13 апреля 1970 года экипаж пилотируемого космического корабля «Аполлон-13», находясь на расстоянии в сотни тысяч километров от Земли, почувствовал мощный взрыв. Так началась одна из главных катастроф в истории покорения космоса человеком. Disgusting Men подробно рассказывает об удивительной истории мужества команды «Аполлона-13».
«Хьюстон, у нас проблема»
Джеймс Ловелл, 13 апреля 1970 года
Только что на борту космического корабля «Аполлон-13» произошёл взрыв. На третьи сутки полёта, когда трое астронавтов находились на расстоянии 330 000 километров от Земли, в служебном модуле взорвался кислородный бак и вывел из строя 2 из 3 батарей топливных элементов, тем самым лишив корабль возможности пользоваться главным двигателем. Джеймс Ловелл, Фред Хейз и Джон Свайгерт попали в угрожающую ситуацию на самом большом расстоянии от возможной помощи, которое мы только можем себе представить. Высадка на Луну отменяется, начинается операция по спасению.
Миссия «Аполлон»
«Аполлон» — одна из самых масштабных и известных программ НАСА. В 1961 году, вскоре после полёта Юрия Гагарина, президент США Джон Кеннеди поставил задачу высадить человека на Луну – и этим человеком во чтобы то ни стало должен был стать американец.
Эта задача была настолько амбициозной, что каждый её этап порождал выдающиеся достижения одно за другим, расширяя границы возможностей человечества. Для начала нужно было создать ракету, которая смогла бы вывести на орбиту всё необходимое для полёта к Луне и обратно. Знаменитый немецкий конструктор Вернер фон Браун, один из основоположников ракетостроения, взялся за решение этой проблемы. Ему первому удалось создать баллистическую ракету «Фау-2», которая, перелетая через Ла-Манш, бомбардировала английские города во время Второй Мировой войны. Теперь же его детище должно было послужить куда более благородной цели – забросить человека на спутник Земли. Результатом его работы стало создание «Сатурна V». Эта ракета и по сей день остаётся самой тяжёлой, самой грузоподъемной, самой большой и самой мощной из созданных человеком.
3-х местные «Аполлоны», названные в честь древнегреческого божества, специально создавались для отправки астронавтов к Луне. Эта серия стала ответом на успехи советской космической программы и была призвана обеспечить фору Соединённым Штатам Америки в технологической гонке с Советами. С 1968 года за семь лет было произведено 15 успешных стартов. 20 июля 1969 года командир «Аполлона-11» Нил Армстронг впервые в истории ступил на поверхность Луны: «Это один маленький шаг для человека, но гигантский скачок для всего человечества». После него на Луне побывали ещё 5 «Аполлонов» и 11 человек. На сегодняшний день шесть пилотируемых посадок на Луну в рамках программы «Аполлон» — это единственные случаи высадки человека на астрономическое тело вне Земли.
Корабль
Космический корабль «Аполлон-13» состоял из трёх основных модулей: командного (позывной «Одиссей»), служебного и лунного модуля (позывной «Аквариус»). Масса корабля на старте составляла около 50 тонн, высота около 15 метров, а диаметр – около 4 метров, объём жилых отсеков почти 13 м³. Объём пищи, воды и регенерационных блоков для восстановления кислорода обеспечивал трём астронавтам не более 14-ти суток автономного полёта.
Почти всё время полёта астронавты размещались в командном отсеке, где находилось всё необходимое оборудование для управления кораблём и ведения наблюдений. Именно этот командный отсек в конечном счёте возвращается на землю и приземляется на парашютах вместе со всем экипажем.
Лунный модуль служил лишь для маневров в непосредственной близости от лунной поверхности, посадки на неё и последующего взлёта. Он был рассчитан на пребывание в нём двух астронавтов в течение 75 часов.
Взлёт «Сатурна V» с «Аполлоном 13» на борту
Полёт
«Аполлон-13» стартовал 11 апреля 1970 года с острова Меррит во Флориде, за пуском наблюдало очень большое скопление людей – около 100 000 человек. Это было ещё то время, когда покорители космоса действительно были всенародными героями и их имена знал любой мальчишка, а каждый запуск становился грандиозным событием и центральной темой новостей и разговоров.
Джеймс Ловелл
Командиром экипажа был назначен опытный астронавт Джеймс Ловелл, совершивший к этому времени уже три полёта, включая полёт к Луне на «Аполлоне-8». Пилотом командного модуля был Джон Свайгерт, в последний момент заменивший Томаса Маттингли, из-за угрозы заболевания последнего краснухой, к которой он не имел иммунитета. Пилотом лунного модуля был Фред Хейз. Экипаж Ловелла был резервным, но из-за заболевания одного из членов основного экипажа, он весь подлежал замене. Так обычная краснуха определила состав экипажа несчастливого тринадцатого «Аполлона».
