Apollo 13: Odyseja przetrwania

Część I: Koniec rutyny

Aby zrozumieć, dlaczego Apollo 13 pozostaje najbardziej porywającą historią w dziejach eksploracji, trzeba najpierw zrozumieć ciszę kwietnia 1970 roku. Była to dziwna cisza – zrodzona nie z napięcia, lecz z nudy.

Niespełna rok po tym, jak Neil Armstrong i Buzz Aldrin przeszli po Morzu Spokoju, to, co niemożliwe, szybko stało się prozą życia. „Wyścig kosmiczny” sprawiał wrażenie gry, która została już wygrana. Związek Radziecki został pokonany, flaga wbita, a amerykańska opinia publiczna była gotowa zmienić kanał. Kiedy Apollo 13 wystartował 11 kwietnia 1970 roku o godzinie 13:13 czasu CST, nosił status lotu „rutynowego”.

Apatia była wyczuwalna. Główne sieci telewizyjne, kierując się algorytmami oglądalności tamtej epoki, uznały program telewizyjny nadawany przez załogę w czasie najlepszej oglądalności za niewystarczająco dramatyczny, by przerwać emisję The Doris Day Show. W pięćdziesiątej piątej godzinie misji dowódca Jim Lovell, pilot modułu dowodzenia Jack Swigert oraz pilot modułu księżycowego Fred Haise unosili się w swoim statku, transmitując relację na Ziemię. Lovell zakończył nadawanie, życząc wszystkim miłego wieczoru.

Nikt wtedy jeszcze nie wiedział, że kamery zostały wyłączone zaledwie kilka minut przed tym, jak statek kosmiczny zaczął umierać.

Misja miała stanowić przejście od pokazów inżynieryjnych do twardej nauki. Mottem na naszywce załogi było Ex Luna, Scientia – „Z Księżyca, wiedza”. Zmierzali w stronę wyżyny Fra Mauro, surowej, górzystej formacji, która miała skrywać tajemnice starożytnej historii geologicznej Księżyca. Nigdy jednak tam nie stanęli. Zamiast tego, Apollo 13 stał się najwyższym testem wytrzymałości programu, zmieniając wyprawę geologiczną w ostateczny dramat walki o przetrwanie.

Część II: Ludzka zmienna

Dramat Apollo 13 zaczął się na długo przed startem, podyktowany przez biologię i przypadek. To opowieść o tym, jak złożoność ludzkiego układu odpornościowego może zmienić bieg historii.

Oryginalna podstawowa załoga stanowiła zgrany zespół: Lovell, Haise i Ken Mattingly. Mattingly, pierwotny pilot modułu dowodzenia, był wirtuozem statku kosmicznego. Spędził setki godzin w symulatorach, trenując szczególnie pod kątem samotnych operacji orbitalnych, które miał prowadzić, podczas gdy Lovell i Haise przebywaliby na powierzchni. Znał okablowanie statku jak własną kieszeń.

Następnie, siedem dni przed startem, rezerwowy pilot modułu księżycowego, Charles Duke, zaraził się różyczką od swojego kilkuletniego dziecka. Przez wiele dni trenował z główną załogą, oddychając tym samym powietrzem. Do akcji wkroczyli lekarze lotniczy NASA. Ustalili, że Lovell i Haise są odporni, ponieważ przechodzili tę chorobę w dzieciństwie. Jednak Ken Mattingly nie posiadał przeciwciał.

Lekarze przedstawili kierownictwu NASA brutalne prawdopodobieństwo: jeśli Mattingly poleci, może dostać wysypki i gorączki, będąc samotnie w module dowodzenia krążącym wokół Księżyca. Gdyby stał się niezdolny do pracy podczas krytycznego manewru spotkania, nie byłby w stanie odebrać Lovella i Haise’a z powierzchni Księżyca. Był to scenariusz wyroku śmierci.

