Kritické momenty kosmonautiky 14. díl

Gene Kranz u své konzoly. Nahoře jsou vidět kontrolky, pomocí kterých s ním komunikovali kontroloři.

Gene Kranz prožíval hektické momenty, které se v jeho životě už nikdy nebudou opakovat. Apollo-13, vzdálené více než 300 000 km od domova, bylo ve smrtelném nebezpečí. Podle všeho přišlo o podstatnou část zásob kyslíku a vodíku a tím i o elektrickou energii, bez níž se nedostanou domů. Jedinou možností v té chvíli byl lunární modul, který měl fungovat jako záchranný člun. Potíž je v tom, že jeho zprovoznění trvá přes dvě hodiny a tolik času astronauti nemají. Pokud velitelský modul Odyssey zkolabuje dříve, než se potřebná data přenesou do počítače Aquaria, jak se jmenuje lunární modul, bude velmi obtížné, ba skoro nemožné zjistit polohu soulodí v prostoru. Bez jejího určení pak nebude možné provést zážeh, který Apollo-13 vrátí na trajektorii volného návratu. A bez trajektorie volného návratu se Apollo prožene ve vzdálenosti několika desítek tisíc kilometrů od Země a pak se navždy ztratí kdesi ve vesmíru, pravděpodobně na excentrické dráze okolo Země.

Kranz teď čelil největší krizi v dějinách NASA. To bylo znát i na provozu na jeho komunikačním okruhu. Normálně na něm současně slyšel dva až tři hlasy kontrolorů a byl schopen jako nejvyšší autorita v řídícím středisku MOCR rozhodovat simultánně. Nyní však okruh zaplnilo několik desítek hlasů a Kranz musel vynaložit veškeré úsilí, aby dokázal rozlišit důležité od méně důležitého a správně stanovit priority. Pohled na konzolu, u které seděl, jej také naplnil údivem. Soustava barevných světel sloužila k tomu, aby kontroloři efektivně a rychle informovali letového ředitele o stavu svých svěřených systémů. Každý měl k dispozici červené, oranžové a zelené světlo. Zeleným oznamovali letovému řediteli, že vše je v pořádku. Oranžové znamenalo “jsem momentálně mimo konzolu“, nebo „předávám službu“, nebo také „mám problém, zavolejte mě, až budete mít čas“ a červené „mám vážný problém, okamžitě mě zavolejte“. Nyní Kranz zíral na záplavu červených světel a poslouchal vzrušené hlasy na svém okruhu. Do střediska se nahrnula „černá“ směna Glynna Lunneyho, která měla podle plánu za pár minut vystřídat „bílý“ Kranzův tým. Kranze začal hluk v místnosti iritovat. Podíval se na svého předchůdce a mentora Chrise Krafta, který v rekordním čase po začátku krize dorazil do MOCR a potom zakřičel přes celý sál: „Dobrá, všichni kontroloři, přestaňte žvanit. Chci každého člena bílého týmu zpátky na smyčce interkomu. Zbytek- sklapněte!“ Svou krátkou řeč pak ukončil výzvou „…. Týme, pojďme vyřešit tenhle problém, nedělejme to ještě horší střelbou od boku!“

 

Dlouhá cesta domů (2/2)

 

A řešit bylo skutečně co. Posádka procházela posledními úkony před vypnutím velitelského modulu Oddysey. Protože v tento čas měli být astronauti v polovině spánkového cyklu, začínala být znát únava. Nakonec ale po téměř čtyřech hodinách od výbuchu Swigert proplul z potemnělého velitelského modulu do Aquaria a hlesl. „Teď je to na vás…“

První starostí teď bylo provést zážeh, který by soulodí opět přivedl na dráhu volného návratu. K tomu se Lovell a Haise museli naučit ovládat LM. Manévrování v konfiguraci, v jaké nyní letěli, tedy s mrtvou vahou CSM, připojenou k lunárnímu modulu, nikdy při výcviku nezkoušeli. Krůček po krůčku se Lovell sžíval odlišnou masou i těžištěm, než na jaké byl zvyklý. Musel si dát pozor, aby se nedostal do polohy, ve které by nastal tzv. „Gimbal Lock“- zablokování závěsů. Poloha lodi byla totiž určována pomocí inerciální plošiny se třemi setrvačníky vzájeně otočenými o 90°, které registrovaly případné zrychlení v kterékoli ose. Bylo to důmyslné zařízení, mělo ovšem jednu ošklivou neřest: pokud se dostaly všechny tři setrvačníky do jedné osy, veškerá data o poloze se tím ztratila a bylo nutno provést nové zaměření podle hvězd. Vzhledem k tomu, že kolem soulodí se pohybovalo obrovské množství částic zmrzlého plynu a trosek, bylo nemožné lokalizovat souhvězdí.

Vzhledem k nemožnosti orientovat Apollo podle hvězd dostala inerciální plošina spřažená s počítačem PNGS důvěru. Snad se podaří natočit loď přesně do směru, který bude potřeba. V letovém čase 2:13:29:55 se beztíž v kabině Aquaria vytratila a vystřídalo ji nepatrné zrychlení- životně důležitý zážeh začal. O 30,7 sekundy později autopilot motor v sestupovém stupni modulu vypojil. Překvapení kontroloři na Zemi zírali na své konzoly a poprvé od začátku krize měli důvod k úsměvu. Zážeh se podařil naprosto dokonale, dokonce nebylo třeba ani jemné doladění dráhy pomocí orientačních motorků, jak bylo u většiny zážehů běžné.

