Pour célébrer le 45e anniversaire de la mission Apollo 13, Space Magazine présente «13 choses supplémentaires qui ont sauvé Apollo 13», discutant des différents points tournants de la mission avec l'ingénieur de la NASA Jerry Woodfill.
Pour notre dernier épisode de cette série de «13 autres choses qui ont sauvé Apollo 13», nous examinerons un événement qui n'a pas été largement abordé, mais il a peut-être été l'un des scénarios les plus cruciaux qui auraient pu se terminer par un désastre et mort pour l'équipage dans les dernières minutes du sauvetage.
Cela commence par un générateur d'énergie électrique atomique appelé SNAP-27.
Ces appareils ont permis au Apollo Lunar Surface Experiment Package (ALSEP) de fonctionner sur la Lune pendant des années après le retour des astronautes sur Terre. Ils ont été déployés sur Apollo 12, 14, 15, 16 et 17 et comprenaient des sismomètres et des appareils pour détecter la poussière lunaire et les particules chargées dans l'environnement lunaire.
SNAP signifie Systems Nuclear Auxiliary Power et son combustible était le plutonium-238 (Pu-238). Il s'agissait d'un type de générateur thermoélectrique de radioisotopes (RTG) qui fournit de l'énergie électrique aux engins spatiaux en convertissant la chaleur générée par la désintégration du combustible au plutonium-238 en électricité. Environ 8 livres de plutonium ont été utilisées pour chaque mission et il a été transporté vers la Lune dans un fût isolé thermiquement fixé sur le côté du module lunaire.
"Le fût était si solide et imperméable que le fait de tirer le conteneur avec un canon dans un mur de briques solides ne le briserait pas", a déclaré Jerry Woodfill, ingénieur de la NASA.
Malheureusement, Woodfill a ajouté, alors que le climat politique pour tout ce qui est atomique est devenu acrimonieux, l'application de l'énergie atomique à l'exploration spatiale a été contrecarrée.
"Malgré un bilan de sécurité atomique remarquable, une petite mais puissante coalition politique s'est opposée avec succès à des dispositifs aussi inoffensifs que le générateur Apollo SNAP-27 de la NASA", a déclaré Woodfill. "Le facteur de peur attribué au générateur d'énergie atomique Apollo de la NASA était basé sur la menace d'une explosion de la rampe de lancement ou sur des affirmations exagérées selon lesquelles un accident contaminerait l'atmosphère de la Terre et ferait finalement la mort de beaucoup." Il est étonnant que de tels groupes puissent ignorer les décès évidents au jour le jour dans les automobiles tout en alarmant le public avec de fausses menaces atomiques. »
Woodfill a déclaré que l'opposition aux RTG a été très regrettable pour l'exploration humaine et robotique du système solaire.
"La limitation des carburants de fusée traditionnels entrave l'amélioration de la propulsion", a-t-il dit, "et au cours des cinq dernières décennies, peu de progrès ont été réalisés dans l'amélioration des impulsions spécifiques aux moteurs de fusées, connue sous le nom de FAI".
De plus, depuis plusieurs années, la NASA fait face à une pénurie de RTG pour alimenter des vaisseaux spatiaux robotisés, ce qui limite la portée et la durée de vie des missions allant jusqu'aux confins de notre système solaire.
Pour Apollo 13, l'appareil SNAP-27 aurait dû finir par rester sur la Lune, mais bien sûr, l'atterrisseur ne s'est pas posé pour qu'il, avec le générateur atomique, revienne dans l'atmosphère terrestre et se retrouve quelque part sur notre planète.
Ce n’est pas longtemps après l’accident d’Apollo 13 que la NASA a été contactée par la Commission de l’énergie atomique (AEC) pour savoir où le LM réentrerait et brûlerait dans l’atmosphère terrestre.
Cependant, alors qu'Apollo 13 approchait de la Terre, leur trajectoire de vol continuait de se détériorer, malgré les efforts de l'équipage. Comme nous en avons discuté dans la partie 9 de cette série sur le verrou du cardan potentiellement mortel, sans les propulseurs des modules de commande et le système de navigation informatique pour diriger, seuls les atterrisseurs étaient disponibles, et pilotaient manuellement la pile de vaisseaux spatiaux Apollo 13 paralysée et la gardaient sur la bonne trajectoire était un énorme défi.
Woodfill a déclaré que tout «bricolage» avec la géométrie de la rentrée était tout à fait mal avisé compte tenu de la façon dont «l'angle» et la trajectoire d'entrée étaient devenus très «incertains», mais les responsables de l'AEC faisaient pression sur les officiers rétro quant à l'orientation requise pour que la rentrée du LM la place dans une tranchée profonde dans l'océan Pacifique.
