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Apollo 13: une mission en difficulté

Apollo 13: une mission en difficulté

Apollo 13 était une mission qui a mis à l'épreuve la NASA et ses astronautes. C'était la treizième mission d'exploration spatiale lunaire, dont le décollage était prévu à la trentième minute après la treizième heure. Il était supposé se rendre sur la Lune et trois astronautes tenteraient un atterrissage lunaire le treizième jour du mois. Il ne manquait plus qu'un vendredi pour être le pire cauchemar de paraskevidekatriaphobe. Malheureusement, personne à la NASA n'était superstitieux.

Ou peut-être heureusement. Si quelqu'un avait arrêté ou modifié le calendrier de Apollo 13, le monde aurait raté l’une des aventures les plus effrayantes de l’histoire de l’exploration spatiale. Heureusement, les choses se sont bien terminées, mais il a fallu tout le cerveau des astronautes et des contrôleurs de mission pour que tout se passe bien.

Points à retenir: Apollo 13

  • L'explosion d'Apollo 13 est due à un câblage électrique défectueux, qui a réduit l'approvisionnement en oxygène de l'équipage.
  • L’équipage a conçu une solution de contournement pour son alimentation en oxygène, sur la base des instructions des contrôleurs de mission, qui disposaient d’un inventaire des matériaux à bord du navire pouvant être utilisés pour la réparation.

Les problèmes ont commencé avant le lancement

Apollo 13 était confronté à des problèmes avant même son lancement. Quelques jours avant le décollage, l'astronaute Ken Mattingly a été remplacé par Jack Swigert après avoir été exposé à la rougeole allemande. Il y avait aussi quelques problèmes techniques qui auraient dû soulever des sourcils. Peu de temps avant le lancement, un technicien a remarqué une pression plus élevée que prévu sur un réservoir d'hélium. Rien n'a été fait à ce sujet en dehors de la surveillance étroite. En outre, un évent pour l'oxygène liquide ne se fermerait pas au début et nécessiterait plusieurs recyclages avant de se fermer correctement.

Le lancement, lui-même, s’est déroulé comme prévu, bien qu’il ait eu une heure de retard. Peu de temps après, cependant, le moteur central de la deuxième étape s’est arrêté plus de deux minutes plus tôt. Afin de compenser, les contrôleurs ont brûlé les 34 autres moteurs pendant 34 secondes supplémentaires. Ensuite, le moteur de la troisième étape a pris feu pendant neuf secondes supplémentaires au cours de la brûlure par insertion orbitale. Heureusement, tout cela n’a abouti qu’à une vitesse supérieure de 1,2 pieds par seconde à celle prévue. Malgré ces problèmes, le vol a eu lieu et les choses se sont déroulées normalement.

Vol en douceur, personne ne regarde

Comme Apollo 13 entré dans le couloir lunaire, le module de service de commande (CSM) s'est séparé de la troisième étape et a manœuvré pour extraire le module lunaire. C’était la partie du vaisseau spatial qui conduirait les astronautes sur la Lune. Cela fait, la troisième étape a été chassée le long d’une trajectoire de collision avec la Lune. L’impact en résultant devait être mesuré à l’aide des équipements laissés par Apollo 12. Les modules de commandement et lunaire étaient alors sur la trajectoire de "retour libre". En cas de perte totale du moteur, cela signifiait que l'engin se lancerait dans la fronde autour de la lune et serait sur la bonne voie pour un retour sur Terre.

Photos de la mission Apollo 13 - L’équipage actuel d’Apollo 13 Prime. Siège de la NASA - Les meilleures images de la NASA (NASA-HQ-GRIN)

Le soir du 13 avril, l’équipage de Apollo 13 dû faire une émission de télévision expliquant leur mission et la vie à bord du navire. Cela s’est bien passé, et le commandant Jim Lovell a clos l’émission avec le message suivant: "Voici l’équipage de Apollo 13. Nous souhaitons une bonne soirée à tous et toutes. Nous sommes sur le point de clore notre inspection du Aquarius et de revenir pour une agréable soirée à Odyssey. Bonne nuit."

Inconnus des astronautes, les chaînes de télévision avaient décidé que se rendre sur la Lune était un événement tellement routinier qu’aucun d’eux ne diffusait la conférence de presse.

