Nesreča Apollo 13 je pohabila vesoljsko plovilo in iz servisnih modulov izvlekla dva glavna rezervoarja za kisik. Toda preveč ogljikovega dioksida (CO2) je hitro postalo težava.
Lunarni modul, ki se je uporabljal kot rešilni čoln za posadko, je imel kanisteje litijevega hidroksida, da bi dva dni odstranjeval CO2 za dva moška, na krovu pa so bili trije moški, ki so v reševalnem čolnu LM preživeli štiri dni. Po dnevu in pol v LM je raven CO2 začela ogrožati življenje astronavtov in zvonila je alarme. CO2 je prišel iz izdihov astronavtov.
Nasin inženir Jerry Woodfill je pomagal zasnovati in nadzirati Apollo previdnostne in opozorilne sisteme. Eden od sistemov, ki ga je nadziral opozorilni sistem, je bil nadzor okolja.
Kot ogljikov monoksid je tudi ogljikov dioksid lahko tihi morilec - človeški čutili ga ne morejo zaznati in človeka lahko hitro premagajo. Woodfill in njegovi sodelavci so že zgodaj pri ocenjevanju opozorilnega sistema za nadzor nad okoljem spoznali pomen senzorja za CO2.
"Prisotnost tega potencialno smrtonosnega plina lahko zazna samo ena stvar - merilni instrument," je Woodfill povedal za Space Magazine. "Imel sem vznemirjajočo misel:" Če ne deluje, se nihče ne bi zavedal, da se posadka zaduši na lastnem dihu. "
Naloga senzorja je bila preprosto pretvoriti vsebnost ogljikovega dioksida v električno napetost, signal, ki se odda vsem, tako zemeljskim krmilnikom kot kabino.
"Moj sistem je imel dve kategoriji alarmov, ena, rumena lučka za previdnost, ko se astronavt lahko sklicuje na rezervni načrt, da bi se izognili katastrofalnemu dogodku, in druga, oranžna opozorilna opozorila o neposredni življenjski nevarnosti," je pojasnil Woodfill. »Ker se vsebnost CO2 na krovu počasi dviga, je alarmni sistem preprosto služil za svetovanje in previdnost posadke, naj menja filtre. Za to smo postavili prag ali "stopnjo izklopa" elektronike alarmnega sistema. "
In kmalu po eksploziji rezervoarja za kisik Apolla 13 je ocena sistemov za vzdrževanje življenja ugotovila, da sistem za odstranjevanje ogljikovega dioksida (luninega modula) v luninem modulu ne deluje. Sistemi v modulu Command in Lunar uporabljajo kaniste, napolnjene z litijevim hidroksidom, da absorbirajo CO2. Žal v LM, ki je bil zasnovan za dva moška dva dni, ni bilo mogoče uporabiti obilnih kanistrov v pohabljenem komandnem modulu, na krovu pa so bili trije moški, ki so v reševalnem čolnu LM preživeli štiri dni: CM je imel kvadratne kanistre LM pa je imel okrogle.
Kot je tako dobro opisal Jim Lovell v svoji knjigi "Izgubljena luna" in je pozneje podrobno predstavljen v filmu "Apollo 13", je skupina inženirjev pod vodstvom Ed Smylie, ki je razvila in preizkušala sisteme za podporo življenjski podpori NASA, zgradila CO2-filter, nameščen s pomočjo žirije, ki uporablja samo tisto, kar je bilo na vesoljskem plovilu, za pretvorbo obilnih kvadratnih filtrov v okrogel sistem LM. (Podrobnosti o sistemu in njegovem razvoju si lahko preberete v naši prejšnji seriji "13 stvari".)
Ni treba posebej poudarjati, da je imela zgodba srečen konec. Odbor za pregled nesreč Apollo 13 je poročal, da je Mission Control posadki dal nadaljnja navodila za pritrditev dodatnih kartuš, delni tlak ogljikovega dioksida pa je ostal do 2 mm Hg za preostanek potovanja po vrnitvi na Zemljo.