Woodfill a déclaré que de son point de vue après des décennies d'études sur la mission, la nécessité de «plonger à six» le générateur SNAP-27 était presque responsable de la fin tragique du sauvetage d'Apollo 13. Il y avait de la confusion parmi les membres de Mission Control ainsi que sur l'équipage quant à l'orientation du vaisseau spatial lors de sa rentrée. Cependant, Woodfill a déclaré: une «erreur» par inadvertance de Lovell peut avoir sauvé l'équipage.
"Il y a eu un débat important entre les deux officiers rétro les plus compétents sur le largage de l'atterrisseur lunaire", a-t-il déclaré. «Le scénario du positionnement du navire de commandement pour le largage LM était si incertain que les hommes avaient des vues exactement opposées du résultat de la sélection de la position souhaitée par les scientifiques de l'AEC. Au péril s'ajoutait le pinceau de Lovell avec «faire échouer le navire», c'est-à-dire dans un verrou de cardan essayant de plaire à l'AEC. »
Un document de recherche de 2009 pour l'AIAA ajoute un aperçu du danger de ces moments avant le largage de LM et l'erreur de Lovell. «Les tentatives pour effectuer une analyse rapide dans une urgence de vaisseau spatial critique à haute pression peuvent conduire à des erreurs d'analyse et à des conclusions erronées», indique le document. «Par exemple, le vaisseau spatial a été manoeuvré à la mauvaise attitude de séparation LM / CM, ~ 45 degrés sur le côté nord de la piste au sol CM plutôt que sur les 45 degrés souhaités sur le côté sud de la piste au sol CM. Cette attitude était proche du verrouillage du cardan CM IMU et d'un pilotage manuel compliqué. »
Les transcriptions de mission révèlent la confusion et les difficultés rencontrées par l'équipage. Alors que Lovell essayait de manoeuvrer la pile dans la bonne orientation pour le largage de LM, il a transmis par radio:
Lovell: Nous avons du mal à manœuvrer, Joe, sans le verrouiller à la nacelle… Vous avez choisi une attitude moche, cependant, pour vous séparer.
Capcom: Eh bien, nous nous excusons. Prenez votre temps. Jim, nous avons le temps maintenant.
Lovell a continué de lutter alors que le navire approchait continuellement de l'écluse de la nacelle et il a remis en question la procédure:
Lovell: Houston, pourquoi ne puis-je pas rester en PGNS ATT HOLD pour l'attitude LM?
Capcom: Tiens bon, Jim.
Lovell: Je veux m'éloigner ici, Joe, pour éviter d'entrer dans le verrou du cardan. J'ai le lacet à environ - je dirais environ 50 degrés.
Capcom: Roger ça. Restez en dehors du verrouillage de la nacelle et ce 45 degrés n'est pas critique - la sortie de l'avion, bien sûr.
Néanmoins, un rapport post-mission d'Apollo 13 révèle que peu de temps avant le largage du LM, le rétro officier Chuck Deiterich a informé le directeur de vol que le LM n'était pas dans la bonne orientation pour la séparation. «La télémétrie a indiqué que nous avions un lacet de 45 degrés au nord au lieu de 45 degrés au sud», indique le rapport, de sorte que le navire était à 90 degrés de l'assiette en lacet avant le largage de LM.
Cependant, la clôture du LM était en cours et il n'y avait aucune chance d'utiliser les propulseurs pour changer d'attitude. Le rapport poursuit: «Aucune mesure de correction n'a été prise, car la séparation était d'au moins 4 000 pieds à l'interface d'entrée, et il était plus probable qu'elle atteindrait 8 000 pieds ou plus. Par conséquent, aucune tentative n'a été faite pour changer l'attitude. »
"Parce que l'ordinateur de guidage du LM maintenait l'attitude de largage, l'équipage ne pouvait plus diriger l'assemblage jusqu'à la sortie du LM", a expliqué Woodfill. «Et puis un événement terriblement menaçant est survenu. Afin de conserver l’attitude souhaitée pour garantir que le plutonium SNAP-27 atterrissait dans l’océan, l’ordinateur du LM déplaçait la plate-forme du navire de commandement dans la serrure à cardan. Il était trop tard pour rentrer en LM. Le temps pour déverrouiller les écoutilles serait trop grand. »
Mais malgré la perte de contrôle probable, le LM a été largué juste avant que le module de commande atteigne le verrouillage du cardan.