Decyzją, która zdruzgotała Mattingly'ego, został on odsunięty od lotu na zaledwie 72 godziny przed startem. Zastąpił go Jack Swigert, pilot rezerwowy. Swigert był 38-letnim kawalerem, byłym pilotem myśliwskim Air Force z wykształceniem w dziedzinie inżynierii mechanicznej. Był kompetentny, błyskotliwy i chętny do pracy, ale nie trenował jako część zintegrowanej jednostki z Lovellem i Haise’em pod kątem tego konkretnego przebiegu misji. Był „nowym gościem”, rzuconym na fotel z niewielką ilością czasu na psychologiczną adaptację.

Choć film z 1995 roku dramatyzuje tarcia między Swigertem a resztą załogi, zapisy rozmów ujawniają zespół, który zintegrował się z niezwykłym profesjonalizmem. Jednak ta zmiana uratowała misję w sposób, którego nikt nie mógł przewidzieć. Ken Mattingly pozostał na Ziemi. Kiedy statek uległ awarii, to właśnie Mattingly zamknął się w symulatorach w Houston, wykorzystując swoją intymną wiedzę o statku do opracowania procedur ratunkowych, które ostatecznie sprowadziły załogę do domu.

Część III: Maszyna i usterka

Aby pojąć katastrofę, należy przyjrzeć się sprzętowi. „Zestaw” Apollo był cudem redundancji, wieżowcem technologii.

• Saturn V: Najpotężniejsza maszyna, jaką kiedykolwiek zbudowano, generująca 7,6 miliona funtów ciągu.
• Moduł Dowodzenia (Odyssey): Statek-matka i pojazd powrotny.
• Moduł Księżycowy (Aquarius): Lądownik przypominający pająka.
• Moduł Serwisowy: Duży cylindryczny kadłub, który zawierał paliwo, główny silnik i systemy podtrzymywania życia.

Usterka kryła się głęboko wewnątrz modułu serwisowego, w zbiorniku tlenu nr 2.

Lata wcześniej ten konkretny zbiornik (numer seryjny 10024X-TA0009) został zainstalowany w Apollo 10, ale usunięto go w celu modyfikacji. Podczas demontażu pękł uchwyt dźwigu i zbiornik spadł z wysokości dwóch cali na podłogę fabryki. Wydawało się to drobnym wstrząsem, ale wewnątrz delikatny zespół rurki napełniającej został poluzowany.

Przenosimy się do roku 1970, na tygodnie przed startem Apollo 13. Podczas testu opróżniania zbiorników na wyrzutni obsługa naziemna nie mogła usunąć tlenu ze zbiornika z powodu tej uszkodzonej rurki. Aby to naprawić, zdecydowano się włączyć wewnętrzne grzałki zbiornika, by odparować tlen. Podłączono grzałki do naziemnych zasilaczy o napięciu 65 woltów.

Nie wiedzieli, że wewnętrzne przełączniki termostatyczne zbiornika były zaprojektowane tylko dla statkowego systemu prądu stałego o napięciu 28 woltów. Gdy uderzyło wysokie napięcie, styki przełączników zespawały się ze sobą. Przez osiem godzin grzałki pracowały w trybie ciągłym, piekąc wnętrze zbiornika w temperaturze ponad 1000°F (538°C). Gorąco było tak intensywne, że stopiło izolację teflonową z przewodów silnika wentylatora.

Kiedy zbiornik napełniono ciekłym tlenem przed lotem, te gołe, zwęglone przewody znajdowały się wewnątrz ciśnieniowego naczynia z czystym tlenem. Była to bomba zapalająca, czekająca na jedną iskierkę.

Część IV: Eksplozja

W 55. godzinie, 54. minucie i 53. sekundzie misji Centrum Kontroli Lotów poprosiło o rutynową procedurę. „13, mamy dla was jeszcze jedną rzecz, gdy znajdziecie chwilę. Chcielibyśmy, żebyście zamieszali w zbiornikach kriogenicznych”.

Zbiorniki zawierały papkowaty ciekły tlen, który miał tendencję do rozwarstwiania się; wentylatory były potrzebne do jego wymieszania, aby uzyskać dokładny odczyt ilości. Jack Swigert przełączył przełącznik.

