«Хьюстон, у нас проблемы» — эта фраза-мем была произнесена ровно 50 лет назад, в понедельник, 13 апреля 1970 года. На борту космического корабля лунной миссии «Аполлон-13» произошел взрыв. Троих астронавтов от Земли отделяли сотни тысяч километров, им грозила потеря кислорода и полное отключение электропитания. Однако благодаря человеческому гению и доле везения история из фильма-катастрофы превратилась в драму с элементами комедии — и со счастливым концом.
Вспоминаем самые интересные факты об одном из наиболее ярких космических приключений в истории Вселенной.
Наука не терпит суеверий. Тем не менее,13 апреля 1970 года (тогда тоже был понедельник) на пилотируемом космическом корабле «Аполлон-13», стартовавшем в 13.13 двумя днями ранее из Флориды, взорвался кислородный баллон. Позже выяснится, что к этому привели скрытые дефекты и нарушение правил эксплуатации оборудования.
Кислородные баки были изготовлены несколько лет назад компанией «Beech Aircraft» и однажды уже устанавливались на «Аполоне-10», но были демонтированы (для внесения некоторых изменений в конструкцию кислородных полок). Это оборудование, рассчитанное на напряжение 28 вольт на космическом корабле, систематически подключали к обычному напряжению на Земле — 65 В. В итоге выключатели нагревателей не размыкались должным образом и это приводило к нештатному разогреву до 538 °C, из-за чего произошло нарушение тефлоновой изоляции. Разогрев заметить было невозможно, так как датчик температуры имел предельную отметку 80 °F (27 °С).
Все эти «огрехи» были замечены лишь на этапе разбора ошибок уже после полета, а заодно всплыл еще один факт: при демонтаже баков с «Аполлона-10» рабочие не открутили один болт на кислородной полке и баки упали — с высоты 5 см. Заправочный штуцер одного из баков №2 оказался поврежден и во время испытаний не выпустил кислород в должном объеме, но это тоже не стало поводом отложить старт.
Череда мелких технических ошибок привела к тому, что «Апполон-13» отправился на Луну с «бомбой замедленного действия». Расплавившаяся тефлоновая изоляция, погруженная в жидкий кислород, ждала своей встречи с «детонатором» из оголенных медных проводов. И дождалась.
320 000 км отделяло астронавтов от Земли, 56 часов прошло после начала полета к Луне. Из американского ЦУПа пришло распоряжение размешать кислород в баках. Эта процедура обязательна, так как в полете кислород расслаивается на газ и жидкость, что приводит к неправильным показаниям на приборах. Прошло 16 секунд и астронавты услышали взрыв. 42-летний командир Джим Ловелл, отец четверых детей, сначала подумал, что это шутка. Ранее пилот Фред Хейз уже пугал команду, пользуясь тем, что при открытии клапана уравнивания давления воздуха между командным и лунным модулями раздается неожиданный громкий хлопок. Однако по лицу Фреда он быстро понял, что это не розыгрыш. Тогда у космонавтов мелькнула догадка о метеорите, врезавшемся в их корабль.
В случае пробоины экипажу грозила бы ужасная смерть: под воздействием космического вакуума их легкие были бы мгновенно повреждены, как это случается с дайверами, столкнувшимися с кессонной болезнью.
Ловелл проверил датчики кислородных баков и пришел в ужас: индикатор уровня в одном из кислородных баков показывал ноль, а стрелка на другом медленно ползла вниз. В тоже время в Хьюстоне в Центре управления полетами с экранов пропали показатели о жизненно важных функциях корабля. Понимая, что произошла серьезная авария, астронавты сообщили наземной команде: «Хьюстон, у нас проблема!». Эта фраза стала крылатой.
Когда в ЦУПе поняли, что происходит утечка кислорода, экипажу было приказано отключить топливные элементы №2 и №3, используя только топливный элемент №1. Фактически это означало, что никакого полета к Луне не будет: не хватит энергии.
«Мы были в 320 тысячах километров от Земли и знали, что полностью теряем кислород. Что последний топливный элемент скоро выключится и мы лишимся всего электропитания. Что прекратит работать вся силовая установка. Мы были в очень большой беде», — вспоминал командир корабля.
Когда в командном модуле — «Одиссее» — оставалось кислорода на 15 минут, экипажу было приказано перейти в лунный модуль — «Водолей». Он был разработан специально для двухдневной высадки на Луну и рассчитан на двух человек — запасов кислорода, воды и питания троим было недостаточно. К тому же, «Водолей» был сделан без теплозащиты и на нем нельзя было вернуться на Землю: легкая конструкция сгорела бы в слоях атмосферы. Поэтому это был лишь временный вариант спасения, но не избавление от смерти.
В ЦУПе спешно собралась команда «Тигр»: инженеры, физики, электрики — более сотни людей устроили мозговой штурм. Им предстояло провести сложные расчеты и решить невыполнимую на первый взгляд задачу: как вернуть на землю экипаж на умирающем космическом корабле, у которого вот-вот закончится электричество?
Трудные задачи сыпались одна за другой. Оси состыкованных модулей «Одиссей» и «Водолей» не совпадали, и нужно было срочно, прежде чем питание полностью отключится, проделать вычисления, чтобы перенести координаты из командного в лунный модуль, пересчитав данные для его оси. Иначе корабль мог попросту заблудится в космическом пространстве. Это тот случай, когда от математических способностей командира экипажа и его выдержки зависела жизнь всех троих. К счастью, ЦУП подтвердил правильность его расчетов.
