في سلسلتنا الأصلية قبل 5 سنوات حول "13 شيئًا أنقذ أبولو 13" ، كان أول عنصر ناقشناه هو توقيت الانفجار. كما أخبرنا مهندس NASA Jerry Woodfill ، إذا كانت الدبابة ستتمزق وكان الطاقم سينجو من المحنة ، لما كان الانفجار قد حدث في وقت أفضل.
انفجار في وقت سابق من المهمة (على افتراض أنه كان سيحدث بعد مغادرة Apollo 13 لمدار الأرض) كان سيعني أن المسافة والوقت للعودة إلى الأرض سيكونان عظيرين لدرجة أنه لن تكون هناك طاقة كافية وماء وأكسجين الطاقم من أجل البقاء. انفجار في وقت لاحق ، ربما بعد أن نزل رواد الفضاء جيم لوفيل وفريد هايس بالفعل إلى سطح القمر ، ولم يكن بمقدور جميع أفراد الطاقم الثلاثة استخدام المركبة القمرية كقارب نجاة. بالإضافة إلى ذلك ، من المحتمل ألا تكون المركبتان الفضائيتان قد رستا معًا مرة أخرى ، وبدون ترك المواد الاستهلاكية في مرحلة الهبوط على القمر (البطاريات والأكسجين ، وما إلى ذلك) التي كان من الممكن أن تكون محاولة غير مثمرة.
الآن ، في مقالتنا الأولى في سلسلتنا اللاحقة "13 المزيد من الأشياء التي أنقذت أبولو 13" ، سنعيد النظر في هذا التوقيت ، ولكن انظر بمزيد من التفصيل لماذا حدث الانفجار عندما وقع وكيف أثر على عملية الإنقاذ من الطاقم. الجواب يكمن في فشل جهاز استشعار الضغط في Oxygen Tank 2 ، وهي مشكلة لا علاقة لها بالأسلاك غير المعزولة في الخزان والتي تسببت في الانفجار.
معظم المطلعين على قصة أبولو 13 يعرفون سبب الانفجار ، والذي تم تحديده لاحقًا من قبل لجنة التحقيق في الحوادث بقيادة إدغار كورترايت ، مدير مركز أبحاث لانجلي.
تم إسقاط الخزان قبل خمس سنوات من رحلة Apollo 13 ، ولم يدرك أحد أن أنبوب التهوية الموجود على خزان الأكسجين كان متعرجًا خارج المحاذاة. بعد اختبار توضيحي للعد التنازلي (CDDT) الذي تم إجراؤه في 16 مارس 1970 عندما تم اختبار جميع الأنظمة أثناء جلوس المركبة الفضائية أبولو 13 فوق صاروخ زحل الخامس على منصة الإطلاق ، لن يفرغ الأكسجين السائل البارد من خزان الأكسجين 2 حتى أن تنفيس الأنابيب المعيبة.
كان النهج المعتاد هو استخدام الأكسجين الغازي لدفع الأكسجين السائل خارج الخزان من خلال أنبوب التهوية. نظرًا لأن ذلك لم ينجح ، قرر الفنيون أن الطريقة الأسهل والأسرع لتفريغ الأكسجين السائل هي غليه باستخدام السخانات في الخزان.
وأوضح وودفيل "في كل خزان أكسجين كانت سخانات ومروحة عجلة مجداف". "شجع جهاز التسخين والمروحة (النمام) جزءًا من السائل البارد 02 على التحول إلى غاز أعلى ضغط 02 والتدفق إلى خلايا الوقود. تم تشغيل مروحة تعرف أيضًا باسم جهاز تقليب الثلج في كل مرة يتم فيها تشغيل السخان. عملت المروحة على تقليب السائل 02 للتأكد من أنه متناسق في الكثافة ".
لحماية السخان من الحرارة الزائدة ، قام جهاز يشبه المفتاح يسمى مرحل بإيقاف تشغيل طاقة السخان في أي وقت تتجاوز درجة الحرارة 80 درجة فهرنهايت أيضًا ، وكان هناك مقياس درجة حرارة يمكن للفنيين على الأرض مراقبته إذا تجاوزت درجة الحرارة 80 درجة فهرنهايت.