Wewnątrz zbiornika nr 2 prąd popłynął do silników wentylatorów. Między odsłoniętymi przewodami przeskoczyła iskra. W środowisku stuprocentowego tlenu pozostała izolacja teflonowa natychmiast zajęła się ogniem. Ciśnienie gwałtownie wzrosło w ciągu milisekund. Zbiornik pękł, rozrywając aluminiowy panel boczny modułu serwisowego o długości 13 stóp z siłą granatu ręcznego.

Statkiem wstrząsnęło. Rozległ się alarm główny. „OK, Houston, mamy tu problem”, powiedział Swigert. Jego głos był opanowany, do głosu doszło wyszkolenie. „Tu Houston. Powtórz proszę”. „Houston, mieliśmy problem”, powtórzył Lovell. „Mamy spadek napięcia na szynie głównej B”.

Początkowo kontrolerzy lotu w Houston – dowodzeni przez legendarnego Gene’a Kranza – byli zdezorientowani. Widzieli niemożliwe odczyty. Systemy, które powinny być niezależne, zawodziły jednocześnie. Wyglądało to na błąd oprzyrządowania.

Wtedy Jim Lovell podpłynął do okna włazu i wyjrzał na zewnątrz. „Coś wyrzucamy... w przestrzeń kosmiczną”, zameldował.

Był to tlen ze zbiornika nr 1. Eksplozja albo uszkodziła przewody, albo spowodowała pęknięcie drugiego zbiornika. Załoga patrzyła, jak ich system podtrzymywania życia wycieka w próżnię. Bez tlenu ogniwa paliwowe (które łączyły tlen i wodór, by wytwarzać elektryczność) przestały działać. Bez prądu moduł dowodzenia Odyssey stawał się szybko wychładzającym się grobowcem.

Część V: Strategia szalupy ratunkowej

Gdy Odyssey umierała, załoga musiała dokonać desperackiej przeprowadzki. Porzucili statek-matkę i przepłynęli przez tunel cumowniczy do Aquariusa, modułu księżycowego.

LM został zaprojektowany, by wspierać dwóch ludzi przez dwa dni na powierzchni Księżyca. Teraz musiał utrzymać trzech ludzi przez cztery dni w mroźnej próżni głębokiego kosmosu. Nigdy nie miał latać samodzielnie, a co dopiero pchać masywny, martwy ciężar modułu dowodzenia i serwisowego przymocowanego do jego nosa.

Problem trajektorii: Apollo 13 nie znajdował się na kursie powrotnym na Ziemię. Był na trajektorii hybrydowej, by dotrzeć do miejsca lądowania Fra Mauro. Gdyby nic nie zrobili, minęliby Ziemię o 40 000 mil i dryfowali na orbicie okołosłonecznej na zawsze. Musieli zawrócić.

Użycie głównego silnika w uszkodzonym module serwisowym nie wchodziło w grę – jeśli eksplozja naruszyła przewody paliwowe lub dyszę silnika, jego zapłon mógłby rozerwać statek. Musieli użyć silnika lądownika (DPS) modułu księżycowego.

Inżynierowie w Houston musieli obliczyć manewr, który nigdy nie był ćwiczony. W 61. godzinie lotu załoga uruchomiła silnik DPS na 30 sekund. Ten manewr „trajektorii powrotnej swobodnej” wykorzystał grawitację Księżyca, by wyrzucić ich z powrotem w stronę Ziemi.

Jednak samo wejście na właściwą ścieżkę nie wystarczało. Musieli wrócić do domu szybciej, inaczej skończą im się ograniczone zapasy wody i prądu. Dwie godziny po okrążeniu niewidocznej strony Księżyca – ustanawiając rekord wysokości lotu człowieka, który pozostaje niepobity do dziś – ponownie uruchomili silnik. Ten manewr „PC+2” (pericyntion + 2 godziny) był idealny. Skrócił podróż o dziesięć godzin i wycelował w wodowanie na Oceanie Spokojnym.

Część VI: Długi zimny dryf

Podróż do domu była czterodniową gehenną pełną wyrzeczeń, charakteryzującą się trzema odrębnymi kryzysami: powietrza, zimna i nawigacji.

