A hőpajzs nem sérült meg
2012.04.28. 12:00
„Az egyik fele teljesen hiányzik” - ezt rádiózta hitetlenkedő hangon Jim Lovell, az Apollo 13 parancsnoka a földi küldetésirányításnak, amikor először meglátta azt a négy méteres lyukat, ami a műszaki egység oldalán éktelenkedett. A legénység a Föld légkörébe való belépés előtt kabinjukról leválasztotta a megtépázott egységet, aminek oxigéntartálya még a Hold környékén robbant fel: akkor szembesültek a sérülés mértékével. Mindazonáltal a helyzet alakulhatott volna még nyomorúságosabban is. Például akkor, ha a parancsnoki modul hőpajzsa is megsérült volna a balesetben. A baj azonban nem járt volna magában: Jerry Woodfill, a NASA mérnöke szerint, ha az oxigéntartály robbanása nem a műszaki egység oldalfalát szakítja le, leválaszthatta – sőt: le kellett volna választania – a parancsnoki modult a műszaki egységről. (Könnyebb megérteni mindezt, ha tisztában vagy az űrhajó felépítésével, szemléltető ábráért kattints ide, képért és leírásért pedig klikk ide!)
A földi visszatérésre készülődő Apollo 13 legénysége által a műszaki egységről a leválasztás után készített fotókról kiderült, hogy nem csak a modul egyik oldalát szakította le a felrobbanó oxigéntartály, hanem a robbanás a nagynyereségű antennát is megrongálta (ld. alábbi kép). Ez azt jelenti, hogy a detonáció miatt a világűrbe szanaszét repkedő darabok sok mindent eltaláltak. Egyáltalán nem volt biztos, hogy például a hőpajzs sérülés nélkül megúszta a kalandot.
Ezt azonban a parancsnoki egységből készített fotókból nem állapíthatták meg, tekintve, hogy a hőpajzs gyakorlatilag az űrhajósok háta mögötti fal volt. Ha megsérült volna a robbanásban, akkor hiábavaló lett volna a legénység megmentésére tett összes addigi erőfeszítés, mivel a légkörbelépés során menthetetlenül elégtek volna a kabinnal együtt.
"A műszaki egység belsejét úgy tervezték, hogy középen egy 9 x 4 méteres, hosszanti folyosó volt. Ebben a gázok, folyadékok vagy részecskék szabadon mozoghattak az alagutat a két végén lezáró főhajtőmű és a hőpajzs között. Mivel az "alagút" egyik végét közvetlenül a parancsnoki modul alját borító hőpajzs zárta le, a kettes számú oxigéntartály robbanásakor keletkező repeszek ezt is kikezdhették."
Woodfill szerint tehát a Küldetésirányítás aggodalma egyáltalán nem volt alaptalan: a felrobbant tartály szilánkjai súlyos károkat okozhattak volna a műszaki egység egyik végén található hőpajzsban, valamint a főhajtóműben. Utóbbi nem is lett volna akkora probléma, hiszen a holdkomp - eredetileg holdraszállásra szánt - fékezőrakétáival tolta őket haza, a Föld felé: a robbanás után a műszaki egység tehát csak amolyan ballaszt volt. Viszont hőpajzsból csak ez az egy volt, és ennek sérülésmentesnek kellett maradnia ahhoz, hogy a kapszula, és benne a legénység túlélje a Föld légkörébe való visszatérést.
Mint később kiderült, szerencsére nem sérült meg, hiszen a legénység túlélte a küldetést. Történt azonban más, csodával határos dolog is.
Ez pedig az volt, hogy a parancsnoki modult és a műszaki egységet nem szakította szét egymástól az oxigéntartály robbanása, ami olyan erejű volt, hogy az egész külső burkolatot kihajította a világűrbe.
Woodfill szerint a műszaki egység oldalpaneljének leszakításához négyzetcentinként 16,5 Newton kellett. Ennél jóval kisebb erőre volt azonban szükség a műszaki egységre a hőpajzsával illeszkedő parancsnoki modul leválasztásához: négyzetcentiméterenként mindössze 6,8 Newton. Csak találgatni lehet, hogy a robbanás ereje miért a külső, jóval ellenállóbb burkolatot szakította le, és miért maradt egyben a parancsnoki és a műszaki egység kettőse.
Az űrben ugyanis nincs légnyomás, így kizárólag a szerkezetek mechanikai rögzítésén múlik két egység egybenmaradása, vagy szétválása.
Az oxigéntartály robbanásának ereje rögtön az oldalpanelt érte, és mivel kiszakította azt, tudjuk, hogy meghaladta a külső burkolat letépéséhez szükséges négyzetcentinkénti 16,5 Newtont. Ennyi erő tehát minimum keletkezett a detonáció során, ami simán leválaszthatta volna a jóval kevésbé ellenálló rögzítéssel bíró parancsnoki egységet a műszaki modulról.
Mégsem ez történt. De vajon miért?
„Szemmel láthatóan a másik oxigéntartály és a többi, a robbanás közelében lévő szerkezet elnyelte a hirtelen megnövekedett nyomást, mielőtt az elérhette volna a két egység csatlakozási helyét. Ha azonban a felrobbant kettes számú oxigéntartályból kirepülő repeszdarab kilyukasztotta volna a szomszédos tartályok valamelyikét, valószínűleg egy második robbanásra is sor került volna, ami már jócskán megnövelte volna a szerkezeteket érő nyomást. Ez esetben, természetesen a két egység szétvált volna egymástól, vagy a hőpajzsot érte volna végzetes sérülés.”