Astronauti, shromáždění kolem jedné z konzol.

Astronauti, shromáždění kolem jedné z konzol.
zdroj: http://www.jsc.nasa.gov

V té době už ale Gene Kranz nebyl v místnosti řídícího střediska. V 57. hodině a 7. minutě po startu, po více než hodině plné kritických rozhodnutí a mapování situace, podpisem do deníku letových operací předal žezlo letového ředitele Glynnu Lunneymu. Pak shromáždil svůj tým v místnosti, která fungovala přibližně jako zasedací místnost v průběhu letů i v přestávce mezi nimi. Jeho tým bude odteď pracovat na tom, jak dostat posádku Apolla-13 bez úhony domů. Je třeba zjistit přesný stav zásob klíčových látek na palubě LM a zajistit, aby vydržely. LM byl určen pro dva muže na 45 hodin, nyní v něm byli tři muži a domů je daleko. Je třeba propočítat také zážeh PC+2. Na tom se už Kranz předtím shodl s ostatními letovými řediteli. Šlo o to, že v případě úspěšného návratu na FRT bude místem přistání Indický oceán, kde nejsou rozmístěny záchranné jednotky. Zážehem, který proběhne 2 hodiny poté, co Apollo proletí pericyntiem, nejnižším bodem průletové dráhy nad Měsícem – odtud název PC+2- se místo přistání posune do zajištěného místa v Pacifiku. Navíc se tím zkrátí doba přeletu k Zemi o 10 hodin. Řada dalších otázek si žádala pozornost: například tepelný štít- je poškozen? Co vypouštění odpadních tekutin- nevychýlí Apollo z dráhy? Která zařízení v modulu je třeba vypnout, aby se ušetřila energie? Co environmentální systém Aquaria- poradí si se třemi muži? Kranz dal svým lidem volnou ruku při řešení problémů. To bylo přesně to, co tyto talentované mozky potřebovaly. Ostatní astronauti mezitím zkoušeli navržené postupy na simulátorech.

Mezitím se rozjela obrovská vlna aktivity v továrnách kontraktorů po celé zemi. Všechny podniky, které dodávaly byť jen pár nedůležitých součástek pro kosmickou loď, se přes pokročilou večerní, nebo spíše ranní hodinu zaplnila lidmi. Většina z nich přišla na základě toho, že uslyšela v médiích zprávu o nouzi na palubě Apolla. Možná právě jejich znalosti a zkušenosti budou třeba k záchraně posádky. Média se také probrala. Před pár hodinami nudný let se mávnutím kouzelného proutku změnil na drama v reálném čase. Na trávnících před domy Lovellových a Haiseových se začaly srocovat davy novinářů. Manželky jim sotva věnovaly pozornost, byly v šoku a uši měly přilepené na bedničkách, kterým se říkalo „Squawkbox“, byl to vlastně odposlech komunikace mezi střediskem a lodí. Squawkboxy byly rodinám poskytovány běžně během letů, aby manželky měly alespoň mlhavou představu, co jejich manžel nahoře dělá.

Apollo-13 se blížilo k Měsíci a začala se vkrádat únava. Posádka vynechala spánkový cyklus, na nohou už byli více než 24 hodin a bylo rozhodnuto, že by se měli v rámci možností vyspat. Jako první vplul do přechodné ložnice v podobě vypnuté Odyssey Haise. Velitelský modul se ale mezitím proměnil v mrazicí box, takže o nějakém odpočinku nemohlo být ani řeči. Krom toho během vypínání nepotřebných systémů LM byla obětována i většina antén a proto bylo spojení chabé a astronauti museli skoro křičet, aby jim na Zemi bylo rozumět. Spánek na směny rozhodně nepřinášel očekávanou svěžest…

Měsíc se mezitím v okénkách modulu neúprosně zvětšoval. S ním se také blížil zážeh PC+2. Všichni věděli, že inerciální plošina měla sklon k „driftování“, tedy postupně se pomalu odkláněla od správné polohy. Jenže manévr PC+2 musel být proveden maximálně přesně a také měl trvat zhruba 5 minut, což byla dlouhá doba. Bylo třeba otestovat stav inerciální plošiny. Hvězdy však stále nebylo přes trosky a částice, které doprovázely Apollo, vidět. Po dlouhých debatách se specialisté rozhodli, že využijí jedinou hvězdu, která byla viditelná- Slunce. Pokud počítači nařídí, aby soulodí orientoval na Slunce, a zaměřovací kříž se v teleskopu dotkne jeho pravého horního okraje, bude vyhráno. Pokud ne… Na takovou situaci se nikomu nechtělo myslet, unavená posádka by musela orientovat loď po vlétnutí do měsíčního stínu, což byl šibeniční termín… V letovém čase 73 hodin, 46 minut řídící středisko zatajilo dech a poslouchalo slova Freda Haise: „Ještě kousek…teď ještě bočení, trochu zpátky…“ „Tak co tam máš?“ přerušil mumlání Fredda, jak Haiseovi přezdívali, Lovell. „Pravý horní okraj Slunce!“ zněla odpověď. Apollem i střediskem zazněl neslyšný pád balvanu, který všem spočíval na bedrech. Gerry Griffin, letový ředitel „Zlatého“ týmu pohlédl na své zápisy v deníku, které zachycovaly události posledních minut. Jeho písmo bylo naprosto nečitelné. Když pokládal pero na pult, třásla se mu ruka…

Jim Lovell v potemnělém interiéru LM. Podmínky byly opravdu spartánské.

