'a i Swigerta. Polegać mogą jedynie na meldunkach samych astronautów o ich samopoczuciu, bardzo subiektywnych, rzecz jasna. Jednak stan ich zdrowia mimo trudnych warunków lotu nadal jest dobry, nie wzbudza obaw lekarzy.
Wyłoniło się natomiast podejrzenie, że żaroodporny pancerz ochronny kabiny Apolla może być uszkodzony przez wybuch, który nastąpił przecież w jego bliskości. Co będzie, jeśli ekran termiczny jest popękany, jeśli pod wpływem wysokiej temperatury zacznie się stopniowo wykruszać? Czujniki wskazują co prawda, że ekran pęknięć nie ma, ale nie jest wykluczone, że mogły w nim utkwić odłamki rozerwanego zbiornika tlenu.
Zbliżający się termin wodowania uprzytomnił kierownictwu wyprawy, że awaryjny schemat jego przebiegu spowoduje jeszcze jedną nieprzewidzianą konsekwencję. Sprawę natychmiast rozniosła prasa, sensacyjnie wyolbrzymiając skutki tego, co miało nastąpić. Otóż upadek do oceanu tych części statku, które zostaną odłączone od kabiny załogi, będzie się wiązał z zatopieniem w Pacyfiku atomowego generatora energii elektrycznej zawierającego około 4 dag pierwiastka radioaktywnego — plutonu 238. Generator stanowić miał źródło zasilania energią elektryczną zestawu aparatury naukowej, która miała być rozstawiona na powierzchni Księżyca. Eksperci NASA znowu uspokajają; generator atomowy znajdujący się na pokładzie statku kosmicznego nie spowoduje skażenia wód oceanu.
Czternastosekundowa korekta toru lotu Apolla-13 przeprowadzona w przeddzień lądowania, 16 kwietnia, nieznacznie zmniejszyła prędkość statku - o 2 m/s, kolejna, wykonana za pomocą czterech silników orientacyjnych, trwała 23 s i zmniejszyła prędkość lotu Apolla-13 o niecały metr na sekundę. Po trzeciej korekcie kabinę załogi przygotowano do odrzucenia członu napędowego Apolla, a potem kosmicznej szalupy ratunkowej — statku księżycowego LM.
Przedtem jednak, do rezerwowych akumulatorów członu silnikowego przyłączono przyrządy pokładowe kabiny załogowej, uruchomiono grzejniki. Wewnątrz lądownika zrobiło się cieplej - temperatura wzrosła do 15°C.
Odrzucenie uszkodzonego wybuchem członu napędowego było jedyną, niepowtarzalną okazją do zarejestrowania na taśmie filmowej jego widoku, a w szczególności śladów eksplozji. Tak więc, po odłączeniu go od zespołu, astronauci wykonali kilka manewrów wokół członu zaczynającego już swe powolne wchodzenie w atmosferę Ziemi, gdzie miał rozżarzyć się i rozpaść. Załoga meldowała, że jeden z sześciu segmentów tworzących cylindryczny blok członu silnikowego... zniknął, została po nim jedynie wyrwa w kadłubie. Ciśnienie wewnątrz bloku musiało być olbrzymie, jeśli puściły setki bardzo wytrzymałych nitów, za pomocą których przymocowana była wyrwana część poszycia. Dokładna analiza pierwszych 25 zdjęć wykonanych przez trzech astronautów Apolla-13, przeprowadzona już po ich wylądowaniu, potwierdziła przypuszczenie, iż przyczyną całego ciągu awarii było rozerwanie zbiornika tlenu. Wybuch był tak silny, że uszkodził nawet masywną, potężną i dość odległą przecież od eksplozji, dyszę głównego silnika marszowego statku.
