Присоединяйтесь к журналу Space Magazine, чтобы отпраздновать 45-летие Аполлона-13, и поделитесь своими мыслями с инженером НАСА Джерри Вудфиллом, когда мы обсудим различные поворотные моменты в миссии.
Финальные сцены фильма Аполлон 13 изобразить драматическое возвращение космического корабля в атмосферу Земли. Поскольку количество секунд после истечения времени отключения радиосвязи должно было уменьшиться, Capcom призывает команду «Аполлона-13» ответить, но ответа нет.
Все думают о возможностях: не испортил ли тепловой щит осколки взорвавшегося кислородного баллона? Неужели ранее привередливый люк вышел из строя в это критическое время? Парашюты превратились в ледяные глыбы? Не вышли ли из строя гироскопы блока инерциальных измерений (IMU) из-за нехватки времени для прогрева, из-за чего капсула могла выйти из атмосферы или сгореть с экипажем в огненном смертельном падении на Землю?
Конечно, команда наконец-то ответила, но подтверждение того, что Ловелл, Хейз и Свигерт выжили после возвращения, пришло почти на полторы минуты позже, чем ожидалось.
Кто-то может подумать, что режиссер Рон Ховард, возможно, излишне сенсационизировал сцены повторного входа для драматического эффекта. Но при прослушивании реальной радиосвязи между Mission Control и самолетом ARIA 4, который искал сигнал от команды Apollo 13, настоящая драма столь же ощутима, если не больше, чем в фильме.
Практически для каждого повторного входа из Меркурия через Аполлон-12 время отключения радиосвязи было предсказуемым, почти с точностью до секунды. Так почему же период отключения радиопередачи Аполлона-13 продлился на 87 секунд дольше, чем ожидалось, дольше, чем любой другой полет?
В эпоху Аполлона отключение радио было обычной частью возвращения. Это было вызвано ионизированным воздухом, окружавшим командный модуль во время его перегретого повторного входа в атмосферу, что мешало радиоволнам. Период отключения радиосигнала для программы космического шаттла закончился в 1988 году, когда НАСА запустило спутниковую систему слежения и ретрансляции данных (TDRS), которая позволяла почти постоянно поддерживать связь между космическим кораблем и системой управления полетами.
Трудно найти официальную документацию НАСА о продленном времени отключения радиостанции для Аполлона-13. В отчете Совета по рассмотрению происшествий миссии нет упоминаний об этой аномалии. Единственное обсуждение любой проблемы со связью происходит в разделе о подготовке к повторному входу после того, как служебный модуль был ликвидирован. Был полчаса очень плохой связи с командным модулем из-за плохого отношения космического корабля с лунным модулем. В отчете говорится, что некоторые из подготовительных работ были излишне затянуты из-за плохой связи, но были скорее неприятностью, чем дополнительной опасностью для экипажа.
В многочисленных интервью, которые я давал и слушал в ходе подготовки к этой серии статей, когда тех, кто связан с миссией «Аполлон-13», спрашивают о том, почему период отключения электроэнергии был дольше, чем обычно, ответ обычно приходит как хеджированный ответ, с Экипаж или директор полета, указывая, что они точно не знают, почему это произошло. Кажется, анализ этого не поддается разумному и неопровержимому научному объяснению.
На мероприятии в Смитсоновском музее авиации и космонавтики в 2010 году директор полета «Аполлон-13» Джин Кранц сказал, что никогда не слышал ответа или объяснения, в которые он верил, а Фред Хейз усмехнулся и сказал: «Мы только что оказали Рону Говарду услугу!»
Джим Ловелл дал самый подробный ответ - который чаще всего приводится в качестве вероятного объяснения - предположив, что это, возможно, связано с проблемой малого угла входа, со странным космическим бризом, который, казалось, дул космический корабль с курса в отношении входа.
«Я думаю, что причина, почему это было дольше, заключалась в том, что мы шли меньше, чем планировали», - сказал Ловелл на мероприятии 2010 года. «Обычно мы прибываем с посадки на Луну и должны попасть в атмосферу внутри очень узкого клинообразного клина, и я думаю, что нас постоянно отталкивали от этого клина. Причиной было то, что, как мы выяснили примерно через 2-3 месяца после анализа, посадка спускаемого аппарата охлаждающего пара. То, как мы охлаждали электронные системы в LM, было пропускать воду через теплообменник, и эта вода испарялась в космос. Это испарение - которое было бы незначительным во время обычной посадки на луну - продолжалось в течение 4 дней, когда мы использовали LM в качестве спасательной шлюпки, действуя как небольшая сила, заставляя нас сойти с начальной траектории ».