Jim Lovell v potemnělém interiéru LM. Podmínky byly opravdu spartánské.
zdroj: http://www.collectspace.com

O patro níž v budově letových operací došel EECOM John Aaron k jednoznačnému závěru. Kyslík vydrží až do přistání, koneckonců byly plánovány dvě měsíční vycházky a po každé z nich se měl modul natlakovat kyslíkem. Voda pro chlazení elektroniky snad vydrží také, astronauti se uskrovnili a začali dodržovat velmi úsporný pitný režim. Co ale nevydrží do pátku, kdy má Odyssey šplouchnout do vln Pacifiku, to je elektrická energie. Šťáva dojde 20 hodin před přistáním. Jedinou možností je vypnout všechno, co se vypnout dá, krom spojení a nezbytnému minimu vybavení, nutného k přežití. Modul nesmí fungovat na více, než 12 Ampér- to je asi jako spotřeba vysavače. Potom to vyjde. Možná…

Apollo-13 se ponořilo do měsíčního stínu. Tam, kde měl být Měsíc, byla jen černočerná tma. Ale kolem se náhle rozsvítily hvězdy. Poprvé od havárie přestalo Slunce osvětlovat mrak trosek kolem lodi. Astronauti ale neměli moc času na obdivování krás jarní oblohy, ze Země k nim proudil řetěz dat a údajů nutných k zážehu PC+2. Téměř jeden den po výbuchu se Apollo schovalo za kamennou kouli, zvanou Měsíc. Na Zemi si zatím Bílý tým Gena Kranze, který usedl ke konzolám, aby dohlížel na provedení zážehu, si zatím kolektivně kousal nehty nervozitou. Astronauti nyní určitě cvakají spouštěmi jako o závod, aby si od Měsíce odvezli alespoň nějaký suvenýr v podobě fotografií odvrácené strany. Když se Apollo o 25 minut později vynořilo z rádiového stínu, rozběhly se poslední přípravy k zážehu.

Manévr PC+2 začal v 79. hodině, 27 minutě a 38.95 sekundě letového času. O 4 minuty a 24 sekund později bylo jasné, že Apollo-13 dosedne do vln Pacifiku ve 142. hodině letu. Teď byl čas vypnout v LM, co jen vypnout šlo a čekat, až pan Newton dovede loď zpět modré planetě.

Záhy na palubě začala klesat teplota díky vypnutému topení a vypnuté elektronice. Astronauti sledovali klesající ručičku teploměru, která se ne a ne zastavit na své cestě dolů. Její pád se nakonec zastavil na 4°C. Začala zamrzat voda a bylo nutno jí ještě více šetřit. U Freda Haise se také objevila horečka a bolesti močových cest. Ale to, co momentálně lékaře zajímalo nejvíc, krom nedostatku spánku, bylo množství oxidu uhličitého v kabině. Každým výdechem se jej dostávalo do ovzduší více a více a bylo jasné, že environmentální systém Aquaria situaci nezvládá. Ze vzduchu oxid uhličitý zachytávají patrony s hydroxidem lithným. Ty v lunárním modulu už byly skoro na hranici saturace. Ve velitelském modulu byly patrony také, jenže zatímco ty v Aquariu byly kruhového průřezu, Odyssea měla patrony hranaté. Do slotů v LM prostě nepasovaly. Jeden z malých detailů, který dva různí kontraktoři (North American, coby výrobce CSM a Grumman, zodpovědný za výrobu LM) vyřešili rozdílně.

"Mailbox"- improvizované zařízení na absorbci oxidu uhličitého v kabině LM.

„Mailbox“- improvizované zařízení na absorbci oxidu uhličitého v kabině LM.
zdroj: http://www.jsc.nasa.gov

Na scénu vstoupil Ed Smylie, šéf divize systémů zajištění životních podmínek posádek. Dostal za úkol tento problém vyřešit. Za den a půl přišel s překvapivě jednoduchým řešením, které vyžadovalo nůžky, šedou lepicí pásku, tvrdé desky letového plánu, igelitový pytel, ve kterém byly složeny skafandry, jednu z kyslíkových hadic a také jednu ponožku. Výsledný produkt připomínal poštovní schránku, „mailbox“ a pod touto přezdívkou vstoupil do análů hi-tech domácích kutilů. Ačkoliv vypadalo celé zařízení trochu zvláštně, fungovalo na výbornou- po šesti hodinách práce mailboxu začala úroveň oxidu uhličitého klesat.

