Opmerking: om het 40-jarig jubileum van de Apollo 13-missie te vieren, zal Space Magazine 13 dagen lang "13 Things That Saved Apollo 13" bevatten, waarin verschillende keerpunten van de missie worden besproken met NASA-ingenieur Jerry Woodfill.
Naar de maan gaan was groot. Het was een enorme stap om te doen wat ooit voor onmogelijk werd gehouden. Aanvankelijk hadden veel wetenschappers en ingenieurs grote plannen voor enorme raketten die lijken op de in science fiction voorgestelde schepen: voertuigen uit één stuk die van de aarde opstegen, intact beneden op de maan landden en de mogelijkheid hadden om opnieuw vanaf het maanoppervlak te lanceren. Maar andere raketingenieurs hadden verschillende ideeën, en dit veroorzaakte een aantal grote argumenten. De methode om naar de maan te gaan die uiteindelijk won, gebruikte - gedeeltelijk - een kleine maanlander. Deze beslissing heeft uiteindelijk bijgedragen aan het redden van de bemanning van Apollo 13. En dat was groot.
Er waren drie verschillende methoden om uit te kiezen bij het bereiken van de maan. Een daarvan, de Direct Ascent Mode genaamd, zou de grote Flash Gordon-achtige enorme raket - die bekend stond als een Nova-klasse raket - hebben gebruikt om rechtstreeks naar de maan te vliegen, te landen en terug te keren. Ten tweede riep de Earth Orbital Rendezvous-techniek op tot twee niet zo grote Saturn V-boosters om te lanceren en elkaar te ontmoeten in een baan om de aarde. In deze modus zou één raket één Apollo-voertuig en zijn bemanning vervoeren, en de andere meer brandstof, die in de baan om de aarde naar Apollo zou worden overgebracht, en dan zou het ruimtevaartuig naar de maan gaan. De derde optie was Lunar Orbit Rendezvous, die slechts één drietraps Saturn V-booster gebruikte en het Apollo-voertuig opsplitste in twee afzonderlijke voertuigen - een gecombineerde Command and Service Module (CSM) en een Lunar Module (LM).
Degenen die bekend zijn met de geschiedenis van NASA weten dat Lunar Orbit Rendezvous de uiteindelijke keuze was.
Maar deze modus was geen voor de hand liggend keuze, zei NASA-ingenieur Jerry Woodfill.
"In eerste instantie wilde Werner Von Braun de Nova class rocket Direct Ascent-benadering gebruiken, en dat deed de wetenschappelijke adviseur van president Kennedy ook," zei Woodfill. 'Maar een groep in het Langley Research Center onder leiding van Dr. John Houbolt bedacht het ontwerp van de Lunar Orbit Rendezvous. En bijna iedereen negeerde ze eerst. '
Maar Houbolt hield vol dat het systeem met één raket niet haalbaar was. In een NASA-interview zei Houbolt: 'Het kan niet. Ik zei dat je rendez-vous in je denken moet opnemen - om te vereenvoudigen, om je energie veel beter te beheren. '
Houbolt zei dat het een gevecht van twee en een half jaar werd om mensen te overtuigen, maar hij en zijn team hadden de feiten en cijfers om hun beweringen te staven.
Woodfill zei dat een van zijn collega's, voormalig NASA-ingenieur Bob Lacy, deel uitmaakte van de discussies over welk plan te gebruiken. 'Hij zei dat het ongelooflijk was,' herinnerde Woodfill zich. 'Ze discussieerden in een vergaderruimte in Langley over de beste manier om naar de maan te gaan. Een kant was voor het sturen van een enkel voertuig dat een enorme booster nodig had om het daar te krijgen. De andere groep wilde een methode met twee ruimteschepen. Niemand leek in te stemmen met de benadering van de andere kant. De gemoederen begonnen te oplaaien. Om de situatie te vergemakkelijken, zei iemand: 'Laten we een munt omdraaien om de score te bepalen'. Kun je dat geloven? "
Niemand heeft een munt opgegooid, maar het verhaal toont de intensiteit van het debat.
