Vier samen met Space Magazine het 45-jarig jubileum van Apollo 13 met inzichten van NASA-ingenieur Jerry Woodfill terwijl we verschillende keerpunten in de missie bespreken.
De laatste scènes van de film Apollo 13 verbeelden de dramatische terugkeer van het ruimtevaartuig in de atmosfeer van de aarde. Aangezien de seconden tellen na het verstrijken van de radio-black-out, roept de Capcom de bemanning van Apollo 13 op om te antwoorden, maar er komt geen reactie.
De gedachten van iedereen doorlopen de mogelijkheden: was het hitteschild aangetast door granaatscherven uit de geëxplodeerde zuurstoftank? Was het voorheen kieskeurige luik op dit kritieke moment mislukt? Waren de parachutes veranderd in blokken ijs? Had de Inertial Measurement Unit (IMU) -gyroscopen gefaald, omdat ze onvoldoende tijd hadden om op te warmen, waardoor de capsule de atmosfeer oversloeg of verbrandde met de bemanning in een vurige doodsduik naar de aarde?
Natuurlijk gaf de bemanning eindelijk antwoord, maar de bevestiging dat Lovell, Haise en Swigert de terugkeer hadden overleefd, kwam bijna anderhalve minuut later dan verwacht.
Sommigen denken misschien dat regisseur Ron Howard de re-entry-scènes te sensationeel heeft gemaakt voor een dramatisch effect. Maar bij het luisteren naar de daadwerkelijke radiocommunicatie tussen Mission Control en het ARIA 4-vliegtuig dat op zoek was naar een signaal van de Apollo 13-bemanning, is het echte drama net zo voelbaar - zo niet meer - dan in de film.
Voor vrijwel elke terugkeer van Mercurius tot Apollo 12 was de tijd van radio-blackout bijna tot op de seconde voorspelbaar. Dus waarom duurde de radio-blackout-periode van Apollo 13 87 seconden langer dan verwacht, langer dan welke andere vlucht dan ook?
Tijdens het Apollo-tijdperk was de radio-black-out een normaal onderdeel van de terugkeer. Het werd veroorzaakt door geïoniseerde lucht die de commandomodule omgeeft tijdens zijn oververhitte terugkeer door de atmosfeer, die interfereert met radiogolven. De radio-blackout-periode voor het spaceshuttle-programma eindigde in 1988 toen NASA het Tracking and Data Relay Satellite System (TDRS) lanceerde, dat een bijna constante communicatie tussen het ruimtevaartuig en Mission Control mogelijk maakte.
Het is moeilijk om officiële NASA-documentatie te vinden over de verlengde radio-blackout-tijd voor Apollo 13. In het Accident Review Board Report van de missie wordt deze anomalie niet genoemd. De enige discussie over elk communicatieprobleem komt in een sectie over de terugkeervoorbereidingen, nadat de servicemodule was weggegooid. Er was een periode van een half uur van zeer slechte communicatie met de Command Module omdat het ruimtevaartuig in een slechte houding verkeerde terwijl de Lunar Module nog was bevestigd. Een deel van de voorbereidingen voor terugkeer was onnodig lang door de slechte communicatie, maar was eerder hinderlijk dan een bijkomend gevaar voor de bemanning, aldus het rapport.
In talloze interviews die ik heb gedaan en beluisterd ter voorbereiding op deze serie artikelen, wordt aan de betrokkenen bij de Apollo 13-missie gevraagd waarom de black-outperiode langer was dan normaal, het antwoord komt normaal gesproken als een afgedekte reactie, met de bemanning of een vluchtdirecteur die aangeeft niet precies te weten waarom het is gebeurd. Het lijkt erop dat de analyse hiervan een redelijke en onweerlegbare wetenschappelijke verklaring heeft getrotseerd.
Tijdens een evenement in het Smithsonian Air & Space Museum in 2010 zei Apollo 13 Flight Director Gene Kranz dat hij nooit een antwoord of uitleg had gehoord die hij geloofde, en Fred Haise grinnikte en zei: "We hebben Ron Howard een plezier gedaan!"
Jim Lovell gaf de meest gedetailleerde reactie - die het vaakst wordt gegeven als een waarschijnlijke verklaring - en suggereerde dat het misschien te maken had met een oppervlakkig probleem met de terugkeerhoek, met een vreemde ruimteachtige bries die het ruimtevaartuig uit de koers leek te blazen met betrekking tot binnenkomst.
"Ik denk dat de reden waarom het langer was, het feit was dat we minder diep kwamen dan we hadden gepland", zei Lovell tijdens het evenement in 2010. “Normaal komen we binnen vanaf een maanlanding en moeten we de atmosfeer raken in een zeer smalle taartvormige wig en ik denk dat we voortdurend van die wig werden geduwd. De reden was, dat we er ongeveer 2-3 maanden na analyse achter kwamen, dat de lander koeldamp afblaast. De manier waarop we de elektronische systemen in LM koelen, was om water door een warmtewisselaar te laten stromen en dat water verdampt in de ruimte. Die verdamping - die onbeduidend zou zijn tijdens een normale maanlandingsmissie - was aan de gang gedurende de 4 dagen dat we de LM gebruikten als reddingsboot, die als een kleine kracht fungeerde en ons van het oorspronkelijke traject dwong. "
Binnenkomen op een ondieper traject zou resulteren in een langere periode in de hogere atmosfeer waar er minder vertraging was van het ruimtevaartuig. Het verlaagde tempo van de vertraging verlengde op zijn beurt de tijd dat de hitte van de terugkeer de geïoniseerde gassen produceerde die de communicatie zouden blokkeren.