Skrzynka pocztowa: Kwadratowe kołki, okrągłe otwory: Najbardziej bezpośrednim zagrożeniem było uduszenie. Moduł księżycowy miał mnóstwo tlenu, ale nie potrafił oczyszczać powietrza z dwutlenku węgla (CO2) wydychanego przez mężczyzn. Okrągłe pochłaniacze z wodorotlenkiem litu (LiOH) w LM nasyciły się w ciągu 24 godzin. Poziom CO2 wzrósł do 15 mmHg. Przy takim stężeniu załoga stałaby się zdezorientowana, ospała i ostatecznie zmarłaby.

Moduł dowodzenia posiadał zapas świeżych pochłaniaczy LiOH, ale były one kwadratowe. Fizycznie nie pasowały do okrągłych gniazd w LM.

W Houston Dział Systemów Załogowych wysypał na stół stertę wyposażenia statku – plastikowe torby, kartonowe okładki z instrukcji lotu, węże od skafandrów i szarą taśmę naprawczą. Musieli wymyślić rozwiązanie w stylu MacGyvera. Zbudowali adapter, który wykorzystywał wąż od skafandra do zasysania powietrza przez kwadratowy pochłaniacz.

Centrum Kontroli Lotów podyktowało instrukcje załodze. „Weźcie plastikową torbę... użyjcie szarej taśmy...”. Załoga skonstruowała urządzenie, pieszczotliwie nazwane „Skrzynką pocztową”. Kiedy przykleili je na miejsce, poziom CO2 natychmiast spadł niemal do zera. Był to triumf amerykańskiej taśmy naprawczej.

Głębokie mrożenie: Aby oszczędzać akumulatory LM (które miały łącznie tylko 2181 amperogodzin), załoga wyłączyła niemal wszystko. Żadnego komputera, żadnego systemu naprowadzania, żadnego ogrzewania. Temperatura wewnątrz statku spadła do 38°F (3°C).

Skroplona para wodna moczyła ściany. Krople wody unosiły się w kabinie. Załoga nie miała ciężkiej odzieży – Lovell i Haise założyli buty księżycowe, ale Swigert ich nie miał. Próbowali spać w tunelu cumowniczym, tuląc się do siebie dla ciepła, ale zimno było przenikliwe. Brak snu zaczął odbijać się na ich funkcjach poznawczych.

Co gorsza, musieli racjonować wodę. Woda była potrzebna do chłodzenia elektroniki statku, więc ludzie zeszli na dalszy plan. Pili mniej niż sześć uncji dziennie. U Freda Haise’a rozwinęła się ciężka infekcja nerek i układu moczowego. Zanim dotarli do Ziemi, trząsł się z gorączki i cierpiał z bólu.

Nawigacja według Słońca: Eksplozja otoczyła statek chmurą odłamków. Tysiące błyszczących płatków zamrożonego tlenu i złotej folii leciały w formacji ze statkiem. To „konfetti” myliło czytnik gwiazd komputera nawigacyjnego – nie potrafił on odróżnić prawdziwych gwiazd od odłamków.

Przy ostatniej korekcie kursu załoga musiała ustawić statek ręcznie. Użyli jedynej gwiazdy, którą mogli z pewnością zidentyfikować: Słońca. Poprzez zrównanie krzyża w oknie z terminatorem Ziemi (linią między dniem a nocą), utrzymali właściwy kurs. Był to pokaz czystego, ręcznego pilotażu, nawiązujący do czasów żaglowców.

Część VII: Powrót i cisza radiowa

Gdy zaświtał 17 kwietnia, Ziemia wypełniła okno. Ale najniebezpieczniejsza faza dopiero się zaczynała. Moduł dowodzenia Odyssey był martwym, zamarzniętym kadłubem. Musiał zostać uruchomiony, aby poradzić sobie z powrotem w atmosferę.

Ken Mattingly spędził dni w symulatorze, tworząc listę kontrolną. Sekwencja była delikatna; jeśli pobraliby zbyt dużo prądu, akumulatory powrotne wyczerpałyby się i spadochrony nigdy by się nie otworzyły. Gdyby kondensacja wewnątrz panelu sterowania spowodowała zwarcie, komputer by się spalił.