Patnáct hodin po PC+2 Swigert a Lovell napůl podřimovali a snažili se zapomenout na příšernou zimu, která zalézala za nehty. Hlídku držel Haise. Ale Jack Swigert měl daleko k pohodě. Když ještě před vypnutím LM přenášel vaky s vodou z Odyssey do Aquaria, z jednoho z nich vyplula koule vody a přilepila se mu k noze. Ponožky se promočily a teď Swigert skoro necítil prsty. „Kruci, zrovna já… Jim a Freddo mají aspoň galoše, ve kterých se měli prohánět po Měsíci, já nemám nic… Jim teď začal lehce odfrkovat ze spaní, na hlídce je Freddo, no nic, zkusím si trochu schrupnout…“ Náhle se ozvala tlumená rána!

Oba dřímající muži sebou trhli a prodrali se tunelem z Odyssey do Aquaria. Haise byl nalepený u okénka a sledoval se strachem v očích roj bílých vloček, který se začal vzdalovat od soulodí. Co to je? Zase nějaký průšvih- tentokrát s Aquariem. Pojistka hélia v přistávacím stupni to nebude, tlak v nádrži totiž neklesá. Tak co to bylo?

Naštěstí se záhy ukázalo, že došlo ke zkratu v jedné z baterií přistávacího stupně. Naštěstí proto, že i když došlo k malému výbuchu nahromaděného vodíku, baterie byla stále schopna fungovat a nestáhla s sebou do pekel i ty zbývající. Pro tuto chvíli bylo vše v rámci možností v pořádku. Alespoň se to zdálo. Ale na obrazovkách konzolí, u kterých seděl FIDO (Flight Dynamics Officer- řídící zodpovědný za trajektorii letu), GUIDO (Guidance Officer- zodpovědný za navigační prostředky)  a RETRO (Retrofire Officer- odpovídal za možnosti přerušení letu a návrat do atmosféry) se údaje začaly vyvíjet velmi nepěkně. K tomu, aby Apollo přežilo průlet atmosférou, muselo do ní vstoupit po d úhlem 5,3°-7,7°. Menší hodnota – a modul by se odrazil jako žabka a do atmosféry by nevstoupil. Vyšší číslo- a modul by byl při sestupu sežehnut žárem a rozdrcen přetížením. Po zážehu PC+2 byla trajektorie ideální- úhel vstupu byl 6,5°, tedy přesně uprostřed koridoru. Teď však na obrazovkách svítilo číslo 6,3° a velikost úhlu pomalinku klesala.  Něco odklánělo soulodí ze správné dráhy. Bude třeba další zážeh motoru v sestupovém stupni LM.

Jenže tentokrát se budou muset astronauti obejít bez pomoci počítače- na jeho zapnutí nezbývá energie. Zaměřovacím křížem teleskopu se zaměří na Zemi a zapnutí a vypnutí provedou ručně. Astronauti nejdříve zastavili Barbecue Mode- pomalé otáčení lodi v rámci rovnoměrného ohřevu všech komponent. Zážeh začal v letovém čase 105:18:28.0. Lovel a Haise se prali s řízením, aby udrželi Zemi v okuláru teleskopu, zatímco Swigert odpočítával čas. Po 14 sekundách bylo hotovo a Lovell stiskl tlačítko STOP. Zážeh byl takřka dokonalý, Apollo-13 bylo opět ve středu návratového koridoru.

Dalším bodem byly tři baterie v návratovém modulu. Ty byly potřeba k fungování Odyssey během návratu, kdy měl být odhozen servisní modul. Jenže během energetické krize v prvních hodinách po havárii začala Odyssea díky nedostatku energie z palivových článků tahat elektřinu právě z těchto baterií. Pokud EECOM něco nevymyslí, nebude fungovat ohřev trysek orientačního systému, pyrotechnika padáků, nebo další důležité součásti návratové sekvence. John Aaron nakonec zjistil, že elektřiny je v bateriích LM více, než se čekalo a tak pomocí nich nabil baterie v Odyssei.

Poté, co praskla podle očekávání pojistka hélia, které bylo pracovním plynem pro motor v sestupovém stupni, se kontroloři odhodlali ještě k jednomu zážehu pro úpravu dráhy stále se odklánějícího soulodí. Bylo ji třeba uskutečnit pomocí manévrovacích trysek modulu, které měly nezávislé tlakování. Jednalo se spíše o malé „žduchnutí“ o délce 21,5 sekundy. Následovalo čtení vymodleného nouzového checklistu, který měl zajistit vstup do atmosféry. Byl sestaven s ohledem na nedostatek energie a jeho zrod trval velmi dlouho. Astronauti byli jako na trní, Země se blížila a oni ještě stále neví, jak bude jejich návrat probíhat. Nakonec se dočkali. Jeho zapisování Swigertovi trvalo dvě hodiny, obsahoval 400 kroků na 39 stránkách.

A pak už nadešel okamžik, na který byli astronauti velmi zvědaví- dostali povolení odhodit poškozený servisní modul. Dřívější odhoz nepřicházel v úvahu kvůli obavám o tepelný štít, který by nemusel vydržet dlouhou cestu mrazivým vesmírem od Měsíce k Zemi.

Fotografie vážně poškozeného SM po odhození.