La tâche de routine va mal

Après avoir terminé la diffusion, les commandes de vol ont envoyé un autre message: «13, nous avons un dernier article à vous proposer si vous en avez l'occasion. Nous voudrions que vous commettiez une erreur, remuez vos réservoirs cryogéniques. De plus, ayez un arbre et un tourillon, pour un coup d’oeil à la comète Bennett si vous en avez besoin. "

L'astronaute Jack Swigert a répondu: "OK, restes là."

Se battre pour survivre sur un navire mourant

Quelques instants plus tard, la catastrophe a frappé. Trois jours après le début de la mission, soudainement, tout est passé de la "routine" à la course à la survie. Tout d'abord, les techniciens de Houston ont remarqué des lectures inhabituelles sur leurs instruments et ont commencé à parler entre eux et avec l'équipage d'Apollo 13. Soudain, la voix calme de Jim Lovell a traversé le brouhaha. "Ahh, Houston, nous avons eu un problème. Nous avons eu un sous-assolement du bus B principal."

Ce n'est pas une blague

Qu'est-il arrivé? Cela a pris du temps à comprendre, mais voici une chronologie approximative. Immédiatement après avoir tenté de suivre le dernier ordre des commandes de vol de remuer les réservoirs cryogéniques, l’astronaute Jack Swigert a entendu une forte détonation et a senti un frémissement dans tout le navire. Fred Haise, pilote du module de commande (CM), qui se trouvait toujours dans le Verseau après la diffusion de la télévision, et le commandant de mission, Jim Lovell, qui se trouvait entre les deux, ramassant des câbles, ont tous deux entendu le son. Au début, ils pensaient que c'était une blague pratique auparavant jouée par Fred Haise. Il s'est avéré être tout sauf une blague.

Vue du module de service Apollo 13 endommagé après sa séparation du reste de l’engin spatial. NASA

Voyant l'expression sur le visage de Jack Swigert, Jim Lovell sut immédiatement qu'il y avait un réel problème et se précipita dans le CSM pour rejoindre son pilote du module lunaire. Les choses ne semblaient pas bien. Les alarmes se déclenchaient alors que les niveaux de tension des principales sources d’alimentation baissaient rapidement. Si le courant était complètement perdu, le navire disposait d'une batterie de secours d'une durée de dix heures environ. Malheureusement, Apollo 13 était à 87 heures de chez lui.

En regardant par un port, les astronautes ont vu quelque chose qui leur a donné une autre préoccupation. "Vous savez, c'est un facteur important. Il me semble que nous sommes en train de purger quelque chose", a déclaré quelqu'un. "Nous sommes en train de vider quelque chose dans l'ahh, dans l'espace."

De l'atterrissage perdu à la lutte pour la vie

Un silence momentané est tombé sur le centre de contrôle de vol de Houston lorsque cette nouvelle information a été intégrée. Ensuite, une vague d'activités a commencé lorsque tout le monde s'est confié. Le temps était critique. Plusieurs suggestions visant à corriger la chute de tension ayant été relevées et essayées sans succès, il est rapidement devenu évident que le système électrique ne pouvait être sauvegardé.

Le contrôle de mission à Houston, où le personnel technique au sol a travaillé avec les astronautes pour concevoir des solutions à leur vaisseau spatial afin de les ramener chez eux en toute sécurité. NASA

L'inquiétude du commandant Jim Lovell a continué de croître. "Cela allait de" je me demande ce que cela va faire à l'atterrissage "à" je me demande si nous pouvons rentrer à la maison ", s'est-il souvenu plus tard.

Les techniciens de Houston avaient les mêmes préoccupations. La seule chance dont ils disposaient pour sauver l’équipage d’Apollo 13 était d’éteindre complètement le CM afin de préserver leurs batteries pour la rentrée. Cela nécessiterait l’utilisation de Aquarius, le module lunaire, comme canot de sauvetage. Un module équipé pour deux hommes pendant deux jours de voyage aurait à supporter trois hommes pendant quatre longs jours dans une course effrénée autour de la Lune et sur Terre.

Les hommes ont rapidement mis hors tension tous les systèmes d'Odyssey, ont emprunté le tunnel et sont entrés dans Aquarius. Ils espéraient que ce serait leur canot de sauvetage et non leur tombe.

