Аполлон-13

Аполлон-13 — это американский пилотируемый космический корабль, совершивший полёт к Луне в апреле 1970 года в рамках программы «Аполлон». Миссия стала известна как «удачная неудача» (англ. successful failure) из-за аварии на борту, в результате которой высадка на Луну была отменена, но экипажу удалось благополучно вернуться на Землю благодаря героическим усилиям наземных служб и самих астронавтов. Полёт «Аполлона-13» считается одним из самых драматичных и показательных примеров управления кризисными ситуациями в истории космонавтики.

История миссии

Предыстория и экипаж

Миссия «Аполлон-13» была третьей попыткой высадки человека на Луну. После успешных полётов «Аполлона-11» (первая высадка) и «Аполлона-12» (вторая высадка) планировалось, что «Аполлон-13» совершит посадку в районе кратера Фра Мауро. Экипаж состоял из трёх астронавтов НАСА:

• Джеймс Ловелл (командир) — ветеран космических полётов, участник «Аполлона-8» (первый пилотируемый облёт Луны).
• Джон Суайгерт (пилот командного модуля) — новичок в космосе, отвечал за управление основным кораблём.
• Фред Хейз (пилот лунного модуля) — также новичок, должен был стать вторым человеком на Луне вместе с Ловеллом.

Изначально экипаж был другим: командиром должен был стать Алан Шепард, но из-за проблем с подготовкой его заменили на Ловелла. Это привело к тому, что Ловелл и Хейз тренировались вместе менее года.

Запуск и первые дни

Запуск «Аполлона-13» состоялся 11 апреля 1970 года в 19:13 по всемирному координированному времени (UTC) с космодрома на мысе Канаверал (Флорида) с помощью ракеты-носителя «Сатурн-5». Первые два дня полёта прошли в целом штатно. Корабль вышел на траекторию к Луне, экипаж проводил плановые эксперименты и корректировки курса. Однако уже на старте возникла небольшая проблема: один из пяти двигателей второй ступени «Сатурна-5» отключился на 2 минуты раньше запланированного, из-за чего остальным пришлось работать дольше, чтобы вывести корабль на нужную орбиту. Это не вызвало серьёзных опасений.

Авария на борту

13 апреля 1970 года, через 55 часов 54 минуты после старта, на расстоянии около 330 000 км от Земли произошла катастрофа. В 3:08 UTC экипаж услышал громкий хлопок и почувствовал вибрацию. На пульте управления загорелись сигналы тревоги, указывающие на падение напряжения в одной из топливных ячеек командного модуля. Астронавты сообщили в Центр управления полётами (Хьюстон): «Хьюстон, у нас проблема» (англ. «Houston, we’ve had a problem» — фраза, ставшая крылатой).

Причиной аварии стало короткое замыкание в цепи вентилятора кислородного бака №2 сервисного модуля. Из-за дефекта изоляции проводов произошло возгорание, которое привело к взрыву бака. Взрыв повредил второй кислородный бак и разрушил часть внешней обшивки сервисного модуля. Кислород начал утекать в космос, что лишило корабль основного источника электроэнергии (топливные ячейки работали на кислороде и водороде) и воды (побочный продукт работы ячеек). Командный модуль «Одиссей» (позывной командного модуля) остался без жизнеобеспечения и управления.

Спасение экипажа

После аварии Центр управления полётами немедленно отменил высадку на Луну и сосредоточился на возвращении экипажа на Землю. Основной проблемой было то, что командный модуль мог работать только от своих аккумуляторов, которых хватало не более чем на несколько часов. Единственным способом выжить было использование лунного модуля «Аквариус» (позывной лунного модуля) в качестве «спасательной шлюпки». Лунный модуль имел собственные запасы кислорода, воды и электроэнергии, рассчитанные на двух человек в течение 48 часов пребывания на Луне. Теперь в нём должны были находиться три человека в течение примерно 90 часов.

Экипаж перешёл в лунный модуль, где условия были крайне стеснёнными: температура упала до 3–5 °C, на стёклах и стенах образовался конденсат, а уровень углекислого газа в воздухе быстро рос. Для очистки воздуха от CO₂ инженеры НАСА разработали экстренное решение: астронавты с помощью подручных средств (картона, пластиковых пакетов и скотча) адаптировали круглые фильтры командного модуля к квадратным гнёздам лунного модуля. Эта операция, известная как «адаптер из скотча», позволила снизить концентрацию углекислого газа до безопасного уровня.

Траектория полёта была изменена: вместо посадки на Луну корабль облетел её по свободной возвратной траектории, используя гравитацию спутника для разворота к Земле. Для коррекции курса пришлось включить двигатель лунного модуля — операция, которая никогда не планировалась и требовала точных расчётов. 17 апреля 1970 года, через 142 часа 54 минуты после старта, экипаж вернулся в командный модуль, отстыковал повреждённый сервисный модуль и лунный модуль, и совершил приводнение в Тихом океане. Все три астронавта были спасены.

Технические детали аварии

Причины взрыва

Расследование показало, что причиной аварии стала совокупность конструктивных недостатков и ошибок при наземной подготовке. Кислородный бак №2 был изготовлен с дефектом: внутри него находились два термостата, рассчитанных на 28 вольт, но при наземных испытаниях бак подвергался напряжению 65 вольт, что привело к свариванию контактов термостатов. В полёте, при включении вентилятора для перемешивания кислорода, произошло короткое замыкание, вызвавшее искрение и возгорание тефлоновой изоляции проводов. Пожар привёл к взрыву бака.

Последствия для программы

Авария «Аполлона-13» привела к серьёзным изменениям в конструкции космических кораблей:

• Все кислородные баки были перепроектированы: термостаты заменены на более надёжные, а изоляция проводов выполнена из негорючих материалов.
• В сервисный модуль добавлен третий, независимый кислородный бак для резервирования.
• Усовершенствованы системы аварийного электропитания и жизнеобеспечения.
• Разработаны новые процедуры управления полётом в кризисных ситуациях.

Экипаж и их дальнейшая судьба

• Джеймс Ловелл после «Аполлона-13» больше не летал в космос. Он ушёл из НАСА в 1973 году, работал в бизнесе и написал книгу «Потерянная Луна» (Lost Moon), по которой позже был снят фильм «Аполлон-13».
• Джон Суайгерт участвовал в расследовании аварии, но в 1971 году заболел меланомой и умер в 1982 году в возрасте 51 года.
• Фред Хейз продолжал работу в НАСА, участвовал в программе «Спейс Шаттл», но больше не летал в космос. Вышел на пенсию в 1991 году.

Культурное значение

Миссия «Аполлон-13» стала символом профессионализма и командной работы. В 1995 году вышел художественный фильм «Аполлон-13» режиссёра Рона Ховарда с Томом Хэнксом в роли Джеймса Ловелла, который получил широкое признание и несколько премий «Оскар». Фраза «Хьюстон, у нас проблема» прочно вошла в массовую культуру как обозначение серьёзной нештатной ситуации.

Источники

• НАСА. «Apollo 13 Mission Report». 1970.
• Ловелл, Джеймс; Клугер, Джеффри. «Lost Moon: The Perilous Voyage of Apollo 13». Houghton Mifflin, 1994.
• Крафт, Кристофер. «Flight: My Life in Mission Control». Dutton, 2001.
• Бейкер, Дэвид. «The History of Manned Spaceflight». Crown, 1981.