Dwie godziny po odłączeniu członu napędowego, James Lovell i Fred Haise przeszli z kabiny statku wyprawowego do czuwającego w kabinie CM Johna Swigerta, wszyscy trzej znaleźli się w lądowniku. Właz tunelu przejściowego starannie zamknięto, po czym LM „Aquarius” został odłączony od kabiny lądującej. Niedługo później statek, a ściślej jego niewielka pozostałość, stożkowy człon załogowy, wszedł w atmosferę Ziemi. Wdarł się w korytarz wlotu prawidłowo, chociaż z rekordową, nienotowaną wcześniej w lotach Apollo prędkością 44,5 tys. km/h (normalnie prędkość wlotu dochodziła do trzydziestu dziewięciu i pół tysiąca), lecz przeciążenia, jakimi podlegali astronauci nie były większe niż zwykle — nie przekroczyły 6G. Zgodnie z procedurą lądowania rozwinęły się najpierw małe spadochrony hamujące, potem wyciągające, wreszcie główne.
Dramatyczna wyprawa kosmiczna zakończyła się udanym wodowaniem 17 kwietnia 1970 roku, po 87 godzinach walki astronautów i specjalistów ośrodka kosmicznego w Houston ze skutkami wybuchu, który uniemożliwił lądowanie załogi statku na Księżycu.
Wbrew prognozom meteorologicznym, pogoda w rejonie wodowania była dobra. Opadającą kabinę Apolla-13 dostrzeżono już wówczas, gdy przemierzała dolne warstwy atmosfery. Śledzono ją z pokładu biorących udział w akcji samolotów. Opadła w wodę w spodziewanym rejonie, zaledwie 7 km od oczekującego na lądowanie astronautów lotniskowca Iwo Jima, w odległości 600 mil od Pago-Pago, stolicy archipelagu Samoa.
Nad kabiną Apolla-13 zawisły trzy śmigłowce. Opuszczona z nich ekipa ratowników ustabilizowała kapsułę i zabezpieczyła ją przed zatonięciem. Pierwszy wyszedł z niej F. Haise, po nim dwaj pozostali astronauci. Z miejsca wodowania przetransportowano ich śmigłowcami na pokład Iwo Jima, gdzie przeszli wstępne badania lekarskie. Byli wyczerpani trudami wyprawy. Chłód w kabinie statku nie pozwalał im na normalny sen, zapadali jedynie w odrętwiające krótkotrwałe drzemki. Wszyscy trzej sporo schudli — od trzech do pięciu kilogramów. Ogólny stan ich zdrowia był jednak zadowalający, jedynie Haise nabawił się lekkiej infekcji dróg moczowych i miał podwyższoną temperaturę ciała, 38,2°C.
Pierwszą noc po wodowaniu, astronauci spędzili na pokładzie lotniskowca. Następnego dnia przewieziono ich do stołecznego Pago-Pago na wyspie Tutuila, gdzie uroczyście witał ich gubernator wysp Samoa. Dzień później polecieli dalej, na Hawaje, do bazy lotnictwa USA Ellington. Tamże, by powitać bohaterów kosmosu udał się prezydent Stanów Zjednoczonych w towarzystwie żon Lovella i Haise'a oraz matki Swigerta, który był kawalerem.
Richard Nixon zatrzymał się po drodze w Houston, gdzie personelowi ośrodka kosmicznego wręczył Medal Wolności w uznaniu wysiłku i zaangażowania w sprawne przeprowadzenie operacji ratunkowej. Tym samym odznaczeniem uhonorowani zostali także trzej astronauci podczas oficjalnego spotkania z prezydentem i rodzinami na Hawajach. Stamtąd powrócili do USA. Ameryka odetchnęła z ulgą.
Powołano komisję do zbadania przyczyn wybuchu na pokładzie Apolla-13. Jej członkowie pracowali w ogromnym pośpiechu, bez wytchnienia, przez 14 godzin na dobę. Podyktowane było to obawą przed zbytnim opóźnieniem programu następnych wypraw księżycowych. Start Apolla-14, przewidziany uprzednio na l października 1970 roku, przesunięto o cztery miesiące, na koniec stycznia następnego roku.
Komisja szczegółowo badała zdjęcia członu napędowego wykonane przez astronautów zaraz po jego odrzuceniu, drobiazgowe raporty wszystkich członków załogi, zapisy danych telemetrycznych, raporty fabryczne opisujące kolejne etapy produkcji każdego z elementów statku. Przeprowadzono żmudne testy laboratoryjne krok po kroku odtwarzające warunki pracy podzespołów statku i możliwych wariantów ich uszkodzeń.
