Opisywałem niedawno przypadki radzieckich katastrof w trakcie wyścigu kosmicznego. Wspomniałem też już kiedyś, że Amerykanie swoją dawkę katastrof również zaliczyli. Jednak większość z nich dotyczyła sprzętu, a nie ludzi – loty załogowe nie doprowadzały do śmierci załogi, choć czasem było blisko. Aż do tragicznej historii Apollo 1…
Kompromisy po amerykańsku
Przede wszystkim warto sobie zadać pytanie, dlaczego amerykański program kosmiczny był bezpieczniejszy od radzieckiego. Odpowiedź jest dość prosta – w przeciwieństwie do sowietów, Amerykanie musieli liczyć się z opinią publiczną. W związku z tym nie mogli sobie pozwolić na duże straty wśród astronautów. Ci zostali zaprezentowani oficjalnie, w świetle reflektorów, i byli kimś w rodzaju celebrytów. Dlatego też Amerykanie dużo bardziej od Rosjan stawiali na ćwiczenia czy bezzałogowe loty próbne – co zresztą kosztowało ich palmę pierwszeństwa przy wysłaniu pierwszego człowieka w kosmos. Jednak z drugiej strony wciąż czuli pośpiech. Związany był on nie tylko z tym, żeby po prostu prześcignąć Związek Radziecki. Ich celem było także wypełnić zadanie postawione przez NASA przez prezydenta Kennedy’ego: wysłać człowieka na Księżyc nim skończy się siódma dekada XX wieku. Musieli więc szukać kompromisu pomiędzy bezpieczeństwem a szybkością. I choć ogólnie wychodziło im to nieźle, to pojawiały się również problemy.
Apollo 1
Program Apollo był trzecim amerykańskim programem lotów załogowych. Po jednoosobowych misjach Mercury i dwuosobowych Gemini przyszedł czas na załogi trzyosobowe. Jak już pisałem w jednym z wcześniejszych odcinków, idea misji polegała na tym, żeby na orbitę Księżyca jednym startem rakiety wysłać moduł dowodzenia wraz z modułem serwisowym. Wysyłano też lądownik księżycowy – stosunkowo mały statek kosmiczny, który dowiezie astronautów z orbity na powierzchnię Srebrnego Globu i z powrotem. Żeby to wszystko naraz mogło opuścić studnię grawitacyjną Ziemi zbudowano największą rakietę w historii1I do dziś nie powstała żadna większa, Saturn V. Na jej szczycie zamontowano moduł dowodzenia, a nad nim dodatkową, niewielką rakietę mającą za zadanie umożliwić astronautom ucieczkę, gdyby główna rakieta uległa uszkodzeniu w czasie lotu. Miała ona po prostu pozwolić modułowi załogowemu na szybką ucieczkę na bezpieczną odległość.
Przed misją, w trakcie której miało się odbyć faktyczne lądowanie, zaplanowano szereg misji “próbnych”, mających za zadanie przetestowanie kolejnych elementów układanki. Od dłuższych pobytów na orbicie Ziemi, przez lot na orbitę Księżyca i powrót, aż po próbę generalną lądowania. W trakcie tej ostatniej lądownik z załogą miał zejść na wysokość 15 kilometrów nad powierzchnią Księżyca. NASA obawiała się jednak, że astronauci mogą chcieć wylądować, gdy będą mieli taką okazję. W końcu – cóż to jest 15 kilometrów? Jak na wyciągnięcie ręki. I z niepotwierdzonych plotek wynika, że dlatego też postanowiono nie tankować dość paliwa na lądowanie i powrót na orbitę Księżyca. Czy to prawda, czy może rzeczywiście chodziło o oszczędność masy? Nie wiadomo… Zanim mogło dojść do jakiegokolwiek lądowania, czy nawet startu, astronauci musieli dogłębnie zapoznać się ze swoimi pojazdami i przejść szereg szkoleń.
Katastrofa Apollo 1
Katastrofa wydarzyła się właśnie w trakcie jednego z takich szkoleń, 27 stycznia 1967. Misja Apollo 1 miała polecieć “tylko” na niską orbitę Ziemi i być pierwszym testem modułu dowodzenia i modułu serwisowego w przestrzeni kosmicznej. Do tego celu nie była nawet potrzebna tak potężna rakieta nośna – trzyosobową rakietę w Kosmos miała wynieść rakieta Saturn IB. Ale najpierw – testy i szkolenia. Jednym z tych pierwszych był test “odpiętych wtyczek” – chodziło tu o sprawdzenie, czy po odpięciu rakiety od wieży startowej wszystko będzie działać tak, jak powinno. Astronauci wsiedli do kabiny, podpięli się do systemu dostarczającego im powietrze… I zgłosili, że czują jakiś dziwny, kwaśny zapach. Co to było? Nie wiadomo, pomimo przeszło godzinnej przerwy i pobrania próbek nie udało się znaleźć przyczyny.