Egyesek szerint nem volt fontos, hogy a műszaki egység leválik-e a parancsnokiról – elvégre az működésképtelensége miatt eleve csak „ballaszt” volt. Azonban más problémák is jelentkezhettek volna, ha a két egység leszakad egymásról, legalábbis ezt állapította meg az Apollo 13 baleseti jegyzőkönyve. A hőpajzs ugyanis nem csak egy repesztalálat miatt károsodhat, hanem attól is, ha túl hosszú ideig éri a kozmosz hidege.
És ez még nem minden.
A két egység idő előtti szétválása esetén még az űrhajó irányíthatóságával is gondok lettek volna, ha a holdkomp a rácsatlakoztatott parancsnoki egységgel túl korán magára marad. Ezen kívül a műszaki egység robbanást követő azonnali leválása azt is jelentette volna, hogy a szétválás pillanatában búcsút mondhattak volna az üzemanyagcellákban megmaradt energiának is. Emiatt a parancsnoki modul akksijaira jóval nagyobb terhelés jutott volna.
Ezeket normál esetben csak a légkörbelépés előtt kapcsolták be, nélkülük azonban nem lehetett élve megúszni a Földre érkezést. Az Apollo 13 esetében azért kellett hozzájuk nyúlni, hogy a parancsnoki modul fedélzeti számítógépében tárolt repülési adatokat a legénység átmenthesse a holdkompéba. Az akciót követően a holdkompból áthozott akkukkal gyakorlatilag gyorstöltőre rakták a parancsnoki egység kritikus akkumulátorait, így biztosítva, hogy legyen bennük elég kraft a légkörbe lépés idejére. Ha azonban a robbanás leszakította volna a parancsnoki és a műszaki egységet egymásról, már közel sem lett volna olyan biztos, hogy a telepeket sikerült-e volna a holdkompéval "utántölteni".
A műszaki egység végül elégett. A légkörbe lépés előtt leválasztották a parancsnoki modulról, ami aztán a holdkomphoz hasonlóan belépett az atmoszférába, és hőpajzs híján gyorsan elkokszolt. Emiatt persze senki nem tudta mérnöki szempontból felboncolni az űrhajónak ezt az ominózus darabját.
"Számomra egyrészt a csodával határos, hogy a hőpajzs nem sérült meg a robbanásban, másrészt, hogy a két egység csatlakozása kibírta a szétszakításához szükséges erőnél jóval nagyobb robbanási energiát." - állítja Jerry Woodfill, aki szerint ezek a körülmények is hozzájárultak az Apollo 13 megmeneküléséhez.
Juttasd el neved a Holdra! Holdjárónk, a Puli, már ezer forintos támogatás esetén magával viszi neved a Holdra, hogy az örök időkre ott maradjon! De a következő meteorbecsapódásig mindenképp. Ehhez csak be kell lépni a Kis Lépés Klub-ba, kisvállalkozásoknak pedig irány a Puli Indítóállás!
A zsilipajtó
2012.04.27. 09:30
Egy olyan apróság, mint egy rakoncátlan zsilipajtó, az űrben életeket menthet, pláne, ha valamiért nem lehet becsukni. Az Apollo 13 legénységének megmeneküléséhez a NASA egyik mérnöke szerint ez is hozzájárult. Amikor az oxigéntartály felrobbant az Apollo 13 parancsnoki moduljához kapcsolt műszaki egységben, az asztronautáknak gőze sem volt arról, hogy igazából mi történhetett. Ezzel a földi irányítás is így volt - erősíti meg Jerry Woodfill, aki szerint az is közrejátszott abban, hogy a legénység túlélte a balesetet, hogy a parancsnoki modul és a holdkomp közti zsilipajtót nem sikerült becsukniuk.
Jim Lovell, az Apollo 13 parancsnoka először azt hitte, hogy Fred Haise poénkodik ismét, és egy nyomáskiegyenlítő szelep működtetésével próbálja a frászt ráhozni a legénység többi tagjára – merő viccből: az ad ki ugyanis magából hasonló durranó hangokat. Ilyesmit már csinált a repülés korábbi szakaszában, ilyesmikkel szórakoztatták egymást az akkor már szinte rutinszámba menő utazás alatt az űrhajósok. Érthető: szinte sírtak az unalomtól.
Amikor azonban Lovell meglátta a Haise arcára kiülő meglepetést, és ezzel egyidejűleg az összes vészjelző-lámpa karácsonyfaégők módjára működésbe lépett, Jim következő gondolata az volt, hogy az Aquarius nevű holdkomp külsején történhetett valami.
Jim Lovell ezek után már csak arra gondolhatott, hogy a holdkompot egy meteor találta el. Ekkor azt mondta Jack Swigertnek, hogy gyorsan csukja be a parancsnoki modul és a holdkomp közötti zsilipajtót, hogy legalább a parancsnoki modulból ne szökjön ki az oxigén.
Swigert háromszor is megpróbálta bezárni a zsilipajtót, de mindhiába. Lovell kétszer esett neki, de az csak nem záródott. Ekkor Lovell már sejtette: ha az űrhajó borítását átütötte volna egy meteor, már egy kósza oxigénmolekula sem lenne a kabinban. De semmi ilyesmi nem történt. Így a személyzet tárva nyitva hagyta az ajtót, és figyelmük az oxigéntartályok csökkenő nyomását jelző mérőműszerek felé fordult. Majd Lovell kinézett az ablakon, és egy felhőt pillantott meg, ami elég szokatlan jelenség a világűrben. Akkor döbbent rá, hogy ezt a kozmoszba szivárgó oxigén okozhatja.
