Maintenant que notre série sur «13 choses qui ont sauvé Apollo 13» est terminée, l'ingénieur de la NASA Jerry Woodfill a gracieusement accepté de répondre aux questions de nos lecteurs. Nous avons beaucoup de questions, donc nous publierons certaines des réponses de Jerry aujourd'hui et plus au cours des prochains jours.
Question de Daniel Roy: Avons-nous jamais découvert pourquoi la trajectoire d'Apollo 13 était trop peu profonde sur le chemin du retour malgré les TCM? J'ai du mal à croire que la faible impulsion / ventilation lente / pointage aléatoire des réservoirs rompus pourrait expliquer le delta V.
Jerry Woodfill: La trajectoire peu profonde résulte du fait que le système de refroidissement de l'atterrisseur lunaire a déchargé de la vapeur pendant la côte vers la Terre. Ce n'était pas le résultat d'une libération résiduelle de gaz résiduels suite à des dommages au module de service. Aucune mission Apollo n'est revenue sur Terre avec un LM attaché, sauf pour Apollo 13. Pour cette raison, la contribution légère mais néanmoins remarquée à l'angle d'entrée peu profond a dû être traitée par le rétro Apollo 13. À ce jour, je trouve remarquable que, même si le rétro ne connaissait pas la source de la superposition, il était certain que cela cesserait après la dernière brûlure compensatrice corrective. Et, bien sûr, après le largage du LEM.
Question de wjwbudro sur la quantité d'énergie résiduelle fournie par les piles à combustible après l'explosion
Jerry Woodfill: Votre question sur la quantité d'énergie résiduelle des piles à combustible a contribué avant d'employer l'urgence (ou certains les appellent des piles rechargeables) m'a lancé dans certaines recherches sur la chimie du fonctionnement des piles à combustible. J'ai toujours partagé que la réaction de l'hydrogène et de l'oxygène produit de l'électricité avec deux sous-produits extrêmement utiles à l'exploration de l'espace humain, l'oxygène respirable et l'eau. L'oxygène et l'hydrogène doivent être présents pour que la réaction se poursuive.
Pour Apollo 13, la séquence de la perte de la capacité des piles à combustible à produire de l'énergie est liée à la perte d'O2 et de H2 qui y pénètre. Sy Liebergot possède un magnifique CD-ROM où il traite de «la façon dont les données sont lues». Sy a dû composer avec l'analyse de ce qui se passait (EN TEMPS RÉEL) en ce qui concerne le moment de la perte des cryo-réservoirs d'O2, des piles à combustible, etc. Google Sy sur Internet, et vous trouverez une mine d'informations discuter de la question. Mon admiration pour la façon dont Sy a géré un échec si écrasant se poursuit si magistralement 40 ans après l'événement. Mais l'essentiel est… pas d'O2 dans les cellules, pas d'eau, d'oxygène ou de courant électrique. C'est la raison pour laquelle les batteries de secours ont été utilisées. Les piles à combustible n'ont pas beaucoup aidé après parce que la rupture de la plomberie a provoqué la fuite de l'O2 du réservoir d'O2 One dans l'espace après l'explosion du réservoir d'O2 2 (je dis toujours «explosé», bien que certains ne soient pas d'accord pour dire qu'il s'agit d'un chauffage rapide d'O2 cryogénique étant ventilé dans l'espace, un peu comme chauffer l'air dans un récipient scellé vide jusqu'à ce que le navire se rompt.)
Question du professeur de sciences Christopher Becke de Warhill High School: Quelles étaient les spécifications des ordinateurs de bord, à la fois dans le LM et le module de commande? Quelle était la vitesse d'horloge et combien (et quel type de) mémoire possédaient-ils? J'essaie de faire comprendre à mes élèves que leurs calculatrices graphiques sont plus puissantes que les ordinateurs qui ont amené les astronautes sur la lune.
Jerry Woodfill: Il y a environ un an, j'avais envie de comparer l'ordinateur d'Apollo 13 à l'état actuel de la technique. Outre les ordinateurs (CSM et LM), le seul circuit intégré contenu parmi les millions de pièces de vaisseau spatial était un compteur octal dans le cerveau du système d'avertissement et d'avertissement de mon atterrisseur lunaire connu sous le nom d'assemblage électronique d'avertissement et d'avertissement ou C & WEA. Il y avait un excellent article que j'ai découvert sur ce lien de la section de téléchargement.
De plus, de nombreuses informations sont fournies dans le rapport d'expérience Apollo, accessible via ce lien.
Ces documents sont un trésor national pour recréer l'histoire technique d'Apollo. J'ai rédigé la partie du système d'alerte du rapport d'expérience Apollo sur le système de mise en garde et d'alerte de l'atterrisseur lunaire.