Próbę wznowiono. Technicy zamknęli specjalny, trzywarstwowy właz, po czym przystąpiono do wymiany powietrza atmosferycznego na czysty tlen. I to pod ciśnieniem wyższym od atmosferycznego. Jeśli pamiętacie nasze wcześniejsze teksty, albo w ogóle pamiętacie coś na temat właściwości tlenu, to wiecie już, ku czemu to zmierza. Tymczasem jednak pojawił się kolejny, mało groźny, acz irytujący problem: mikrofon jednego z astronautów, Gusa Grissoma, zaciął się w pozycji “włączonej”. Każdy, kto brał udział w zdalnych spotkaniach, wie, jak bardzo coś takiego może utrudnić komunikację. Przeszło pięćdziesiąt lat temu technika stała na ciut niższym poziomie, więc i problem był bardziej dokuczliwy. Doprowadził wręcz do pamiętnego zdania Grissoma: Jak mamy lecieć na Księżyc, skoro nie jesteśmy w stanie porozumieć się pomiędzy dwoma czy trzema budynkami?. Wyjęte z kontekstu zdanie to jest dziś wykorzystywane jako koronny dowód, że lądowanie na Księżycu to mistyfikacja… Ale to już inna kwestia.
Przepięcie
Po walce z problemami komunikacyjnymi astronauci wrócili do przerwanych testów. I wtedy, po przełączeniu się na symulowane zasilanie z ogniw paliwowych2Dostarczane z zewnątrz osobnym przewodem – na potrzeby tego testu nie tankowano ogniw, wydarzyło się coś niewielkiego, ale o dalekosiężnych konsekwencjach. W jednym z elementów układu zasilania pojawiło sie przepięcie – na krótką chwilę napięcie wzrosło do wartości wyższej niż oczekiwana. Samo w sobie nie byłoby to problemem… Ale kilka sekund później astronauci zobaczyli płomienie. Natychmiast zawiadomili kontrolerów. Próbowali też otworzyć właz – ale tu pojawił się poważny problem. Włazy w tego typu pojazdach najczęściej otwierają się do wewnątrz, tak jak w samolotach. Dlaczego? Żeby uniknąć przypadkowego otwarcia w locie. Ponieważ w środku panuje wyższe ciśnienie niż na zewnątrz, powietrze dociska właz do “framugi”, tym samym nie pozwalając otworzyć drzwi. I to właśnie sprawiło, że astronauci nie mogli otworzyć kapsuły i się ewakuować.
Wprawdzie była ona wyposażona w specjalny zawór do wyrównania ciśnienia w sytuacji awaryjnej, ale znajdował się on w miejscu, które od astronautów dzieliły silne płomienie. Na domiar złego jego przepustowość była wystarczająca, żeby poradzić sobie ze standardowym ciśnieniem w kabinie… Ale pożar sprawił, że to wzrosło do dwukrotności ciśnienia atmosferycznego. Nie było szansy, żeby w odpowiednim tempie poradził on sobie z taką ilością gazów. Oczywiście, gdy tylko zorientowano się, że coś idzie nie tak, technicy rzucili się, żeby otworzyć właz z zewnątrz, ale zajęło im to pięć minut. Zdecydowanie krócej, niż Rosjanom w podobnej sytuacji, ale i tak za długo. Po otwarciu znaleźli załogę Apollo 1 martwą.
Jak uniknąć tragedii Apollo?
