5年前の「アポロ13号を救った13のこと」に関する最初のシリーズでは、最初に議論したのは爆発のタイミングでした。 NASAエンジニアのジェリーウッドフィルが私たちに言ったように、もし戦車が破裂し、乗組員が試練を乗り切ろうとしていたなら、爆発はもっと良い時期には起こらなかっただろう。
ミッションの初期の爆発（アポロ13号が地球の軌道を離れた後に発生したと想定）は、地球に戻るまでの距離と時間が非常に長く、十分な電力、水、酸素がなかったことを意味します。生き残るために乗組員。その後の爆発は、おそらく宇宙飛行士のジム・ロヴェルとフレッド・ヘイズがすでに月面に降下していて、3人の乗員全員が月着陸船を救命ボートとして使用することができなかったでしょう。さらに、2つの宇宙船はドッキングできなかった可能性が高く、降下ステージの消耗品（バッテリー、酸素など）がなければ、実りのない努力でした。
さて、その後のシリーズ「アポロ13を救った13 MORE Things」の最初の記事では、そのタイミングを再検討しますが、爆発が発生した理由と、それが救助にどのように影響したかについて詳しく見ていきます。乗組員の。答えは、酸素タンク2の圧力センサーの故障であり、爆発を引き起こしたタンク内の絶縁されていないワイヤーとは無関係の問題です。
アポロ13号の話に詳しい人のほとんどは爆発の原因に精通しており、後にラングレー研究センターの所長であるエドガー・コーライトが率いる事故調査委員会によって決定されます。
タンクはアポロ13号の飛行の5年前に落とされていましたが、酸素タンクのベントチューブがずれていると気づいた人はいませんでした。 1970年3月16日にカウントダウンデモテスト（CDDT）が実施され、アポロ13号機が発射台のサターンVロケットの上に座っている間にすべてのシステムがテストされた後、冷たい液体酸素は酸素タンク2から空になりませんでした。その欠陥のあるベントパイプ。
通常のアプローチは、気体酸素を使用して、液体酸素をベントパイプを通してタンクから押し出すことでした。それが機能していなかったため、技術者は液体酸素を空にする最も簡単で迅速な方法は、タンク内のヒーターを使用してそれを蒸発させることであると判断しました。
「各酸素タンクにはヒーターとパドルホイールファンがありました」とWoodfill氏は説明します。 「ヒーターとファン（攪拌）デバイスは、冷たい液体02の一部がより高圧の02ガスに変わり、燃料電池に流れ込むのを促しました。ヒーターに電力が供給されるたびに、クライオスターラーとしても知られるファンに電力が供給されました。ファンは液体02を攪拌して、密度が均一に一定であることを確認しました。」
ヒーターが過度に熱くなるのを防ぐために、リレーと呼ばれるスイッチのようなデバイスは、温度が80度Fを超えるとヒーターの電源をオフにしました。また、温度が80度Fを超えると、技術者が監視できる温度ゲージがありました。
元のアポロ宇宙船は28ボルトの電力で動作しましたが、1967年のアポロ1の発射台での発砲後、アポロ宇宙船の電気システムは、外部の地上試験装置から65ボルトを処理するように変更されました。残念なことに、タンクのメーカーであるブナはこのタンクの交換に失敗し、ヒーターの安全スイッチはまだ28ボルトで作動するように設定されていました。
「ヒーターの電源を入れてタンクをベントすると、タンクの温度が華氏80度（27℃）を超えたときにスイッチが電源をオフにできないように、より高い電圧がリレーの接点を「溶断」しました。
さらに、地上のテストパネルの温度ゲージは華氏88度（29.5 C）までしか上昇しなかったため、この過度の熱に気づいた人はいませんでした。
「その結果」とWoodfill氏は言います。「ヒーターとそれに電力を供給するワイヤーは、約1000度F（538°C）の推定温度に達しました。ヒーターワイヤー上のテフロン断熱材を溶かして、それらの一部をむき出しのままにするほど高温です。 。裸のワイヤーは、液体酸素に浸されていたため、短絡や爆発の可能性を意味していました。」