عملت المركبة الفضائية أبولو الأصلية على 28 فولت من الكهرباء ، ولكن بعد حريق عام 1967 على Launchpad لـ Apollo 1 ، تم تعديل الأنظمة الكهربائية لمركبة الفضاء أبولو للتعامل مع 65 فولت من معدات اختبار الأرض الخارجية. للأسف Beech ، فشل مصنع الخزان في تغيير هذا الخزان ، ولا يزال مفتاح أمان السخان مضبوطًا على 28 فولت.
قال وودفيل: "عندما تم تشغيل السخان لتهوية الخزان ، قام الجهد العالي" بدمج "اتصالات التتابع بحيث لا يمكن للمفتاح إيقاف تشغيل الطاقة عندما تتجاوز درجة حرارة الخزان 80 درجة فهرنهايت (27 درجة مئوية)".
بالإضافة إلى ذلك ، وصل مقياس درجة الحرارة على لوحة الاختبار الأرضية إلى 88 درجة فهرنهايت (29.5 درجة مئوية) فقط ، لذلك لم يكن أحد على علم بهذه الحرارة المفرطة.
قال Woodfill: "نتيجة لذلك ، وصل السخان والأسلاك التي تمدها بالطاقة إلى درجات حرارة تقدر بنحو 1000 درجة فهرنهايت (538 درجة مئوية) ، ساخنة بما يكفي لإذابة عزل التفلون على أسلاك التسخين وترك أجزاء منها عارية. . الأسلاك العارية تعني احتمال حدوث ماس كهربائي وانفجار لأن هذه الأسلاك مغمورة في الأكسجين السائل ".
وقال وودفيل إنه بسبب سقوط الخزان ، ولأن تصميم السخان لم يتم تحديثه لتشغيل 65 فولت ، فإن الخزان كان قنبلة افتراضية. تم تطبيق الطاقة في أي وقت على تلك السخانات لتحريك الأكسجين السائل للخزان ، كان الانفجار ممكنًا.
في الساعة 55:54:53 ، انقضت المهمة (MET) ، طُلب من الطاقم تحريك خزانات الأكسجين. ثم تم تقصير الأسلاك التالفة في خزان الأكسجين 2 واشتعل العزل. زادت النيران الناتجة بسرعة من الضغط بما يتجاوز حدها الاسمي البالغ 1000 رطل لكل بوصة مربعة (7 ميجا باسكال) وفشل الخزان أو قبة الخزان.
ولكن بالعودة إلى مستشعر الكمية في Oxygen Tank 2. لسبب ما لم يتم فهمه ، خلال الجزء الأول من رحلة Apollo 13 ، فشل المستشعر. قبل الإطلاق ، كان جهاز استشعار كمية الخزان 2 هذا يخضع للرصد من خلال نظام القياس عن بُعد على متن الطائرة ، ويبدو أنه يعمل بشكل مثالي.
وقال وودفيل: "ربما فشل هذا المسبار في الفضاء هو أهم سبب لطاقم أبولو 13".
إليك تفسير لماذا يدعي Woodfill هذا الادعاء.
أشار بحث Woodfill لـ Apollo 13 إلى أن إجراء التشغيل القياسي (SOP) كان يتطلب طلب التحكم في المهمة تقليب البرد كل 24 ساعة تقريبًا. بالنسبة لمهمة أبولو 13 ، جاءت الضجة الأولى حوالي 24 ساعة في المهمة (23:20:23 MET). عادة ، لن يتم استدعاء التحريك البارد التالي إلا بعد 24 ساعة. تم إجراء التحريك بالسخان والتبريد للتأكد من دقة مقياس الكمية والتشغيل السليم للنظام من خلال القضاء على التقسيم الطبقي O2. يقرأ المستشعر بدقة أكبر لأن التقليب جعل الأكسجين السائل أكثر اتساقًا وأقل طبقات. بعد التحريك الأول ، تم الإشارة إلى 87٪ من كمية الأكسجين المتبقية ، وهو ما يزيد قليلاً عن التوقعات. جاءت الضجة التالية بعد يوم تقريبًا ، حوالي 46:40 MET.