Oczywiście, wszyscy zaangażowani zaczęli sobie natychmiast zadawać pytanie: co się stało i czy można było temu zapobiec? Program Apollo został wstrzymany na czas prowadzonego dochodzenia. A to wykazało szereg poważnych problemów. Jak choćby brak odpowiedniej świadomości zagrożeń wśród obsługi naziemnej, i co za tym idzie brak odpowiedniego personelu ratowniczego i medycznego. Oczywiście jednym z podstawowych problemów technicznych było zastosowanie czystego tlenu pod wysokim ciśnieniem. Zdaniem konstruktorów było to najlepsze, paradoksalnie najbezpieczniejsze wyjście. Czysty tlen pozwalał mieć w kabinie stosunkowo niskie ciśnienie w trakcie lotu, zmniejszając tak ciężar, jak i nacisk na ściany kapsuły. Przed startem trzeba było utrzymać wysokie ciśnienie w kabinie, żeby docisnąć i uszczelnić właz… I żeby ciśnienie zewnętrzne nie zgniotło pojazdu. Z kolei utrzymywanie wszystkiego w atmosferze zawierającej azot na Ziemi, a następnie szybkie zmniejszenie ciśnienia oznaczało wysokie ryzyko choroby dekompresyjnej. W organizmach załogantów zaczęłyby się pojawiać pęcherzyki gazowego azotu.
Z drugiej strony, w czystym tlenie pod wysokim ciśnieniem palne stają się nawet materiały, których normalnie byśmy o to nie podejrzewali. W tym wypadku było to sztuczne tworzywo, z którego wykonano rzepy, którymi wyłożona była kabina. Oraz nylon, z którego również wykonane było wiele elementów. Innymi słowy: ktoś wpadł na pomysł stworzenia w kabinie prawdziwej mieszanki wybuchowej… A w każdym razie bardzo łatwopalnej. I to pomimo tego, że astronauci protestowali i domagali się usunięcia łatwopalnych materiałów. Ignorowanie zastrzeżeń swoją droga pojawi się w naszych historiach o NASA jeszcze nie raz, nie raz też doprowadzając do tragedii… Ale po pożarze Apollo 1 z dalszych kapsuł materiały łatwopalne zostały usunięte i zastąpione takimi, które samoistnie gasły. Zmieniono też skład atmosfery kabiny przed startem – na 60% tlenu, 40% azotu. Metodą na zapobieganie chorobie dekompresyjnej było podawanie astronautom czystego tlenu do skafandrów.
Ironia losu czy niedopatrzenie?
Przekonstruowano również właz, dodając pojemnik ze sprężonym azotem, pozwalający go odstrzelić w ciągu kilku sekund w razie niebezpieczeństwa. Ironią losu jest fakt, że rozważano zastosowanie materiału wybuchowego do odstrzelenia włazu już w kapsule Apollo 1… Ale NASA się na to nie zdecydowała ze względów bezpieczeństwa, mając w pamięci incydent z czasów programu Mercury, który niemal doprowadził do utonięcia Gusa Grissoma. Do przewodów elektrycznych dodano też dodatkową izolację. Trzeba pamiętać, że nawet w tak niebezpiecznych warunkach pożar potrzebował jakiegoś impulsu wyzwalającego. Te wszystkie modyfikacje razem wzięte przyczyniły się do znaczącego wzrostu poziomu bezpieczeństwa amerykańskiego projektu kosmicznego. Trzeba jednak pamiętać, że pionierskie loty w kosmos były niebezpieczne praktycznie z definicji, i niebezpieczeństwa tego nie dało się całkiem wyeliminować. Częściowo dlatego, że ryzyko wpisane jest w poznawanie zupełnie nowego środowiska, miejsc, w które nie dotarł jeszcze nigdy żaden człowiek…
Warto zauważyć, że w kilka dni po katastrofie Apollo 1 na spotkaniu kontrolerów lotu Gene Kranz, o którym tu jeszcze przeczytacie, przyznał, że byli zbyt pewni siebie i nie zwracali uwagi na wiele możliwych problemów. Pożar zmienił perspektywy i podejście, ale Gus Grissom, Ed White oraz Roger Chaffee zapłacili za to najwyższą cenę. Ich poświęcenie nie poszło jednak na marne, o czym przeczytacie już w następnym odcinku.
Źródła:
https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/lunar/apollo1info.html
https://airandspace.si.edu/explore/stories/apollo-missions/apollo-1
https://www.space.com/17338-apollo-1.html
Zainteresowało Cię to, co czytasz? Chcesz wiedzieć więcej? Śledź nas na Facebooku, i – pozwól, że wyjaśnię!
[…] pisałem tu o katastrofie Apollo 1. Był to niewątpliwy cios dla amerykańskiego programu kosmicznego. Przyczynił się do […]
[…] wprowadzeniem pojazdu do eksploatacji. Co, swoją drogą, przypomina również przypadki katastrof programu kosmicznego czy Czarnobylskiej Elektrowni Jądrowej – ale to już inna […]