ウッドフィル氏によると、タンクは落下しており、ヒーターの設計は65ボルト動作用に更新されていなかったため、このタンクは仮想爆弾でした。これらのヒーターに電力を供給してタンクの液体酸素を攪拌すると、爆発が発生する可能性がありました。
55:54:53ミッション経過時間（MET）で、乗組員は酸素タンクの攪拌を行うように求められました。その後、酸素タンク2の損傷したワイヤーが短絡し、断熱材が点火しました。結果として生じた火災により、圧力がその公称1,000 psi（7 MPa）の限界を超えて急速に増加し、タンクまたはタンクドームのいずれかが故障しました。
しかし、酸素タンク2の量センサーに戻ります。理由はまだ理解されていませんが、アポロ13号の飛行の初期の段階でセンサーが故障しました。発売前は、Tank 2の量センサーは車載テレメトリシステムによって監視されていたため、完全に機能していたようです。
「宇宙でのその調査の失敗は、おそらく、アポロ13号の乗組員が住んでいた最も重要な理由です」とウッドフィルは言った。
Woodfillがその主張をする理由の説明は次のとおりです。
ウッドフィルによるアポロ13号の調査によると、標準操作手順（SOP）では、ミッションコントロールが約24時間ごとにクライオの攪拌を要求していました。アポロ13号のミッションでは、最初の撹拌がミッションの約24時間後に行われました（23:20:23 MET）。通常、次のクライオ撹拌は24時間後まで呼び出されません。ヒーター-クライオ攪拌手順は、O2層化をなくすことにより、量ゲージの精度とシステムの適切な動作を保証するために行われました。攪拌すると、液体酸素がより均一になり、層状にならないため、センサーはより正確に読み取ります。最初の攪拌の後、87％の残存酸素量が示されました。次の攪拌は約1日後、約46:40 METでした。
この2回目のヒーター-クライオ攪拌時に、酸素タンク2の量センサーが故障しました。調査委員会による使命後の分析は、故障が裸のヒーター線に関連していないことを示しました。
酸素タンク2の量を監視する能力の喪失により、乗組員への無線へのミッションコントロールが発生しました：「（量センサーが故障したため）、02の量を測定するために、6時間ごとにクライオをかき回すように要求します。タンク2.」
しかし、Mission Controlは、53時間METではなく、47：54：50 METに、さらに51:07:41に別の攪拌を要求することにより、タンク2の状況の分析を実行することを選択しました。他の酸素タンク、タンク1は低圧を示したため、両方のタンクは55:53で攪拌されました。
「発売以来の攪拌数を数えなさい」とウッドフィルは言った。 「1。 23：20：23、2。46：40、3。47：54：50、4。51：07：44、5。55:53。これらのむき出しのヒーター線に電流を5回適用しました。最後の3つは、72時間ではなく、わずか8時間で発生しました。タンク2の量プローブが脅かされずに故障せず、O2タンク1の圧力が低いことがなければ、これは当てはまりませんでした。」
Woodfill氏は、ハードウェア障害を分析したことがある人なら誰でも、欠陥のあるコンポーネントが動作する間隔が頻繁で短いほど、最終的な障害が早まることを理解していると説明しました。 NASAは、このアプローチを使用して、何百もの電気システムのストレステストを実行します。短い間隔でより頻繁に電源を投入すると、欠陥のあるシステムがより早く故障するようになります。
5回目のヒーター-クライオ撹拌後の酸素タンク2の短絡により、Apollo 13の酸素タンク2が爆発しました。通常の撹拌シーケンスが24時間間隔で実行され、5回目の撹拌後に爆発が発生しました。月のモジュールである救命ボートが利用できなくなった後に発生しました。
「私は、量センサーの誤動作は偶然であり、着陸船が災害時に存在し、完全に燃料が供給されることを保証したと主張します」とウッドフィルは言った。