Je me souviens que la force de l'ordinateur Apollo, même s'il était «léger» en RAM et en mémoire dure, était sa capacité «multitâche». (Mieux qu'un iPhone, car Apple a choisi de ne pas inclure cette capacité actuellement dans la mienne.) Cependant, lorsque mon système d'avertissement a commencé à sonner «Program Alarms» (avertissements, cinq d'entre eux pour être exact), cette capacité multitâche s'est avérée tout à fait utile dans faisant d'Armstrong le premier homme sur la Lune.
L’une des «sous-tâches» d’Apollo Computer ressemblait à une sorte d’information d’entretien ménager de bas niveau qui a déclenché une alarme. Mais la routine exécutive prioritaire consistant à assurer le contrôle de l'atterrissage n'a pas été perturbée. Ignorer les alarmes du programme par les contrôleurs de vol Steve Bales et John Garman était une raison énorme pour laquelle Neil Armstrong était le premier sur la Lune, que la prédiction et le défi du président Kennedy ont été remplis au cours de cette décennie, et, plus important encore, pour moi ... que je ne suis pas allé vers le bas dans l'infamie d'ingénierie / aérospatiale dont le système d'alerte a sonné une «fausse alarme» faisant de Pete Conrad et Allan Bean les premiers hommes sur la Lune sur Apollo 12. Merci Steve et John!
Question de Greg: la NASA devrait-elle passer plus de temps à examiner la mission Apollo 13 et d'autres incidents afin de mieux anticiper et répondre plus efficacement aux incidents nouveaux et inattendus dans les futures missions?
Jerry Woodfill: La chose intéressante à propos de chacune de ces questions est qu'elles lancent des enquêtes potentielles qui ne peuvent qu'aider les futurs voyageurs spatiaux. Qu'il s'agisse d'Apollo One, d'Apollo 13, de Challenger ou de Columbia, chaque tragédie a entraîné la correction d'une situation ultérieure qui aurait pu être fatale si des mesures correctives n'avaient pas été prises pour tirer les leçons de l'échec. Cette question est une que j'ai abordée de manière approfondie dans les livres non publiés que j'ai écrits.
Maintenant, concernant l'échec de la réparation des éléments potentiellement mortels; oui, au cours de mes 45 ans de carrière, il est facile de réfléchir et d'étudier les échecs après coup et de citer des cas où des personnes, des groupes, des circonstances ont entraîné une catastrophe et une tragédie. Je fais partie de ces coupables. J'aurais dû faire un meilleur travail en ce qui concerne le système d'alerte Apollo One. Collectivement, et peut-être individuellement, nous partageons le fardeau de ne pas avoir fait un meilleur travail pour Gus, Roger et Ed.
Plus précisément, je me souviens de l'examen final en Amérique du Nord de Spacecraft 012 où Ed, Gus et Roger étaient assis à l'avant de la salle de conférence. Ils ont été inclus dans un comité d'examen de la NASA déterminant comment disposer des «objets ouverts» ou des «squawks» devant être réparés avant ou après l'expédition de leur vaisseau spatial Apollo One au Cap.
Mon système d'alerte a été un problème pour moi car il est devenu en quelque sorte le «garçon qui pleure le loup» qui est toujours celui qui aggrave ceux qui veulent ignorer un problème de racine qui le blâme sur le messager. Au cours des tests initiaux en usine, le premier de la portée des modules Apollo Command suivants, il y a eu des dizaines de fois où le système d'alarme a déclenché des alarmes principales.
En résumé, pratiquement aucun n'était la faute du système d'alarme. Mais, néanmoins, il a été blâmé jusqu'à ce que je puisse trouver le véritable coupable. Certains ont dit: «L'électronique est tout simplement des alarmes de sonnerie trop sensibles lorsque tout ce qui s'est passé est un actionnement momentané de l'interrupteur provoquant un bref transitoire électrique qui déclenche cette alarme principale.»
Après avoir traité avec tous les coupables, il ne me restait plus qu'une alarme inexpliquée. C'est celui que j'ai été appelé à présenter au conseil d'administration, qui comprenait Ed, Gus et Roger. "Article suivant, O2 FLOW Alarme de prudence et d'avertissement inexpliquée." C'était en juillet 1966. Ma femme Betty et moi étions mariés depuis moins d'un mois, et ici je vivais une situation mettant la vie en danger.
Pour m'éloigner ici, je pense que le film APOLLO 13 aurait été mieux servi avec cet événement comme scène d'ouverture car tous les acteurs du programme Apollo étaient impliqués. Je me souviens du membre d'équipage d'Apollo 7 Walt Cunningham, l'un des astronautes de réserve d'Apollo One avec Wally Schirra et Donn Eisele, enraciné dans la maquette du vaisseau spatial 012. Walt est sorti avec une sorte de poignée qu'il avait accidentellement détachée de l'intérieur du navire. Étonné et dégoûté, Walt l'a tenu à la portée de tous. C'était peut-être un précurseur de ce qui allait suivre?