A túlélésükben közrejátszott, hogy ismét mázlijuk volt. Egyrészt az Apollo 13 személyzete az utazás viszonylag korai szakaszában már összenyitotta a parancsnoki modul és a holdkomp közötti ominózus zsilipajtót, majd be is üzemelték a holdkompot - így jóval előrébb jártak a Holdra való leszállás előkészítésében - legalábbis a korábbi küldetésekhez képest. Másrészt óriási mákjuk volt, hogy nem sikerült becsukni a zsilipajtót.
Woodfill szerint a holdkomp szokásosnál korábbi üzembehelyezésével, valamint azzal, hogy nem sikerült bezárniuk a zsilipajtót, és ezért nem kellett bíbelődniük annak újbóli kinyitásával, sok időt megspóroltak - ez pedig szorult helyzetükben kritikus tényező volt.
„Egyesek szerint a leszállóegység beüzemelése nem visz el sok időt, szerintem viszont igen: ha lezárták volna az átjárót, és csak utána kezdték volna el kutatni a robbanás valódi okát, azzal sok idő ment volna fel, hiszen utána a zsilipajtót újra fel kellett volna nyitniuk, majd be kellett volna üzemelniük a holdkompot".
De miért voltak olyan fontosak az így megspórolt másodpercek?
A műszaki egységben található három üzemanyagcella a többi között az űrhajó áramszolgáltatója, az általuk termelt áramról működtek a parancsnoki modul műszerei. Az üzemanyagcellák működéséhez oxigén is kellett, ami az oxigéntartály robbanását követően elég visszafogott mennyiségben állt rendelkezésre: „Természetesen, a kettes számú oxigéntartály egyből elszállt a robbanás pillanatában, és közben az egyes tartály tömítését is megsértette, így az oxigén innen is az űrbe szivárgott. Oxigén nélkül nem kaphatók munkára az üzemanyagcellák és ha az üzemanyagcellák bedobták a törölközőt, abból már a legénység sejthette, hogy nem szállhatnak le a Holdra. A következő kérdés az volt, hogy vajon életben tudnak-e maradni.”
Eközben odaát, a holdkompban minden rendszer pöpecül működött, és nem tellett sok időbe, amire a legénység és a földi irányítás rájött arra, hogy az Aquariust akár mentőcsónakként is használhatnák: ez azt jelenti, hogy a parancsnoki és műszaki modul együttesét a holdkomp tolja egészen a Földig.
No de. A Földhöz való visszaevickélés összes navigációs paramétere a parancsnoki egység fedélzeti számítógépében volt, ezek nélkül nem lehet az űrhajót visszaterelni a Földre. Ebből következően a parancsnoki egység agyában elraktározott adatokat át kellett vinni a holdkomp "szürkeállományába". Mivel nem jött áram az üzemanyagcellákból, a parancsnoki egységet minimum az adatok kimentéséig üzemben kellett tartaniuk – ezt a légkörbelépéshez szükséges akksikkal tették.
Ezeket az akkukat azonban nem erre tervezték: a legénység csak a visszatérés legutolsó fázisában használta őket, emiatt csak pár óra hosszat tudtak üzemelni - normál helyzetben addig, amíg a legénység leválasztja a parancsnoki modulról a műszaki egységet, és belép a légkörbe. Mégpedig ezzel a kapszulával, ami nem más, mint a hőpajzssal felszerelt parancsnoki egység:
Az Apollo 13 előtt soha fel nem merült, hogy a Föld légkörébe való belépés előkészületei előtt használják ezeket az akksikat – mondta Woodfill. De ez most vészhelyzet volt. Ha azonban ezek az akksik lemerülnek, az az egyik legrosszabb dolog lett volna, ami csak történhetett volna. A legénység olyan gyorsan dolgozott, ahogy csak bírt, hogy átmentse a navigációs paramétereket a parancsnoki modulból a holdkompba, de minden késlekedéssel vagy újabb problémával nőtt a valószínűsége, hogy lemerítik a légkörbelépéshez oly nélkülözhetetlen akksikat. Ezek nélkül nem élhették volna túl a visszatérést.
"Az az idő, amit megspóroltak azzal, hogy nem kellett a zsilipajtó újranyitásával bíbelődniük, arra volt jó, hogy a holdkompról áthozott vészakksikkal a parancsnoki egység kritikus akkumulátorait feltöltsék annyira, hogy épp elég kraft legyen bennük a visszatérésre”.
Érdekes, hogy akkor, amikor a zsilipajtónak működnie kellett, szabályszerűen működött is. Erre akkor volt égető szükség, amikor a légkörbe érés előtt le kellett választani a parancsnoki egységről a holdkompot: a zsilipajtó ekkor már simán bezáródott. De a robbanás pillanataiban a túlélésüket annak is köszönhették, hogy ezt nem sikerült bezárniuk, ezért tudtak olyan gyorsan átcuccolni a holdkompra. Jerry Woodfill, a NASA mérnöke szerint a zsilipajtó azon dolgok közé tartozott, ami segített megmenteni az Apollo 13 legénységének életét. Amikor ugyanis az űrhajósok be akarták zárni a zsilipajtót, valójában "megpróbálták lezárni a megmenekülésükhöz vezető egyetlen lehetséges utat.” Ez, szerencsére, nem sikerült.
Háztáji Puli
Holdjárónk négykerék-meghajtású, így minden kerekünkre jut egy motor.
Ahhoz, hogy motorjainkat számítógépvezérléssel használni tudjuk, kell némi vezérlő áramkör. Ez a motordriver, ami annyira okos, hogy még a környékén lévő hőszenzorokat is képes kezelni.
Egy bölcsész számára mindig meghatározó élmény, amikor akkorát tágul a horizontja, hogy kiderül: az IC nem csak a közösségi közelekedéssel függ össze, hanem például a roverünkkel is. Úgymint Integrated Circuit. Azaz Integrált áramkör.