Фред Хейз
Все системы были проверены и перепроверены десятки раз, на земле отработаны тысячи нештатных ситуаций. Астронавты были хорошо подготовлены и имели отличную поддержку команды инженеров и учёных на Земле. Их полёт должен был обеспечить третью высадку на Луне, закрепив успех НАСА.
Джек Свайгерт
Выход на орбиту Земли прошёл в штатном режиме с минимальными отклонениями по скорости и высоте. Через два с половиной часа полёта включилась третья ступень «Сатурна V» и разогнала «Аполлон» до второй космической скорости на траектории к Луне. Астронавты сняли скафандры, выдохнули, поудобнее устроились в креслах и приготовились к рутинной работе. После окончания разгона, основной блок (командный и сервисный модули) отделился от третьей ступени,и Джек Свайгерт, развернув корабль на 180-градусов, пристыковался к лунному модулю и извлёк его из транспортного контейнера ракеты. С этого момента в полностью собранном виде «Аполлон-13» вошёл в основную фазу полёта. Через 5 суток им предстояла сложная посадка на Луне, увлекательная работа на поверхности, а затем длительный путь домой.
Катастрофа
На третьи сутки полёта после 47 часов нормальной работы начались первые признаки неполадок. Датчики показывали повышенный уровень жидкого кислорода в баке №2 служебного модуля, который был окислителем топлива для двигателей. Такие показания были ожидаемы, так как в условиях невесомости содержимое баков расслаивается и датчики начинают выдавать неправильные данные. Для решения этой проблемы конструкторы корабля предусмотрели микро-турбины в каждом баке, с помощью которых можно перемешивать газовую и жидкую фазу газа и таким образом добиваться правильных показаний.
В центре управления полётом сразу после аварии
Когда корабль находился на расстоянии 330 000 километров от Земли, а экипаж в прямом эфире передавал репортаж для вечерней телепрограммы новостей, рассказывая о быте на корабле и своей работе, данные датчиков продолжали расти – давление в баке повышалось. Сразу же после окончания репортажа из Хьюстона поступила команда начать перемешивание в баках. Свайгерт перещёлкнул тумблеры и процедура началась. Через шестнадцать секунд в 55:55:09 полётного времени «Аполлон-13» содрогнулся от мощного взрыва. Командир экипажа Джеймс Ловелл сообщает центру управления полётом в Хьюстоне о чрезвычайной ситуации, начиная свой доклад ставшими знаменитыми словами: «Хьюстон, у нас проблема». Он рассказывает о падении напряжения на панелях управления и о том, что после взрыва из двигательного отсека истекает какой-то газ и эта реактивная струя меняет ориентацию корабля.
Через три минуты полностью падает напряжение на электромагистрали В, снабжающей системы и оборудование командного модуля. Центр управления полетом дал указание экипажу свести расход электроэнергии к минимуму, экипаж начал отключать питание всех второстепенных приборов, но это не помогло – очень скоро стало падать напряжение и в электромагистрали А, и система электроснабжения командного модуля полностью вышла из строя. Давление кислорода в баке №2 упало до нуля, а в повреждённом баке №1 достигло 50% значений и продолжало падать. Это означало, что система жизнеобеспечения командного отсека сможет обеспечить существование экипажа только в течение 15 мин – именно на столько хватало энергии аварийных аккумуляторов. Операторы из Хьюстона сразу же дали дистанционную команду на отключение двух из трёх топливных элементов, надеясь остановить утечку из двух баллонов с кислородом. Это автоматически означало отказ от планов высадки на Луну, так как для маневров вокруг Луны служебный модуль должен был иметь два рабочих топливных элемента.
Требовалось принимать быстрые и решительные меры по спасению экипажа – Ловелл и Хейз перешли в лунный модуль «Аквариус» и инициировали системы жизнеобеспечения в нём, Свайгерт в этот момент записывал все параметры полёта в главном компьютере корабля и отключал все системы командного модуля.
Через три часа НАСА приняло окончательное решение об отказе от посадки на Луну и аварийном возвращении «Аполлона-13» на Землю. Об этом сообщили экипажу, их ждала тяжёлая дорога домой. Десятки лучших специалистов НАСА начали экстренную выработку решений для обратного полёта, перебирая все возможные варианты. К их чести нужно сказать, что на эту работу было потрачено очень мало времени: то, что обычно занимает недели сложных расчётов, в этот раз сделали меньше чем за сутки.
