ในซีรี่ส์ดั้งเดิมของเราเมื่อ 5 ปีก่อนใน "13 สิ่งที่ช่วยอพอลโล 13" รายการแรกที่เราพูดถึงคือช่วงเวลาของการระเบิด ดังที่วิศวกรของนาซ่าเจอร์รี่วู้ดฟิลล์บอกกับเราว่าถ้ารถถังกำลังแตกและลูกเรือจะรอดจากการทดสอบการระเบิดไม่สามารถเกิดขึ้นได้ในเวลาที่ดีขึ้น
การระเบิดก่อนหน้าในภารกิจ (สมมติว่ามันจะเกิดขึ้นหลังจาก Apollo 13 ออกจากวงโคจรโลก) จะหมายถึงระยะทางและเวลาที่จะกลับสู่โลกจะยิ่งใหญ่จนไม่มีพลังงานเพียงพอน้ำและออกซิเจนสำหรับ ลูกเรือเพื่อความอยู่รอด การระเบิดในภายหลังบางทีหลังจากนักบินอวกาศจิมโลเวลล์และเฟร็ดเฮซลงไปบนพื้นผิวดวงจันทร์แล้วและสมาชิกลูกเรือทั้งสามคนก็ไม่สามารถใช้ยานอวกาศดวงจันทร์เป็นเรือชูชีพได้ นอกจากนี้ยานอวกาศทั้งสองน่าจะไม่สามารถเชื่อมต่อเข้าด้วยกันได้อีกต่อไปและหากไม่มีสิ่งของสิ้นเปลืองบนเวทีลงบนดวงจันทร์ (แบตเตอรี่ออกซิเจน ฯลฯ ) ที่จะกลายเป็นความพยายามที่ไร้ผล
ตอนนี้สำหรับบทความแรกของเราในซีรีส์ที่ตามมาของเรา“ 13 สิ่งเพิ่มเติมที่ช่วยอพอลโล 13” เราจะทบทวนเวลานั้นอีกครั้ง แต่ดูรายละเอียดเพิ่มเติมว่าทำไมการระเบิดเกิดขึ้นเมื่อมันเกิดขึ้น ของลูกเรือ คำตอบอยู่ที่ความล้มเหลวของเซ็นเซอร์ความดันในถังออกซิเจน 2 ปัญหาที่ไม่เกี่ยวข้องกับสายไฟที่ไม่มีฉนวนในถังที่ทำให้เกิดการระเบิด
ส่วนใหญ่ที่คุ้นเคยกับเรื่องราวของอพอลโล 13 จะคุ้นเคยกับสาเหตุของการระเบิดหลังจากพิจารณาจากคณะกรรมการสอบสวนอุบัติเหตุที่นำโดยเอ็ดการ์คอร์ไรท์ผู้อำนวยการศูนย์วิจัยแลงลีย์
ถังถูกทิ้งไว้เมื่อห้าปีก่อนที่เครื่องบินของอพอลโล 13 และไม่มีใครรู้ว่าช่องระบายอากาศบนถังออกซิเจนนั้นถูกจาร์ดออกจากการจัดตำแหน่ง หลังจากการทดสอบการนับถอยหลัง (CDDT) ดำเนินการเมื่อวันที่ 16 มีนาคม 1970 เมื่อระบบทั้งหมดถูกทดสอบในขณะที่ยานอพอลโล 13 นั่งบนจรวดแซทเทิร์นวีบนจรวดยิงจรวดขีปนาวุธของเหลวเย็น ๆ จะไม่ปล่อยออกมาจากถังออกซิเจน 2 ท่อระบายอากาศที่มีข้อบกพร่อง
วิธีการปกติคือการใช้ก๊าซออกซิเจนในการผลักออกซิเจนเหลวออกจากถังผ่านท่อระบาย ช่างเทคนิคตัดสินใจวิธีที่ง่ายที่สุดและเร็วที่สุดในการล้างออกซิเจนเหลวให้หมดโดยใช้เครื่องทำความร้อนในถัง