Fotografie vážně poškozeného SM po odhození.
zdroj: http://www.jsc.nasa.gov

Začínala 138. hodina letu, když Swigert stiskl tlačítko SM JETTISON (odhoz SM)  a s kovovým bouchnutím se servisní modul vydal na svou osamělou pouť vstříc atmosféře, ve které shoří. Haise a Lovell čekali napjatě u okének, aby se pokusili zahlédnout modul a zejména jeho poškození. Ale něco takového nečekali. Když modul vplul do jejich zorného pole, zalapali po dechu: celý jeden panel na pozici číslo 6 chyběl a pohled do nitra modulu odhaloval změť toho, co kdysi bylo důmyslným ústrojím a pýchou 20. století. Při pohledu na hnědou spálenou šmouhu, která se táhla až k trysce motoru SPS byli najednou astronauti vděčni, že motor nebyl použit pro přímý návrat. „Celá jedna strana lodi chybí!“ vykřikl šokovaný Lovell do rádia. Poškození sahalo od konce modulu až po jeho základnu, kterou byl spojen s Odysseou. Astronauty napadla současně jediná myšlenka: tepelný štít! Je v pořádku?

Nebyl ale čas na dlouhé meditování, Země přitahovala podivnou sestavu velitelského a lunárního modulu čím dál rychleji k sobě. Swigert začal oživovat velitelský modul. Každé cvaknutí přepínače bylo nervákem- na stěnách, palubní desce, sedadlech a vůbec na všech plochách chladem zkondenzovala voda. Každé stisknutí přepínače mohlo přivodit zkrat. Naštěstí Apollo-1 bylo dostatečnou lekcí a elektroinstalace byla dostatečně zapouzdřena a chráněna proti zkratu. Po 82 hodinách hibernace Odyssea ožila.

Teď však nastal čas rozloučit se s Aquariem. Po pěti dnech letu, v čase 141:30:00.2 Swigert odklopil papírek s nápisem NO (ten připevnil na ovladač předtím, než měl odhodit servisní modul- bál se, aby při své únavě neudělal chybu a neodhodil místo toho LM s Lovellem a Haisem) a stiskl tlačítko LM JETTISON. „Byla to dobrá loď!“ loučil se Haise. „Sbohem, Aquarie a děkujeme ti!“ sekundoval capcom Joe Kerwin.

Blížil se okamžik vstupu do atmosféry. Po improvizovaném ověření polohy velitelského modulu sledováním přesného okamžiku, kdy Měsíc zapadne za zemský disk, Swigert cítil potřebu ocenit práci MOCR: „Myslím, že všichni tři bychom vám chtěli poděkovat za skvělou práci, kterou jste tam dole odvedli.“ Lovell se přidal“ Potvrzuji, Joe!“ Kerwin opáčil: „Jo, docela jsme se tady bavili. A jen pro informaci-baterie C bude vybitá zhruba v době, kdy půjdou ven padáky. Ale v ostatních dvou je dost šťávy na úspěšné přistání.“ Chvíli poté to na kanálu spojení krátce zašumělo a kontakt byl přerušen. Apollo-13 se vnořilo do atmosféry. Začalo napjaté čekání na obnovení kontaktu. Vydrží tepelný štít?

Teď už se nic nedalo změnit, nic napravit. Pokud kdokoli udělal chybu, nebo něco přehlédl, bylo to nevratné. Průměrný blackout trval něco málo přes 3 minuty. Všechny oči ve středisku byly upřeny na odpočitávadlo, které odtikávalo poslední sekundy předpokládaného komunikačního stínu. Když se na něm objevily nuly, Joe Kerwin začal vyvolávat do éteru: Odysseo, tady Houston, přepínám!“ Nic se však neozývalo. Kerwin vyvolával naslepo dál. Jsou astronauti mrtví? Nebo je to jen porucha spojení?

Náhle střediskem projel šum. Dorazilo hlášení, že jeden z letounů EC-135 systému ARIA (Advanced Range Instrumentation Aircraft- tedy letouny, které pomáhaly s přenosem telemetrie a komunikace mezi Zemí a lodí) zachytil telemetrii sestupujícího modulu. Po chvíli se ozval hlas Jacka Swigerta „Okay, Joe!“ Apollo-13 přežilo vstup do atmosféry, blackout byl delší o 1 minutu a 27 sekund díky lehce plošší trajektorii modulu.

Ovace ve středisku ovšem ještě nepropukly- dokud nebudou muži v bezpečí na palubě záchranné lodi, není vyhráno. Sám Kranz posléze napsal, že pokud by se kdokoli začal radovat a slavit dříve, než byli muži skutečně v bezpečí, byla by to poslední směna dotyčného u konzoly. Vše ale dopadlo dobře a modul s vyčerpanou, ale šťastnou posádkou šplouchl 17. dubna 1970 v

Posádka Apolla-13 vystupuje ze záchranného vrtlníku na palubu USS- Iwo Jima

Posádka Apolla-13 vystupuje ze záchranného vrtlníku na palubu USS- Iwo Jima
zdroj: http://www.jsc.nasa.gov

18:07:41 UTC po 5 dnech, 22 hodinách, 54 minutách a 41 sekundách letu do Pacifiku jihozápadně od Americké Samoy, pouhých 6,5 km od čekající USS- Iwo Jima. Za 9 minut už jeden z potápěčů ťukal na okénko modulu…

Mise Apolla-13 byla považována některými za neúspěch. Hlavní úkol mise, přistání na Měsíci, nebyl splněn. Většina zainteresovaných ale v oněch dramatických hodinách spatřovalo hvězdnou hodinu NASA. To, že se astronauti vrátili v pořádku domů, je neuvěřitelný výkon všech zúčastněných, jak astronautů, tak řídícího střediska. Současně je tento výkon důkazem pružnosti koncepce Apolla i LM, zejména navigačních počítačů a elektrického a environmentálního systému.