Azok az IC-k, amikről most szó lesz, az IC-k nagy családján belül a feszültségstabilizátor IC-k családjába tartoznak rendszertanilag. A chipek (mert azok) közös jellemzője, hogy rengeteg lábuk van, amivel az alattuk lévő NYÁK-ba (Nyomtatott ÁramKör) kapaszkodnak. Ezekre a lábakra mérnökeink megfelelő drótokat kötögetnek, viszont ez most nem jött össze maradéktalanul. A napokban két IC-t sikerült elégetnünk. Hiába, a mérnök is csak ember, és a késő éjszakába nyúló forrasztások alkalmával akár meg is botolhat a sok lábban. A holdraszállást is csapatmunkában csináljuk, de a hibákat is: váltásban, „osztott üzemmódban” dolgoznak mérnökeink, így nagyobb a hibalehetőség is.
Főmérnöki tolmácsolásban mindez így hangzik: „Elterveződött a nyák, és egyik lábra, amire földet kellett volna kötni, rá lett kötve a betáp. Ennek következtében először vörösen izzott, majd kijött belőle a füst. Mert mint az közismert az összes IC, füsttel működik.Ha kijön belőle a füst, akkor nem működik tovább. Sőt, ez igaz minden elektromos alkatrészre.”
Úgyhogy, most az elfüstölt IC-ket próbáljuk beszerezni. Úgy tűnik, ilyesmiket máshonnan nem is érdemes rendelni, csak Németországból. Ott ugyanis negyedannyiért mérik, mint idehaza, és jövő hétre már meg is érkezik a két alkatrész.
Villamosmérnökből jelenleg hiány van a csapatban: ez, valamint a szoros határidők is közrejátszottak abban, hogy a NYÁK-terv nem tudott elég ellenőrzésen átesni. Úgyhogy, ha villamosmérnök vagy, bátran dobj egy emailt nekünk!
Juttasd el neved a Holdra! Holdjárónk, a Puli, már ezer forintos támogatás esetén magával viszi neved a Holdra, hogy az örök időkre ott maradjon! De a következő meteorbecsapódásig mindenképp. Ehhez csak be kell lépni a Kis Lépés Klub-ba, kisvállalkozásoknak pedig irány a Puli Indítóállás!
Baleset a legjobbkor
2012.04.26. 09:30
Ha már egyszer az oxigéntartálynak mindenképp fel kellett robbannia, soha jobbkor nem robbanhatott fel - ha korábban vagy később történik a baleset, az Apollo 13 asztronautái nem élhették volna túl a kalandot. Az időzítés "tökéletes" volt. Jerry Woodfill, a NASA mérnöke a baleset bekövetkezésekor épp a houstoni központban dolgozott, ő is hallotta a híres mondatot: "Houston, we've had a problem". A következő éveket az Apollo 13 kutatásának szentelte, és 13 tényezőt gyűjtött össze, amik révén megmenekülhetett a bajba került űrhajó legénysége. Az időzítés is rajta van a listáján.
„Nem mindenki ért egyet azokkal az állításokkal, amiket kutatásom eredményeképp tettem, de sokan egyetértenek velem - beleértve Jim Lovellt is: az asztronauták túlélése szempontjából kulcsfontosságú volt, mikor következett be a robbanás. Ha sokkal korábban vagy később történik, az megakadályozhatta volna a megmentésüket.”
Az Apollo 13 műszaki egységében két oxigéntartály volt, közülük a kettes számú robbant fel a Földtől 321 860 kilométerre. Senki nem tudta, hogy még itt a Földön megsérült a tartályhoz vezető kábelek teflonborítása, mivel a gyártó előzőleg elmulasztotta a fűtőpaneleket 65 Voltosra átalakítani. És amikor az eredeti 28 Voltra kalibrált kábelt megkínálták a jóval magasabb feszültséggel, a tartály túlforrósodott egy indítás előtti teszt alkalmával, és megolvasztotta a szigeteléseket. A sérült, csupasz drótok aztán a Hold közelében rövidzárlatot okoztak, a szigetelés kigyulladt. Az így keletkező tűz gyorsan megemelte a tartály nyomását a 7 MPa határérték fölé, és a tank vagy a tank teteje megadta magát. Megtörtént a robbanás.
Ha a robbanás korábban történik – feltételezve, hogy az Apollo 13 már elhagyta a földkörüli pályát – a Földre való visszatéréshez hátralévő távolság és idő olyan sok lett volna, hogy a túléléshez már nem maradt volna elég energia, víz és oxigén a személyzet részére. Ha később robban - mondjuk, amikor Jim Lovell és Fred Haise már leereszkedett a Hold felszínére - többé nem lett volna lehetőségük arra, hogy mentőcsónakként használják a holdkompot. Mert az már a Holdon állt volna műemlékké átlényegülve. Az Apollo 13 a baleset pillanatában így festett:
Balra található a holdkomp, ami ebben az állapotában leginkább egy elalélt pókhoz hasonlít. A kép közepvonalától jobbra egy gúla látható, ami egy hengertestben folytatódik, ebből egy WC-pumpa gumiharangjára erősen hajazó szerkezet nő ki a kép jobb szélén. A gúla a parancsnoki egység, alapjáraton ebben üldögélt a legénység. A hengeres testbe nem volt átjárás, az ugyanis a gépház: ezt hívják műszaki egységnek, itt történt a robbanás is. A Földről azonban nem a fenti felállásban indították el őket. A Saturn V rakéta tetején volt a parancsnoki egység, ami ugyanúgy, mint a képen is látható, a műszaki egységben folytatódott. Ez utóbbi alá zsúfolták be a holdkompot. A parancsnoki és műszaki egység kombónak tehát a világűrbe elengedett holdkomphoz egy 180 fokos forduló közbeiktatásával dokkolnia kellett. Alapjáraton ebbe mászott át az a két űrhajós, akik leszálltak a Holdra, míg harmadik társuk a Hold körüli pályán keringve a parancsnoki és műszaki egység kettősében várta visszatérésüket.