“ ในถังออกซิเจนแต่ละเครื่องมีเครื่องทำความร้อนและพัดลมล้อพาย” Woodfill อธิบาย “ อุปกรณ์ทำความร้อนและพัดลม (เครื่องกวน) สนับสนุนส่วนหนึ่งของของเหลวเย็น 02 ให้กลายเป็นก๊าซความดัน 02 ที่สูงขึ้นและไหลเข้าสู่เซลล์เชื้อเพลิง พัดลมยังเป็นที่รู้จักกันในนามเครื่องทำน้ำแข็ง - กวนถูกขับเคลื่อนทุกครั้งที่เครื่องทำความร้อนกำลังขับเคลื่อน พัดลมทำหน้าที่กวนของเหลว 02 เพื่อให้มั่นใจว่ามีความหนาแน่นสม่ำเสมอกัน”
เพื่อป้องกันไม่ให้ฮีตเตอร์ร้อนเกินไปอุปกรณ์สวิตช์ที่เรียกว่ารีเลย์จะปิดการทำงานของฮีตเตอร์ทุกครั้งที่อุณหภูมิสูงเกิน 80 องศา F. นอกจากนี้ยังมีมาตรวัดอุณหภูมิที่ช่างเทคนิคบนพื้นดินสามารถตรวจสอบได้หากอุณหภูมิเกิน 80 องศา F
ยานอวกาศอพอลโลดั้งเดิมทำงานบนไฟฟ้า 28 โวลต์ แต่หลังจากไฟไหม้ Launchpad for Apollo 1 ปี 1967 ระบบไฟฟ้าของยานอวกาศอพอลโลได้รับการดัดแปลงเพื่อจัดการ 65 โวลต์จากอุปกรณ์ทดสอบภาคพื้นดินภายนอก น่าเสียดายที่ Beech ผู้ผลิตถังไม่สามารถเปลี่ยนรถถังนี้ได้และสวิตช์ความปลอดภัยของเครื่องทำความร้อนยังคงถูกตั้งค่าไว้ที่การทำงาน 28 โวลต์
“ เมื่อเครื่องทำความร้อนถูกยกขึ้นเพื่อระบายถังแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นจะ“ หลอมรวม” หน้าสัมผัสรีเลย์เพื่อให้สวิตช์ไม่สามารถปิดไฟได้เมื่ออุณหภูมิของถังเกิน 80 องศา F (27 C)” Woodfill กล่าว
นอกจากนี้มาตรวัดอุณหภูมิบนแผงทดสอบภาคพื้นดินได้ไปที่ 88 องศา F (29.5 C) เท่านั้นดังนั้นจึงไม่มีใครรับรู้ถึงความร้อนที่มากเกินไปนี้
“ ด้วยเหตุนี้” วูดฟิลล์กล่าว“ เครื่องทำความร้อนและสายไฟที่ขับเคลื่อนไปถึงอุณหภูมิประมาณ 1,000 องศา F. (538 ° C) ร้อนพอที่จะละลายฉนวนเทฟลอนบนสายเครื่องทำความร้อนและปล่อยให้ส่วนหนึ่งของพวกเขาเปลือยเปล่า . สายไฟเปลือยหมายถึงศักยภาพของการลัดวงจรและการระเบิดเนื่องจากสายไฟเหล่านี้ถูกจุ่มลงในออกซิเจนเหลว”
เนื่องจากถังถูกทิ้งและเนื่องจากการออกแบบเครื่องทำความร้อนไม่ได้รับการปรับปรุงสำหรับการดำเนินการ 65 โวลต์ถังจึงเป็นเสมือนระเบิดวูดฟิลล์กล่าว พลังงานทุกเวลาถูกนำไปใช้กับเครื่องทำความร้อนเหล่านั้นเพื่อกวนออกซิเจนเหลวของถังอาจเกิดการระเบิดได้
เมื่อเวลา 55:54:53 เวลาผ่านไปของภารกิจ (MET) ลูกเรือถูกขอให้ดำเนินการกับถังออกซิเจน ตอนนั้นสายไฟที่ชำรุดในถังออกซิเจน 2 ก็สั้นและฉนวนก็ติดไฟ ไฟที่เกิดขึ้นนั้นเพิ่มแรงดันอย่างรวดเร็วเกินขีด จำกัด 1,000 psi (7 MPa) และถังหรือโดมถังล้มเหลว