La capsule Verseau montrée après la séparation. C’est là que les astronautes se sont blottis pour leur sécurité lors du retour sur Terre après l’explosion. NASA

Un voyage froid et effrayant

Pour garder les astronautes en vie, il fallait résoudre deux problèmes: premièrement, obtenir le navire et l'équipage sur la route la plus rapide pour rentrer chez eux et ensuite, conserver les consommables, l'énergie, l'oxygène et l'eau. Cependant, parfois, un composant interférait avec l'autre. Le contrôle de la mission et les astronautes ont dû trouver un moyen de les faire fonctionner.

Par exemple, la plate-forme de guidage devait être alignée. (La substance de dégagement avait bouleversé l’attitude du navire.) Toutefois, l’alimentation de la plate-forme de guidage épuisait considérablement leur alimentation en électricité. La conservation des consommables avait déjà commencé quand ils ont arrêté le module de commande. Pendant le reste du vol, il ne serait utilisé que comme chambre à coucher. Plus tard, ils ont mis hors tension tous les systèmes du module lunaire, à l'exception de ceux requis pour l'assistance vitale, les communications et le contrôle de l'environnement.

Ensuite, utilisant une énergie précieuse qu’ils ne pouvaient pas se permettre de perdre, la plate-forme de guidage était alimentée et alignée. Le contrôle de la mission a ordonné une coupure de moteur qui ajoutait 38 pieds par seconde à leur vitesse et les mettait sur une trajectoire de retour libre. Normalement, ce serait une procédure assez simple. Pas cette fois, cependant. Les moteurs de descente du LM devaient être utilisés à la place du SPS du CM et le centre de gravité avait complètement changé.

À ce moment-là, s'ils n'avaient rien fait, la trajectoire des astronautes les aurait ramenés sur Terre environ 153 heures après le lancement. Un rapide calcul des consommables leur donnait moins d’une heure de consommables. Cette marge était beaucoup trop étroite pour le confort. Après de nombreux calculs et simulations sur Mission, ici sur Terre, il a été déterminé que les moteurs du module lunaire pouvaient supporter la brûlure requise. Ainsi, les moteurs de descente ont été suffisamment utilisés pour augmenter leur vitesse de rotation de 860 pieds / seconde, réduisant ainsi leur temps de vol total à 143 heures.

Détente à bord d'Apollo 13

L’un des pires problèmes de l’équipage pendant ce vol de retour était le froid. Sans alimentation dans le module de commande, il n'y avait pas de chauffage. La température est tombée à environ 38 degrés F et l'équipage a cessé de l'utiliser pendant les pauses-sommeil. Au lieu de cela, ils ont truqué les lits dans le module lunaire plus chaud, bien que ce fût légèrement plus chaud. Le froid empêchait l'équipage de bien se reposer et le contrôle de la mission craignait que la fatigue qui en résultait ne l'empêche de fonctionner correctement.

Une autre préoccupation était leur apport en oxygène. Lorsque l'équipage respirait normalement, il exhalait du dioxyde de carbone. Normalement, les appareils d'épuration à l'oxygène purifient l'air, mais le système Aquarius n'a pas été conçu pour cette charge, le nombre de filtres pour le système étant insuffisant. Pour aggraver les choses, les filtres du système d’Odyssey étaient de conception différente et non interchangeables. Les experts de la NASA, employés et sous-traitants, ont mis au point un adaptateur de fortune en matériaux que les astronautes avaient sous la main pour permettre leur utilisation, abaissant ainsi les niveaux de CO2 à des limites acceptables.

Le dispositif de fortune mis au point par l’équipage d’Apollo 13 pour lui donner un soutien vital. Il a été fabriqué à partir de ruban adhésif, de cartes et d’autres matériaux à bord du vaisseau spatial. NASA

Enfin, Apollo 13 a arrondi la Lune et commencé son voyage de retour sur Terre. Ils avaient encore quelques obstacles à surmonter avant de pouvoir revoir leur famille.