24時間の期間で5回のヒーター作動は、120時間のMETになります。
「月着陸船は、ミッションに103.5時間で月に向けて出発したでしょう」とウッドフィルは言った。 「ミッションの120時間後、ロヴェルとハイズの乗組員は8時間前に最初の月の散歩を完了していたので、睡眠時間から目覚めたでしょう。彼らはジャックスウィガートやミッションコントロールから、月を周回している母船に何かがおかしいという緊急の電話を受けました。」
さらに、ウッドフィルは、スウィガートの船の問題の分析は、月面に彼の2人の乗組員がいないために曇っている可能性が高いと推測しました。 Mission Controlに追加された問題は、コマンド船が月の後ろに行くたびに通信が中断され、テレメトリーが中断され、失敗の分析に非常に重要でした。それが明らかになると、極低温システムは酸素、水、および電力を生成しなくなり、これらのコマンドモジュールの緊急用バッテリーが作動します。たぶん、Mission Controlは月着陸船の中止を以前に命じたでしょうが、もちろんそれは無駄でした。小さな着陸船の上昇ステージがランデブーし、枯渇したCMとドッキングした場合、降下ステージの消耗品をサポートするすべての生命は月に残ります。
「悪夢は、アポロ13号の乗組員が家族や友人に最後の別れを告げることになるでしょう」とウッドフィルは言った。 「どのように終わりが訪れたのかを推測することしかできない。」
そして、おそらく非常に長い間、アポロ14、15、16、17はなかったでしょう。
ウッドフィルが検討した爆発のタイミングのもう1つの側面は、発射台でタンクが爆発しなかったのはなぜですか？
3月16日のCDDTの後、追加の「パワーアップ」またはテストは計画されていませんでした。ただし、リリース前の再検証が実行されることは珍しくありません。
「数週間前のカウントダウンデモンストレーションテスト（CDDT）の後にクライオタンクから酸素を空にするために非標準的な方法で使用されていたため、こうした再チェックの1つはこれらのヒーター回路であった可能性があります」とWoodfill氏は述べています。 「そのようなやり直しは、無数の理由でしばしば発生します。アポロ13号では、システムが危険にさらされているにもかかわらず、機体が安全に月に向かうまで何も起こりませんでした。」
しかしながら、クライオ攪拌を含むそのような定期的な再テストは、無意識のうちにロケット、サポート担当者、または宇宙飛行士の乗組員を危険にさらしたでしょう。
または、量センサーが地上で故障した場合、おそらくMission ControlとApollo 13の乗組員が行ったのと同じ種類のトラブルシューティングがKSCの地上チームによって実行されたでしょう。
その時点でセンサーが故障していたら、デバイスのトラブルシューティングを行うために一連のヒーター作動/攪拌が実行されていたはずです。
「もちろん、結果は発射後ほぼ55時間55分で同じ種類の爆発になったでしょう」とWoodfillは言いました。 「地上では、乗組員が打ち上げを待つ間にトラブルシューティングが行われていれば、アポロ13号の爆発でロヴェルと乗組員の命が奪われた可能性があります。」
打ち上げ前の数日間にいくつかのヒーターの作動/攪拌でトラブルシューティングが以前に行われていた場合、ウッドフィル氏は次のように述べています。「恐らく数千人の献身的なケネディ宇宙センターの航空宇宙労働者が勇敢に問題を解決します。そしてそびえ立つ36階建ての土星5は、1957年12月にアメリカのヴァンガードロケットが消滅したことを連想させる火の玉の中で地球に向かって崩壊しました。」
「はい、酸素タンク2の量センサーが発射台で故障しなかったが、飛行の早い段階で故障したという事実は、アポロ13号を救った追加の要因の1つでした。」
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パート4：着陸船への早期参入