Проблемы на борту
Основной проблемой была невозможность использования основного жидкостно-реактивного двигателя служебного модуля, который и предназначался для маневров на пути к Луне и обратно. Из-за взрыва одного из кислородных баков его использование могло вызвать ещё большие разрушения, и такого риска предпочли избежать, намереваясь использовать двигатель лунного модуля для всех маневров. Однако конструкция двигателя – а что более важно, топливных баков – для него была предназначена для одноразового и кратковременного использования вблизи лунной поверхности. Подача топлива осуществлялась с помощью сжатого гелия, который давил на мягкую мембрану внутри бака, вытесняющую само топливо. Со временем давление в баках возрастало настолько, что гелий прорывал специально рассчитанную диафрагму и улетучивался в вакуум, после чего использование двигателя становилось невозможным.
Другой проблемой стали осложнения с навигацией и ориентированием корабля. В обычных условиях требуется периодическая сверка систем навигации из-за накапливающейся ошибки гироскопов: для этого астронавты наводятся на какую-либо подходящую навигационную звезду, снимают показания и вводят поправки в компьютер. При взрыве корабль раскрутился и потерял ориентацию, но что самое неприятное – его окружила целая туча мелких обломков, частиц обшивки, краски и газа. Всё это сверкало и светилось, переотражая солнечный свет, и делало невозможным наведение по звёздам.
Третьей и, пожалуй, самой важной проблемой стало жизнеобеспечение членов экипажа. Дело в том, что лунный модуль был рассчитан на пребывание в нём двух человек на протяжении максимум 75 часов, теперь же к ним присоединился третий астронавт, а время полёта заведомо было больше запланированного. Если с кислородом и питанием дела были в порядке, то с количеством пресной воды (теперь её требовалось больше для охлаждения всех систем) и с поглощением выдыхаемого углекислого газа дела обстояли худо. Более того, вскоре выяснилось, что из-за жёсткой экономии электроэнергии (этот ресурс был самым важным для благополучного возвращения домой), пришлось отключить обогрев кабины и температура стала падать катастрофически быстро, стремительно приближаясь к нулевой отметке. В итоге в течение всего полёта в кабине держалась температура около 11°C, а члены экипажа сильно мёрзли из-за отсутствия тёплой одежды и невозможности подвигаться в тесной кабине «Аквариуса», чтобы согреться.
Возвращение
Специалисты НАСА разработали несколько вариантов возвращения корабля на Землю, но в условиях скромного запаса топлива и ограниченных ресурсов жизнеобеспечения «Аквариуса» необходимо было найти компромиссный вариант, который обеспечил бы более быстрое возвращение живых астронавтов в атмосферу Земли. Для этого требовалось выполнить коррекцию траектории, облететь вокруг Луны и ускориться на пути к Земле. Первая коррекция была проведена на утро следующего дня после аварии. Теперь пошёл и обратный отсчёт времени до выхода из строя двигателя лунного модуля – прорыв мембраны в его баках прогнозировался между 105-ым и 110-ым часом полётного времени «Аполлона». До этого события оставалось примерно 40 часов. Тем не менее, коррекция прошла удачно, корабль лёг на нужный курс и начал облетать Луну.
Обратная сторона Луны с борта «Аполлона 13»
Когда «Аполлон-13» проносился над обратной стороной Луны, Хейз и Свайгерт бросились с фотоаппаратами к иллюминаторам, они жадно снимали проносящиеся под ними кратеры и залитые светом пустынные равнины лунных морей. Ловелл уже видел это во время прошлого полёта и не испытывал такого энтузиазма. Снова дразнящая Луна ускользала от него, не позволяя искупать ботинки в своей пыли. Такой возможности ему не представится больше никогда.
На пути к Земле потребовалось включить двигатели во второй раз, чтобы увеличить скорость корабля и сократить время пребывания экипажа в сложных условиях с истекающим ресурсом жизнеобеспечения. Эта коррекция также была проведена успешно, и астронавты устремились к спасительному голубому шарику, который переливался яркими, полными жизни красками посреди зловещей космической темноты.
В кабине лунного модуля царила рабочая атмосфера: в клубах выдыхаемого пара, среди капель конденсата, сгорбившись в тесном пространстве, трое астронавтов усердно работали, проверяя и перепроверяя показания приборов, следуя инструкциям с Земли и настраивая оборудование. Настроение экипажа было не слишком боевым из-за неудавшейся высадки на Луну, но они понимали, что от их действий и точного выполнения команд из Хьюстона зависит возвращение домой и возможность сделать ещё одну попытку достичь спутника Земли.
