InfoNu.nl > Wetenschap > Ruimtevaart > Naar de maan: De bijna-ramp van Apollo 13

Naar de maan: De bijna-ramp van Apollo 13

Naar de maan: De bijna-ramp van Apollo 13 In 1969 werd een belangrijke mijlpaal behaald. Niet één keer, maar zelfs twéé keer werd een succesvolle maanlanding uitgevoerd. Apollo 11 en Apollo 12 brachten ieder twee mannen op de maan. Maanlandingen werden al bijna routine. Daar zou weinig meer in fout kunnen gaan en de aandacht van het grote publiek ebde al weer weg. Maar toen kwam Apollo 13.

Belangstelling voor het Apollo-programma

Vanaf de belofte van Kennedy in 1961, dat nog voor het einde van dat decennium een man veilig op de maan zou landen en veilig weer zou thuiskomen, was de wereld in gespannen afwachting. Bij elke nieuwe lancering, elke nieuwe mijlpaal die de maan dichter binnen het bereik zou brengen, maar ook bij elke tegenslag leefde men intensief mee. De ramp met Apollo 1, die de bemanning in een testfase het leven kostte was een intens meegevoeld dieptepunt. Maar daar stonden hoogtepunten tegenover, zoals de legendarische vlucht van Apollo 8, die in december 1968 al rond de maan vloog. 1969 bracht allereerst Apollo 9 en 10, maar in juli van dat jaar werd het langverwachte doel dan eindelijk bereikt: Apollo 11 bracht mensen naar de maan. Op 19 juli 1969 landde de maanlander, de Eagle op het maanoppervlak en Neil Armstrong was de eerste mens die voet zette op een andere wereld dan de onze, vlak daarop gevolgd door Buzz Aldrin. In november volgde de succesvolle vlucht met Apollo 12, met weer twee mannen op de maan: Pete Conrad en Alan Bean. Hoewel er door Apollo 12 veel materiaal werd verzameld, zelfs onderdelen van een in 1967 op de maan gelande onbemande sonde, zag het er voor het publiek bijna hetzelfde uit. Hoewel er op wetenschappelijk gebied nog heel wat te halen en te leren viel, begon de aandacht van het grote publiek al af te nemen. Alleen zwartkijkers brachten nog wat spanning, de volgende lancering zou namelijk die van Apollo 13 zijn. Dat zou vast ongeluk brengen.

De oorspronkelijke bemanning van Apollo 13, Lovell, Mattingly, Haise / Bron: NASA / Wikimedia CommonsDe oorspronkelijke bemanning van Apollo 13, Lovell, Mattingly, Haise / Bron: NASA / Wikimedia Commons

De bemanning van Apollo 13

Het oorspronkelijke team van Apollo 13 bestond uit gezagvoerder Jim Lovell, piloot van de Command Module Ken Mattingly en piloot van de maandlander Fred Haise. Omdat Mattingly mogelijk met mazelen besmet was, waar in die tijd nog geen inentingen tegen gegeven werden, en NASA niet wilde riskeren dat Ken tijdens de vlucht de mazelen zou krijgen, werd Matiingly drie dagen voor vertrek vervangen door Jack Swigert. Voor Swigert en Haise zou de vlucht van Apollo de eerste en enige missie in de ruimte zijn, voor Lovell was het al de vierde keer. Overigens ook de laatste. Ook de ruimtetoestellen hadden namen gekregen, de Command Module werd Odyssey genoemd en de LM (Maanlander) Aquarius.
De uiteindelijke bemanning van Apollo 13, Lovell, Swigert, Haise. Een opname van ná hun terugkeer / Bron: NASA / Wikimedia CommonsDe uiteindelijke bemanning van Apollo 13, Lovell, Swigert, Haise. Een opname van ná hun terugkeer / Bron: NASA / Wikimedia Commons

Houston, we hebben een probleem

Apollo 13 werd op 11 april 1970 met behulp van een Saturnus V-draagraket gelanceerd vanaf Cape Kennedy in Florida. De LM werd zonder problemen uit de laatste trap van de raket gehaald, en de Command Module Odyssey was gekoppeld aan de Lunar Module Aquarius onderweg naar de maan. Bijna 56 uur na de lancering had Apollo 13 ongeveer het twee-derde gedeelte van de afstand tussen de aarde en de maan afgelegd. De astronauten hadden net een live tv-uitzending achter de rug, die overigens door geen enkele televisiezender ook rechtstreeks werd uitgezonden. De aandacht van het publiek verslapte. Toen vroeg de vluchtleiding aan Swigert om een knop om te zetten waardoor de zuurstoftank geventileerd zou worden. Op het moment dat hij dat deed ontplofte de zuurstoftank, waardoor de combinatie CSM-LM gevaarlijk begon te tollen en in feite onbestuurbaar werd. Op dat moment nam gezagvoerder Jim Lovell contact op het de vluchtleiding in Houston met de historische woorden: “Okay Houston, we’ve had a problem’.

