40-ta rocznica Apollo-13. Część piąta: w pobliżu Księżyca

0

W tym miesiącu mija 40 lat od startu Apollo-13, misji której celem było trzecie lądowanie ludzi na Księżycu. Na skutek kłopotów technicznych do lądowania jednak nigdy nie doszło. Serdecznie zapraszamy na piąty już artykuł opisujący historię tej feralnej wyprawy.

Kiedy zniszczeniu uległ zbiornik nr 2 w przedziale serwisowym “Odysei”, ponad 300 tyś. km dalej na Ziemi, szesnastocalowy teleskop należący do Manned Spacecraft Center śledził dwa punkty świetlne będące statkiem Apollo-13 i trzecim stopniem S-IVB. Zaobserwował on niezwykłe pojaśnienie, niewielką otoczkę widoczną w okolicy jednego z tych punktów. To chmura tlenu, która gwałtownie uwolniła się z uszkodzonego zbiornika nr 2 przedziału serwisowego statku Apollo-13.

Po awarii w module serwisowym Haise i Lovell rozpoczęli aktywację systemów lądownika księżycowego. W tym samym czasie w module dowodzenia Swigert walczył z czasem aby jak najszybciej wyłączyć wszystko na pokładzie “Odysei”. Jednym z zadań astronautów było odczytanie orientacji i współrzędnych ustawienia układu nawigacyjnego modułu dowodzenia, a następnie ich przeniesienie do analogicznego układu lądownika. Ponieważ układy współrzędne obu statków są obrócone względem siebie należało dokonać przy tym pewnych przeliczeń. Innym niemniej ważnym krokiem było opanowanie sztuki sterowania lądownikiem. Co prawda Lovell i Haise niezliczoną ilość razy trenowali sposób kontroli LEM’a, jednak w tym wypadku system kontroli położenia RCS musiał nie tylko zmieniać położenie lądownika, ale również położenie olbrzymiej doczepionej do niego masy jakim był CSM. Układ RCS lądownika był przecież umieszczony daleko od środka masy układu CSM/LM, a w zbiornikach paliwowych modułu serwisowego wciąż była wystarczająca ilość paliwa na praktycznie całą misję. Załoga zużyła nieznaczną jego ilość na jedno tylko odpalenie korekcyjne MC-2.

Deaktywacja wszystkich systemów modułu dowodzenia i jednoczesna aktywacja systemów lądownika została ukończona w 58 godzinie 40 minucie misji. W tym czasie było już jasne, że koniecznie należy sprowadzić załogę jak najszybciej na Ziemię.

Początkowo lot Apollo-13 nie przykuwał już uwagi mediów tyle co pierwsze lądowanie na Księżycu Neil’a i Buzz’a. Można było odnieść wrażenie, że w opinii społeczeństwa wyprawy na Księżyc spowszedniały. Mało tego, zaczęły się pojawiać głosy dotyczące sensowności całego programu skoro wyścig z Rosjanami został wygrany. Media raczej niewielką część czasu przeznaczyły na informowanie o misji Apollo-13. Dopiero po awarii statku sytuacja uległa diametralnej zmianie.

Komentator Walter Cronkite podaje informację o awarii Apollo-13. Razem z nim w studio jest Wally Schirra. Na kanale Youtube autora można znaleźć więcej części dotyczących materiału CBS o Apollo-13 (CBS/zellco321)

 Wejście na trajektorię powrotu swobodnego

Po odpaleniu MC-2 Apollo-13 nadal poruszał się po trajektorii hybrydowej, co w praktyce oznaczało, że statek minąłby Ziemię nie wchodzą w jej atmosferę. Koniecznie należało więc dokonać ponownego odpalenia korekcyjnego, które z powrotem naprowadziłoby CSM/LM na kurs wiodący w kierunku bezpiecznego korytarza wejścia w atmosferę ziemską. W normalnych warunkach użyty byłby silnik modułu serwisowego, jednak w tych okolicznościach nie było to możliwe. Jedyny napęd jaki załoga mogła teraz użyć był silnik lądownika księżycowego, który znajdował się w stopniu lądującym.

Jest 60 godzina i 44 minuta lotu osoby odpowiedzialne za dynamikę lotu obliczają parametry potrzebne do odpalenia, które skieruje Apollo-13 na trajektorię powrotu swobodnego. Mijają kolejne minuty, rusza odliczanie do odpalenia, które zaplanowano na 61 godzinę 29 minutę i 42 sekundę. Załoga ustawia wszystko co niezbędne do przeprowadzenia manewru, który potrwa 30.7s i zmieni prędkość o 11.4m/s. Silnik stopnia lądującego umożliwia zmianę ciągu i podczas tego odpalenia będzie początkowo pracował z 10% ciągiem przez pierwsze 5s, a następnie z 40% ciągiem.