في وقت هذا التسخين - التبريد السريع ، فشل مستشعر كمية Oxygen Tank 2. أشار تحليل ما بعد المهمة من قبل لجنة التحقيق إلى أن الفشل لم يكن متصلاً بأسلاك المدفأة العارية.
تسبب فقدان القدرة على مراقبة كمية Oxygen Tank 2 في التحكم في المهمة إلى الراديو للطاقم: "(بسبب فشل مستشعر الكمية) ، سنطلب منك تحريك البرد كل ست ساعات للمساعدة في قياس مقدار 02 في دبابة 2. "
ومع ذلك ، اختارت مهمة التحكم إجراء بعض التحليل للوضع في الخزان 2 من خلال الدعوة إلى ضجة أخرى ، ليس في 53 ساعة MET ولكن في 47:54:50 MET وآخر في الساعة 51:07:41. لأن خزان الأكسجين الآخر ، الخزان 1 ، أشار إلى ضغط منخفض ، تم تقليب كلا الخزانين عند 55:53.
قال Woodfill "احسب عدد التحريك منذ الإطلاق". "1. الساعة 23:20:23 ، 2. الساعة 46:40 ، 3. الساعة 47:54:50 ، 4. الساعة 51:07:44 و 5. الساعة 55:53. كانت هناك خمسة تطبيقات للتيار على أسلاك السخان العارية. حدثت الثلاثة الأخيرة على مدى 8 ساعات فقط بدلاً من 72 ساعة. لولا الفشل غير المهدّد لمسبار كمية الخزان 2 والضغط المنخفض في خزان O2 1 ، لما كان هذا هو الحال ".
أوضح Woodfill أن أي شخص قام بتحليل أعطال الأجهزة يدرك أنه كلما زادت وتيرة وأقصر الفترة بين عمليات المكون المعيب ، فإنه يعجل بالفشل النهائي. تقوم وكالة ناسا بإجراء اختبار الإجهاد على مئات الأنظمة الكهربائية باستخدام هذا النهج. يشجع المزيد من عمليات التشغيل المتكررة في فترات أقصر الأنظمة المعيبة على الفشل عاجلاً.
تسببت الدائرة القصيرة في خزان الأكسجين 2 بعد السخان الخامس - البرد-التحريك في انفجار خزان الأكسجين أبولو 13 2. لو تم تنفيذ التسلسل الطبيعي من التحريك على فترات 24 ساعة ، وجاء الفشل بعد التقليب الخامس ، الانفجار كان سيحدث بعد أن لم تعد الوحدة القمرية ، قارب الحياة ، متاحة.
وقال وودفيل "إنني أزعم أن عطل مستشعر الكمية كان مصادفًا وأكد على أن مركبة الهبوط ستكون موجودة ومزودة بالوقود بالكامل وقت وقوع الكارثة".
5 عمليات تدفئة في فترات 24 ساعة تصل إلى 120 ساعة.
قال وودفيل: "كانت المركبة الفضائية القمرية ستغادر إلى القمر في الساعة 103.5 بعد المهمة". "بعد 120 ساعة من المهمة ، كان طاقم لوفيل وهايس قد استيقظوا من فترة نومهم ، بعد أن أكملوا أول مشية على القمر قبل ثماني ساعات. سيتلقون مكالمة عاجلة من جاك سويغرت و / أو مهمة التحكم بأن شيئًا ما كان خاطئًا مع السفينة الأم التي تدور حول القمر. "
علاوة على ذلك ، يعتقد وودفيل أن تحليل مشاكل سفينة سويغيرت من المحتمل أن يكون باهتًا بسبب غياب اثنين من أفراد طاقمه على سطح القمر. كانت المشاكل الإضافية لبعثة التحكم هي انقطاع الاتصالات في كل مرة تمر فيها سفينة القيادة خلف القمر ، مما يقطع القياس عن بعد أمر بالغ الأهمية لتحليل الفشل. عندما أصبح من الواضح ، لن ينتج النظام المبرد الأكسجين والماء والطاقة الكهربائية ، لكانت بطاريات الطوارئ لوحدة القيادة هذه قد تم تنشيطها. من المحتمل أن تكون مهمة التحكم قد طلبت إجهاضًا للهبوط القمري في وقت سابق ، ولكن ، بالطبع ، كان ذلك عديم الجدوى. إذا كانت مرحلة الصعود للهبوط الصغير قد تم الالتصاق بها والترابط مع CM المستنفد ، فستبقى جميع المواد الاستهلاكية التي تدعم مرحلة الهبوط على سطح القمر.