In de race om naar de maan te gaan, had de Sovjet-Unie het Nova-raketconcept omarmd. "De Sovjets gingen door met de directe instemmingsbenadering om een booster van de Nova-klasse te gebruiken," zei Woodfill. “Aangewezen als N-1, bundelde het 30 motoren op zijn eerste trap. Het ontwerp behaalde een Hercules-stuwkracht van 10-12 miljoen pond. Bovendien zou deze ongecompliceerde lancering met directe opstijging minder complex zijn en werd aangenomen dat deze minder tijd in beslag zou nemen. Het ontwerpen, bouwen, testen en lanceren van twee afzonderlijke ruimteschepen wint misschien niet de race naar de maan. ”
Woodfill zei dat de Nova-raket de beste keuze is gebleken, behalve het falen van slechts een van die 30 motoren bij de lancering. 'Dit zou de hele assemblage uit balans brengen,' zei Woodfill.
En tweemaal in 1969 - een die slechts enkele weken voor de geplande lancering van Apollo 11 plaatsvond - explodeerde de Sovjet N-1-booster bij het opstijgen. De enorme raket bleek te gecompliceerd, terwijl de Lunar Orbit Rendezvous-methode een eenvoudige elegantie had die ook zuiniger was.
In november 1961 schreef Houbolt moedig een brief aan NASA-medewerker Robert C. Seamans: 'Willen we naar de maan gaan of niet?' Hij schreef. 'Waarom wordt Nova, met zijn omvangrijke omvang, zojuist geaccepteerd, en waarom wordt een veel minder groots plan waarbij rendez-vous verbannen wordt of in de verdediging gezet? Ik realiseer me volledig dat het op deze manier enigszins onorthodox is om contact met u op te nemen, 'gaf Houbolt toe,' maar de kwesties die op het spel staan zijn cruciaal genoeg voor ons allemaal dat een ongebruikelijke koers gerechtvaardigd is. '
De gewaagde zet wierp zijn vruchten af, en zeeman zorgde ervoor dat NASA het ontwerp van Houbolt onder de loep nam, en verrassend genoeg werd het al snel de favoriete aanpak - na een klein debat ...
Het ontwerp van Houbolt scheidde het ruimtevaartuig in twee gespecialiseerde voertuigen. Hierdoor kon het ruimtevaartuig profiteren van de lage zwaartekracht van de maan. De maanlander kan vrij klein en lichtgewicht worden gemaakt, waardoor de vereisten voor bulk, brandstof en stuwkracht worden verminderd.
Toen de zuurstoftank in de servicemodule van Apollo 13 explodeerde, speelde de maanmodule 'Waterman' een onverwachte rol bij het redden van de levens van de drie astronauten en diende als reddingsboot om de astronauten veilig terug te brengen naar de aarde. Bovendien werd de motor van de daalfase gebruikt voor voortstuwing en leverden de batterijen stroom voor de reis naar huis terwijl de batterijen van de Command Module werden opgeladen die essentieel waren voor terugkeer. En met vindingrijkheid van Mission Control werd het levensondersteuningssysteem van de LM - dat oorspronkelijk was ontworpen om twee astronauten 45 uur te ondersteunen - uitgerekt om drie astronauten 90 uur te ondersteunen.
Stel je voor, zei Woodfill, als Apollo 13 een enkel voertuig was geweest dat gebruik maakte van de Direct Ascent-benadering. “Na de explosie en het verlies van de brandstofcellen zouden alleen die instapbatterijen beschikbaar zijn geweest om het leven te behouden. Hun leven, zelfs als alle systemen behalve levensondersteuning waren uitgeschakeld, zou minder dan 24 uur bedragen. En Lovell, Swigert en Haise zouden samen met Apollo 13 terugkeren naar de aarde op dat "traject van vrije terugkeer", gecremeerd in de vurige hitte van terugkeer. Maar voor de slimme Lunar Orbit Rendezvous-benadering zou Apollo 13 een kist zijn geweest. In plaats daarvan werd zijn maanlander een prachtige reddingsboot ”, zei Woodfill.
Volgende: Deel 13: Houston
Eerdere artikelen uit de serie "13 Things That Saved Apollo 13":
Invoering
Deel 3: Charlie Duke's Mazelen
Deel 4: De LM gebruiken voor voortstuwing
Deel 5: onverklaarbare uitschakeling van de Saturn V Center Engine
Deel 7: The Apollo 1 Fire
Deel 8: De Command Module werd niet afgehaald
Ook:
Meer vragen van lezers over Apollo 13 Beantwoord door Jerry Woodfill (deel 2)
Laatste ronde van Apollo 13 vragen beantwoord door Jerry Woodfill (deel 3)