Maar NASA-ingenieur Jerry Woodfill biedt extra inzicht in de communicatievertragingen. Hij sprak onlangs met Jerry Bostick, de Flight Dynamics Officer (FIDO) voor Apollo 13, die hem vertelde: 'Velen geloven dat de extra tijd het gevolg was van het overslaan van het communicatiesignaal als een steen over lagen van de bovenste atmosfeer vanwege de ondiepe toegang hoek."
'Bostick vergeleek de radiosignalen met een steen die in een vijver oversloeg, en uiteindelijk vond het signaal een locatie om naar de aarde te zinken,' zei Woodfill.
Deze uitleg laat echter ook vragen achter. Woodfill zei dat hij het fenomeen "signaal overslaan" heeft bestudeerd en informatie heeft gevonden om het concept zowel te ondersteunen als te weerleggen op grond van wanneer een dergelijke gebeurtenis te verwachten was.
'De consensus was dat het een nachtelijk fenomeen is', zei Woodfill. 'Apollo 13 kwam bij daglicht binnen in de Stille Oceaan en in Houston. Desalniettemin laat de vraag tot op de dag van vandaag zien hoe dichtbij Apollo 13 tot een ramp kwam. Als het radiosignaal bijna de atmosfeer van de aarde oversloeg, vraag je je af, hoe dichtbij was de capsule en de bemanning van Apollo 13 bijna in de buurt van een fatale sprong in de vergetelheid van de ruimte. "
Een andere 'invalshoek' op de terugkeer van Apollo 13 was hoe het bijna ontsnapte aan een andere potentiële ramp: landen in een tyfoon.
"Een tropische storm is de ergste nachtmerrie van een retrofire (retrofire officer)", zei Woodfill. “Weten hoe onvoorspelbaar de beweging en intensiteit van dergelijke stormen zijn, maakt het selecteren van een landingsplaats moeilijk. Geen enkele NASA-terugkeer was ooit in een tropische storm terechtgekomen en Apollo 13 zou de eerste kunnen zijn. Onder NASA-wetenschappers zijn meteorologen, en volgens hun beste wetenschap voorspelden ze dat Tropical Storm Helen op de dag van terugkeer en opspattend water naar de aangewezen landingsplaats Apollo 13 zou verhuizen. "
Als Apollo 13 te midden van de storm was neergestort, is de capsule mogelijk afgedreven en op zee verloren gegaan. Om de acculading te sparen, was het bakenlichtrecuperatiesysteem uitgeschakeld. De bemanning zou onzichtbaar zijn geweest voor degenen die op zoek waren naar de capsule die op en neer dobberde in de Stille Oceaan. Ze hadden uiteindelijk het luik moeten opblazen, en de Apollo 13-capsule zou waarschijnlijk zijn gezonken, vergelijkbaar met Gus Grissom's Liberty Bell tijdens het Mercury-programma. Maar de bemanning van Apollo 13 was misschien niet zo gelukkig als Grissom die helikopterredders boven zich had die hem snel in veiligheid brachten.
Er werd echter besloten om de weersvoorspellingen te negeren, die uiteindelijk toevallig werden omdat Helen uiteindelijk van koers veranderde. Maar dan was er nog de onzekerheid over de ingangslocatie vanwege de ‘ondiepte’ die het ruimtevaartuig ervoer.
"Nogmaals, de retro nam de beslissing om die ondiepte bij terugkeer te negeren op dezelfde manier als hij de onheilspellende voorspelling van de weerman had genegeerd," zei Woodfill. “In beide gevallen was de retro correct. Hij voorspelde terecht dat de drift geen probleem zou zijn in de laatste fase van terugkeer als de lander werd afgeworpen. Nogmaals, dit was helemaal toevallig omdat niemand wist dat het koelsysteem van de lander de bron van de drift was. Eerder had de retro echter de ondiepe drift gecompenseerd door Apollo 13 in de juiste ingangshoekhoek te brengen door eerst de bemanning de afdaalmotor van de lander en later de stuwraketten van de lander te laten afvuren. "
Het bleek dat die mysterieuze extra seconden veroorzaakt door het binnenkomen in een ondiepe hoek ook toevallig waren.
Terwijl de extra tijd van black-out van de communicatie nagelbijten was, voegde de meer ondiepe en langere hoek “toe aan het downrange-pad van Apollo 13, waardoor de capsule in kalm water viel, zo dicht bij het wachtende vliegdekschip Iwo Jima dat de nauwkeurigheid tot de beste van het programma behoorde, 'zei Woodfill.