Akkor ütött be a krach, amikor Jack Swigert egy kapcsolóval beindította az oxigéntartály "keverését".
Az oxigén megkavarása a tartályokban rutinműveletnek számított: keveréssel lehetett a tartály tartalmában lévő oxigén mennyiségéről pontos képet kapni. Nagyon alacsony hőmérsékleten ugyanis az oxigén hajlamos "megalvadni": a kavarást követően jóval pontosabb értéket mutatnak a műszerek a tartályban maradt oxigén mennyiségéről.
A robbanás pillanatában már ötödszörre kaptak utasítást az oxigénatomok megkeringetésére. És ami az egészben a legérdekesebb, hogy a tartályokat más küldetések során 24 óra alatt kábé egyszer kavarták meg. Kérdés, hogy miért kellett ilyen gyakran kevergetni az Apollo 13 esetében?
Woodfill szerint az oxigén mennyiséget érzékelő mérőműszer nem megfelelően működött a kettes számú tartálynál. Houstonban az egyik repülésirányító ezt ki is szúrta: észrevette, hogy a szenzorok nem pontos értékeket érzékelnek, és ezért a Küldetésirányítás további mérésekre kérte az asztronautákat, tehát arra, hogy kevergessék csak szorgosan azt a fránya oxigént - rá akartak ugyanis jönni, miért nem működik megfelelően a szenzor, hogy lehetőség szerint elhárítsák a problémát.
Az értékeket ötször frissíthették a zárlatig, és az ezt követő robbanásig. Ha a mérőműszer megfelelően működött volna, és a szokott módon és ütemben kavargatták volna a tartály tartalmát - tehát 24 óránként -, akkor az ötödik kavarásra azután került volna sor, hogy Lovell és Haise már elindult volna a holdfelszínre. Ekkor viszont már nem menekülhetett volna meg a legénység.
Jerry Woodfill ezt így foglalta össze:
„Tiszta matek. Ha 24 óránként keverik meg az oxigént, az ötödikre épp az indítás óta eltelt 120. órában került volna sor. A leszállóegység a Holdra a küldetés 103,5 órájában indult volna el. A repülés 120. órájában Lovellt és Haiset épp pihenőidejük lejártával ébresztették volna álmukból, mivel ekkor épp nyolc órája fejezték volna be első holdsétájukat. Meredek ébredés lett volna.
Segélyhívást kaptak volna a Hold körül keringő Jack Swigerttől vagy a Küldetésirányítástól, hogy valami nagyon nem stimmel a Hold körül keringő anyahajóval, a parancsnoki modullal.”
A jó ég tudja, hogy ezesetben mi történt volna a legénységgel. A Hold körül keringő műszaki egység üzemanyagcelláinak működéséhez szükség volt a folyékony oxigénre. Azzal, hogy a tartály elszállt, az űrhajó nem tudott elektromos áramot, vizet előállítani, és ugye, oxigénje sem volt. A megmentéshez az ekkor már a Holdon álldogáló holdkompra lett volna szükség, ami azonban örök időkre ott marad, mivel csak a felső része jöhet vissza a parancsnoki modulhoz. A legvalószínűbb forgatókönyv szerint a két egység még csak nem is lett volna képes dokkolni egymással.
És, hogy mi lett volna akkor, ha a robbanás akkor történik, amikor a parancsnoki egység épp a Hold mögött van, ahol nem volt rádiókapcsolat, és emiatt a földi irányítás sem segíthetett volna? Swigertnek egymagában, a parancsnoki modulba zárva problémás lett volna a hiba beazonosítása is.
A feltankolt holdkomp nélkül - leginkább annak hajtóművei és a benne lévő akksik híján - a parancsnoki modul nem térhetett volna vissza a Földre. Élő asztronautákkal semmiképp sem. Az Apollo 13 megmenekülésének kulcsa ugyanis a holdkomp volt, amit a mentőcsónakként használtak az űrhajósok: ez tolta vissza a parancsnoki és a műszaki egységet egészen a Földig. A holdraszállást követően nem csak Lovell és Haise halt volna meg, de Swigert is a sorsukra jutott volna. Még ha a megrongálódott műszaki egység hajtóműve működött is volna, oxigén nélkül a parancsnoki egység áramát előállító üzemanyagcellák sem működtek. Így pedig az űrhajóra biztos pusztulás várt. Ami az Apollo 13-mal történt elég lesújtó volt, ha viszont előbb vagy később történik a robbanás, biztosra vehető, hogy nem élték volna túl a küldetést.
Woodfill állítja, hogy az oxigén mennyiségét érzékelő szenzor hibás működése volt a garancia arra, hogy a holdkomp a robbanás pillanatában még mindig a parancsnoki modulhoz volt dokkolva, csurig töltve üzemanyaggal.
Ezzel elképesztő mázlijuk volt. Ha nem kavargatják gyakrabban az oxigént, a zárlat később következik be, és akkor a küldetés kimenetele nagyon más lett volna: valószínű, hogy az egész legénység belehalt volna.
Juttasd el neved a Holdra! Holdjárónk, a Puli, már ezer forintos támogatás esetén magával viszi neved a Holdra, hogy az örök időkre ott maradjon! De a következő meteorbecsapódásig mindenképp. Ehhez csak be kell lépni a Kis Lépés Klub-ba, kisvállalkozásoknak pedig irány a Puli Indítóállás!