Schipbreuk in de ruimte

Apollo 13 was onbestuurbaar geworden en de missie maar vooral het leven van de drie astronauten was in acuut gevaar. Zou dit ongeluk zijn gebeurd als Apollo 13 nog in een baan om de aarde zat, dan lag een directe terugkeer voor de hand, maar Apollo 13 was dichter bij de maan dan de aarde. Om direct om te keren was er niet genoeg brandstof. De crisis waar Apollo 13 en de drie astronauten in terechtkwamen bracht de publieke belangstelling weer volledig terug.

Een time-line met de gebeurtenissen en het door Apollo 13 afgelegde traject / Bron: AndrewBuck / Wikimedia CommonsEen time-line met de gebeurtenissen en het door Apollo 13 afgelegde traject / Bron: AndrewBuck / Wikimedia Commons

Reizen in de ruimte

Om te begrijpen welke beslissing er voor Apollo 13 genomen werd moeten we eerst even kijken naar beweging in de ruimte. In de ruimte wordt een zich verplaatsend object niet tegengehouden door lucht- of wrijvingsweerstand. Heb je een object eenmaal in beweging, dan beweegt het zich in de ingezette richting voort, daar heb je geen motor of brandstof voor nodig. Wel heb je in de ruimte te maken met zwaartekracht. Op het traject aarde-maan zijn er twee objecten met een zodanig grote zwaartekracht dat ze invloed hebben op ruimtevaartuigen: de aarde en de maan zelf. En daar kun je gebruik van maken.

Het noodtraject van Apollo 13 langs de maan

Apollo 13 was met grote snelheid onderweg naar de maan. Door vlak langs de maan te sturen zou het toestel gegrepen worden door de zwaartekracht van de maan en in een baan om de maan komen. Na een halve baan kon, door de motoren even aan te zetten, voldoende snelheid worden verkregen om ook weer aan de maan-baan te kunnen ontsnappen en terug te reizen naar de aarde. Voor de bemanning van Apollo 13 was dit de enige manier om nog een kleine kans te maken om veilig terug te komen op aarde.

Maar eerst: overleven in de LM

Door de ontploffing was de zuurstofvoorziening en de klimaatbeheersing van de Command Service Module (CSM) Odyssey onbruikbaar en was de CSM niet meer leefbaar. Gelukkig was de Lunar Module gekoppeld en kon de bemanning hiernaar overstappen. Om de accu’s te sparen die de capsule van Apollo 13 bij de landing nodig zou hebben, werd alles in de CSM uitgeschakeld. Ook in de LM diende zo zuinig mogelijk met stroom te worden omgegaan, ook hier ging alle niet-essentiële apparatuur uit. Hierdoor zakte de temperatuur stevig. Televisie-opnamen werden, om energie te besparen, niet meer gemaakt, er zijn dus geen beelden van deze fase van Apollo 13. De LM was feitelijk ontworpen om twee astronauten te huisvesten voor twee dagen. Het werden nu drie astronauten voor vier dagen. Om in scheepvaarttermen te spreken: Apollo 13 had schipbreuk geleden en de LM was het kleine reddingsbootje waarop de hoop tot overleven was gevestigd.

Koolstofdioxide-vergiftiging

Omdat er geen twee maar drie mensen in de LM verbleven, en geen twee maar vier dagen, liep de hoeveelheid koolstofdioxide door de uitgeademde lucht stevig op. Dat kon leiden tot ademhalingsproblemen en uiteindelijk zelfs tot de dood. Om problemen met koolstofdioxide te voorkomen werd daarom de lucht gefilterd met speciale filters. Die filters moeten dan wel regelmatig vervangen worden. En daar zat een probleem. De filters voor de LM waren opgeborgen in de daaltrap. Normaal gesproken geen probleem, na een maanlanding konden die gemakkelijk worden gepakt. Maar op de maan landen was voor Apollo 13 niet meer mogelijk, en die filters dus onbereikbaar. Ook de CSM had koolstofdioxidefilters, maar die waren van een totaal ander model. Om dit probleem op te lossen hebben technici in Houston met materialen die ook in Apollo beschikbaar waren, geprobeerd om een model filter van de CSM geschikt te maken voor de LM. Denk aan een plastic zakje, een stuk slang, een schutblad van een instructieboek, plakband en dat soort dingen. Toen dat lukte kon de bouwinstructie worden doorgegeven aan de astronauten, die hierna de filters succesvol wisten om te bouwen.

