En trasig kabel och en vibrerande gimbal: Hårdvaruchansningarna under Apollo 16

Historia
Femtiofyra år efter Apollo 16 förblir uppdraget ett skolexempel på hur institutionell riskaptit dikterar det vetenskapliga resultatet.

En reservmotor för gimbalen på kommandomodulens huvudmotor oscillerade kraftigt. Under sex timmar den 20 april 1972 satt John Young och Charlie Duke i månlandaren Orion och väntade på att kontrollcentralen skulle avbryta landningen. Enligt NASAs strikta flygregler innebar en felande redundant motor i månbana att uppdraget automatiskt skulle avbrytas.

Att landa på månen är en förhandling med banmekanik, men att gå vidare med en komprometterad motor var ett kalkylerat avsteg från protokollet. Apollo 16 landade ändå. Femtiofyra år senare framstår uppdraget som ett brutalt stresstest av 1970-talets hårdvara och som en påminnelse om en institutionell riskaptit som helt enkelt inte längre existerar inom modern flyg- och rymdupphandling.

Descartes-målet

Besättningen siktade på Descartes-högländerna, en karg, bergig region som skilde sig markant från de platta basaltiska slätter som tidigare uppdrag besökt. Forskare var övertygade om att kullarna vid Cayley Plains och Descartes-formationen hade bildats av tjocka, trögflytande lavaströmmar, i likhet med de vulkaniska landskapen i Anderna. Uppdraget var att finna månens vulkaniska kärna.

För att lyckas med det var besättningen tvungen att överleva tre dagar i en kabin stor som en garderob och pressa sitt Lunar Roving Vehicle till dess mekaniska gränser. Under tre ytexkursioner på totalt 20 timmar körde de 16 miles. De kartlade de branta sluttningarna på Stone Mountain och körde längs kanterna på North Ray-kratern, hela tiden utanför marginalerna för säker återhämtning.

Snubbeltrådar och trasiga rymddräkter

Verkligheten inom lunär fältgeologi är sällan elegant. Uppdragets mest kritiska vetenskapliga misslyckande var helt mänskligt. När Young manövrerade i sin otympliga, trycksatta dräkt fastnade han med kängan i kabeln till värmeflödesexperimentet.

Ledningen gick av omedelbart. Månader av vetenskaplig planering och precisionsingenjörskonst gick förlorade på grund av ett enda felsteg. Det var en brutal påminnelse om det sköra gränssnittet mellan mänskliga operatörer och känslig telemetrihårdvara.

Duke, vid 36 års ålder den yngsta personen som gått på månen, var nära att lägga till ett fatalt tekniskt haveri till listan. I ett försök att göra ett högt hopp för tv-kamerorna tappade han balansen och föll baklänges direkt på sitt livsuppehållande system. Om dräktens tryckkärl eller syretillförsel hade brustit skulle han ha kvävts på några sekunder.

Att kartlägga marken från omloppsbana

Medan Young och Duke navigerade i måndammet skötte Ken Mattingly en uppsättning kartläggningssensorer från omloppsbana i kommandomodulen Casper. Mattingly hade tillbringat två år med att vänta på detta uppdrag; han hade blivit borttagen från besättningen på Apollo 13 bara 72 timmar före uppskjutning på grund av exponering för mässling.

På ytan satte besättningen upp Far Ultraviolet Camera/Spectrograph, utvecklad av astrofysikern George Carruthers. Den fungerade som det första riktiga astronomiska observatoriet på en annan värld. Instrumentet fångade jordens geokorona och avlägsna stjärnor i våglängder som helt blockeras av vår egen atmosfär, vilket bevisade den kommersiella och vetenskapliga bärkraften hos mån-baserade observationer.

En krympande riskaptit

Trots avslitna kablar och incidenter lyckades Apollo 16 få med sig 95,7 kilogram sten som till slut skulle vända upp och ner på forskarvärlden. Men det geopolitiska fönster som finansierade denna hårdvara höll snabbt på att stängas. När Young och Duke återvände hade allmänheten drabbats av "måntrötthet", och det nationella fokuset hade skiftat mot Vietnamkriget och efterdyningarna av Watergate.

Nixon-administrationen, som navigerade i en avkylande ekonomi, hade redan ställt in de tre sista Apollo-uppdragen. Det är den sortens snabba, högrisk-utrullning av hårdvara som moderna rymdorganisationer – särskilt en ESA som för närvarande tyngs av förseningar för Ariane 6 och riskfyllda upphandlingsstrategier – bara kan se tillbaka på med en blandning av avund och fasa.

Idag skulle en oscillerande gimbalmotor utlösa en flerårig utredning och lamslå en leveranskedja. År 1972 var det bara en sex timmar lång fördröjning innan de landade i högländerna.

Readers

Readers Questions Answered

Q Varför var landningen av Apollo 16 nära att avbrytas innan besättningen nådde månens yta?
A Nedstigningen fördröjdes i sex timmar eftersom en reservmotor för kardanupphängningen på kommandomodulens huvudmotor började oscillera okontrollerat. Enligt dåtidens standardregler för NASA-flygningar skulle ett fel i detta redundanta system ha utlöst ett automatiskt avbrott av uppdraget. Flygledningen valde dock att kringgå protokollet och fortsätta med landningen trots den kompromitterade hårdvaran, vilket demonstrerade en hög institutionell riskaptit för att säkerställa att uppdraget nådde Descartes Highlands.
Q Vad var det primära geologiska målet för Apollo 16-uppdraget?
A Uppdraget var inriktat på Descartes Highlands, en oländig bergig region, baserat på den vetenskapliga teorin att området bildats av tjocka, viskösa lavaströmmar liknande dem som finns i Anderna. Besättningen fick i uppdrag att finna bevis för månens vulkaniska kärna. För att uppnå detta använde de månbilen (Lunar Roving Vehicle) för att korsa 16 miles av terräng, inklusive de branta sluttningarna vid Stone Mountain och kanterna på North Ray-kratern.
Q Hur påverkade den mänskliga faktorn de vetenskapliga experimenten på månens yta?
A Det mest betydande vetenskapliga misslyckandet inträffade när John Young fastnade med kängan i en kabel medan han manövrerade i sin otympliga tryckdräkt. Kabeln till värmeflödesexperimentet gick av omedelbart, vilket permanent satte hårdvaran ur funktion. Denna olycka fungerade som en skarp påminnelse om det sköra gränssnittet mellan mänskliga operatörer och känslig telemetri, och bevisade att år av ingenjörsarbete och planering kunde gå om intet genom ett enda felsteg i måndammet.
Q Vilket unikt astronomiskt verktyg använde Apollo 16 på månen?
A Besättningen placerade ut en fjärran ultraviolett kamera/spektrograf, designad av astrofysikern George Carruthers, som fungerade som det första riktiga astronomiska observatoriet på en annan värld. Instrumentet fångade bilder av jordens geokorona och avlägsna stjärnor i ultravioletta våglängder som normalt blockeras av jordens atmosfär. Framgången bevisade genomförbarheten av månbaserad observation och gav vetenskapliga data som inte kunde erhållas från något markbaserat teleskop vid den tiden.

Have a question about this article?

Questions are reviewed before publishing. We'll answer the best ones!

Comments

No comments yet. Be the first!