Mon explication était que l'alarme O2 Hi était une autre de ces choses transitoires momentanées. J'ai partagé que des événements non menaçants, comme une mise sous tension de routine de l'accumulateur cyclique, exigeaient un flux supplémentaire d'O2 dans la cabine, actionnant l'alarme. En fait, en route vers la Lune, même un déversement d'urine entraînerait une augmentation du débit d'O2 sonnant l'alarme. (Plus tard, c'était l'une de mes tâches, pour indiquer dans la liste de contrôle d'Apollo 11 qu'une alarme maître O2 Hi pouvait être attendue pour cette raison.) Si c'était un problème, elle réapparaîtrait pendant les tests Cape et serait traitée puis. Mon évaluation a été acceptée par le conseil d'administration.
Le 27 janvier 1967, Ed, Gus et Roger étaient à des heures de ce qu'on a appelé un test de «plug-out» simulant un voyage vers la Lune. Soudain, l’appel est venu: "Nous avons un feu ici!" En quelques secondes, trois hommes périrent. Lorsque Deke Slayton est arrivé plus tard et a inspecté l'intérieur du vaisseau spatial 012, il a regardé le panneau d'alarme. La lumière du flux O2 était toujours allumée. Probablement, l'ECS (Environmental Control System) aurait dû appeler à un débit élevé d'oxygène alimentant le feu, mais je ne saurai jamais s'il s'est déclenché avant l'incendie pour avertir les astronautes d'agir. C'est pourquoi je ne peux pas «blanchir» cette question parce que ce sont simplement ces types d'événements qui entraînent les échecs que nous avons connus au cours du vol spatial humain. Chaque fois que cela se produit, c'est à cause de gens comme moi qui auraient dû faire un meilleur travail.
Question de Dirk Alan: Ma question concerne la trajectoire de retour libre. Après avoir arrondi la lune, un vaisseau spatial pourrait-il retourner sur la terre - voyager autour de la terre et retourner sur la lune? Pourrait-il contourner la lune et retourner sur terre encore et encore? Je demande si une station spatiale serait réalisable dans une orbite circumlunaire réapprovisionnée de temps en temps avec du carburant pour des corrections de cap pour faire la navette entre la terre et la lune?
Jerry Woodfill: La réponse courte est oui à tout ce qui précède. Pour Apollo 13, la trajectoire de retour libre a été beaucoup discutée. J’y ai souvent réfléchi aussi. En fait, la première considération dans le sauvetage a été de revenir à la trajectoire de retour libre après l'explosion. (BTW, je pense que je me suis trompé dans ma soumission n ° 12 des «13 choses ..» en suggérant qu'un Apollo 13 sans atterrisseur aurait entraîné l'incinération de l'équipage quelques jours plus tard si l'explosion s'était produite dans les circonstances à 55 ans. heures 54 minutes 54 secondes. Ils n'étaient pas en mode de retour libre à ce moment-là après en avoir quitté par une brûlure antérieure.)
En réalité, l'équipage, peu de temps après l'explosion, a utilisé le moteur de descente de l'atterrisseur pour revenir en liberté. Récemment, parallèlement au 40e anniversaire d'Apollo 13, une étude supplémentaire a été réalisée. L'enquête a cherché à déterminer à quelle distance Apollo 13 serait venu sur Terre sur la base de son orbite à retour libre. Voici le lien vers une vidéo YouTube résumant l'effort. C'est vraiment bien!
Hé, je viens d'écouter encore une fois et j'ai regardé ça à nouveau. Apparemment, j'avais raison de prédire que l'équipage sans l'atterrisseur aurait été incinéré après tout, cinq semaines plus tard en mai 1970. N'attribuez cela à aucun de mes talents. C'est juste de la chance. Mais regarder la vidéo fera beaucoup pour répondre à toutes les questions que vous avez ci-dessus sur les stations spatiales, etc. Vous pouvez rechercher d'autres termes tels que Hohmann Transfer Orbit, Aldrin Cycler Orbit, Libration Points et Sling-Shot orbites. Ce sont des stratégies en mécanique orbitale prises en compte lors de la planification de l'exploration planétaire, avec et sans pilote.
Questions de Gadi Eidelheit, Quasy et Tom Nicolaides sur la trappe qui ne se fermerait pas
Jerry Woodfill: J'ai partagé le récit de "la trappe qui ne se fermerait pas" pratiquement chaque fois que je partage l'histoire d'Apollo 13. (Cela approche les 1000 discussions. Faites le calcul. Le simple fait de raconter l'histoire une fois par mois pendant près de 40 ans équivaut à près de 500 fois.) Un homme pensait que l'incapacité de fermer la trappe résultait de la pression différentielle entre les véhicules. J'ai tendance à ignorer cela parce que la trappe était ouverte depuis un certain temps, stabilisant la pression atmosphérique intérieure tout au long de l'assemblage.