Toda zgodba o Jerryju Woodfillu in CO2 senzorju lahko služi tudi kot navdih vsem, ki se v svoji karieri počutijo razočarani, zlasti na področjih STEM (znanosti, tehnologije, inženiringa in matematike), ki menijo, da morda to, kar počnete, v resnici ni zadeva.
"Mislim, da so si skoraj vsi, ki so prišli v NASA, želeli biti astronavt ali direktor leta, in vedno sem se počutil, da je moja kariera zmanjšana zaradi dejstva, da nisem bil kontrolor leta ali astronavt ali celo inženir vodenja in navigacije," Woodfill je dejal. »Bil sem, kar se je imenovalo inženir instrumentacije. Drugi so rekli, da gre za takšno delo, ki je odveč. "
Woodfill je delal na kovinskih ploščah vesoljskih plovil, na katerih so bila stikala in merilniki. "Verjetno strojnemu inženirju takšno delo morda ne bo zdelo vznemirljivo," je dejal, "in če pomislim, sem nekoč študiral teorijo polja, kvantno elektroniko in druge vznemirljive discipline kot kandidat za elektrotehniko Rice."
Kasneje je bil še malo razočaran pogovor z drugim inženirjem. "Njegov komentar je bil:" Nihče ne želi biti inženir instrumentacije, "se je spomnil Woodfill," če bi mislil, da gre za slepo ulico, ki se ji je najbolje izogniti, če bi kdo želel biti napredovan. Zdelo se je, da se na instrumentacijo gleda kot na nekakšnega "služabnega uslužbenca", katerega delo je bilo servisiranje končnih uporabnikov, kot so radar, komunikacije, električna energija, celo usmerjevalni računalniki. Pravzaprav bi uporabniki lahko prav tako vključili instrumentacijo v svoje naprave. Potem ne bi bila potrebna samostojna skupina fantov. "
Toda po nekaj spremembah v upravljanju in delovni siji je Woodfill postal vodilni inženir projektnega previdnega in opozorilnega modula, pa tudi Lunarna previdnost in opozorilo - delo, za katerega meni, da ga nihče drug res ne želi.
Toda delo je prevzel z zamudo.
"Obiskal sem z ducatom ali več upravljavcev predmetov, ki jih je sistem za opozarjanje spremljal zaradi napake," je dejal Woodfill. Poklical je ekipo NASA-Grumman, da bi preučil, kako najbolje opozoriti na CO2 in druge grožnje. "Določiti smo morali, na kakšnem pragu naj alarmni sistem sproži alarm. Vse komponente morajo delovati, začenši s CO2 senzorjem. Signal mora od tam prehajati skozi oddajno elektroniko, ožičenje, na koncu doseže moj možgan opozorilni sistem, znan kot sklop elektronike za previdnost in opozorilo (CWEA). "
In tako je direktor urada Mission Engineering le nekaj ur po eksploziji na Apolonu 13 poklical Woodfill v svojo pisarno.
"Želel je razpravljati o mojem opozorilnem sistemu, ki zvoni alarme ogljikovega dioksida," je dejal Woodfill. "Razložil sem zgodbo in postavil pred njega umeritvene krivulje CO2 delnega tlačnega pretvornika, ki so mu pokazale, kaj nam ta instrumentna naprava govori o grožnji posadki."
Zdaj je tisto, kar je Woodfill nekoč menil za trivialno, povsem nujno za reševanje življenj posadke astronavtov Apollo 13. Da, instrumentacija je bila prav tako pomembna kot kateri koli napredni sistem na krovu poveljniške ladje ali lunarne zemlje.
"In mislil sem, da brez tega verjetno nihče ne bi vedel, da je posadka v resni nevarnosti," je dejal Woodfill, "kaj šele, kako bi jih rešili. Načrtovanje inštrumentov ni bila slaba izbira kariere! "
To je primer skupinskega truda, ki je rešil Apollo 13: da je bila oseba, ki je pred leti delala na pretvorniku, prav tako pomembna kot oseba, ki je iznašla iznajdljivo rešitev kanalizacijskega traku.
In bila je ena od dodatnih stvari, ki je rešila Apolon 13.
Dodatni članki v tej seriji:
4. del: Zgodnji vstop v deželo
