proiect stiinte

26
Baciu Cosmin cl:xl-d1 Sistemul solar Sistemul solar este alcatuit din Soare, celenoua planete legate prin atractie de acesta,satelitii acestora, comete, meteoriti, gaz si prafinterplanetar. Cele noua planete se afla inacelasi pla, ele se rotesc din vest spre est injurul Soarelui. Un nor de meteoriti se afla intreplanetele Marte si Jupiter. Sistemul Solar esteinvelit de un nor de nucleu de cometa (nor de tip Oort). Intregul sistem solar are in centruSoarele, care emana in cosmos o cantitateenorma de caldura si lumina. SOARELE este centrul sistemului nostru solar. Masa Soarelui este de 750 ori maimare decat masa adunata a planetelor. Energia solara se obtine prin reactii termo-nucleare transformand hidrogenul in heliu. Soarele este ca oricare din stelele Caii Lacteedar ni se pare asa luminoasa pentru ca se afla aproape de Pamant (149 milioanekilometrii). Soarele este important pentru cercetatorii pamanteni, pentru ca ei potcerceta reactiile de pe suprafata stelei si proprietatile fizice ale acesteia.

Upload: andreibaciu

Post on 22-Oct-2015

10 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

stiinte

TRANSCRIPT

Page 1: proiect stiinte

Baciu Cosmin cl:xl-d1

Sistemul solar

Sistemul solar este alcatuit din Soare, celenoua planete legate prin atractie de acesta,satelitii acestora, comete, meteoriti, gaz si prafinterplanetar. Cele noua planete se afla inacelasi pla, ele se rotesc din vest spre est injurul Soarelui. Un nor de meteoriti se afla intreplanetele Marte si Jupiter. Sistemul Solar esteinvelit de un nor de nucleu de cometa (nor de tip Oort). Intregul sistem solar are in centruSoarele, care emana in cosmos o cantitateenorma de caldura si lumina.

SOARELE este centrul sistemului nostru solar. Masa Soarelui este de 750 ori maimare decat masa adunata a planetelor. Energia solara se obtine prin reactii termo-nucleare transformand hidrogenul in heliu. Soarele este ca oricare din stelele Caii Lacteedar ni se pare asa luminoasa pentru ca se afla aproape de Pamant (149 milioanekilometrii). Soarele este important pentru cercetatorii pamanteni, pentru ca ei potcerceta reactiile de pe suprafata stelei si proprietatile fizice ale acesteia.

In interiorul Soarelui densitatea este de150 ori mai mare decat densitatea apei.Daca nucleu ar fi rece straturile exterioare s-ar prabusi in nucleu, si s ar creea oformatiune numita “stea de neutroni”. Ca Soarele sa nu se distruga, in interior trebuie safie o temperatura de 150 milioane grade Kelvin. Desi [o1]in nucleu densitatea este de 134 g/cm@3, trebuie sa spunem ca nucleul Soarelui este in stare gazoasa. Soarele estealcatuit: nucleu, zona convectionala, fotosfera, cromosfera, coroana solara, protuberantasolara, vant solar. Raza solara este de 696.000 km., deci de 109 ori raza Pamantului.Suprafata este de 6,09 X 10@12 km@2, de 11.918 ori suprafata Pamantului.

Page 2: proiect stiinte

· Volum: 1,412 X 10@18, de 1.301.000 ori volumul Pamantului ;

· Masa: 1,99 X 10@33 g., de 332.270 ori masa Pamantului ;

· Demsitatea medie 1,41 g/cm@3 ;

· Masa tuturor planetelor reprezinta 0,001 la mie din masa Soarelui ;

PLANETELE sunt de doua tipuri: planete de tipul Pamantului si planete uriase.

1. MERCUR – dintre planetele ca Pamantul, Mercur este cea mai mica si cea mai apropiata de Soare. In timpul zilei temperaturile de pe Mercur pot atinge 700 K., iar in timpul noptii pot scade pana la 100 K. Presiunea de pe suprafata lui Mercur este de cel mult 1 milibar. O caracteristica specifica lui Mercur este aldeboul, sau capacitatea de a reflecta razele solare. Aldeboul lui Mercur este de 0,12. Pe suprafata lui Mercur se pot observa cratere, brazde, rupesuri si lineamente. Mercur nu are nici un satelit.