"Si, on l'a découvert plus tard, Jim Lovell avait en fait placé l'assiette à 90 degrés par rapport à la position de largage souhaitée, un verrou de cardan potentiellement fatal se serait produit", a déclaré Woodfill. «C'était comme si malgré le désaccord entre les experts rétro et la confusion qui en résultait entre Mission Control et l'équipage, puis l'erreur de Lovell, aucune des erreurs de l'ensemble du scénario n'a entraîné le verrouillage du cardan redouté. De plus, le SNAP-27 s'est retrouvé dans un emplacement optimal dans l'océan Pacifique. En effet, deux erreurs ont fait un droit. La plateforme de guidage de la capsule d'entrée est devenue stable et prête pour la rentrée. »
Cependant, Deiterich a déclaré à Space Magazine qu'en ce qui concerne l'attitude au jet LM, le point d'atterrissage n'était pas très affecté par le nord ou le sud. Mais pour assurer une séparation maximale lors de l'entrée, la direction sud était en fait opposée à la direction nord de l'équipage.
"Quand j'ai réalisé qu'ils se fermaient, j'ai dit à Kranz que nous allions acheter l'attitude actuelle", a déclaré Deiterich par e-mail. «La vitesse de séparation dans le plan était suffisante pour assurer une séparation raisonnable en aval. Nous étions juste consciencieux. Savoir c'est pourquoi nous avons accepté l'attitude de largage. Je me suis souvenu du jett d'étape A10 Ascent et de la façon dont la pression entre le CM et l'ASC a repoussé l'ASC, j'ai donc choisi cela comme un moyen de lancer le LM sur l'A13. »
Pendant la mission et l'équipage, le débriefing du sujet déroutant de la destruction de SNAP-27 a semé la confusion. Quelques jours plus tard, au cours du débriefing, l'équipage semblait ne pas comprendre ce qui se passait en ce qui concerne l'insistance du contrôle au sol à assumer une telle orientation de largage particulière pour le module lunaire. D'une certaine manière, ils ne semblaient pas conscients des problèmes avec le générateur atomique SNAP-27, un problème qui ne menacerait probablement pas la Terre mais menacerait de toutes les manières la vie de Lovell, Swigert et Haise.
«Nous étions très proches du verrouillage de la nacelle», a déclaré Lovell lors du compte rendu de la mission. «Je me suis demandé si l'attitude du LM SEP était si critique. Était-il si essentiel d'être dans cette attitude, ou aurait-il été préférable de rester à l'écart du verrouillage du cardan dans le CM? »
Lovell craignait de ne pas avoir d'aide à la navigation - les gyroscopes montés sur le corps, ou BMAG. "Nous n'avions pas les BMAG sous tension", a déclaré Lovell dans le compte rendu. «Si nous étions entrés dans le verrouillage du cardan, nous aurions dû recommencer à zéro.»
Deiterich a accepté, d'autant plus que l'équipage était pressé par le temps alors que l'heure de la rentrée approchait rapidement. "Manoeuvrer le LM avec le CSM attaché n'a pas été facile", a déclaré Deitrich par e-mail, "ainsi Jim a essayé de garder toute manoeuvre hors de l'avion au minimum, une fois qu'il était réticent à s'éloigner et aussi l'ensemble du processus était tout nouveau et le temps pourrait alors devenir un facteur. »
Woodfill a déclaré que toute l'équipe de Mission Control a aidé à sauver l'équipage - l'EECOM (Emergency, Environmental, and Consumables Management) et l'atterrisseur TELMU (Telemetry, Electrical, EVA Mobility Unit Officer) traitant des systèmes environnementaux et électriques du vaisseau spatial, et du '' L'équipe de tranchée de l'officier de dynamique de vol FIDO qui était responsable de la trajectoire, l'officier de guidage et de navigation GUIDO qui était chargé d'évaluer la capacité de l'engin à se diriger sous le contrôle des astronautes, et enfin, le RETRO dont la responsabilité était d'entrer dans l'atmosphère terrestre via tir de fusée rétro.
"Compte tenu de la myriade de défis d'Apollo 13, ce serait un désaccord entre les groupes si un vote était assimilé à un vote pour le" joueur "exceptionnel dans un match de football du lundi soir", a-t-il déclaré. «Mais il n'y a aucun doute en ce qui concerne les dernières minutes du concours qui gagneraient le vote. Ce serait ce dernier groupe chargé de l'orientation et de la rentrée. Cela est particulièrement vrai compte tenu du nombre de fois où le groupe a déjoué la perte de conseils. Sans eux, Apollo 13 aurait perdu la partie face au formidable verrou de cardan de l'adversaire. »
Et qu'est-il arrivé au SNAP-27 d'Apollo 13? Dans le livre «Treize: le vol qui a échoué», Henry S.F. Cooper a déclaré que le plutonium a apparemment survécu à sa rentrée et a atterri dans la fosse des Tonga au sud des Fidji dans l'océan Pacifique, à environ 6 à 9 kilomètres sous l'eau. Son emplacement exact est inconnu mais la surveillance des zones a montré qu'aucun rayonnement ne s'est échappé.
Articles précédents de cette série:
Partie 4: Entrée anticipée dans les Lander
