Om de 45e verjaardag van de Apollo 13-missie te vieren, presenteert Space Magazine "13 MEER dingen die Apollo 13 hebben gered", waarin verschillende keerpunten van de missie worden besproken met NASA-ingenieur Jerry Woodfill.
Al snel na de explosie van Oxygen Tank 2 in de servicemodule van Apollo 13 werd het duidelijk dat de Odyssey-commandomodule op sterven lag. De brandstofcellen die stroom creëerden voor de Command Module werkten niet zonder de zuurstof. Maar in de Waterman maanlander werkten alle systemen perfect. Het duurde niet lang voordat Mission Control en de bemanning beseften dat de Lunar Module als reddingsboot kon worden gebruikt.
De bemanning zette de LM snel aan en bracht computerinformatie over van Odyssey naar Aquarius. Maar zodra ze het LM-communicatiesysteem online brachten, ontstond er een ander probleem.
De bemanning van Apollo 13 kon Mission Control niet horen.
De bemanning liet via de radio weten dat ze veel achtergrondgeluiden kregen en soms meldden ze dat de communicatie vanaf de grond 'onleesbaar' was.
Bovendien hadden de volgstations van het Manned Space Flight Network (MSFN) over de hele wereld problemen met het "horen" van de radio van het Apollo 13-ruimtevaartuig die de volggegevens uitzond.
"Zonder betrouwbare kennis van waar het voertuig was of ging, zou dit tot een ramp kunnen leiden", zei NASA-ingenieur Jerry Woodfill.
Wat was er aan de hand?
Het dilemma was dat twee radiosystemen dezelfde frequentie gebruikten. Een daarvan was de zender van de LM's S-band-antenne. De andere was de uitzending van de bestede derde fase van de Saturn V, bekend als de S-IVB.
Als onderdeel van een wetenschappelijk experiment had NASA gepland om de S-IVB van Apollo 13 in het oppervlak van de maan te laten crashen. De Apollo 12-missie had een seismometer op de maan achtergelaten en een inslag zou seismische golven kunnen veroorzaken die uren op deze seismometers konden worden geregistreerd. Dit zou wetenschappers helpen om de structuur van het diepe binnenste van de maan beter te begrijpen.
In het nominale vluchtplan van Apollo 13 zou het communicatiesysteem van de lander pas worden ingeschakeld nadat de bemanning zich op de maanlanding had voorbereid. Dit zou zijn gebeurd lang nadat de S-IVB tegen de maan was neergestort. Maar na de explosie veranderde het vluchtplan dramatisch.
Maar met zowel de Saturn IVB- als de LM-zenders op dezelfde frequentie, was het alsof er twee radiostations op dezelfde plek op de wijzerplaat zaten. Communicatiesystemen aan beide uiteinden hadden problemen met het vergrendelen van het juiste signaal en kregen in plaats daarvan een statisch of helemaal geen signaal.
Het Manned Space Flight Network (MSFN) voor de Apollo-missies had drie 85 voet (26 meter) antennes op gelijke afstand van elkaar over de hele wereld in Goldstone, Californië, Honeysuckle Creek, Australië en Fresnedillas (nabij Madrid), Spanje.
Volgens historicus Hamish Lindsay in Honeysuckle Creek was er aanvankelijk verwarring. De technici van de volgsites wisten meteen wat het probleem was en hoe ze het konden oplossen, maar Mission Control wilde dat ze iets anders probeerden.
'De vluchtcontrollers in Houston wilden dat we het signaal van de maanmodule naar de andere kant van het Saturn IVB-signaal zouden verplaatsen om verwachte dopplerveranderingen mogelijk te maken', citeerde Hamish Bill Wood bij het Goldstone Tracking Station. "Tom Jonas, onze ontvanger-exciter-ingenieur, schreeuwde tegen me," dat gaat niet werken! We zullen uiteindelijk beide ruimtevaartuigen op één up-link vergrendelen en de telemetrie en het stemcontact met de bemanning wegnemen. ''
Op dat moment verloor Houston zonder de juiste actie telemetrie met de Saturn IVB en stemcontact met de bemanning van het ruimtevaartuig.