แต่กลับไปที่เซ็นเซอร์ปริมาณบนถังออกซิเจน 2 ด้วยเหตุผลที่ยังไม่เข้าใจในช่วงแรกของเที่ยวบิน Apollo 13 เซ็นเซอร์ล้มเหลว ก่อนการเปิดตัวเซ็นเซอร์ปริมาณ Tank 2 นั้นถูกตรวจสอบโดยระบบ telemetry บนเครื่องบินและดูเหมือนว่าจะทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบ
“ ความล้มเหลวของยานสำรวจในอวกาศนั้นอาจเป็นสาเหตุที่สำคัญที่สุดที่ลูกเรือของอพอลโล 13 อาศัย” วูดฟิลล์กล่าว
นี่คือคำอธิบายว่าทำไม Woodfill ถึงเรียกร้องสิ่งนั้น
การวิจัยของ Apollo 13 ของ Woodfill ระบุว่าขั้นตอนการปฏิบัติงานมาตรฐาน (SOP) มีการควบคุมภารกิจร้องขอให้มีการแช่แข็งประมาณ 24 ชั่วโมง สำหรับภารกิจอพอลโล 13 ผู้คนคนแรกเข้ามาในภารกิจ 24 ชั่วโมง (23:20:23 เมต) ตามปกติแล้วการแช่แข็งคนต่อไปจะไม่ถูกเรียกใช้จนกระทั่ง 24 ชั่วโมงต่อมา ขั้นตอนการกวนด้วยความร้อน - ทำเพื่อรับรองความถูกต้องของมาตรวัดปริมาณและการทำงานที่เหมาะสมของระบบผ่านการกำจัดการแบ่งชั้น O2 เซ็นเซอร์อ่านอย่างแม่นยำมากขึ้นเนื่องจากคนทำออกซิเจนเหลวสม่ำเสมอและแบ่งชั้นน้อย หลังจากการกวนครั้งแรกปริมาณออกซิเจนที่เหลืออยู่ 87% ถูกระบุล่วงหน้าก่อนการคาดหวังเล็กน้อย คนต่อไปมาประมาณหนึ่งวันต่อมาประมาณ 46:40 เมต
ในช่วงเวลาที่เครื่องทำความร้อนแช่แข็งเครื่องที่สองเซ็นเซอร์ปริมาณของ Oxygen Tank 2 ล้มเหลว การวิเคราะห์โพสต์ภารกิจโดยคณะกรรมการสอบสวนระบุว่าความล้มเหลวไม่เกี่ยวข้องกับสายฮีตเตอร์เปลือย
การสูญเสียความสามารถในการตรวจสอบปริมาณของ Oxygen Tank 2 ทำให้เกิดการควบคุมภารกิจวิทยุให้กับลูกเรือ:“ (เนื่องจากเซ็นเซอร์ตรวจวัดปริมาณล้มเหลว) เราจะขอให้คุณกระตุ้นความเย็นทุก ๆ หกชั่วโมงเพื่อช่วยประกันว่า 02 อยู่ในปริมาณเท่าใด ถัง 2. ”
อย่างไรก็ตาม Mission Control เลือกที่จะทำการวิเคราะห์สถานการณ์ใน Tank 2 โดยเรียกหาคนอื่นไม่ใช่ 53 ชั่วโมงของ MET แต่อยู่ที่ 47:54:50 MET และอีก 51:07:41 เนื่องจากถังออกซิเจนอื่น Tank 1 ระบุความดันต่ำทั้งสองถังถูกกวนที่ 55:53
“ นับจำนวนคนนับตั้งแต่เปิดตัว” Woodfill กล่าว “1 เวลา 23:20:23, 2. เวลา 46:40, 3. เวลา 47:54:50, 4. เวลา 51:07:44 และ 5. เวลา 55:53 น. มีแอปพลิเคชั่นกระแสห้าแบบสำหรับสายฮีตเตอร์เปลือยเหล่านั้น สามครั้งล่าสุดเกิดขึ้นในช่วงเวลาเพียง 8 ชั่วโมงมากกว่า 72 ชั่วโมง หากไม่ใช่สำหรับความล้มเหลวที่ไม่เป็นอันตรายของโพรบปริมาณของ Tank 2 และความดันต่ำใน O2 Tank 1 สิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้น”