Переход на более мелкую траекторию приведет к более длительному периоду в верхних слоях атмосферы, где наблюдалось меньшее замедление космического корабля. В свою очередь, снижение темпов замедления удлиняло время, в течение которого тепло повторного входа производило ионизированные газы, которые блокировали бы коммуникации.
Но инженер НАСА Джерри Вудфилл предлагает дополнительную информацию о задержках связи. Недавно он поговорил с Джерри Бостиком, офицером по динамике полета (FIDO) для Apollo 13, который сказал ему: «Многие считают, что дополнительное время стало результатом пропуска сигнала связи, как камня, над слоями верхней атмосферы из-за мелкого входа угол."
«Бостик сравнил радиосигналы с камнем, прыгающим на пруду, и, наконец, сигнал нашел место для погружения на Землю», - сказал Вудфилл.
Однако и это объяснение оставляет вопросы. Вудфилл сказал, что он изучил феномен «пропуска сигнала» и нашел информацию, которая бы поддерживала и опровергала концепцию в силу того, что такого происшествия можно было ожидать.
«По общему мнению, это явление в ночное время», - сказал Вудфилл. «Аполлон-13 вошел в дневное время в Тихом океане и в Хьюстоне. Тем не менее, вопрос по сей день показывает, насколько близко Аполлон-13 пришел к катастрофе. Если радиосигнал почти не попадает в атмосферу Земли, возникает вопрос: насколько близко была капсула и экипаж «Аполлона-13», близкие к смертельному прыжку в забвение космоса? »
Еще один «угол» возвращения «Аполлона-13» заключался в том, что он едва не избежал еще одной потенциальной катастрофы: приземления в тайфуне.
«Тропический шторм - самый страшный кошмар ретро (офицер по модернизации)», - сказал Вудфилл. «Знание того, насколько непредсказуемы движение и интенсивность таких штормов, затрудняет выбор места посадки. Ни одно возвращение НАСА никогда не приземлялось в тропическом шторме, и Аполлон-13 мог быть первым. Среди ученых НАСА есть метеорологи, и, по их лучшим научным данным, они предсказали, что Тропический шторм Хелен переместится на назначенную посадочную площадку Аполлона-13 в день повторного входа и всплеска ».
Если «Аполлон-13» выплеснулся во время шторма, капсула могла дрейфовать и погибнуть в море. Для экономии заряда входной батареи система восстановления света маяка была отключена. Экипаж был бы невидим для тех, кто искал капсулу, подпрыгивающую в Тихом океане. В конце концов им пришлось бы взорвать люк, и капсула Аполлона-13, вероятно, утонула, как и Колокол Свободы Гуса Гриссома во время программы «Меркурий». Но экипажу «Аполлона-13», возможно, не повезло больше, чем Гриссому, у которого вертолетные спасатели быстро подняли его в безопасное место.
Тем не менее, было принято решение игнорировать прогнозы погоды, которые оказались случайными, потому что Хелен в конечном итоге изменила курс. Но затем возникла неопределенность места входа из-за «обмеления» космического корабля.
«Еще раз, ретро приняло решение игнорировать это отступление при входе так же, как он проигнорировал зловещий прогноз метеорологов», - сказал Вудфилл. «В обоих случаях ретро было правильным. Он справедливо предсказал, что дрейф не будет проблемой на последних этапах возвращения после высадки спускаемого аппарата. Опять же, это было совершенно случайно, потому что никто не знал, что система охлаждения корабля была источником дрейфа. Ранее, однако, ретро компенсировало мелководный дрейф, приведя Аполлон-13 к правильному углу въезда, сначала заставив экипаж запустить двигатель спускаемого аппарата, а затем и его двигатели ».
Как оказалось, эти таинственные дополнительные секунды, вызванные заходом под небольшим углом, тоже были случайными.
В то время как дополнительное время отключения связи было грызть ногти, более мелкий и длинный угол «добавлялся к траектории нисходящего полета Аполлона-13, опуская капсулу в спокойной воде так близко к ожидающему авианосцу. Иводзима что точность была одной из лучших в программе », - сказал Вудфилл.
Что касается продолжительности отключения связи, в различных источниках есть некоторые расхождения относительно продолжительности дополнительного времени отключения Аполлона-13. Некоторые сайты перечисляют 25-30 секунд, другие - минуту. Опять же, мне не удалось найти «официальное» заявление НАСА по этому вопросу, и стенограмма технической голосовой связи «воздух-земля» не включает отметки времени начала и конца отключения. Кроме того, две из окончательных книг об Аполлоне 13 - Потерянная луна Джим Ловелл и Джеффри Клугер, и Человек на Луне Эндрю Чайкина - не указывайте точные цифры времени отключения.