Une procédure simple compliquée

Leur nouvelle procédure de ré-entrée a nécessité deux corrections de parcours supplémentaires. L'un alignerait le vaisseau spatial plus vers le centre du couloir de rentrée, tandis que l'autre ajusterait l'angle d'entrée. Cet angle devait être compris entre 5,5 et 7,5 degrés. Trop peu profonds, ils sautaient dans l’atmosphère et revenaient dans l’espace, comme un caillou écrémé sur un lac. Trop raide, et ils brûleraient en rentrant.

Ils ne pouvaient plus se permettre d’alimenter à nouveau la plate-forme de guidage et d’utiliser leur précieuse puissance restante. Ils devraient déterminer l'attitude du navire manuellement. Pour les pilotes expérimentés, cela ne serait normalement pas un travail impossible, il suffirait simplement de regarder les étoiles. Le problème maintenant, cependant, venait de la cause de leurs problèmes. Depuis l'explosion initiale, l'engin était entouré d'un nuage de débris, scintillant à la lumière du soleil et empêchant une telle observation. Le sol a choisi d'utiliser une technique mise au point lors d'Apollo 8, dans laquelle le terminateur de la Terre et le soleil seraient utilisés.

"Comme il s'agissait d'une brûlure manuelle, nous avons été opérés par trois personnes. Jack s'occuperait de l'heure", a déclaré Lovell. "Il nous disait quand éteindre le moteur et quand l'arrêter. Fred s'est occupé de la manœuvre de tangage et j'ai géré la manœuvre de roulis et j'ai appuyé sur les boutons pour démarrer et arrêter le moteur."

La combustion du moteur a réussi, corrigeant leur angle de rentrée à 6,49 degrés. Les gens de Mission Control poussèrent un soupir de soulagement et continuèrent à travailler pour ramener l'équipe à la maison en toute sécurité.

Un vrai bazar

Quatre heures et demie avant leur retour, les astronautes ont largué le module de service endommagé. Tandis qu’il se retirait lentement de leur vue, ils ont pu distinguer une partie des dégâts. Ils ont transmis à Houston ce qu'ils ont vu. Il manquait tout un côté de la sonde et un panneau avait été soufflé. Cela ressemblait vraiment à un gâchis.

Une enquête ultérieure a montré que la cause de l'explosion était un câblage électrique dénudé. Lorsque Jack Swigert a actionné l'interrupteur pour brasser les réservoirs de cryo, les ventilateurs de puissance ont été activés dans le réservoir. Les fils du ventilateur exposé ont été mis en court-circuit et l'isolation en téflon a pris feu. Cet incendie s'est propagé le long des câbles jusqu'au conduit électrique situé sur le côté du réservoir, qui s'est affaibli et s'est rompu sous la pression nominale de 1 000 psi à l'intérieur du réservoir, ce qui a provoqué la perte de résistance. 2 réservoir d'oxygène à exploser. Cela a endommagé le réservoir numéro 1 et des parties de l’intérieur du module de service, ainsi que le capot du compartiment 4.

Deux heures et demie avant la rentrée, l’équipage d’Apollo 13 a repris le module de commande à l’aide d’un ensemble de procédures spéciales de mise sous tension qui lui ont été relayées par Mission Control à Houston. Lorsque les systèmes sont revenus, tout le monde à bord, dans Mission Control et dans le monde entier a poussé un soupir de soulagement.

Amerrissage

Une heure plus tard, les astronautes ont également largué le module lunaire qui leur avait servi de canot de sauvetage. Mission Control a appelé par radio "Adieu, Verseau, et nous vous en remercions."

Jim Lovell a dit plus tard: "C'était un bon bateau."

La récupération de l'équipage de l'Apollo 13 après le débarquement de ce qui restait de leur navire, le 17 avril 1970. NASA

Le module de commande Apollo 13 s'est écrasé dans le Pacifique Sud le 17 avril à 13 h 07 (HNE), 142 heures et 54 minutes après le lancement. Il est tombé à portée de vue du navire de récupération, le USS Iwo Jima, qui avait à son bord Lovell, Haise et Swigert à bord dans les 45 minutes. Ils étaient en sécurité et la NASA avait appris de précieuses leçons sur la manière de récupérer les astronautes de situations dangereuses. L’agence a rapidement révisé les procédures relatives à la mission Apollo 14 et aux vols qui ont suivi.