T+061:29:43.49 – początek odpalenia korekcyjnego mającego wprowadzić statek na trajektorię powrotu swobodnego.
T+061:30:17.72 – zakończenie odpalenia korekcyjnego.

Piętnaście minut później Apollo-13 znajduje się w odległości prawie 350tyś. km od Ziemi i porusza się z prędkością 0.92km/s. Kontrola misji sugeruje aby część załogi odpoczęła w trakcie gdy jedna osoba będzie czuwać. Przekazuje także informację o konieczności oszczędzania energii elektrycznej i wody, oraz prosi o nie wyrzucanie odpadków z kabiny. Wkrótce załoga zostaje także poinformowana o konieczności wykonania jeszcze jednego odpalenia, tym razem przyśpieszającego w 79 godzinie lotu. Dzięki temu lot na Ziemię skróci się o kilka godzin.

W pobliżu Księżyca

“Odyseja” i “Wodnik” poruszając się już po trajektorii powrotu swobodnego zbliżały się w kierunku Księżyca. Odpalenie przyśpieszające o którym wspominała kontrola misji miało zakończyć misję Apollo-13 w wodach Pacyfiku w 142 godzinie lotu. Niestety odpalenie PC+2 (nazwa pochodzi od “Pericynthian + 2 hours”) wymagało aby silnik lądownika działał prawie pięć minut, to z kolei wymagało upewnienia się, że ustawienia układu nawigacyjnego są poprawne. W czasie przenoszenia danych z komputera nawigacyjnego “Odysei” do “Wodnika” załoga nie była w stanie sprawdzić swojego położenia wykonując namiary na gwiazdy przy pomocy teleskopu znajdującego się w lądowniku, Alignment Optical Telescope (AOT). Wszystkiemu winne były różnego rodzaju odpadki powstałe po zniszczeniu zbiornika tlenowego nr 2 i które odbijając światło słoneczne skutecznie uniemożliwiał namiar kontrolny na gwiazdy. W kontroli misji pojawił się pomysł aby sprawdzić ustawienia położenia dokonując namiaru na Słońce. Oczywiście tarcza słoneczna jest rozciągła co skutkowało pewnym błędem tej metody.

Metoda namiaru na Słońce miała być pierwszym testem prawidłowego ustawienia układu nawigacyjnego. Kolejny sprawdzian zostanie przeprowadzony gdy statek znajdzie się w cieniu Księżyca. Wtedy to odpadki powstałe po awarii nie będą już przeszkadzać przy prawidłowym wyszukiwaniu gwiazd.

Próbny namiar na Słońce pokazał, że ustawienia układu nawigacyjnego są poprawne w granicach błędów jaki narzucała ta metoda. Apollo-13 zbliżał się w pobliże Księżyca.

T+076:45 – statek wchodzi w cień Księżyca. W tym czasie załoga dokonuje namiaru kontrolnego na gwiazdy. Okazuje się, że dane ustawienia układu nawigacyjnego przeniesione z “Odysei” są wystarczająco precyzyjne do przeprowadzenia odpalenia PC+2.
T+077:08:35 – Apollo-13 znika za Księżycem, utrata sygnału.
T+077:33:10 – kontrola naziemna znów odbiera telemetrię ze statku. “Wodnik” i “Odyseja” wyłaniają się z za Księżyca.

Dwadzieścia trzy minuty później trzeci człon rakiety Saturn-V uderza w powierzchnię Księżyca wzbudzając drgania, które rejestruje sejsmometr pozostawiony przez załogę Apollo-12. Impakt S-IVB pozostawia trzydziesto metrowy krater.

Odpalenie przyśpieszające PC+2

Grawitacja Księżyca skierowała statek Apollo-13 dokładnie w stronę Ziemi. Dwie godziny po przelocie w pobliżu Księżyca załoga gotowa jest do wykonania manewru PC+2, który skróci o kilka godzin lot powrotny na Ziemię.

T+079:27:38.95 – początek odpalenia PC+2.
T+079:32:02.77 – po 4 minutach i 24 sekundach silniki stopnia lądującego zostały wyłączone, koniec odpalenia.

Manewr przyśpieszający PC+2 zakończył się sukcesem, teraz Lovell, Swigert i Haise wyłączają systemy “Wodnika” w celu zaoszczędzenia energii elektrycznej. Apollo-13 rozpoczyna podróż powortną na Ziemię.

Źródło: NASA, capcomespace.net
Oryginalny press kit misji: LINK

Ciekawe informacje dotyczące trajektorii lotu na Księżyc: LINK

Share.

Comments are closed.