Připojte se k časopisu Space Magazine a oslavte 45. výročí Apolla 13 s poznatky od inženýra NASA Jerryho Woodfilla, když diskutujeme o různých bodech obratu v misi.
Závěrečné scény z filmu Apollo 13 vykreslit dramatický návrat kosmické lodi do zemské atmosféry. Protože se počet vteřin počítá po době, kdy se měl výpadek rádia zrušit, Capcom požaduje, aby posádka Apolla 13 odpověděla, ale žádná odpověď neexistuje.
Všechny myšlenky prošly možnostmi: Byl tepelný štít kompromitován šrapnelem z explodované kyslíkové nádrže? Nevyhověl dříve kritický průlez v této kritické době? Změnili se padáky na ledové bloky? Selhaly gyroskopy pro inerciální měřící jednotku (IMU), protože neměly dostatek času na zahřátí, což způsobilo, že kapsle skočila z atmosféry, nebo spálila s posádkou v ohnivé smrti, která dopadla na Zemi?
Posádka samozřejmě odpověděla, ale potvrzení, že Lovell, Haise a Swigert přežily reentry, přišlo téměř minutu a půl později, než se očekávalo.
Někteří by se mohli cítit, že režisér Ron Howard možná příliš dramaticky ovlivnil scénu opětovného vstupu. Ale při poslechu skutečné rádiové komunikace mezi Mission Control a letadlem ARIA 4, které hledalo signál od posádky Apollo 13, je skutečné drama stejně hmatatelné - ne-li více - než ve filmu.
Pro téměř každý návrat od Merkuru přes Apollo 12 byla doba výpadku rádia předvídatelná, téměř na sekundu. Proč tedy prodloužila doba výpadku rádia Apollo 13 o 87 sekund déle, než se očekávalo, déle než jakýkoli jiný let?
Během éry Apolla byl výpadek rádia běžnou součástí reentry. Bylo to způsobeno ionizovaným vzduchem obklopujícím příkazový modul během jeho přehřáté reentry atmosférou, která interferovala s rádiovými vlnami. Období výpadku rádia pro vesmírný raketoplánový program skončilo v roce 1988, kdy NASA spustila satelitní a sledovací a datový přenosový systém (TDRS), který umožnil téměř konstantní komunikaci mezi kosmickou lodí a misí Control.
Je obtížné najít oficiální dokumentaci NASA o prodloužené době výpadku rádia pro Apollo 13. Ve zprávě komise pro kontrolu nehody o misi není žádná zmínka o této anomálii. Jediná diskuse o jakémkoli problému s komunikací přichází v sekci o opakovaných přípravách poté, co byl servisní modul vyřazen. Bylo půlhodinové období velmi špatné komunikace s velitelským modulem kvůli tomu, že kosmická loď byla ve špatném postoji s lunárním modulem stále připojeným. Některé z reentry příprav byly zbytečně prodlouženy špatnou komunikací, ale byly více nepříjemné než další nebezpečí pro posádku, uvádí zpráva.
V četných rozhovorech, které jsem udělal a poslouchal při přípravě na tuto sérii článků, když se účastníci zapojení do mise Apollo 13 ptají na to, proč byla doba výpadku delší než obvykle, odpověď obvykle přichází jako zajištěná odpověď, s posádka nebo ředitel letu, který naznačuje, že přesně nevědí, proč se to stalo. Vypadá to, že analýza tohoto rozhodnutí odepřela rozumné a nezvratné vědecké vysvětlení.
Na akci v Smithsonian Air & Space Museum v roce 2010, letecký ředitel Apolla 13 Gene Kranz řekl, že nikdy neslyšel odpověď ani vysvětlení, kterým věřil, a Fred Haise se zasmál a řekl: „Prostě jsme udělali laskavost Ronovi Howardovi!“
Jim Lovell dal nejpodrobnější odpověď - což je ta, která je nejčastěji uváděna jako pravděpodobné vysvětlení - naznačující, že by to mělo mít co do činění s problémem s mělkým reentry úhlem, s podivným vesmírným vánkem, který vypadal, že sfoukne vesmírnou loď mimo kurz s ohledem na vstup.
"Myslím, že důvodem, proč to bylo delší, byla skutečnost, že jsme přicházeli v mělčích, než jsme plánovali," řekl Lovell na akci v roce 2010. "Normálně přicházíme z přistání Měsíce a musíme zasáhnout atmosféru uvnitř velmi úzkého koláče ve tvaru koláče a myslím, že jsme byli neustále tlačeni z tohoto klínu." Důvodem bylo, jak jsme zjistili asi 2-3 měsíce po analýze, bylo odvzdušnění chladicí páry ze země. Chlazením elektronických systémů v LM jsme nechali vodu procházet výměníkem tepla a voda se vypařovala do vesmíru. Toto odpařování - které by bylo zanedbatelné během normální lunární přistávací mise - probíhalo 4 dny, kdy jsme používali LM jako záchranný člun, působící jako malá síla, což nás nutilo z počáteční trajektorie. “
Příchod na mělčí trajektorii by vedl k delšímu období v horní atmosféře, kde došlo k menšímu zpomalení kosmické lodi. Snížené tempo zpomalení zase prodloužilo dobu, kdy teplo reentry produkovalo ionizované plyny, které by blokovaly komunikaci.