· Diametrul ecuatorial: 4878 km. ;

· Perioada de rotatie in jurul axei: 59 zile ;

· Densitatea medie: 5,44 g/cm@3 ;

· Timpul de rotatie in jurul soarelui: 88 zile ;

2. VENUS – pentru ca apartine celor mai stralucitoare corpuri ceresti a fost numita dupa zeita frumusetii la greci. Este de 15 ori mai stralucitoare decat Sirius considerat cea mai stralucitoare stea. Venus se apropie cel mai mult de Pamant, trece la numai 42 milioane km de noi. Atmosfera este alcatuita in majoritate din bioxid de carbon ( 96% ), alte elemente: 3,5% nitrogen, 0,135% aburi de apa si alte gaze. Bioxidul

Page 3: proiect stiinte

de carbon creaza efectul de sera, deci temperatura este foarte ridicata de aproape 700 K. Presiunea atmosferica este de 90 bari.

· Diametrul ecuatorial: 12.104 km ;

· Perioada de rotatie in jurul axei: 243 zile ;

· Densitatea medie: 5,26 g/cm@3 ;

· Perioada de rotatie in jurul Soarelui: 225 zile;

· Nu are sateliti ;

3. MARTE – (planeta rosie) suprafata planetei este acoperita de cratere. Atmosfera este alcatuita din 95% bioxid de carbon, 3% azot si alte gaze. Ca si Pamantul, Marte are Ionosfera. Temperatura in timpul zilei ura la 15 grade C iar noaptea scade la –80 grade K. Polii planetei sunt acoperiti de calote de gheata. In timpul verii calotele se micsoreaza sau se topesc in totalitate. Pe Marte se pot observa furtuni de nisip a caror viteza poate sa ajunga la 60 km/h si se pot inalta pana la 30 km. Cele mai recente cercetari arata ca Marte are o rezerva imensa de apa chiar mai mare decat a Pamantului. Marte are doi sateliti descoperiti de Asaph Hall in 1877, numiti Phobos si Deimos, dupa caii zeului razboiului.

· Diametru ecuatorial: 6794 km ;

· Perioada de rotatie in jurul axei: 24 h 37’ ;

· Densitatea medie: 3,93 g/cm@3 ;

· Perioada de rotatie in jurul Soarelui: 687 zile.

4. JUPITER – este cea mai mare planeta din sistemul solar. Nu are suprafata solida vizibila. O formatiune specifica de pe suprafata planetei este Pata Rosie. A fost observata prima data de astrologul francez Jean D. Cassini in 1665. Pata are 48.000 km lungime si 11.000

Page 4: proiect stiinte

km latime. Se presupune ca este un ciclon atmosferic al planetei Jupiter. Temperatura de pe suprafata planetei este de 2000 K. Presiunea este de 200.000 ori mai mare decat a Pamantului. Din masa totala 76% este hidrogen iar 22% heliu. Are 16 sateliti: Metis, Amalthea, Thebe, Io, Europa, Ganimede, Callisto, Leda, Himalia, Lysithea, Elara, Ananke, Carme, Pasiphae si Sinope.

· Diametrul ecuatorial: 142.800 km;

· Perioada de rotatie in jurul axei: 9h 55’ ;

· Densitatea medie: 1,3 g/cm@3 ;

· Perioada de rotatie in jurul Soarelui: 11,86 ani .

5. SATURN – este cea mai indepartata planeta dintre planetele cunoscute in antichitate. Inelele planetei se afla in planul ecuatorului, ele au fost observate de Galilei in 1610. Inelele sunt formate din particule mici probabil bucati ale unui satelit sfaramat din cauza atractiei gravitationale. Probabilitatea este mare ca ele sa fie acoperite de un strat de bruma sau gheata. Unul din satelitii Saturnului are atmosfera formata in proportie de 99% din azot. Saturn are 21 de sateliti: Atlas, Prometeu, Pandora, Epimetheu, Janus, Mimas, MimasB, Encelad, Tethys, Telesto, Calypso, TethysB, TethysC, Dione, 1980S6, DioneB, Rhea, Titan, Hyperion, Iapetus si Phoebe.