Woodfill อธิบายว่าทุกคนที่วิเคราะห์ความล้มเหลวของฮาร์ดแวร์จะเข้าใจว่ายิ่งระยะเวลาระหว่างการดำเนินการของส่วนประกอบที่มีข้อบกพร่องมากขึ้นและสั้นลงก็ยิ่งส่งผลให้เกิดความล้มเหลวขั้นสูงสุด นาซ่าทำการทดสอบความเครียดบนระบบไฟฟ้าหลายร้อยระบบโดยใช้วิธีนี้ การเพิ่มพลังบ่อยครั้งมากขึ้นในช่วงเวลาที่สั้นลงจะช่วยให้ระบบที่มีข้อบกพร่องจะล้มเหลวได้เร็วขึ้น
การลัดวงจรในถังออกซิเจน 2 หลังจากเครื่องทำความร้อนที่ห้าส่งผลให้เกิดการระเบิดของถังออกซิเจน 2 ของ Apollo 13 มีการดำเนินการตามลำดับของการกวนปกติในช่วงเวลา 24 ชั่วโมงและความล้มเหลวเกิดขึ้นหลังจากการกวนครั้งที่ห้า จะเกิดขึ้นหลังจากโมดูลดวงจันทร์เรือชีวิตไม่สามารถใช้งานได้อีกต่อไป
“ ฉันยืนยันว่าเซ็นเซอร์ตรวจจับปริมาณทำงานผิดปกตินั้นเป็นประโยชน์และมั่นใจได้ว่าคนงานจะได้รับเชื้อเพลิงอย่างเต็มที่เมื่อเกิดภัยพิบัติ” วูดฟิลล์กล่าว
ตัวกระตุ้นเครื่องทำความร้อน 5 ตัวที่ระยะเวลา 24 ชั่วโมงจะมีค่าเท่ากับ 120 ชั่วโมง
“ ผู้ลงจอดดวงจันทร์จะออกเดินทางไปยังดวงจันทร์เป็นเวลา 103.5 ชั่วโมงในการปฏิบัติภารกิจ” วูดฟิลล์กล่าว “ เมื่อเวลาผ่านไป 120 ชั่วโมงในการปฏิบัติภารกิจลูกเรือของโลเวลล์และไฮส์จะถูกปลุกให้ตื่นขึ้นจากการนอนหลับของพวกเขาหลังจากที่ดวงจันทร์แรกของพวกเขาเสร็จสมบูรณ์แล้วเดินแปดชั่วโมง พวกเขาจะได้รับโทรศัพท์เร่งด่วนจาก Jack Swigert และ / หรือ Mission Control ว่ามีบางอย่างผิดปกติกับเรือแม่ที่โคจรรอบดวงจันทร์ "
นอกจากนี้ Woodfill ยังคาดการณ์อีกว่าการวิเคราะห์ปัญหาเรือของ Swigert น่าจะถูกบดบังด้วยการขาดลูกเรือสองคนของเขาบนพื้นผิวดวงจันทร์ เพิ่มปัญหาสำหรับการควบคุมภารกิจจะเป็นการหยุดชะงักของการสื่อสารในแต่ละครั้งที่เรือบัญชาการไปด้านหลังดวงจันทร์ขัดจังหวะ telemetry ดังนั้นสิ่งสำคัญในการวิเคราะห์ความล้มเหลว เมื่อเห็นได้ชัดระบบแช่แข็งจะไม่ผลิตออกซิเจนน้ำและพลังงานไฟฟ้าอีกต่อไปแบตเตอรี่ฉุกเฉินของโมดูลคำสั่งเหล่านั้นจะถูกเปิดใช้งาน ในทำนองเดียวกันการควบคุมภารกิจจะสั่งยกเลิกการลงจอดบนดวงจันทร์ก่อนหน้านี้ แต่แน่นอนว่าจะไร้ประโยชน์ หากมีจุดขึ้นบนเวทีเล็ก ๆ ของแลนเดอร์พบและเชื่อมต่อกับ CM ที่หมดลงทุกชีวิตที่สนับสนุนการสิ้นเปลืองของเวทีโคตรจะยังคงอยู่บนดวงจันทร์