Zajímavým aspektem tohoto letu byl také zájem sdělovacích prostředků. Zatímco při jiných krizích a dramatech ve vesmíru se média vlastně dozvěděla o problémech až když bylo vlastně po všem, protože z oběžné dráhy na Zem je to slabá půlhodinka cesty, zde měli novináři dost času k tomu, aby se velmi detailně a více či méně pravdivě věnovali nastalé situaci. Díky tomu věděl o Apollu-13 bez nadsázky celý svět a celý svět si také kolektivně oddechl, když Odyssea dovezla astronauty v pořádku domů.

Co ale stálo za situací, která hrozila přerůst v jednu z největších tragédií v dějinách kosmického výzkumu?

K tomu se musíme vrátit do roku 1965. V té době byly změněny specifikace elektrického systému Apolla, který do té doby pracoval s napětím 28 V. Protože pozemní zařízení fungovalo na 65 V, bylo třeba pro každé připojení Apolla k pozemní síti měniče. To se mělo vyřešit změnou voltáže v Apollu. Všechny systémy byly vyměněny, nebo upraveny- až na jeden detail. Nikdo si nevšiml termostatu v kyslíkových nádržích. Ten hlídal teplotu vnitřního prostředí, a pokud by dosáhla 26°C, měl vypnout vnitřní ohřívače. Jenže proud, na který byl konstruován, měl mít 28 V. To samo o sobě nemusel být až takový problém, kdyby…

Nádrž číslo dva byla původně určena pro Apollo-10. Jenže se na ní objevily malé problémy a byla vymontována, aby mohla být prozkoušena. Technici odmontovali šrouby, které držely konstrukci s nádrží v trupu servisního modulu. Jeden ale zůstal zapomenutý. Když jeřáb vytahoval konstrukci ven, narazil na odpor onoho šroubu a celá konstrukce i s nádrží spadla zpět přibližně z výšky 5 cm. Nádrž se zdála být v pořádku, až na jednu lehce uvolněnou trubku, která měla sloužit k vypouštění obsahu. Nádrž byla prohlédnuta, zrentgenována a shledána způsobilou k letu. Byla namontována do servisního modulu číslo 109, který se měl stát součástí Apolla-13.

Několik týdnů před startem byly v rámci testů nádrže v Apollu-13 naplněny kryogeniky a poté vyprázdněny. Jenže inkriminovaná nádrž č.2 odmítala svůj obsah vypustit ven. Je pravděpodobné, že to bylo způsobeno ohnutou trubkou, která se poškodila při pádu v říjnu 1968. Technici měli jednoduchý recept: zapneme vnitřní ohřívač a necháme kyslík vyvařit. Nic se nemůže stát, teplotu hlídá termostat. Sám Lovell později přiznal, že tehdy pochybil. Jeho podpis byl nutný pro spuštění procedury. „Když se na to dívám zpětně, měl jsem říct- moment, počkejte. Já poletím s touhle lodí. Prostě tu nádrž vyměníte!“ Ale neřekl to, přestože to, že z nádrže nešlo dostat její obsah normální cestou, bylo podezřelé. Znamenalo by to totiž měsíční zpoždění a náklady navýšené o takřka milion dolarů.

Technici tedy zapnuli ohřívač. A tady se začaly dohromady skládat střípky pochybení z minula: ohřívače spustily a brzy se teplota vyšplhala na 26°C. V tento moment se měly rozpojit kontakty termostatu a přerušit tak proud v obvodu ohřívače. Jenže, jak už jsme zjistili, termostat byl dimenzován na 28 voltů. Nyní ovšem bylo v síti napětí 65 voltů a pozapomenutou součástkou tak protékal  mnohem větší proud. Díky tomuto přetížení se při rozevírání termostatu spekly titěrné kontakty dohromady. Obsluha měla k dispozici ukazatel teploty v nádrži, jenže ten byl cejchován pouze do 38°C a nikomu nebylo divné, že ohřívač hřeje nepřetržitě. S funkčním termostatem měla procedura trvat několik dní, takto však byl všechen kyslík pryč zhruba za 8 hodin a teplota v nádrži stoupala do závratných hodnot. Pozdější analýza odhadla konečnou teplotu uvnitř nádrže na 540°C! Dlouhodobé vystavení tomuto žáru spálilo většinu teflonové izolace na drátech, které napájely promíchávač obsahu. Jakmile byla nádrž naplněna znovu kyslíkem, stala se z ní časovaná bomba. Třikrát byly na cestě k Měsíci promíchávače zapnuty bez problému. Během čtvrtého promíchávání ale mezi dvěma z odizolovaných drátů nastal zkrat a vzniklá jiskra vznítila zbytky teflonové izolace. Ta, ponořená několik dní v kyslíku, hořením zvýšila tlak v nádrži na úroveň, na kterou nebyl přetlakový vypouštěcí ventil dimenzován. Nádrž takovou zátěž nevydržela a explodovala. Trosky zasáhly také instalaci kyslíkové nádrže č. 1, tím umožnily jejímu obsahu uniknout. Tlak nevydržel panel na pozici č. 6, pod kterým byly nádrže umístěny. Odlétl a trosky zasáhly také S-band anténu. Proto se zhoršilo v onen moment spojení s Apollem. Otřes zavřel ventily některých manévrovacích trysek, proto byla loď zprvu neovladatelná. Díky poklesu napětí v palubní síti se restartoval počítač. A protože se ze servisního modulu vyvalil mrak plynu a trosek, Apollo se začalo převalovat jako pokažená káča. A co způsobovalo podivné vychylování Apolla ze správné trajektorie během zpátečního letu? Na vině byl pravděpodobně sublimátor, který byl součástí chladicího systému LM. Ten odváděl v podobě páry přebytečné teplo, generované přístroji. Slabý proud páry pak soulodí nenápadně, ale setrvale vytlačoval ze správné dráhy.