Jack Swigert postępował zgodnie z listą Mattingly'ego. Przełączył przełączniki. Powłoka ochronna na płytkach drukowanych zatrzymała wilgoć. Odyssey ożyła.

Pożegnanie: Zanim uderzyli w atmosferę, musieli pozbyć się zbędnego ciężaru. Najpierw odrzucili moduł serwisowy. Gdy ten się oddalał, załoga w końcu zobaczyła uszkodzenia. „Brakuje całego boku tego statku”, wykrztusił Lovell. Panel został wyrwany od samej góry aż po dyszę silnika. To cud, że osłona termiczna nie pękła.

Następnie odrzucili Aquariusa. Moduł księżycowy, ich szalupa ratunkowa, nie posiadał osłony termicznej. „Żegnaj, Aquariusie, i dziękujemy”, nadało Centrum Kontroli Lotów. Statek, który ich uratował, spłonął w górnych warstwach atmosfery, niosąc mały generator jądrowy przeznaczony do eksperymentów księżycowych, który bezpiecznie spoczął w głębokim Rowie Tonga.

Cisza: Moduł dowodzenia uderzył w atmosferę z prędkością 25 000 mil na godzinę. Osłona termiczna ulegała ablacji w temperaturze 5000 stopni Fahrenheita, tworząc powłokę zjonizowanej plazmy wokół kapsuły. Plazma ta blokuje wszelkie fale radiowe.

Normalna przerwa w łączności podczas misji Apollo trwa trzy minuty. Ale Apollo 13 wchodził pod płytkim kątem, aby zminimalizować przeciążenia dla wyczerpanej załogi. Cisza się przeciągała. Minęły trzy minuty. Potem cztery.

W Centrum Kontroli Lotów cisza była dusząca. Gene Kranz stał przy swojej konsoli, paląc cygaro i wpatrując się w ekran. Czy osłona termiczna zawiodła? Czy spadochrony zamarzły?

W 4. minucie i 27. sekundzie przez trzaski przebił się głos. „OK, Joe”. To był Swigert.

Na głównym ekranie rozkwitły trzy piękne, pomarańczowo-białe spadochrony. Kapsuła wodowała na Oceanie Spokojnym, niecałe cztery mile od okrętu ratowniczego USS Iwo Jima. Odyseja dobiegła końca.

Część VIII: Dziedzictwo i filmy

Komisja Cortrighta, która badała wypadek, potwierdziła łańcuch błędów: upuszczony zbiornik, niedopasowanie napięcia, przeoczony wskaźnik temperatury. Dochodzenie doprowadziło do radykalnych zmian w misjach od Apollo 14 do 17. Dodano trzeci zbiornik tlenu. Usunięto wentylatory. Okablowanie umieszczono w osłonach ze stali nierdzewnej.

Jednak kulturowe dziedzictwo Apollo 13 jest prawdopodobnie silniejsze niż to techniczne. Przez dziesięciolecia misja była jedynie przypisem. Dopiero książka Lost Moon z 1994 roku autorstwa Jima Lovella i Jeffreya Klugera oraz późniejszy film Rona Howarda Apollo 13 z 1995 roku sprawiły, że świat naprawdę zrozumiał, co się wydarzyło.

Film z Tomem Hanksem, Edem Harrisem i Kevinem Baconem w rolach głównych jest w dużej mierze wierny faktom, choć dopuścił się pewnych swobód artystycznych.

• Konflikt: Film pokazuje kłócącą się i krzyczącą załogę. W rzeczywistości nagrania pokazują załogę, która była wręcz nienaturalnie spokojna. Wiedzieli, że panika zużywa tlen, a na taki luksus nie mogli sobie pozwolić.
• „Usterka”: Film przedstawia eksplozję następującą natychmiast po zamieszaniu. W rzeczywistości między przełączeniem przełącznika a wybuchem nastąpiło dezorientujące 90 sekund opóźnienia, co pogłębiło tajemnicę awarii.
• Cytat: Słynne zdanie „Houston, we have a problem” (Houston, mamy problem) to hollywoodzkie skrócenie rzeczywistej wymiany zdań: „Houston, we've had a problem” (Houston, mieliśmy problem).