“ ฝันร้ายจะมีลูกเรืออพอลโล 13 พูดอำลาครั้งสุดท้ายกับครอบครัวและเพื่อน ๆ ของพวกเขา” วูดฟิลล์กล่าว “ ใครสามารถคาดเดาได้ว่าจุดจบอาจมาถึงแล้ว”
และน่าจะไม่มี Apollo 14, 15, 16 และ 17 - อย่างน้อยก็ไม่นาน
อีกแง่มุมของจังหวะการระเบิดที่วูดฟิลล์พิจารณาคือทำไมถังไม่ระเบิดบน Launchpad
หลังจากวันที่ 16 มีนาคม CDDT จะไม่มีการวางแผน "การเพิ่มพลัง" หรือการทดสอบเพิ่มเติม อย่างไรก็ตามไม่ใช่เรื่องผิดปกติสำหรับการเปิดใช้การตรวจสอบอีกครั้งล่วงหน้า
“ การตรวจสอบอีกครั้งหนึ่งอย่างง่ายดายอาจเป็นวงจรเครื่องทำความร้อนเหล่านี้เนื่องจากใช้ในวิธีที่ไม่ได้มาตรฐานเพื่อล้างออกซิเจนออกจากถัง cryo หลังจากการทดสอบการนับถอยหลัง (CDDT) เมื่อสัปดาห์ก่อน” Woodfill กล่าว “ การทำซ้ำดังกล่าวมักเกิดขึ้นเนื่องจากเหตุผลมากมาย สำหรับ Apollo 13 แม้จะมีระบบที่ถูกบุกรุก แต่ก็ไม่มีอะไรเกิดขึ้นจนกว่ายานจะมาถึงดวงจันทร์อย่างปลอดภัย”
อย่างไรก็ตามการทดสอบซ้ำเป็นประจำที่เกี่ยวข้องกับการแช่แข็งด้วยความเย็นจะทำให้เกิดความเสียหายต่อยานยิงยานพาหนะผู้สนับสนุนหรือลูกเรืออวกาศ
หรือถ้าเซ็นเซอร์ปริมาณล้มเหลวบนพื้นดินน่าจะเป็นปัญหาการยิงแบบเดียวกับที่ทำโดย Mission Control และทีมงาน Apollo 13 จะถูกดำเนินการโดยทีมภาคพื้นของ KSC
หากเซ็นเซอร์ไม่ทำงานในตอนนั้นชุดควบคุมการทำงาน / การกวนเครื่องทำความร้อนหลายชุดจะทำงานเพื่อแก้ไขปัญหาอุปกรณ์
“ แน่นอนว่าผลลัพธ์จะเป็นการระเบิดแบบเดียวกันเกือบ 55 ชั่วโมง 55 นาทีหลังจากเปิดตัว” Woodfill กล่าว “ บนพื้นดินการระเบิดของอพอลโล 13 อาจทำให้ชีวิตของโลเวลล์และทีมงานเกิดปัญหาขึ้นหากการยิงแก้ปัญหาเกิดขึ้นในขณะที่ลูกเรือรอการเปิดตัว”
หากการแก้ไขปัญหาเกิดขึ้นก่อนหน้านี้ด้วยการกระตุ้นการทำงานของเครื่องทำความร้อน / การกวนในช่วงหลายวันก่อนการเปิดตัววูดฟิลล์กล่าวว่า“ การสูญเสียชีวิตอย่างสาหัสอาจเกิดขึ้นได้ แก้ไขปัญหา. และดาวเสาร์ 5 ที่มีความสูงสามสิบหกเรื่องก็จะพังทลายลงมาในโลกด้วยลูกไฟซึ่งทำให้นึกถึงการตายของจรวดแนวหน้าของอเมริกาในเดือนธันวาคมปี 1957”
“ ใช่แล้วความจริงที่ว่าเซ็นเซอร์ปริมาณ Oxygen Tank 2 ไม่ได้ล้มเหลวบน Launchpad แต่ล้มเหลวในช่วงต้นของการบินเป็นอีกหนึ่งสิ่งที่ช่วย Apollo 13”
บทความเพิ่มเติมในซีรีส์นี้ซึ่งเผยแพร่แล้ว:
ส่วนที่ 4: การเข้าสู่ Lander ก่อนกำหนด