Faktura, kterou inženýři Grummanu poslali North Americanu a jeho subkontraktorům.

Faktura, kterou inženýři Grummanu poslali North Americanu a jeho subkontraktorům.
zdroj: http://americanspacecraft.com

Dá se říci, že i když byla posádka v ohrožení života, havárie nemohla paradoxně nastat v příhodnější dobu. Pokud by se nádrž roztrhla v době, kdy by LM byl s Lovellem a Haisem na Měsíci, nebo po cestě zpět, kdy by byl Aquarius  již odhozen, neměla by posádka absolutně žádnou šanci. Lunární modul, výrobek firmy Grumman, prokázal neuvěřitelnou odolnost a flexibilitu. Astronauti litovali, že nemá tepelný štít, který by mu umožnil přežít návrat do atmosféry. Inženýři z firmy Grumman si pak dělali z protějšků od North American (výrobce CSM) legraci a poslali do North American fakturu na 400 540 dolarů (při uplatnění komerční slevy „pouze“  312 421 dolarů), která měla „ pokrýt náklady na odtah poškozeného Apolla k Zemi a ubytování pro jednu osobu navíc“. North American ve stejném žertovném duchu odmítli fakturu proplatit s odůvodněním, že Apollo do té doby odtáhlo k Měsíci úspěšně dva LM bez naúčtování jakékoli doplňkové částky.

Anabáze Apolla-13 se dočkala i filmového zpracování, úspěšný snímek s názvem „Apollo-13“, který je- samozřejmě s jistou licencí- relativně přesným popisem událostí na palubě zmrzačené lodi, byl uveden do kin v roce 1995. Byl natočen podle knihy „Lost Moon“ Jima Lovella a Jeffa Klugera, která vyšla i u nás pod názvem Apollo-13 a rozhodně stojí za přečtení. Hlavní roli Jima Lovella ve snímku, který získal dva Oscary, ztvárnil Tom Hanks (Během filmování Apolla-13 jej tato tématika natolik pohltila, že následně produkoval pro HBO velmi podařený seriál  „Ze Země na Měsíc“.).  Kromě hvězdné herecké sestavy se ve filmu objeví i hodně zajímavý „neherec“. Pokud se díváte zejména na závěr filmu velmi pozorně, všimnete si jistě kapitána záchranné lodi Iwo Jima, který gratuluje astronautům a poté s nimi sklání hlavu při společné modlitbě. Pokud vám jeho obličej připadá známý, není to náhoda. Roli kapitána Iwo Jimy F. X. Timmese si totiž v tomto filmu zahrál sám Jim Lovell!

Let Apolla-13 je jednou z nejzářivějších chvil kosmického výzkumu. Díky důvtipu a talentu všech zúčastněných se podařilo takřka ztracenou misi přetavit v triumf. I když Gene Kranz ve skutečnosti nikdy neřekl ono slavné „Neúspěch nepřichází v úvahu!“, přesto tento slogan dobře vystihuje postoj kontrolorů, systémových inženýrů, astronautů a vlastně každého jednotlivce, který se na úspěšném návratu tří astronautů podílel.

I dnes se nechávají mnozí inspirovat odvahou, zarputilostí a odhodláním hrdinů těch dní. A ještě jedna věc pojí duben 1970 a současnost: Ken Mattingly ještě stále nedostal spalničky…

Zdroje informací:
J. Lovell, J. Kluger „Apollo-13“
B. Evans “Foothold in The Heavens- The Seventies”
R.R.Lawrence „The Mammoth Book of Space Exploration and Disaster“
E. Kranz “Failure is not an Option”
D. Slayton, M. Cassut „Deke!“
Transkript komunikace mezi MOCR a Apollem-13
Timeline letu Apolla-13
Zpráva Cortrightovy vyšetřovací komise

Zdroje obrázků:
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Flight_Director_Gene_Kranz.jpg
http://www.jsc.nasa.gov/jscfeatures/photos/Apollo13_35th/S70-34986.jpg
http://www.collectspace.com/news/news-041310a.html
http://www.jsc.nasa.gov/jscfeatures/photos/Apollo13_35th/as13-62-8929.jpg
http://www.jsc.nasa.gov/jscfeatures/photos/Apollo13_35th/as13-59-8500.jpg
http://www.jsc.nasa.gov/jscfeatures/photos/Apollo13_35th/S70-35614.jpg
http://americanspacecraft.com/pages/apollo/A-13.html