Mimo tych poprawek, film utrwalił frazę „Failure is not an option” (Porażka nie wchodzi w grę) w leksykonie kulturowym (zdanie to wymyślili scenarzyści, choć idealnie oddawało filozofię Gene’a Kranza).

Część IX: Od Apollo do Artemis

Dziś, niemal 60 lat później, echa Apollo 13 są głośniejsze niż kiedykolwiek, gdy NASA przygotowuje się do powrotu na Księżyc w ramach programu Artemis. Lekcje wyciągnięte w 1970 roku bezpośrednio wpływają na sprzęt z roku 2026.

Artemis II i powrót swobodny: Nadchodząca misja Artemis II, mająca zabrać czworo astronautów wokół Księżyca, będzie przebiegać po trajektorii uderzająco podobnej do tej, którą zmuszony był lecieć Apollo 13. W przeciwieństwie do misji lądowania, Artemis II ma profil lotu „swobodnego powrotu”. Oznacza to, że po zakończeniu manewru wejścia na orbitę translunarną statek w naturalny sposób okrąży Księżyc i powróci na Ziemię dzięki grawitacji, nawet jeśli główny silnik zawiedzie. Wybór tej trajektorii jest bezpośrednim ukłonem w stronę protokołów bezpieczeństwa zatwierdzonych przez Lovella, Swigerta i Haise’a.

Orion kontra Apollo: Nowy statek kosmiczny Orion jest duchowym następcą modułu dowodzenia Apollo, ale został zbudowany z myślą o Apollo 13.

• Energia słoneczna: W przeciwieństwie do Apollo, który polegał na kapryśnych ogniwach paliwowych zasilanych tlenem, Orion wykorzystuje panele słoneczne. Jeśli w Orionie wybuchnie zbiornik tlenu, światła nie zgasną.
• Niezależne podtrzymywanie życia: System podtrzymywania życia w Orionie jest znacznie bardziej wytrzymały, wykorzystuje technologie obiegu zamkniętego pochodzące z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, co zmniejsza ryzyko „kryzysu CO2”, który nękał Aquariusa.

Odzyskiwanie silników: W dziwnym dopisku do tej historii, dziedzictwo ery Apollo zostało dosłownie wydobyte z głębin. W 2013 roku ekspedycja sfinansowana przez Jeffa Bezosa zlokalizowała i wydobyła silniki F-1 rakiet Saturn V z dna Oceanu Atlantyckiego. Wśród poskręcanego metalu odnaleziono numery seryjne. Konserwatorzy użyli tych samych danych z analizy naprężeń z dochodzenia po wypadku Apollo 13, aby zrozumieć, jak metal odkształcił się przy uderzeniu o wodę, co pomogło zachować te artefakty dla celów muzealnych.

Podsumowanie

Apollo 13 nie przywiózł żadnych skał księżycowych. Nie zatknął żadnych flag. W binarnej logice celów misji, była to porażka. Jednak historia ocenia to inaczej.

Pozostaje ona „udaną porażką”, dowodem na to, co się dzieje, gdy wysoko wykwalifikowani ludzie odmawiają poddania się okolicznościom. Odarła ona eksplorację kosmosu z blichtru i ukazała jej surowy, niebezpieczny rdzeń. Pokazała nam, że potrafimy budować rakiety latające do gwiazd, ale kiedy te rakiety się psują, potrafimy zbudować drogę do domu z kartonu, taśmy naprawczej i czystej odmowy poddania się śmierci.

Gdy ludzkość spogląda w stronę Marsa – podróży, w której nie ma trajektorii „swobodnego powrotu” ani szybkiej drogi do domu – lekcje z Apollo 13 są podręcznikiem przetrwania. Misja ta udowodniła, że najcenniejszym elementem każdego statku kosmicznego nie jest komputer ani silnik. Jest nim ludzki umysł.