قال وودفيل "إن الكابوس سيجعل طاقم أبولو 13 يقول وداعهم الأخير لعائلاتهم وأصدقائهم". "يمكن للمرء أن يتكهن فقط كيف قد تكون النهاية".
ومن المحتمل أنه لم يكن هناك أبولو 14 و 15 و 16 و 17 - على الأقل ليس لفترة طويلة جدًا.
جانب آخر من جوانب توقيت الانفجار الذي فكر فيه وودفيل هو ، لماذا لم تنفجر الخزان على منصة الإطلاق؟
بعد 16 مارس CDDT ، لم يتم التخطيط لـ "زيادة الطاقة" أو الاختبارات. ومع ذلك ، ليس من غير المألوف أن تتم إعادة التحقق قبل الإطلاق.
وقال وودفيل: "ربما كانت إحدى عمليات إعادة الفحص هذه هي دوائر التسخين هذه منذ أن تم استخدامها بطريقة غير قياسية لتفريغ الأكسجين من خزانات التبريد بعد اختبار عرض العد التنازلي (CDDT) قبل أسابيع". "غالبًا ما تحدث عمليات إعادة الاستخدام هذه لأسباب لا تعد ولا تحصى. بالنسبة إلى Apollo 13 ، على الرغم من النظام المخترق ، لم يحدث أي شيء حتى كانت الطائرة في طريقها إلى القمر بأمان. "
ومع ذلك ، فإن إعادة الاختبار الروتينية التي تنطوي على التحريك بالتبريد من شأنها أن تعرض مركبة الإطلاق أو الأشخاص الداعمين أو طاقم رواد الفضاء للخطر دون قصد.
أو ، إذا فشل مستشعر الكمية على الأرض ، فمن المحتمل أن يكون نفس النوع من الأعطال التي تم إجراؤها بواسطة التحكم في المهمة وطاقم أبولو 13 ، قد تم إجراؤه من قبل فريق الأرض KSC.
في حالة فشل المستشعر في ذلك الوقت ، لكانت سلسلة من عمليات تشغيل / تنبيه السخان قد تم تنفيذها لإطلاق النار على الجهاز.
قال وودفيل: "بالطبع ، كانت النتيجة هي نفس النوع من الانفجار بعد 55 ساعة و 55 دقيقة من الإطلاق". "على الأرض ، كان من الممكن أن يؤدي انفجار أبولو 13 إلى مقتل لوفيل وطاقمه إذا تم حل المشكلات أثناء انتظار الطاقم للإطلاق".
وقال وودفيل إذا تم حل المشكلات في وقت سابق ، مع العديد من عمليات التشغيل / التنشيط للسخانات خلال الأيام التي سبقت الإطلاق ، فإن "خسارة فادحة في الأرواح كانت ستترتب على ذلك ، مع احتمال وجود عشرات من عمال الفضاء المتخصصين في مركز كينيدي للفضاء بشجاعة إصلاح المشكلة. وكان من الممكن أن تنهار قصة زحل 5 الشاهقة المكونة من ستة وثلاثين طابقاً باتجاه الأرض في كرة من النار تشبه زوال ديسمبر 1957 لصاروخ فانجارد الأمريكي. "
"نعم ، حقيقة أن مستشعر كمية Oxygen Tank 2 لم يفشل على منصة الإطلاق ، لكنه فشل في وقت مبكر من الرحلة كان أحد الأشياء الإضافية التي أنقذت Apollo 13."
مقالات إضافية في هذه السلسلة تم نشرها الآن:
الجزء 4: الدخول المبكر إلى Lander