Istotną wskazówką w poszukiwaniach przyczyny wypadku był fakt, iż wybuch nastąpił w 76 s po tym, jak ośrodek kosmiczny w Houston nakazał uruchomienie mieszadeł w zbiorniku tlenu nr 2. To dlatego od początku głównym podejrzanym był ów zbiornik.Bezpośrednio przed wybuchem działy się w nim dziwne rzeczy. W 16 sekund po uruchomieniu mieszadeł, ciśnienie tlenu zaczęło w jego wnętrzu rosnąć i rosło aż do momentu wybuchu, po którym gwałtownie spadło do zera.
Jak jednak wyjaśnić, co eksplozję spowodowało?
Oba zbiorniki tlenu w członie napędowym Apolla były kuliste. Tlen w nich przechowywany był schłodzony do ok. — 183°C w ilości do 150 kg. W nieważkości schłodzony tlen ma tendencję do tworzenia warstw o różnej gęstości, a to utrudniało mierzenie jego ilości w zbiornikach. Dlatego zamontowane były w nich po dwa elektryczne mieszadła na końcach pustych wewnątrz rurek. Przez otwory w środkowej części rurki, po uruchomieniu mieszadeł, tlen zasysany był do jej wnętrza, a wypychany przez końce. Wymuszało to obieg tlenu w zbiorniku, mieszanie jego warstw. Dookoła rury owinięte były grzejniki elektryczne, które włączano, gdy ciśnienie w zbiorniku spadało poniżej ustalonej wartości, a wyłączano, gdy przekraczało inną określoną wartość. Ponadto, do wyłączania grzejników służyły też dwa samoczynne wyłączniki termiczne.
Analiza konstrukcji i budowy zbiorników pozwoliła komisji wyjawić pierwszy błąd — tkwiący w sposobie montażu zbiorników. Był on wykonywany bez kontroli wzrokowej. Mogły więc w zbiorniku powstawać trudne do wykrycia uszkodzenia. Zabezpieczano się co prawda przed taką ewentualnością poprzez cykl szczegółowych testów technicznych zbiorników i całej instalacji, ale właśnie podczas prób doszło do zdarzenia, które było powodem następnych błędów personelu montującego statek kosmiczny Apollo-13.
Dzięki raportom fabrycznym ustalono, że dwa lata przed startem do nieudanej wyprawy księżycowej, gdy zbiornik tlenu nr 2 zamocowano w członie napędowym statku i przeprowadzono jego próby, okazało się, że wadliwie działa w nim mieszadło. Zbiornik trzeba było wymontować. Usunięto więc wkręty przytrzymujące przegrodę, a potem specjalnym podnośnikiem zaczęto ją podnosić. Monterzy przeoczyli jednak jeden z wkrętów i podnośnik zdołał unieść przegrodę na kilka centymetrów, po czym gwałtownie opadła ona z powrotem.
Ekipa wykonująca operację nie zlekceważyła tego wypadku. Wykonano dodatkową analizę liczbową zdarzenia oraz badania, czy nie wywołało ono jakichś uszkodzeń. Nic jednak nie wykryto.
Nie był to koniec problemów ze zbiornikiem nr 2. Na miesiąc przed startem, po całościowych badaniach podzespołów statku kosmicznego, konieczne stało się opróżnienie z tlenu jego zbiorników. Zawartość pierwszego zbiornika wypompowano w zwykły sposób, a z drugim było coś nie tak. Widocznie wypadek w czasie montażu pozostawił jednak jakieś ślady. Zwrócono się do konstruktorów zbiornika z pytaniem jak postąpić. Ekipie monterów poradzono, aby po prostu wygotowali zawartość zbiornika włączając w nim grzejnik elektryczny. Tak też uczyniono, ale wygotowywanie tlenu szło powoli. Technicy zaczęli się niecierpliwić.