Но одновременно стало ясно, что проблема не решена: полет до Земли займет не меньше трех дней, а батареи проработают максимум 45 часов. Пилот Фред Хейз произнес вслух, что они не смогут вернуться обратно. И почти то же самое сказали из ЦУПа: электроэнергия закончится раньше, чем они пролетят половину пути, а без электричества нельзя управлять кораблем. Миссия по спасению казалась в тот момент совершенно невыполнимой. Прихошлось выключить навигационное оборудование и все электричество, оставив только рацию, а заодно изменить курс на Землю, запланировав более короткий маршрут. Временами Ловеллу приходилось поправлять курс корабля буквально «на глаз», ориентируясь на солнце и Землю. На звезды он полагаться не мог, потому что за бортом летали появившиеся из-за взрыва осколки.
Специалисты NASA впоследствии признавались, что действовать в тот момент решительно им помог только что вышедший в прокат фильм «Потерянные» (Marooned) со схожим сюжетом. Инженер Арт Кампос был на премьере с коллегами всего за два часа до аварии и впоследствии говорил, что показанные кино-события непосредственно повлияли на ход их рассуждений и привели в итоге к правильному решению: оживить командный модуль, переделав всю электросхему.
«Почтовый ящик» — модификация системы поглощения углекислого газа в кабине лунного модуля. Патрон с гидроксидом лития из «Одиссея» в форме параллелепипеда закреплён рядом с гнёздами для цилиндрических патронов «Водолея».
По сюжету «Потерянных» трое астронавтов оказались в западне с ограниченным запасом кислорода и вышедшим из строя оборудованием. У астронавтов «Аполлона-13» также повысился углекислый газ до критической отметки и им, как и героям фильма, пришлось проявить фантазию и использовать оборудование не по назначению: в частности,
принести и подключить квадратные поглотители CO2 из командного блока в круглые гнезда лунного модуля, закрепив их с помощью скотча и пакетов. (кстати, в английском языке есть соответствующая идиома «square peg in a round hole» — квадратный штырь в круглом отверстии).
Команда «Тигр», как и киношные ученые, разработала план зарядки аварийных батарей на «Одиссее» и провела тестирование в наземных условиях. В итоге инженеры-электрики сделали невозможное: нашли провод, соединявший лунный и командный модуль, и путем переключения огромного количества предохранителей направили энергию обратно в «Одиссей» и включили зарядное устройство батарей. Сначала это сделали ученые на Земле, затем успешно повторили астронавты в космосе.
Вернувшись на «Одиссей», Джим Ловелл, Джек Суайгерт и Фред Хейз могли, наконец, немного успокоиться и помечтать, что и впрямь вернутся домой. Но когда они отстыковали неработающий служебный модуль, то впервые увидели на нем огромные пробоины, вызванные взрывом. Только тогда они поняли масштаб разрушений и стали беспокоится о том, смогут ли пройти в целости через атмосферу Земли? Температура при спуске может доходить до 3000 °C, а что если в их модуле тоже есть брешь? Тогда огненной смерти не избежать. Впрочем, никакого плана Б не было. Поэтому они с сожалением отцепили лунный модуль, поблагодарили его за спасение и приготовились к спуску на Землю.
В это время кто-то из инженеров ЦУПа в Хьюстоне изготовил
копию счета на сумму 317 421 долларов 24 цента. Его якобы выставил производитель «Водолея» производителю «Одиссея» за «эвакуацию транспортного средства, подзарядку аккумуляторов в дороге при помощи кабелей клиента, заправку кислородом; проживание в номере на двоих (без телевизора, с кондиционером и радио) американской планировки с великолепным видом, предоплата, плюс дополнительный гость на ночь; хранение багажа, чаевые; скидка для государственных служащих — 20 %».
Приписка гласила: «Отъезд из лунного модуля не позднее полудня пятницы; проживание после этого срока не гарантируется», и особая пометка — «плата за сохранение настоящего счета в тайне». Эта шутка помогала команде «Тигра» снимать накопившийся стресс и волнительное ожидание.
Астронавтам предстояло пройти самый опасный этап полета. Войти в земную атмосферу безопасно можно только под определенным углом. Если траектория слишком крутая, корабль сгорит. Если слишком пологая, отскочит от земной атмосферы, как камень от воды. Приближаясь к Земле, астронавты не знали, исправна ли тепловая защита, откроются ли тормозные парашюты или они разобьются о поверхность Тихого океана на глазах у миллиона телезрителей, которые следили за их возвращением в режиме реального времени?
Фотография повреждённого двигательного отсека «Аполлона-13», сделанная после его отделения
«Я думал о семье. Моя жена увидела бы, как командный модуль врезается в океан на скорости около 340 м/с», — признавался впоследствии Джим Ловелл.
В момент пролета атмосферы рация не работала и сотрудники в Хьюстоне не могли знать, все ли в порядке. Прошло три минуты, а сигнала не было, затем еще минута. В ЦУПе царило отчаянное молчание. Когда же они увидели космический аппарат на трех парашютах, опускающийся на воду, многие заплакали от счастья. Но еще счастливее были те, кто приземлился.
После этого происшествия НАСА провело расследование и внесло изменения в конструкцию своих космических аппаратов, добавив на борт дополнительные кислородные баки и запасы воды. Ни один из астронавтов «Аполлона-13» больше не полетел в космос. Да и кто бы после этого полетел? Двое из троих участников полета живы и поныне — Джиму Ловеллу сейчас 92 года, Фреду Хейзу 86 лет, их товарищ по команде Джек Суайгерт умер в 1982 году от лейкоза.
Текст: Евгения Шмелева
Цифровое Телевидение
телеканалы «Наука», «Т24»