Szerencsés hajtóműleállás
2012.04.25. 09:30
Hajtóműleállásra ritkán gondolnánk szerencsés fordulatként, pláne, nem úgy, ami még meg is menthetné a legénység életét. Az Apollo 13 esetében mégis ez történt. Miközben a kettes számú oxigéntartály egy beépített időzített bomba volt a Holdra tartó asztronauták alatt, ami végül a Hold közelében fel is robbant, akadt más is, ami bőven megölhette volna a három űrhajóst, azelőtt, hogy egyáltalán Föld körüli pályára értek volna: ez pedig a Saturn V rakéta volt. 
A fenti kép bal oldalán található rakéta a Saturn V, a holdutazások hivatalos szállítója. Ennek vörösre színezett mezője a második rakétafokozat, ami felszállás közben bibis lett. Nem is akárhogy. A második fokozat alján - az elsőhöz hasonlóan (ez van a vörös színezés alatt) - szintén öt hajtóművet találunk, ezek közül a középső két perccel korábban állt le, mint kellett volna. Szerencsére. A leállás nem okozott problémát, mivel a maradék négy hajtómű képes volt kompenzálni a kiesését azzal, hogy négy percet túlóráztak: a tervezethez képest ugyanis ennyivel működtek hosszabb ideig. De, hogy miért is állt le a hajtómű az mindmáig rejtély. Az viszont tény, hogy ezzel a középső hajtómű jelentékeny mértékben hozzájárult a legénység túléléséhez. Ha ugyanis nem áll le, a Holdig sem jutnak el a fiúk, mert jó eséllyel még itt a Földön felrobbannak.
„Egy katasztrofális hibának kellett volna bekövetkeznie, és minden bizonnyal be is következett volna, ha csak a hajtómű leállását szabályozó rendszer nem viselkedik olyan furán. Azonban még a NASA Apollo 13 balesetről készített beszámolója sem kellő súllyal foglalkozik ezzel a kérdéssel” - állítja Jerry Woodfill, a NASA mérnöke, aki szerint a hajtóműleállás egyike volt annak a 13 szerencsés körülménynek, ami miatt az Apollo 13 legénysége túlélhette a küldetést.
Amikor a központi hajtómű leállt, az érthető okokból sem a legénységet, sem a földi irányítást nem villanyozta fel. A küldetést követően Jim Lovell parancsnok azt mondta, hogy amikor NASA engedélyt adott a repülés folytatására, „mindannyian megkönnyebbülten sóhajtottunk fel. OK, túl vagyunk a kötelező gikszeren, és úgy gondoltuk, hogy ettől kezdve sima utunk lesz” - könyvelték el magukban.
Woodfill elmondta, hogy a küldetésirányítás gyors értékelése szerint a problémát az okozta, hogy egy amúgy jelentéktelen elektromos jel kimaradt, és ez okozta a hajtómű idő előtti leállását. De valójában nem ez volt a probléma.
A hajtómű ún. pogózásba kezdett, itt azonban ne a zenei fesztiválok első sorait képzeljük magunk elé, hanem ezt. Erről a problémáról a NASA is tudott: a hajtómű gyakorlatilag rázott, mint a rossznyavalya; ez olyan lehetett, mintha egy mosógép tetejére ülnénk, centrifugálás közben - azzal a különbséggel, hogy esetünkben másodpercenként tizenhatszor ugrik kábé 75 centi magasra. A pogózás kiküszöbölése be is volt tervezve az Apollo 14 küldetésre, de az időhiány miatt erre nem kerülhetett sor az Apollo 13-at magasba emelő Saturn V rakéta esetében.
„Ahogy egy figyelmetlenség okozta az Apollo 13 egyik oxigéntartályának robbanását, amikor a fűtőelem elektromos rendszerét elmulasztották 65 Voltosra áttervezni, és ezáltal időzített bombává vált, ugyanúgy mulasztást követett el a NASA akkor is, amikor egy ismert, és súlyos rakétahibát nem javított ki, ami tönkretehette volna az Apollo 13 küldetést” - állítja a NASA mérnöke.
A Saturn V rakéta második fokozata öt J-2 hajtóműből állt, ezek mindegyike 4500 kN tolóerőt biztosított, így állt össze a holdutazáshoz szükséges 22500 kN tolóerő. (Összehasonlításképp, a legerősebb Jumbo Jet maximális tolóereje 1200 kN - ebben már mind a négy hajtóműve benne van.)
Ott tartottunk, hogy a középső hajtómű pogózni kezdett, amíg a hajtómű le nem állt. A korábbi Apollo-repülések során az indítások alkalmával történtek ilyesmik. A jelenség úgy jön létre, hogy az üzemanyagcsövek és a rakéta szerkezete egyszerre berezonál egy bizonyos frekvencián. A rezonancia hajlamos volt felerősödni a pogózás minden egyes rángásával. Olyan pusztító volt ez a jelenség, hogy az embert nem szállító Apollo 6 küldetés során egy komplett takarólemezt kirepített a világűrbe.
„A rezgés olyan mint egy légkalapács, és az Apollo 6-on olyan szörnyű volt, hogy a rakéta egyik paneljét is leszakította, és ezzel a teljes küldetést veszélybe sodorta. Az Apollo 6 pályáját köralakúra tervezték, de a második rakétafokozatban fellépő pogó-hatás miatt ebből elnyújtott kör lett: ahelyett, hogy nagyjából azonos magasságba került volna, a földkörüli pályájának magassága a földfelszínhez képest 96 és 296 kilométer között váltakozott.”
