Remarque: Pour célébrer le 40e anniversaire de la mission Apollo 13, pendant 13 jours, Space Magazine présentera «13 choses qui ont sauvé Apollo 13», discutant des différents points tournants de la mission avec l'ingénieur de la NASA Jerry Woodfill.
Lorsque l'équipage d'Apollo 13 a largué le module de service paralysé à l'approche de la Terre, il a vu l'étendue des dommages causés par l'explosion d'un réservoir d'oxygène. "Il manque tout un côté de ce vaisseau spatial!" Jim Lovell a transmis par radio à Mission Control, sa voix reflétant son incrédulité en voyant les dommages d'un panneau de 13 pieds soufflé du vaisseau spatial. Cependant, la situation aurait pu être plus désastreuse. Le bouclier thermique du module de commande a peut-être été endommagé. De plus, l'ingénieur de la NASA Jerry Woodfill a déclaré qu'au lieu de faire exploser le panneau, l'explosion aurait pu - et aurait peut-être dû - séparer le module de commande du module de service.
Des photos prises par l'équipage d'Apollo 13 après le largage du module de service en préparation de la rentrée du module de commande via le bouclier thermique ont révélé que non seulement le panneau manquait du côté de l'engin spatial - soufflé dans l'immensité de l'espace par la pression explosive de l'oxygène détonant - il y avait également des dommages à l'antenne Hi Gain, à droite du dessin du véhicule ci-dessus, indiquant que le panneau s'était catapulté dans l'espace, heurtant l'antenne. Ce que les images ne pouvaient pas montrer et ce que l'équipage d'Apollo 13 ne pouvait pas voir, c'était s'il y avait des dommages au bouclier thermique du module de commande.
"La conception structurelle de l'intérieur du module de service est qu'il a un long volume de tunnel ouvert au centre du module, environ 30 pouces par 13 pieds", a déclaré Woodfill. «Le tunnel ressemble beaucoup à une cheminée, de sorte que les gaz, les liquides ou les particules pourraient facilement s'y déplacer vers la cloche principale du moteur à droite et l'écran thermique à gauche. Le tunnel n'est pas scellé de sorte que la force explosive de l'oxygène brûlant du réservoir d'O2 éclaté 2 puisse s'échapper dans et autour du tunnel en direction à la fois de l'écran thermique et du moteur principal. »
Woodfill a déclaré que le contrôle de mission avait exprimé des inquiétudes concernant le fait que des éclats d'obus provenant du char explosif étaient entrés dans le tunnel et avaient peut-être finalement endommagé le bouclier thermique et le moteur principal. Le moteur principal n'était pas le plus gros problème, car l'équipage a pu utiliser le moteur de descente de l'atterrisseur lunaire. (voir notre article précédent, "Utilisation du LM pour la propulsion.") Mais il n'y avait qu'un seul bouclier thermique, et il devait fonctionner pour permettre à la capsule et à l'équipage de survivre à la rentrée ardente dans l'atmosphère terrestre.
Heureusement, il s'est avéré que le bouclier thermique n'était pas endommagé.
Mais presque miraculeusement, a déclaré Woodfill, le module de commande et le module de service sont restés connectés après l'explosion, tandis que la pression interne de l'explosion a propulsé le panneau extérieur dans l'espace.
"La force de fixation du panneau du module de service à la structure a nécessité une pression interne considérable de 24 livres par pouce carré pour le séparer du module de service", a déclaré Woodfill. «Une pression beaucoup plus faible était nécessaire pour séparer le module de commande avec son bouclier thermique du module de service, seulement 10 livres par pouce carré. On ne peut que spéculer sur la raison pour laquelle le panneau a explosé et la fixation de la capsule de l'équipage / du module de service est restée intacte. »
Comme il n'y a pas de pression d'air dans l'espace, a expliqué Woodfill, la force qui a maintenu les véhicules ensemble était la force de leurs attaches mécaniques.
"Deux pressions étaient à l'œuvre", a-t-il déclaré. «Chacun a tenté de surmonter les forces d'attachement respectives: la force qui a attaché le module de service à la capsule de commande et la force qui a attaché le panneau du module de service au module de service. Étant donné que la force de pression explosive de l'oxygène a été immédiatement appliquée avec une grande force au panneau, cette force écrasante devrait faire exploser ce panneau en dehors du véhicule, dépassant la force de fixation de 24 livres par pouce carré. Cependant, on pourrait s'attendre à ce que la ventilation de l'oxygène explosif résiduel dans le cadre du module de service dépasse la force de fixation entre les deux véhicules, les séparant. »
Pourtant, ce n'est pas le cas. Pourquoi?
"Apparemment, la présence de" tankage "et d'autres structures a atténué et dissipé le pic de pression soudain avant qu'il n'atteigne l'interface entre les véhicules", a déclaré Woodfill. «Cependant, si un éclat du réservoir O2 explosé 2 avait percé l'un des réservoirs adjacents, une explosion secondaire de l'un d'entre eux aurait probablement propagé à la fois l'explosion et l'accumulation de pression. Dans ce cas, les véhicules auraient certainement subi une séparation mortelle ou des dommages mortels au bouclier thermique.
Un éclat d'obus a fracturé la plomberie entre les réservoirs d'oxygène, ce qui a permis à l'oxygène de s'échapper du réservoir 1, provoquant la perte totale d'énergie dans le module de commande, car sans oxygène, les piles à combustible ne pourraient pas fonctionner.
Certains diront peut-être que la connexion du module de service au module de commande n’était pas importante - c’était tout de même un poids mort. Cependant, d'autres problèmes auraient pu se développer sans le module de service attaché, selon le rapport de défaillance d'Apollo 13. Le fait d'avoir exposé le bouclier thermique à de basses températures pendant une longue période aurait pu l'endommager et des problèmes thermiques internes du module de commande pourraient survenir si le module de service était largué trop tôt.
De plus, des problèmes de commandes de vol étaient anticipés si le module de commande n'était pas connecté.
La perte immédiate du module de service aurait entraîné une perte immédiate de la puissance résiduelle des piles à combustible pendant que l'équipage et le contrôle de mission se débattaient pour comprendre le problème. Cela aurait exigé une consommation d'énergie beaucoup plus importante sur ces batteries de secours dans la mesure où l'on se demande si la «charge d'entretien» ultérieure des batteries de l'atterrisseur aurait été suffisante pour la rentrée.
Bien sûr, puisque le module de service a été largué avant le retour de l'équipage (et le SM lui-même a ensuite brûlé dans l'atmosphère terrestre), personne ne pouvait faire aucune "analyse médico-légale" ou "autopsie" technique sur cette partie du vaisseau spatial.
"Pour moi, il est étonnant que, d'une part, le bouclier thermique n'ait pas été endommagé par l'explosion, et deux, la connexion qui pourrait résister à une pression plus élevée ait fini par exploser, tandis que la connexion plus faible est restée ensemble", a déclaré Woodfill.
Mais ce sont parmi les nombreuses choses qui ont sauvé Apollo 13.
Suivant: Partie 9: Quel réservoir a été endommagé
Articles précédents de la série «13 choses qui ont sauvé Apollo 13»:
introduction
Partie 3: La rougeole de Charlie Duke
Partie 4: Utilisation du LM pour la propulsion
Partie 5: Arrêt inexpliqué du moteur central Saturn V
Partie 7: Le feu d'Apollo 1
Aussi:
Jerry Woodfill répond à plus de questions des lecteurs sur Apollo 13 (partie 2)
Réponse finale de Jerry Woodfill aux questions d'Apollo 13 (partie 3)