· Diametrul ecuatorial: 120700 km ;

· Perioada de rotatie in jurul axei: 10 h 40’ ;

· Densitatea medie: 0,7 g/cm@3 ;

· Temperatura medie: 180 grade C ;

· Perioada de rotatie in jurul Soarelui: 29,46 ani ;

Page 5: proiect stiinte

6. URANUS – a fost descoperit de William Herschel pe 13 martie 1781. Este mai mare de 60 ori decat Pamantul. Este o lume de gheata invelit de hidrogen, heliu si metan. Temperatura nu depaseste 103 K. La inceputul anului 1977 un cercetator a semnalat existenta unui inel. Dupa informatiile sondei “Voyage 2”, inelul este alcatuit din 11 inele mai mici. Are 15 sateliti, 10 dintre acestia se afla la 50.000 – 86.000 km de planeta. Celelalte 5 sunt: Miranda, Ariel, Umbriel, Titania si Oberon.

· Diametrul ecuatorial: 508.00 km ;

· Perioada de rotatie in jurul axei: 17h 14’ ;

· Densitatea medie: 1,2 g/cm@3 ;

· Perioada de rotatie in jurul Soarelui: 84 ani.

7. NEPTUN – a fost descoperit in 1846. Cercetarile au demonstrat ca traectoria planetei Uranus este influentata de o alta planeta. Astrologul U. Leverrier a prevazut existenta unei planete perturbatoare. A trimis calculele la Berlin unde Johanen Galle a gasit planeta la 1 grad distanta de locul prevazut de Liverrier. Neptun este fratele geaman a lui Uranus, dar are atmosfera mai bogata in metan, ceea ce ii confera culoarea albastra. O formatiune ce se poate observa este Marea Peta Inchisa, care este un ciclon ca si Pata Rosie. Planeta are 8 sateliti, dintre care doi au nume: Triton si Nreida.

· Diagonala ecuatoriala: 486.000 km ;

· Perioada de rotatie in jurul axei: 16 h 3’ ;

· Densitatea medie: 1,6 g/cm@3 ;

· Perioada de rotatie in jurul Soarelui: 164,8 ani.

Page 6: proiect stiinte

8. PLUTO – a fost descoperita pe 12 martie 1930. Stim foarte putine lucruri despre aceasta planeta. Inca nu s-a putut demonstra ca are atmosfera. S-a demonstrat numai ca Pluto are un satelit: Charon.

· Diametrul ecuatorial: 2400 km ;

· Perioada de rotatie in jurul axei: 6 zile 9h ;

· Densitatea medie: 0,9 g/cm@3 ;

· Temperatura medie: -220 grade C;

· Perioada de rotatie in jurul Soarelui: 248,5 ani.

O misiune spatiala

1. Neil Armstrong era sa cat pe ce sa nu mai ajunga pe Luna

Cu mult inainte ca echipajul misiunii Apollo 13 sa emita celebrul „Houston, avem o problema", cursa spatiala pentru cucerirea Lunii, demarata in forta in anii ’60, ridica in calea protagonistilor ei o problema deloc minora: revenirea pe Terra, dupa ce misiunea ajungea acolo. Americanii s-au oprit asupra sistemului de rendez-vous dintre modulul lunar si landerul (cu care a aselenizat si Neil Armstrong), dar conectarea pe orbita lunara a celor doua sisteme era departe de a fi rezolvata.

Gemini 8

In 1966, astronautii David Scott si Neil Armstrong au decolat intr-o misiune numita Gemini 8. Obiectivul era testarea andocarii in spatiu prin conectarea capsulei lor spatiale cu una aflata deja pe orbita, o nava

Page 7: proiect stiinte

Agena. Dupa 27 de minute de la andocare, Scott s-a uitat prin hublou si a vazut ca totul se… invartea. O eroare de software in sistemele Agenei pornise propulsoarele acesteia.

Armstrong, neimpresionat de „focurile de artificii", a pornit propulsoarele capsulei Gemini pentru a echilibra ansamblul. Metoda a functionat… cateva secunde, rasucirea reluandu-se cu si mai mare intensitate, existand pericolul ruperii in bucati a capsulei Gemini. Armstrong a reusit s-o decupleze in ultimele secunde inainte de dezintegrare. Numai ca, atunci cand situatia s-a stabilizat, Armstrog si Scott au constatat ca propulsoarele lui Gemini o luasera razna, capsula intrand intr-o rasucire axiala tot mai accentuata. Cei doi astronauti au ajuns aproape de punctul de a-si pierde cunostinta si din nou Armstrong a intervenit taindu-le alimentarea.