Inženýr NASA Jerry Woodfill však nabízí další vhled do zpoždění komunikace. Nedávno hovořil s Jerrym Bostickem, důstojníkem pro dynamiku letu (FIDO) pro Apollo 13, který mu řekl: „Mnoho lidí věří, že přidaná doba vyplynula z toho, že komunikační signál přeskočil, jako kámen, přes vrstvy horní atmosféry kvůli mělkému vstupu. úhel."
"Bostick přirovnal rádiové signály ke kamenu, který přeskočil na rybník, a nakonec signál našel místo, které by se potopilo na Zemi," řekl Woodfill.
Toto vysvětlení však také vyvolává otázky. Woodfill uvedl, že studoval jev „přeskakování signálů“ a našel informace, jak tento koncept podpořit a vyvrátit na základě toho, kdy lze takový výskyt očekávat.
"Souhlas byl v tom, že se jedná o noční jevy," řekl Woodfill. „Apollo 13 vstoupil za denního světla v Tichomoří a v Houstonu. Nicméně otázka do dnešního dne ukazuje, jak blízko k Apollu 13 došlo ke katastrofě. Pokud se rádiový signál téměř přeskočil ze zemské atmosféry, divíme se, jak blízko byla kapsle a posádka Apolla 13 blízko osudného skoku do zapomnění vesmíru. “
Dalším „úhlem“ reentry Apolla 13 bylo to, jak téměř téměř uniklo další potenciální katastrofě: přistání v tajfunu.
"Tropická bouře je nejhorší noční můrou retro (důstojník pro dovybavení)," řekl Woodfill. „Vědět, jak nepředvídatelný je pohyb a intenzita takových bouří, je obtížné vybrat místo přistání. Žádný reentry NASA nikdy nepřistál v tropické bouři a Apollo 13 by mohl být první. Mezi vědci NASA jsou meteorologové a podle jejich nejlepší vědy předpovídali, že Tropical Storm Helen se v den reentry a splashdown přesune na určené místo přistání Apollo 13. “
Pokud by Apollo 13 vystřelil uprostřed bouře, tobolka se mohla unášet a byla ztracena na moři. Z důvodu úspory energie vstupní baterie byl deaktivován systém obnovy majáku. Posádka by byla neviditelná pro ty, kteří hledali kapsli, která se v Tichém oceánu houpala nahoru a dolů. Nakonec by museli vyhodit poklop a kapsle Apollo 13 by se pravděpodobně během programu Merkur ponořila, podobně jako Liberty Bell Guse Grissoma. Posádka Apolla 13 však možná nebyla tak šťastná jako Grissom, který měl záchranáře vrtulníků nad hlavou a rychle ho přitáhl do bezpečí.
Bylo však rozhodnuto ignorovat předpovědi počasí, které nakonec byly náhodné, protože Helen nakonec změnila směr. Pak ale byla nejistota ohledně místa vstupu kvůli „mělké“ kosmické lodi.
"Retro se ještě jednou rozhodl ignorovat toto potichu při reentry stejným způsobem jako ignoroval zlověstnou předpověď počasí," řekl Woodfill. "V obou případech byl retro správný." Správně předpověděl, že unášení nebude problémem v závěrečných stádiích reentry poté, co bude přistižen pozemek. Opět to bylo zcela náhodné v tom, že nikdo nevěděl, že chladicí systém landera je zdrojem unášení. Dříve však retro kompenzoval plytký drift tím, že uvedl Apollo 13 do správného úhlu vstupní chodby tím, že nejprve nechal posádku vystřelit přistávací motor přistávajícího a později přistávací trysky. “
Jak se ukázalo, záhadné další sekundy způsobené příchodem v mělkém úhlu byly také náhodné.
Zatímco přidaná doba komunikačního zatemnění byla kousání nehtů, mělčí a delší úhel „se přidal k sestupné cestě Apolla 13 a kapku kapil v klidné vodě tak blízko čekající letadlové lodi Iwo Jima že přesnost byla mezi nejlepšími programy, “řekl Woodfill.