Но не всё зависело от действий людей. В тесной непредназначенной для троих кабине «Аквариуса» рос процент углекислого газа. Системы регенерации не справлялись с его переработкой, и когда содержание газа достигло 13%, появилась реальная угроза жизни экипажа. К сожалению, использовать фильтры системы поглощения из командного модуля было невозможно – он был обесточен. На борту и в центре управления полётом в Хьюстоне лихорадочно искали решение.
Спасителем стал специалист НАСА Эд Смайли – он предложил схему создания переходника для этих фильтров из подручных материалов, имевшихся на корабле. Сначала её испытали на земле, а затем передали подробные инструкции экипажу. Для переходника использовали оболочку костюма охлаждения от лунного скафандра и его шланги, картонные обложки от полетного плана, кусок полотенца Хейза и липкую ленту. Ловелл докладывал на Землю: «Выглядит это не очень симпатично, но вроде работает…» Очумелые ручки сработали на славу, и вскоре содержание губительного углекислого газа стало падать, астронавты вздохнули свободнее.
Сборка самодельной системы поглощения углекислого газа на борту «Аполлона 13»
Впереди предстоял самый сложный и ответственный этап возвращения: последняя коррекция траектории, переход в командный модуль, расстыковка и непосредственный вход в атмосферу Земли.
Перед операцией третьей корректировки «Аполлон-13» постигла новая неудача – внезапно взорвалась одна из аккумуляторных батарей посадочной ступени лунного модуля, напряжение несколько упало, но в Хьюстоне сочли это некритичным и никаких аварийных действий не потребовалось. Экипаж успешно провёл коррекцию траектории и на 108 часу полёта произошёл разрыв мембраны в баке лунного модуля, и двигатель, выполнив все возложенные на него задачи, оказался, наконец, бесполезен. 17 апреля провели последнюю коррекцию траектории с помощью маломощных двигателей ориентации лунного модуля. Астронавты начали переносить необходимое оборудование и вещи в командный модуль, готовясь к посадке. Шёл 137 час их полёта.
Служебный модуль «Аполлона 13» сразу после расстыковки
После того, как Ловелл, Свайгерт и Хейз перебрались в «Одиссей», им требовалось отстыковаться от бесполезного служебного отсека. Эта сложная операция, включающая два разворота, прошла блестяще, и через иллюминаторы астронавты смогли, наконец, увидеть, что же произошло со служебным модулем. Картина вселяла ужас! Одна из панелей длинной около четырёх метров и более полутора метров в ширину, прикрывающая системы служебного отсека, оказалась вырванной взрывом, сопло двигателя было покорёжено, почти всё оборудование этой части отсека было выведено из строя. Всем стало ясно: тот факт, что они они сейчас живы – это подарок судьбы.
Последней операцией стало прощание с лунным модулем «Аквариус», который служил домом трём астронавтам на протяжении последних четырёх дней. Люки между модулями были задраены, проверена герметичность соединения и атмосфера внутри командного модуля, все системы жизнеобеспечения были запитаны и работали в штатном режиме. Оставалось только подорвать пироболты соединения и помахать ручкой плавно удаляющемуся «Аквариусу», которому так и не суждено было выполнить своё главное предназначение и побывать на Луне.
17 апреля в 18 часов 07 минут 41 секунду (142:56:46 полетного времени) «Аполлон-13» благополучно приводнился в 7,5 километрах от ожидающего судна спасательной команды. Все члены экипажа были спасены и доставлены самолётом на Гавайские острова.
Ловелл, Хейз и Свайгерт, конечно не без помощи отличных ребят из наземных служб НАСА, выбрались живыми из такой переделки, в которую до них не попадал никто. Оказаться за сотни тысяч километров от Земли в ситуации с призрачными шансами на спасение и мужественно выстоять до конца в тяжелейших условиях, не сдаваясь и не падая духом – на такое способны только настоящие герои. Астронавты и наземные службы Хьюстона за проявленное мужество и исключительно высокопрофессиональную работу были удостоены «Медали свободы» — высшей награды США для гражданских.
Пожалуй, стоит отметить, что эта авария, очень близко подобравшаяся к статусу космической катастрофы, сослужила троим американцам и хорошую службу. Ввиду того, что для их спасения использовалась траектория свободного облёта Луны, корабль «Аполлон-13» незапланированно установил рекорд удаления пилотируемого аппарата от Земли — 401 056 км, а его экипаж стал самым известным за всю историю полётов НАСА.
Так далеко до них не летал ещё никто.