Als we de duur van de communicatie-black-out opnieuw bekijken, zijn er in verschillende bronnen enkele discrepanties over de lengte van de extra tijd dat de black-outtijd van Apollo 13 duurde. Sommige websites bevatten 25-30 seconden, andere een minuut. Nogmaals, ik kon geen ‘officiële’ NASA-verklaring over dit onderwerp vinden en het transcript van de technische lucht-naar-grond spraakcommunicatie bevat geen tijdstempels voor het begin en het einde van een black-out. Bovendien zijn twee van de definitieve boeken over Apollo 13 - Lost Moon door Jim Lovell en Jeffrey Kluger, en Een man op de maan door Andrew Chaikin - geef geen exacte cijfers over de timing van de black-out.
Maar Air & Space Magazine citeerde Gene Kranz en zei dat het 87 seconden was.
'Volgens mijn missielogboek begon het om 142: 39 en eindigde om 142: 45 - in totaal zes minuten', vertelde Kranz in 2007 aan journalist Joe Pappalardo. 'Blackout was 1:27 langer dan voorspeld ... De zwaarste minuut en een half die we ooit hebben gemaakt had. '
87 seconden wordt ook bevestigd door een uitzending opgenomen op een van de ARIA, de Apollo / Advanced Range Instrumentation Aircraft, die tracking- en telemetrie-informatie leverde voor de Apollo-missies, vooral bij de lancering en terugkeer, wanneer de Manned Spaceflight Network-tracking dat niet kon.
ARIA 4 onderscheidde zich als de eerste die Apollo 13 heroverde na de langer dan verwachte communicatie-black-out, aangezien het bijna het voorspelde punt van terugkeer was. Kapitein David Dunn, die diende als missiecoördinator aan boord van het ARIA 4-vliegtuig, zorgde voor een opname voor historici op het Honeysuckle Creek Tracking Station, die een prachtige geschiedenis hebben samengesteld van hun rol in de Apollo-missies.
Space Historian Colin Mackellar van de Honeysuckle Creek-website vertelde Space Magazine dat de opname tot voor kort op de Honeysuckle Creek-website door niemand anders dan de familie van Dunn was gehoord. Mackellar legde uit dat het gelijktijdige audio bevat van het NASA Public Affairs-commentaar, audio van de lus van de Flight Director, de ARIA-uitzendingen en een deel van de radiodekking van de Australian Broadcast Commission.
Ook hier hoor je de voelbare spanning in de opname, die je via deze link kunt beluisteren. Om 7.21 uur in de audio, terwijl de black-out van de communicatie het voorspelde einde nadert, vraagt een van de ARIA-communicatoren ARIA 4 of ze het ruimtevaartuig kunnen zien. Negatief is het antwoord.
Om 7:55 hoor je Kranz vragen of er al een signaalverwerving is. Opnieuw om 8:43 vraagt Kranz: 'Nog contact?' Het antwoord is ontkennend. Eindelijk, om 8:53 in de audio, meldt ARIA 4 AOS (acquisitie van signaal), die wordt doorgegeven aan Kranz. Je kunt zijn opgeluchte uitademing horen terwijl hij antwoordt: "Rog (roger)".
Vervolgens zegt Kranz: "Capcom, waarom probeer je ze niet te bellen."
Capcom: "Odyssey, Houston staat klaar."
Swigert: "Ok, Joe."
Toen de bemanning naar beneden viel, was de officiële duur van de missie 142 uur, 54 minuten en 41 seconden.
Dunn schreef over zijn ervaringen voor de geschiedeniswebsite van Honeysuckle Creek:
Er was geen grote verbeeldingskracht voor nodig om te weten dat mensen in de VS, en in feite over de hele wereld, in afwachting aan hun tv vastzaten, en dat Walter Cronkite standhield met Wally Schirra op CBS en in het Houston Space Center de ademhaling was opgehouden.
Maar wij waren er, ground zero, met stoelen op de eerste rij en we zouden de eersten zijn die het zouden weten en de eersten die de rest van de wereld zouden vertellen of de Apollo 13-bemanning het had overleefd ...
Op alle vliegtuigen en alle ethergolven was het volledig stil en we luisterden allemaal aandachtig naar elk signaal van Apollo 13.
ARIA 2 had geen melding van contact; ARIA 3 had ook geen rapport.
Toen zag ik een signaal en Jack Homan, de spraakradio-operator, vertelde me dat we contact hadden.
Van Apollo 13 kwam het antwoord "OK, Joe ... ..." opnieuw doorgestuurd van onze radio's naar Houston en de rest van de wereld. Niet veel, maar zelfs zo'n kort antwoord was genoeg om de wereld te laten weten dat het ruimtevaartuig en de bemanning het hadden overleefd. In een tijd vóór satelliettelevisie, teleconferenties en internet konden we gemakkelijk in de wolken op 30.000 voet boven de splashdown-zone visualiseren hoe de ademhaling in Houston en de rest van de wereld werd hervat.
Dunn concludeerde: 'Waarom zou Ron Howard zo'n dramatisch moment precies uit zijn film laten? Er is een echt mysterie! "
Morgen: het isoleren van de piektanks
Eerdere artikelen in deze serie:
Deel 4: vroege toegang tot de Lander