Kritické momenty kosmonautiky 14. díl, 2.5 out of 5 based on 22 ratings
Pin It
(Visited 1 976 times, 1 visits today)
Nahlásit chybu

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 2.5/5 (22 votes cast)
(Visited 1 976 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


9 komentářů ke článku “Kritické momenty kosmonautiky 14. díl”

  1. Martin H. napsal:

    Dobrý den pane Šamárek,

    posledních 14 dní hltám na doporučení kamaráda Vaše články. Chtěl bych jen upozornit, že v tomto článku se na konci zabýváte příčinou selhání techniky a formulace „Nyní ovšem měl proud napětí 65 voltů“, bohužel to je prostě nesmysl. V diskuzi na osel.cz píšete, že chybky opravujete primárně zde, ale i zde zůstává v této pasáži nesmysl. Doporučil bych to přeformulovat, protože vlivem vyššího napětí, než na které byl termostat původně dimenzován, protékal termostatem vyšší proud. Proud se udává v ampérách, původní formulace nedává smysl.

    Prosím opravte to, ať to nedělá ostudu v jinak výborném článku.

    • Ondřej Šamárek napsal:

      Dobrý den,
      po ohlasech na Oslu jsem skutečně článek upravil zde (do Osla nemám možnost vrtat a nechci admina pořád otravovat). Nyní jsem se pokusil opravit formulaci tak, aby bylo definitivně jasné, o co šlo. Nejsem elektrotechnik a při psaní jsem se řídil zdroji, uvedenými na konci. Tak snad už to bude v pořádku. Díky za avízo a doufám, že se budou líbit i další díly! 😉

      • Martin H. napsal:

        Dobrý den,

        už je to lepší, ale přeci jen bych řekl „a termostatem tedy tekl mnohem větší proud.“ ne celou sítí. Chápu že pro laika to nemusí vypadat jako nepodstatné, ale člověka znalého to praští do očí.

        Na další články se teším 🙂

        • Ondřej Šamárek napsal:

          Zkusil jsem to opravit, jestli to ani teď nebude správně, budu brzy plešatý od toho, jak si začnu rvát vlasy 😀

        • benghi napsal:

          MOMENT! Mám to celé pochopit tak, že oni zvedli napětí z 28V na 65V, ale nevyměnili topné těleso? Protože jedině tak by platilo, že větší napětí znamená větší proud. To by taky znamenalo podstatně větší výkon (a příkon), napětí je zhruba dvojnásobné, takže příkon čtyřnásobný?! (chodí to se čtvercem) S tím, že se to případně pokrotí častým vypínáním termostatu. To by s odpuštěním byl nehorázný hampejz.

          Osobně si myslím, že topné těleso vyměnili za kus s odpovídajícím příkonem při napětí 65V, čili proud musel být _nižší_, což byl imho primární důvod k zvyšování napětí – snížit proudy v celém systému a tím pádem také ztráty na vedeních. Nicméně nedovedu si dost dobře představit, že by vyrobili termostat, který se při zvýšení napětí z 28 na 65V zpeče, navíc s menším proudovým zatížením.

          Celkově mi to tedy připadá (a je to čistá spekulace), že někde uprostřed vývoje došlo k rozhodnutí zvednout napětí z 28V na 65V (ty čísla dávají tušit i změnu technologie použitých akumulátorů), přičemž výrobou se rázem toulaly dva druhy nádrží. 28V provedení a 65V provedení. Někdo se katastrofálně seknul a namontoval do 65V systému 28V provedení. Dtto ale pak mohlo platit pro promíchávače a nějaký průšvih s termostatem vůbec nebyl nutný. Motor více jak dvojnásobné napětí chvíli vydržel. Pak řachnul. Je to spekulace, ale z toho, co jsem na toto téma našel, mi není jasné, co se tam vlastně stalo. Technicky je to blbě ve všech pramenech, co jsem v rychlosti dokázal pohledat.

        • Ondřej Šamárek napsal:

          Bohužel, nejsem elektrikář a proto se nechci pouštět do spekulací, vycházím pouze z dostupných informací. Podle mých informací byla instalace při přechodu na vyšší napětí v roce 1965 u všech nádrží příslušně modifikována s jedinou výjimkou- a to byl onen termostat. A kdyby nebylo onoho drcnutí při zvedání přišroubované nádrže jeřábem, nikdy by se na něj zřejmě nepřišlo. Jenže nakonec to dopadlo jinak, a v momentě, kdy měl zafungovat, selhal. Byl dimenzován na jiné zatížení, a proto se při sepnutí spekl. Jestli budu mít o Vánocích trochu času, pokusím se pohledat v archivech NASA něco bližšího.

  2. Martin H. napsal:

    Už je to dobré, takhle už to dává smysl.

  3. Jirka S. napsal:

    Především chci poděkovat za další skvělý článek v již tak bezkonkurenčním seriálu. Píšu ale proto, že bych si dovolil opravit jedno malé nedopatření. LM měl na měsíc dosednout s posádkou Lovell-Haise. (4. ods. zespodu)

    • Ondřej Šamárek napsal:

      Mockrát děkuji za pochvalu i za upozornění. Nechápu, jak se mi podařilo vyrobit takovou botu. Opraveno a ještě jednou díky!

Zanechte komentář