A wikipedia szerint az Apollo 6-nak 190 kilométer magas körpályára kellett volna állnia, ehelyett 173 és 360 kilométer között váltakozott pályájának magassága.
Woodfill szerint, ha az Apollo 13 hasonló módon áll pályára, az elég rossz lett volna, de a legénység ebbe még nem halt volna bele. Ugyanakkor az Apollo 13-mal teljesen más volt a helyzet, mint az Apollo 6 esetében.
Az Apollo 6 ugyanis egy holdkomp-makettet vitt magával, aminek szerényebb volt a súlya, mint a valóságosnak - így annak is, amit az Apollo 13 cipelt az űrbe. Az Apollo 13 többlettömegével azonban a pogózás egycsapásra sokkal intenzívebb lett. Egy, a küldetésről készített jelentés szerint a hajtóművet 68 g terhelés mellett 16 hertz vibráció érte, ami 76 mm-rel eldeformálta a hajtóműkeretet.
Woodfill szerint, a középső hajtómű leállása kifejezetten jót tett a küldetésnek, ha ugyanis még egy-két másodperccel tovább üzemel, akkor a rezgéshullámok elpusztíthatták volna az egész űrhajót. „A hajtómű vízszintesen háromnegyed métereket ugrált, másodpercenként tizenhatszor: ezzel gyakorlatilag egy kéttonnás légkalapáccsá alakult, ami hatalmas erővel sújtott le a környező szerkezetre.”
De mi állította le a hajtóművet?
„Ez a mai napig nem teljesen tisztázott, de köze lehetett ahhoz, hogy megbolondult a hajtómű nyomásérzékelője, emiatt aztán túl alacsony nyomást észlelt a szenzor” – mondta Woodfill, aki átnyálazta a küldetésről készült jelentést, az azonban a kiváltó okok részletes elemzését nem tartalmazta.
„Habár a hajtóművet egy alacsony nyomást érzékelő szenzor állította le, a hajtómű rendesen működött. Az érzékelőnek semmi köze nem volt a pogózáshoz. Megmagyarázhatatlan okból, de olyasmi történt, mintha valami kiszívta volna a nyomást, emiatt aztán a szenzor leállította a hajtóművet. De azt senki nem tudja, hogy pontosan miért.”
Woodfill szerint azok, akik később tanulmányozták a felszállás közben kialakult helyzetet, elmondták, hogy összességében szerencse, hogy az érzékelő lekapcsolta a hajtóművet. „Valami közbeavatkozott, ami miatt leállt a hajtómű, mielőtt még utat vágott volna magának a törékeny üzemanyagtartályokhoz. Ha ez megtörténik, az minden bizonnyal darabokra szedte volna szét az Apollo 13 űrhajóját.”
A hajtómű szerencsés leállása ismét egy olyan fordulat volt, ami még itt a Földön megmentette a három űrhajós életét.
Juttasd el neved a Holdra! Holdjárónk, a Puli, már ezer forintos támogatás esetén magával viszi neved a Holdra, hogy az örök időkre ott maradjon! De a következő meteorbecsapódásig mindenképp. Ehhez csak be kell lépni a Kis Lépés Klub-ba, kisvállalkozásoknak pedig irány a Puli Indítóállás!
Apollo 1
2012.04.24. 09:30
Nehéz úgy beszélni az Apollo-program bármelyik „járatáról”, hogy ne említsük meg az Apollo 1 tűzesetét. Sokan úgy hiszik, hogy az Apollo-program talán sose járt volna sikerrel az Apollo 1 tragédiája nélkül, annyi azonban biztos, hogy Gus Grissom, Ed White és Roger Chaffee halála egészen biztosan hozzájárult ahhoz, hogy az Apollo 13 legénységének nem kellett meghalnia a világűrben. Így vélekedik Jerry Woodfill, a NASA mérnöke, aki szerint 13 oka van annak, amiért a három asztronauta túlélhette az életveszélyes kalandot.
"Mindig is úgy gondoltam, hogy a korai űrmissziók közül a legnagyobb bátorságra az első legénységnek volt szüksége. Legyen szó akár Al Shepardról, az Apollo 1 legénységéről vagy John Youngról és Bob Crippenről, az első űrsikló asztronautáiról, a mindenkori legnagyobb veszélyt egy új űrjármű első startja jelenti az űrbe. A tervezési vagy gyártási hibák miatt ugyanis az első út akár halálos is lehet" - állítja Jerry, a NASA nyugalmazott mérnöke.
1967. január 27-én az indítóálláson egy gyakorlatra került sor a legénységgel a fedélzeten, ez azonban tragédiába torkollott: rövidzárlat miatt tűz ütött ki az Apollo 1 parancsnoki egységében (ld. fenti kép). A kapszulában tiszta oxigén volt, emiatt a tűz gyorsan halálos méreteket öltött: a háromtagú személyzet elevenen megégett mielőtt ők, vagy a földi személyzet közül bárki kinyithatta volna a zsilipajtót. Habár soha nem azonosították be a tűz pontos keletkezési helyét, a wikipedia szerint a gyilkos rövidzárlat épp Grissom parancsnoki ülése mellett történt. A tragédia tervezési és építési hibák széles skálája miatt következhetett be az Apollo parancsnoki modul ezen korai verziójában. Az eset miatt az emberes küldetések 20 hónapig, a hiányosságok kijavításáig parkolópályára kerültek.
„Azt feltételezni, hogy a három bátor asztronauta elvesztése hozzájárult az Apollo 13 megmeneküléséhez szinte nevetséges, de a bizonyíték sokkoló. Grissom, White és Chaffee hozzájárulása az Apollo 13 megmentéséhez még inkább hősiesebbé teszi őket, mint amennyire amúgy is azok voltak, amikor életüket adták azért, hogy az ember eljusson a Holdra.”