2. Gordon Cooper, „carnea presata" de pe orbita

La inceputul misiunilor spatiale orbitale, NASA (dar si agentia spatiala sovietica) nu avea incredere prea mare in capacitatea de reactie in cosmos a echipajelor, astfel ca navele erau aproape complet automatizate. Astronautilor li se spunea „Carne presata la cutie", pentru ca nu faceau aproape nimic in misiunile orbitale simple.

NASA l-a lansat pe orbita pe astronautul Gordon Cooper la data de 15 mai 1963, cu o capsula Mercury 9, fiind misiunea finala din programul de zbor orbital. Cooper era relaxat, iar la al 20-lea ocol al Pamantului efectuat de el a pierdut, brusc, toate indicatoarele de navigatie si altitudine. Din pacate la a 21-a evolutie orbitala a pierdut stabilizarea automata a capsulei si sistemele de control. Fara asta, „carnea presata" s-ar fi prajit la reintrarea in atmosfera.

Cooper, care fusese doar un spectator pana in acel moment, s-a trezit ca trebuie sa calculeze singur parametri de reintrare si amerizare, fara

Page 8: proiect stiinte

niciun ajutor din partea NASA. Si-a aproximat pozitia ca marinarii din secolul al XVII-lea, dupa stele, si a folosit ceasul de la mana ca sa calculeze timpul necesar activarii fuzeelor de franare. A reusit sa efectueze cea mai preciza amerizare la punct fix din istoria NASA, ajungand la numai 8 kilometri distanta, in valurile Pacificului, de portavionul trimis sa recupereze capsula.

3. Otraviti in spatiu

-misiunea Apollo-Soyuz

-misiunea Apollo-Soyuz

Prin 1975, cursa pentru spatiul cosmic se terminase, iar americanii detineau asii. Atmosfera se detensionase si cele doua mari puteri, SUA

si URSS-ul au convenit sa efectueze o misiune comuna, pentru testarea posibilitatii de cuplare in spatiu a navelor lor. Asa a luat nastere misiunea Apollo-Soyuz. Dupa decuplare, nava Soyuz a efectuat reintrarea in atmosfera si a aterizat in Kazahstan, fara probleme. Americanii au mai ramas in spatiu cateva ore.

La reintrare, echipajul a comis o mica eroare de procedura si nava a intrat in rasucire axiala. Computerele de bord au repornit propulsoarele pentru a corecta situatia, dar o valva uitata deschisa a adus in cabina o cantitate de combustibil, extrem de toxic. In afara de problemele deja inregistrate, astronautii expusi la efectele nocive ale combustibilului au inceput sa simta iritari oculare, greata, senzatie de arsura in plamani si puteau risca atacul de cord. Dupa amerizare, cei trei astronauti au petrecut luni de zile intr-un spital din Honolulu, revenindu-si complet.

Misiunea Apollo 13

Page 9: proiect stiinte

Apollo 13 a fost a treia misiune umană a NASA dezvoltată cu intenția de a coborî pe Lună. Pe parcursul misiunii însă, probleme tehnice au forțat echipajul să renunțe la aselenizare. Echipajul era format din comandantul misiunii James A. Lovell, pilotul modulului de comandă John L. "Jack" Swigert, și pilotul modulului lunar Fred W. Haise.

Lansarea a avut loc la 11 aprilie 1970 la ora 13:13 CST. Două zile mai târziu, în timp ce misiunea era în drum spre Lună, o defecțiune a sistemului electric al unuia dintre rezervoarele de oxigen ale modulului de serviciu a produs o explozie ce a cauzat pierderea oxigenului din ambele rezervoare ale modulului de serviciu și implicit pierderea alimentării cu energie electrică, care provenea de la pilele de combustie ce foloseau oxigen. Modulul de comandă a rămas în funcțiune pe baza bateriilor și a rezervorului propriu de oxigen, dar acestea trebuiau păstrate pentru ultimele ore ale misiunii, la aterizare. Echipajul a oprit modulul de comandă și a utilizat modulul lunar ca „barcă de salvare” în timpul drumului de întoarcere spre Pământ. În ciuda dificultăților cauzate de energia electrică limitată, frigul din cabină și rezerva scăzută de apă potabilă (pe parcursul misiunii, apa potabilă ar fi trebuit să provină ca produs secundar al funcționării pilelor de combustie), echipajul a ajuns în siguranță înapoi pe Pământ, iar misiunea a fost considerată un „eșec reușit”.[3] O transmisiune radio a lui Lovell,[4] Houston, we've had a problem (Houston, am avut o problemă), a rămas în cultura populară, citată greșit ca Houston, we have a problem (Houston, avem o problemă).