Při revizi délky výpadku komunikace existují v různých zdrojích nesrovnalosti ohledně délky prodloužení doby výpadku Apolla 13. Některé webové stránky obsahují seznam 25–30 sekund, jiné za minutu. Opět jsem nebyl schopen najít „oficiální“ prohlášení NASA k tomuto tématu a přepis technické hlasové komunikace vzduch-země nezahrnuje časová razítka pro začátek a konec výpadku. Navíc dvě z definitivních knih o Apollu 13 - Ztracený měsíc od Jim Lovell a Jeffrey Kluger, a Muž na Měsíci Andrew Chaikin - neuvádějte přesná čísla načasování výpadku proudu.
Ale časopis Air & Space citoval Gene Kranze, jak řekl, že to bylo 87 sekund.
"Podle mého denníku mise to začalo na 142: 39 a končilo na 142: 45 - celkem šest minut," řekl Kranz novináři Joe Pappalardovi v roce 2007. "Blackout byl o 1:27 delší, než se předpokládalo ... Nejtěžší minutu a půl, jakou jsme kdy měl. “
87 sekund je také potvrzeno přenosem zaznamenaným na jednom z ARIA, Apollo / Advanced Range Instrumentation Aircraft, který poskytoval informace o sledování a telemetrii pro mise Apollo, zejména při startu a návratu, kdy to nemohlo sledování sítě s posádkou Spaceflight Network.
ARIA 4 měla vyznamenání, že je první, kdo znovu získal Apollo 13 po výpadku komunikace, který byl delší, než se očekávalo, protože se blížil předpokládanému návratu. Kapitán David Dunn, který sloužil jako koordinátor mise na palubě letadla ARIA 4, poskytl záznam historikům na Honeysuckle Creek Tracking Station, kteří shromáždili úžasnou historii své úlohy v misích Apollo.
Vesmírný historik Colin Mackellar z webu Honeysuckle Creek řekl časopisu Space Magazine, že dokud nebyl nedávno zveřejněn na webu Honeysuckle Creek, záznam neslyšel nikdo jiný než rodina Dunna. Mackellar vysvětlil, že obsahuje simultánní zvuk komentáře NASA Public Affairs, zvuk smyčky Flight Director, vysílání ARIA a část rozhlasového pokrytí Australian Broadcast Commission.
Opět můžete slyšet hmatatelné napětí v záznamu, které si můžete poslechnout na tomto odkazu. V 7:21 ve zvuku, když se komunikační výpadek blíží předpokládanému konci, jeden z komunikátorů ARIA se zeptá ARIA 4, jestli vidí kosmickou loď. Odpověď je záporná.
V 7:55 uslyšíte, že se Kranz ptá, zda ještě nedochází k získání signálu. Kranz se znovu v 8:43 zeptá: „Ještě kontaktovat?“ Odpověď je záporná. Nakonec v 8:53 ve zvuku ARIA 4 hlásí AOS (získání signálu), který je předán Kranzovi. Můžete slyšet jeho uvolněné výdechy, když odpoví: „Rog (roger).“
Pak přichází Kranz a řekl: „Capcom, proč je nezkoušíš zavolat.“
Capcom: „Odyssey, Houston v pohotovosti.“
Swigert: „Dobře, Joe.“
Když posádka vystřelila, oficiální doba trvání mise byla 142 hodin, 54 minut a 41 sekund.
Dunn psal o svých zážitcích na webových stránkách historie Honeysuckle Creek:
Nevyžadovalo se žádné velké představivosti, aby se vědělo, že v USA a ve skutečnosti po celém světě byli lidé v očekávání přilepeni ke svým televizorům a že Walter Cronkite držel Wally Schirru na CBS a v Houstonském kosmickém centru dýchání přestalo.
Byli jsme tam, s nulovou polohou, se sedadly v přední řadě a byli bychom první, kdo to bude vědět, a první, kdo řekne zbytku světa, pokud posádka Apollo 13 přežila…
Na všech letadlech a na všech vlnových vlnách bylo naprosté ticho a my jsme všichni pozorně poslouchali jakýkoli signál od Apolla 13.
ARIA 2 neměla žádnou zprávu o kontaktu; ARIA 3 také neměl žádnou zprávu.
Pak jsem pozoroval signál a Jack Homan, hlasový rozhlasový operátor, mi poradil, že jsme měli kontakt.
Od Apolla 13 přišla odpověď „OK, Joe ……“ předaná znovu z našich rádií do Houstonu a zbytku světa. Ne moc, ale i taková napjatá odpověď stačila, aby svět věděl, že kosmická loď a její posádka přežila. V době před satelitní televizí, telekonferencí a internetem bylo pro nás v oblacích ve výšce 30 000 stop nad rozstřikovací zónou snadné vizualizovat dýchání obnovující se v Houstonu a po celém světě.
Dunn došel k závěru: „Přesně proč by Ron Howard opustil takový dramatický okamžik ze svého filmu? Je tu skutečné tajemství! “
Zítra: Izolace přepěťových tanků
Předchozí články v této sérii:
Část 4: Předčasný vstup do Landeru