Az egész helyzet ironiája összefügg az ominózus zsilipajtóval. Gus Grissomnak már volt egy halálközeli élménye a Mercury kapszulájában, amiben az óceánba való visszatérést követően kis híján meg is fulladt: a kapszula ugyanis elsüllyedt. Az incidens az Apollo zsilipajtajának áttervezéséhez vezetett - el akarták ugyanis kerülni a Liberty Bell 7-tel történt eset megismétlődését.
Sajnos ez egy olyan zsilipajtó megépítéséhez vezetett, amit az Apollo 1 legénységének halála után sikerült csak kinyitni. Mindazonáltal a körülmények úgy hozták, hogy Gus, Ed és Roger áldozata más, Holdra utazó legénység életét mentette meg.
A NASA ugyanis csak az Apollo 1 tragédiáját követően tért át a nem gyúlékony anyagok használatára, ezzel téve tűzbiztossá a jövőbeli Apollokat, valamint az indítóálláson várakozó űrhajó kabinjában tiszta oxigén helyett földfelszíni levegőkoktélt kevertek ki. Az Apollo 13 szempontjából életbevágó volt, hogy a rövidzárlatok megelőzése érdekében addigra már minden elektromos csatlakozót szigeteltek.
„Minden csatlakozót és drótot szigetelőanyaggal vontak be, ami ellenállt a nedvességnek. Ha az Apollok parancsnoki modulját és műszaki egységét nem tették volna tűzbiztossá, az Apollo 13 nagy valószínűséggel nem élhette volna túl a légkörbelépést. A hideg, nyirkos parancsnoki modul belsején az asztronauták által kilélegzett levegőből kicsapódott a pára: a vezérlőpanelek mögött is vízcseppek voltak.”
Woodfill szerint amikor az Apollo 13 parancsnoki modulját a légkörbelépés előtt aktiválták, a vízcseppektől az egész belseje lángba borult volna, ha nem lett volna tűzbiztos. A páracseppek azonnal rövidzárlatot okoztak volna a kapcsolótáblában és a huzalozásban.
Amerika soha nem szállhatott volna le a Holdra az Apollo 1 nélkül. Ha tűz ütött volna ki a Hold felé menet, az a holdraszállási szándékot is rövidre zárhatta volna. „Képzeljék csak el a világ rettenetét egy ilyen esetben, amint hallani a személyzet fájdalmas kiáltásait az űr mélyéből: Tűz ütött ki az űrhajón.”
Az Apollo 1 balesetét követően használt tűzbiztos technológia megelőzte ennek bekövetkezését az Apollo 13 fedélzetén, ez is kellett ahhoz, hogy a legénység túlélje a küldetést.
Háztáji Puli
Múlt hét csütörtökön és pénteken (április 19-20.) egyik geográfus csapattagunk is részt vett a NASA, az ESA és a DLR által szervezett berlini European Lunar Symposiumon. Deák Márton megkísérelte összefoglalni az eseményt. Íme: "Kábé 40 előadó gyűlt össze, többen megtévesztően Európán kívülről. David Kring az LPI egyik legkiválóbb kutatója, Gregory Schmidt, az NLSI egyik vezetője vagy Manabu Kato, a Kaguya küldetés egyik vezetője és Anton Sanin a Roszkozmosztól mind-mind remek előadásokat tartottak. A konferencia nagyon jól sikerült, esélyes hogy évente ismétlődő esemény legyen belőle.
Az eseményen egy külön szekció foglalkozott a GLXP ügyes-bajos dolgaival, ezen a csapatok is bemutatkozhattak. Mindannyiunknak egy kicsit meglepő módon hatalmas volt az érdeklődés, pedig a párhuzamosan futó szekcióban olyan konkurrens témák voltak napirenden, mint amilyen a holdi spektroszkópia és a plazmafizika.
Összesen négy csapat volt jelen, valamennyien európai kötődésűek is: a FREDNET, a Synergy Moon, a Team Italia, és mi. (Az első két csapat hivatalosan amerikai, de sok helyen ott vannak.)
A nemzetközi szakvélemény még mindig kétkedve néz a GLXP-re, de egyre többen veszik készpénznek azt, hogy legalább egy GLXP csapat eljuthat a Holdra.
Alex Hall, a GLXP főigazgatója és a többi csapat képviselője szerint másoknak is nagyjából az a gondjuk, mint nekünk: a pénzhiány. Néhányan ezen részben túlléptek (például a román Arca), de egyelőre senkinek sincs meg a megfelelő kerete a Holdra jutáshoz - így lehetséges szövetségesünknek, az Astroboticnak sem. Abból, hogy ettől nem rettennek vissza, nem nehéz kikövetkeztetni, hogy ők is a kis lépések elvét tették magukévá.
Alex szerint változások várhatók a GLXP-ben. A legfontosabb, hogy erősíteni akarják a csapatok közti kooperációt, mert az a tapasztalat, hogy nagy a leforgácsolódás - tényleges kiesés, vagy egyszerűen csak lemaradás képében. Egy másik fontos változás, a Mooncast lehetséges csökkenése. Élőképet tuti nem kell majd küldeni, de esélyes az is, hogy a 10-20 kbyte/sec-es adatforgalom elég lesz."
Juttasd el neved a Holdra! Holdjárónk, a Puli, már ezer forintos támogatás esetén magával viszi neved a Holdra, hogy az örök időkre ott maradjon! De a következő meteorbecsapódásig mindenképp. Ehhez csak be kell lépni a Kis Lépés Klub-ba, kisvállalkozásoknak pedig irány a Puli Indítóállás!