Maar gelukkig werd de grote Mars-antenne van 64 meter bij Goldstone al omgeschakeld om te helpen bij de Apollo-noodsituatie en "wist hun smallere bundelbreedte onderscheid te maken tussen de twee signalen en werden de telemetrie en spraakverbindingen hersteld", zei Wood.
Dat stabiliseerde de communicatie. Maar toen was het al snel tijd om over te schakelen naar het volgstation op Honeysuckle Creek.
Daar waren Honeysuckle Creek adjunct-directeur Mike Dinn en John Mitchell, Honeysuckle Shift Supervisor klaar. Beiden hadden een mogelijk probleem met de twee overlappende frequentiesystemen voorzien en voordat de missie het met technici van het Goddard Spaceflight Center had besproken over wat ze zouden moeten doen als er een dergelijk communicatieprobleem was.
Toen Dinn op zoek was naar noodprocedures, had Mitchell de theorie voorgesteld om de LM uit en weer aan te zetten. Hoewel er niets was opgeschreven, wist Dinn toen de noodsituatie zich voordeed wat ze moesten doen.
'Ik vertelde Houston dat de enige uitweg uit deze puinhoop was om de astronauten in de LM te vragen het signaal uit te schakelen, zodat we de Saturn IVB konden vergrendelen, de LM weer aan te zetten en weg te trekken van het Saturn-signaal, 'Zei Dinn.
Het duurde een uur voordat Mission Control in Houston akkoord ging met de procedure.
"Ze kwamen binnen een uur terug en vertelden ons dat we door moesten gaan", zei Mitchell, "en Houston gaf de instructies door aan de astronauten‘ in de blinden ’in de hoop dat de astronauten konden horen, omdat we ze op dat moment niet konden horen. De downlink van het ruimtevaartuig verdween plotseling, dus we wisten dat ze de boodschap begrepen. Toen we de Saturn IV-downlink naar de voorgeschreven frequentie konden zien gaan, zetten we de tweede uplink aan, verwierven de LM, zetten de zijbanden aan, vergrendeld en stemden af van de Saturn IVB. Daarna werkte alles prima. '
Dinn zei dat ze in staat waren om de frequenties uit elkaar te halen door de zenders van het station op de juiste manier af te stemmen.
Deze actie, zei Jerry Woodfill, was nog maar één ding dat Apollo 13 redde.
"De radio van de boostertrap was voldoende gedraaid ten opzichte van de frequentie van de LM S-Band zodat de NASA-aardestations het signaal herkenden dat nodig was om de baan van Apollo 13 op maanafstanden te bewaken", legt Woodfill uit. “Dit was van essentieel belang voor het navigeren en bewaken van de cruciale correctiebrandwond halverwege de cursus, die het vrije teruglooptraject herstelde, evenals de opzet van de daaropvolgende PC + 2-verbranding om de reis naar huis te versnellen die nodig is om water, zuurstof en water te besparen winkels om de bemanning te ondersteunen. '
Je kunt enkele van de verminkte communicatie en Mission Control instructies horen hoe je het probleem mogelijk kunt oplossen via deze link op de Honeysuckle Creek-website.
Wat betreft het S-IVB wetenschappelijk experiment, de 3e fase crashte met succes op de maan en leverde enkele van de eerste gegevens op om het interieur van de maan te begrijpen.
Later, toen hij hoorde dat het podium de maan had geraakt, zei Apollo 13-commandant Jim Lovell: "Wel, er werkte tenminste één ding aan deze missie!"
(Ondanks het Apollo 13-ongeluk werden in totaal vier wetenschappelijke experimenten met succes uitgevoerd op Apollo 13.)
Begin 2010 maakte NASA's Lunar Reconnaissance Orbiter-ruimtevaartuig een beeld van de krater die was achtergelaten door de Apollo 13 S-IVB-inslag.
Met dank aan ruimtehistoricus Colin Mackellar van de Honeysuckle Creek-website, samen met technicus Hamish Lindsay en zijn uitstekende verslag van het Honeysuckle Creek Tracking-station en hun rol in de Apollo 13-missie.
Je kunt een vorig artikel lezen dat we schreven over Honeysuckle Creek: How We * Really * Watched Television from the Moon.
Extra artikelen in deze serie:
Deel 4: vroege toegang tot de Lander