I tu popełniono kardynalny błąd! Aby przyspieszyć opróżnianie zbiornika, napięcie prądu zasilającego grzałkę podniesiono ze zwykłych 28 V do 65 V. Decyzja ta była przemyślana — uznano, że nie spowoduje to żadnych uszkodzeń instalacji. Jednakże podniesienie napięcia, choć nie zaszkodziło samym grzejnikom, to uszkodziło jednak wyłączniki termiczne. Nadtopiły się ich styki. Poza tym, wobec braku w zbiorniku ochłodzonego tlenu, przegrzała się w nim cała instalacja przewodów elektrycznych. Teflonowa izolacja przewodów elektrycznych, doprowadzających prąd do mieszadeł, popękała.
Proszę to sobie wyobrazić; po przedstartowym napełnieniu zbiorników przewody elektryczne z uszkodzoną izolacją znalazły się w ciekłym tlenie.
I tak Apollo-13 wystartował.
Nic więc dziwnego, że gdy w czasie lotu włączono mieszadła, nastąpiło zwarcie elektryczne. Izolacja teflonowa zaczęła się żarzyć. W ciekłym tlenie! Ciśnienie w zbiorniku gwałtownie wzrosło, a kiedy płomień doszedł do stalowego przepustu przewodu w ściance zbiornika, przepust pękł i ze zbiornika wyrwała się struga tlenu. Gaz błyskawicznie wypełnił przestrzeń między dwiema przegrodami członu napędowego statku. Choć przegrody nie były szczelne, tlen nie rozprzestrzeniał się, a właściwie po prostu nie zdążył rozejść się po całym wnętrzu członu. Bardzo szybko bowiem nastąpił wybuch, który miejscowo rozerwał kadłub statku oraz jeden ze zbiorników tlenu, a drugi uszkodził. Z wiadomymi skutkami.
Komisja badająca przyczyny awarii nie poprzestała na rozważaniach teoretycznych. W badaniach laboratoryjnych odtworzono na makiecie, w warunkach imitowanej nieważkości, przebieg zdarzeń, w tym także pożar i eksplozję zbiornika.
Uwzględniając wyniki dociekań komisji ponownie skrupulatnie przeanalizowano podzespoły całego statku. Wprowadzono zmiany idące w kierunku uproszczenia jego konstrukcji, która — w dążeniu do finezyjności rozwiązań technicznych - miała zmniejszoną odporność na błahe nawet uszkodzenia. Usunięto więc mieszadła ze zbiorników tlenu, a ewentualne niedokładności pomiaru jego ilości zrównoważono dodaniem trzeciego zbiornika. Uzwojenia grzejników elektrycznych, aby odizolować je od tlenu, zamknięto w stalowej obudowie. W związku ze zwiększeniem masy statku kosmicznego, pewne elementy jego konstrukcji, które uważano dotąd za niezbędne, w następnych statkach tej serii usunięto. Zwiększono natomiast zapasy przewidziane na wypadek awaryjnego, długotrwałego powrotu astronautów z kosmosu.
Program Apollo przewidywał początkowo zrealizowanie wypraw księżycowych aż do numeru 20 i dalszych, lecz poprzestać musiano na sześciu Apollo-11, 12, 14—17. Powodem poskromienia dużych apetytów NASA był oczywiście dotkliwy brak pieniędzy na kontynuację programu, który stopniowo, ale zdecydowanie tracił swój walor niezwykłości i popularności, szczególnie wśród architektów amerykańskiego budżetu państwowego. I trudno się temu dziwić. Podstawowy cel programu Apollo — wylądowanie na Srebrnym Globie przed Rosjanami został osiągnięty. — Księżyc? —powiedział brytyjski radioastronom prof. Bernard Lovell — Był wielkim triumfem człowieka i nauki. Był również wielkim rozczarowaniem. Naukowcy także byli zawiedzeni.
Utrzymywanie łączności z aparaturą rozstawioną przez astronautów na powierzchni Księżyca kosztowało miliony dolarów rocznie. Zabrakło także tych pieniędzy, l października 1977 roku z punktu odbierania danych w Houston nadano do każdej automatycznej stacji na Księżycu polecenie przerwania pracy. Strumień informacji o wstrząsach sejsmicznych skorupy Księżyca przestał spływać na Ziemię.