Terug naar de aarde

De baan rond de maan was gelukt en de combinatie LM-CSM was weer bij de aarde teruggekomen. Pas vlak voor de landing stapte de bemanning over in de Apollo 13-capsule, die eerst weer moest worden geactiveerd. De hoeveelheid spanning in accu’s was gevaarlijk laag, de apparatuur aanzetten in de verkeerde volgorde zou de accuspanning zover verminderen dat terugkeer niet meer mogelijk zou zijn. Op aarde werd dit uitgezocht door een team technici met hulp van Ken Mattingly, die drie dagen voor de reis uit de bemanning was gehaald en die door zijn training volledig vertrouwd was met de bediening in het toestel. Het volgende probleem was het tijdig loskoppelen van de LM, zodat deze bij de landing geen problemen zou geven. Dankzij een team van zes ingenieurs die aan het probleem werkte kon de oplossing worden gegeven, de verbinding tussen LM en Command Module vlak voor de scheiding onder druk zetten. Ook dat werkte gelukkig. Daarna werd ook de Command Service Module afgestoten en bleef alleen de capsule nog over.

De CSM, na het afstoten gefotografeerd. De schade is duidelijk te zien. / Bron: NASA Scan by Kipp Teague / Wikimedia CommonsDe CSM, na het afstoten gefotografeerd. De schade is duidelijk te zien. / Bron: NASA Scan by Kipp Teague / Wikimedia Commons

De schade

Om de schade aan de CSM te kunnen bekijken hadden de astronauten een ruimtewandeling moeten maken. Omdat dit met de beperkte hoeveelheid overgebleven zuurstof een veel te groot risico was, moest dit achterwege blijven. Na het afstoten van de CSM had de bemanning wel de kans om de schade van buiten te zien en er werden de nodige foto’s gemaakt. Na het onderzoek, achteraf, is vast komen te staan dat er bij controles aan Apollo 10 een defecte zuurstoftank was geconstateerd. Die werd toen vervangen, en vervolgens nagekeken en gerepareerd. De bewuste tank is vervolgens voor Apollo 13 gebruikt en was duidelijk toch niet in orde. Achteraf bleek dat een onderdeel was ontworpen voor een stroomgebruik van 28 Volt en 2 Ampère, terwijl Apollo gebruikmaakte van 56 Volt en 4 Ampère. Hierdoor smolt de isolatie weg en volgde er kortsluiting. Dat veroorzaakte een vonk en die veroorzaakte vervolgens de explosie.

Landing

Op 17 april 1970 landde de capsule van Apollo 13 in de Stille Oceaan en werd opgepikt door de USS Iwo Jima. De bemanning was in redelijk goede conditie, alleen Haise had last van een infectie. De angst, dat gestrande astronauten voor altijd een macaber gedenkteken zouden vormen ergens op het maanoppervlak of in een baan rond de aarde of de maan is gelukkig afgewend. Het grote publiek, dat na het inzakken van de belangstelling voor het maanprogramma gekluisterd aan radio- en televisietoestellen heeft gezeten om de belevenissen van Apollo 13 te volgen was uiteraard opgelucht. Tegelijk was daar het besef dat ruimtereizen allesbehalve routine waren geworden, en dat mensenlevens bij ruimtereizen altijd in zekere zin op het spel staan. Overigens, Ken Mattingly heeft de mazelen nooit gekregen.

Lees verder

© 2015 - 2017 Hansvg, het auteursrecht van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
Naar de maan: De maan in zicht met Apollo 8Naar de maan: De maan in zicht met Apollo 8Toen na de ramp met Apollo 1 duidelijk werd dat het Apollo-programma kon worden doorgezet werden de vluchten strak op el…
Naar de maan: Apollo-7, de eerste bemande vluchtNaar de maan: Apollo-7, de eerste bemande vluchtNog voor het einde van het decennium zal er een man op de maan landen, had president John F. Kennedy beloofd, dus vóór 1…
Naar de maan: Het Apollo-projectNaar de maan: Het Apollo-projectNog vóór het eind van 1969 moest de eerste Amerikaan veilig naar de maan en weer naar huis worden gebracht. Het was een…
Naar de maan: Apollo 10, de generale repetitieNaar de maan: Apollo 10, de generale repetitieHet jaar 1969 was al enkele maanden geleden begonnen. Nog ditzelfde jaar zou de eerste mens op de maan moeten landen. Ap…
Naar de maan: Apollo 14 hervat de maanlandingenNaar de maan: Apollo 14 hervat de maanlandingenDe vlucht met Apollo 13 was bijna op een catastrofe uitgelopen, maar de bemanning kon uiteindelijk toch veilig terug op…
Bronnen en referenties

Reageer op het artikel "Naar de maan: De bijna-ramp van Apollo 13"

Plaats als eerste een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Infoteur: Hansvg
Laatste update: 28-11-2016
Rubriek: Wetenschap
Subrubriek: Ruimtevaart
Special: Maanreizen
Bronnen en referenties: 8
Schrijf mee!