D’autres qui ont examiné le problème pensent que la croyance de Jack Swigert et Jim Lovell selon laquelle un météore avait percé le LM a fait que les efforts précipités de Jack et Jim étaient viciés et inexacts. Le désalignement dans la fermeture précipitée était responsable. Cela a été abordé dans l'un des comptes rendus de l'équipage que j'ai examinés il y a plusieurs années.
Maintenant, je viens de penser: "La capsule Apollo 13 est disponible au Kansas Cosmosphere." À ma connaissance, personne depuis le sauvetage n'a réellement tenté de reproduire le problème de fermeture des écoutilles. Mais, encore une fois, je ne sais tout simplement pas si cela a été le cas. (Alors que nous continuons, je vais être honnête au sujet de ce que je sais et de ce que je ne sais pas. C'est une de ces choses auxquelles je ne peux vraiment pas répondre de manière satisfaisante.)
De Hans-Peter Dollhopf: Question sur pourquoi un film Apollo 13 et non un film Apollo 11:
Jerry Woodfill: Une autre question que je voulais aborder parmi ceux qui restaient à la fin de chacun des articles «13 choses…» concerne la raison pour laquelle un film a été réalisé sur Apollo 13 et non sur Apollo 11. Ma pensée est due à la circonstance de la façon dont le film est entré production. J'ai un ami proche nommé Jerry Bostick. Jerry était le FIDO principal d'Apollo 13. Nous nous connaissions également par le biais de l'Église méthodiste locale. Le fils de Jerry, Mike, a participé à l'une des séances d'école du dimanche que j'ai enseignées.
Eh bien, Mike a continué à travailler pour Ron Howard en tant que producteur pour Universal Studios. Connaissant le sauvetage d'Apollo 13 parce que son père, Jerry Bostick, avait joué un rôle clé, Mike a suggéré à Ron Howard qu'Universal achète les droits du livre de Jim Lovell LOST MOON, pour un film. Soit dit en passant, Jerry Bostick est à l'origine de la citation: «L'échec n'est pas une option».
Google Jerry Bostick, et vous pourrez lire l'histoire. Maintenant, l'enfant de Neil Armstrong avait travaillé pour Ron Howard, et, si Neil avait écrit un livre axé sur Apollo 11, il aurait peut-être concouru pour un prix académique comme Apollo 13. Par ailleurs, la mission d'Apollo 11 a des moments tout aussi périlleux et potentiellement mortels. comme la mission Apollo 11. Nancy me laissera peut-être les aborder dans une autre série de Space Magazine! Je peux compter une demi-douzaine donc ce ne sera pas "11 choses qui ont sauvé Apollo 11."
Question: Le plan soviétique n’a-t-il pas également utilisé le LOR?
Jerry Woodfill: À propos de l'approche de l'ascension directe soviétique. Avant le démantèlement du «rideau de fer» et le refroidissement de la «guerre froide», les informations sur les efforts de l'espace habité soviétique étaient incomplètes. J'ai découvert, en 1977, qu'un spécialiste des fusées soviétiques avait proposé une technique de rendez-vous en orbite lunaire aux premiers jours de la fusée, même avant Spoutnik. Malheureusement, ou heureusement, en ce qui concerne les efforts de l'Amérique, son approche n'a pas été acceptée initialement. Les premières approches soviétiques, comme celles de l'Amérique, tendaient vers le schéma de la montée directe. Le même débat en cours avec les planificateurs lunaires américains a probablement existé en Union soviétique.
La simplicité d'un véhicule unique basé sur un booster de classe NOVA conduit au départ. En fin de compte, peut-être, alors que les Soviétiques étudiaient le choix américain du LOR et de sa progéniture LEM, une approche similaire à celle de l'Amérique a été poursuivie. Néanmoins, l'ultime propulseur soviétique N-1 était beaucoup plus puissant que le Saturne V. (10 000 000 livres de poussée de premier étage contre environ 7 500 000).
J'ai été complètement stupéfait de découvrir l'évolution de l'approche soviétique lorsque des croquis, et même des vidéos, ont été publiés avec l'effondrement de l'Union soviétique et sa posture de secret spatial habité. Mais, je soutiens toujours, que les premiers efforts concentrés de la NASA, défendus par le Dr Houbolt sur l'architecture lunaire LOR, ont gagné, je crois, une acceptation tardive de la même en Union soviétique. L’un des meilleurs compliments que l’on reçoit est l’adoption d’une approche concurrentielle. Le simple fait de comparer BURAN à la navette spatiale a tendance à en faire autant.
Revenez demain pour plus de réponses de l'ingénieur de la NASA Jerry Woodfill.