Jak potoczyły się losy astronautów? Kilkunastu wzięło jeszcze udział w trzech wyprawach orbitalnych na pokładzie stacji kosmicznej Skylab i we wspólnym radziecko-amerykańskim locie Sojuz-Apollo. Tylko kilku pozostało w NASA przygotowując się do przyszłych startów statków kosmicznych wielokrotnego użytku — Space Shuttle.
Ci, którzy musieli opuścić grupę astronautów, wracali do swych poprzednich zainteresowań, latania lub próbowali znaleźć sobie nowe miejsce w życiu starając się korzystać ze swej osobistej popularności. — Czymkolwiek by się zajmować na Ziemi, to i tak będzie to upadek z najwyższych szczytów — wyraził swoje zdanie na ten temat James Lovell, uczestnik wypraw kosmicznych Gemini-7, Gemini-12, Apollo-8 i dramatycznego lotu Apollo-13.
Karierę polityczną próbował robić John Glenn z ramienia partii demokratycznej oraz, również zasiadający w Senacie Kongresu USA, jedyny naukowiec biorący udział w programie księżycowym (Apollo-17), geolog Harrison Schmitt, jako polityk republikański. Wielu zajęło eksponowane i dochodowe stanowiska w wielkim przemyśle.
James Irwin (Apollo-15) przeszedł dwa zawały serca, zaczął zdradzać objawy dewiacji psychicznej. Kiedy się podleczył, zajął się działalnością religijną. Stał się przewodniczącym rady chrześcijańskiej organizacji ewangelickiej w Colorado-Springs w stanie Colorado. Zajmował się także poszukiwaniami biblijnej Arki Noego kierował trzema ekspedycjami poszukiwawczymi prowadzącymi prace wykopaliskowe we wschodniej Turcji. Zmarł na atak serca 8 sierpnia 1991 roku — jako pierwszy z dwunastu astronautów, którzy odwiedzili Księżyc podczas sześciu wypraw programu Apollo w latach 1969 — 1972.
Fred Haise, uczestnik lotu Apollo-13, w kwietniu 1973 roku odszedł z grupy astronautów, został mianowany zastępcą kierownika biura programu Space Shuttle w ośrodku lotów kosmicznych w Houston. Kilka miesięcy później został ciężko ranny w katastrofie lotniczej w Galveston w Teksasie. W pilotowanym przez niego samolocie z czasów II wojny światowej, w czasie podchodzenia do lądowania zawiódł silnik. Haise mimo licznych obrażeń, w tym oparzeń drugiego stopnia, które objęły połowę powierzchni jego ciała, zdołał wygrzebać się z rozbitego samolotu i zatelefonować po pomoc. Po powrocie do zdrowia pracował dalej nad Space Shuttle, a w 1977 roku pilotował prototypowy samolot kosmiczny Enterprise w czasie jego prób lotniczych.
John Swigert, również uczestnik wyprawy Apollo-13, także w 1973 roku odszedł z grupy astronautów. Przez pięć lat pracował w komisji do spraw nauki i techniki Izby Reprezentantów Kongresu USA. W roku 1979 wrócił do NASA, przygotowywał się do lotów kosmicznych na pokładzie Space Shuttle. W wyborach powszechnych w roku 1982 uzyskał miejsce w Kongresie. 27 grudnia 1982 roku, na tydzień przed rozpoczęciem kadencji, w wieku 51 lat zmarł na chorobę nowotworową.
Powitanie astronautów Apollo-13 przez ich rodziny —
(od lewej) F. Haise z żoną, która spodziewała się dziecka, J. Lovell z żoną i J. Swigert z matką.
(CAF)
Opis katastrofy misji Apollo 13 wraz ze zdjęciem, pochodzą z niżej wymienionej książki i zostały opublikowane za zgodą jej autora:
| Tytuł: | KRZYK W KOSMOSIE |
| Autor: | Marek JAROSIŃSKI |
| Wydawca: | Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa |
| Rok wydania: | 1991 |
| ISBN: | 83-204-1407-5 |
Filmowa kompilacja katastrof Challengera i Columbii ze strony Chris Valentine's.