Но Air & Space Magazine процитировал Джина Кранца, который сказал, что это было 87 секунд.
«Согласно журналу моей миссии, он начинался в 142: 39 и заканчивался в 142: 45 - всего шесть минут», - сказал Кранц журналисту Джо Паппалардо в 2007 году. «Затмение было на 1:27 дольше, чем прогнозировалось ... Самые тяжелые минуты и полтора, которые мы когда-либо имели было."
87 секунд также подтверждается передачей, записанной на одном из ARIA, самолете Apollo / Advanced Range Instrumentation Aircraft, который предоставлял информацию об отслеживании и телеметрии для миссий Apollo, особенно при старте и повторном входе, когда не удалось отслеживать сеть пилотируемых полетов.
ARIA 4 отличалась тем, что была первой, кто снова приобрел «Аполлон-13» после более продолжительного, чем ожидалось, отключения связи, так как он находился вблизи прогнозируемой точки повторного входа. Капитан Дэвид Данн, который служил в качестве координатора миссии на борту самолета ARIA 4, предоставил запись историкам на станции слежения за жимолостью ручья, которые собрали замечательную историю своей роли в миссиях Аполлона.
Космический историк Колин Макеллар с веб-сайта Honeysuckle Creek сообщил Space Magazine, что до тех пор, пока он не был недавно опубликован на веб-сайте Honeysuckle Creek, запись не была услышана никем, кроме семьи Данна. Макеллар пояснил, что в нем содержатся одновременно аудиозапись комментария НАСА по связям с общественностью, аудиозапись цикла директора полета, передачи ARIA и часть радиопокрытия Австралийской радиовещательной комиссии.
Опять же, вы можете услышать ощутимое напряжение в записи, которую вы можете прослушать по этой ссылке. В 7:21 в аудио, когда отключение связи приближается к предсказанному концу, один из коммуникаторов ARIA спрашивает ARIA 4, могут ли они видеть космический корабль. Отрицательный ответ.
В 7:55 вы можете услышать, как Кранц спрашивает, есть ли еще какие-либо сигналы. Снова в 8:43 Кранц спрашивает: «Связаться еще?» Ответ отрицательный. Наконец, в 8:53 в аудио ARIA 4 сообщает AOS (получение сигнала), который передается на Kranz. Вы можете услышать его облегченный выдох, когда он отвечает: «Рог (Роджер)».
Затем Кранц говорит: «Capcom, почему бы тебе не попробовать позвонить им».
Capcom: «Одиссея, Хьюстон готовится».
Свигерт: «Хорошо, Джо»
Когда экипаж обрушился, официальная продолжительность миссии составила 142 часа 54 минуты 41 секунда.
Данн написал о своем опыте на сайте истории Ханисакл Крик:
Не нужно было большого воображения, чтобы знать, что в США и на самом деле во всем мире люди были предвкушены к своим телевизорам в ожидании, и что Уолтер Кронкайт с Уоллом Ширрой выступал на CBS и в космическом центре Хьюстона. дыхание прекратилось.
Но мы были там, с нуля, с местами в первом ряду, и мы были бы первыми, кто узнает об этом и первым, кто расскажет остальному миру, выжил ли экипаж «Аполлона-13»…
На всех самолетах и во всех радиоволнах царила полная тишина, и мы все внимательно прислушивались к любым сигналам Аполлона-13.
У ARIA 2 не было сообщения о контакте; У ARIA 3 тоже не было отчета.
Затем я услышал сигнал, и Джек Хоман, оператор голосового радио, сообщил мне, что у нас есть контакт.
От Аполлона-13 пришел ответ «Хорошо, Джо…», который снова был передан с наших радиостанций в Хьюстон и остальной мир. Немного, но даже такого краткого ответа было достаточно, чтобы мир узнал, что космический корабль и его команда выжили. В эпоху, предшествующую спутниковому телевидению, телеконференциям и Интернету, нам было легко в облаках на высоте 30 000 футов над зоной затопления визуализировать возобновление дыхания в Хьюстоне и по всему миру.
Данн заключил: «Так почему же Рон Ховард оставил такой драматический момент в своем фильме? Это настоящая загадка!
Завтра: изоляция танков от перенапряжения
Предыдущие статьи в этой серии:
Часть 4: Ранний въезд на Землю