Misiunea Apollo 13 urma să exploreze formațiunea Fra Mauro, de pe munții Fra Mauro, denumiți după craterul cu același nume și cu diametrul de 80 km aflat în ea. Este o zonă deluroasă de mare întindere despre care se crede că este compusă din materiale provenite din impactul ce a dus la formarea Mare Imbrium. Costul misiunii a fost de

Page 10: proiect stiinte

4,4 miliarde de dolari. Următoarea misiune Apollo, Apollo 14, a reușit să ajungă la Fra Mauro.

Misiunea a început cu o defecțiune mai puțin cunoscută: în timpul propulsării treptei a doua, motorul central s-a oprit cu două minute mai devreme din cauza unor oscilații pogo periculoase care ar fi dus la

dezmembrarea treptei a doua. Motorul a suferit vibrații 68g la 16 hertzi, care au flexat cadrul de propulsie cu 76 mm. Cele patru motoare exterioare au funcționat o perioadă mai lungă de timp, pentru compensare, astfel încât astronava a ajuns pe orbita stabilită.[6] Fluctuațiile presiunii din camera de propulsie au determinat un senzor să declanșeze oprirea motorului.[7] Se mai văzuseră oscilații pogo mai reduse și la zborurile Titan și Saturn anterioare, dar la Apollo 13 ele au fost amplificate de o interacțiune neașteptată cu cavitația turbopompei.[8] Misiunile ulterioare au implementat modificări anti-pogo care erau la acea dată deja în dezvoltare. S-a adăugat un rezervor de heliu la linia de oxigen lichid a motorului central pentru a atenua oscilațiile de presiune și un sistem automat de oprire a propulsiei pentru siguranță. Valvele propulsoare ale tuturor celor cinci motoare J2 ale treptei a doua au fost simplificate.

Explozia

În drum spre Lună, la o distanță de 321.860 km de Pământ, rezervorul de oxigen numărul doi, unul din cele două rezervoare ale modulului de serviciu, a explodat.[9] Centrul de control al misiunii ceruse echipajului să amestece conținutul rezervoarelor de oxigen și hidrogen, pentru a destratifica conținutul și a crește precizia instrumentelor de monitorizat cantitatea. Izolația de teflon avariată de pe firele ce alimentau motorul de amestecare al rezervorului de oxigen 2 a condus la un scurtcircuit de la care s-a aprins izolația. Acest lucru a dus la creșterea rapidă a presiunii peste limita nominală de 7 MPa și rezervorul s-a spart. Cauza

Page 11: proiect stiinte

nu a fost cunoscută la acea vreme, iar echipajul a crezut inițial că modulul lunar s-ar fi ciocnit cu un meteorit.

Defecțiunea a dus și la avarierea rezervorului numărul unu, sau a țevilor acestuia. Conținutul său s-a scurs de-a lungul următoarelor câteva ore, epuizând complet rezerva de oxigen a modulului de serviciu. Deoarece pilele electrice ale modulului de serviciu combinau oxigenul și hidrogenul pentru a genera electricitate și apă, acestea s-au oprit lăsând modulul de comandă funcționând pe bateria de rezervă, cu o capacitate limitată. Echipajul a fost forțat să închidă complet modulul de comandă și să utilizeze modulul lunar, încă atașat la modulele de comandă și serviciu, drept „barcă de salvare”. Aceasta era o procedură sugerată de o simulare anterioară de la antrenamente, dar care nu era considerată un scenariu probabil.[10] Fără modulul lunar, accidentul ar fi fost cu siguranță fatal.

Avarierea lui Odyssey a făcut aselenizarea imposibilă. În schimb, s-a putut folosi gravitația Lunii pentru a asigura întoarcerea pe Pământ. Apollo 13 fusese inițial pe o traiectorie de întoarcere liberă, care ar fi avut ca rezultat automat întoarcerea pe Pământ fără pornirea vreunui motor, dar aselenizarea la Fra Mauro impunea părăsirea traiectoriei de întoarcere liberă de la începutul misiunii. Revenirea la traiectoria de întoarcere liberă necesita o modificare semnificativă care s-ar fi putut rezolva cu o ușoară aprindere a propulsoarelor modulului de serviciu, dar starea acestora era necunoscută. Din același motiv nu s-a putut nici întoarce astronava direct spre Pământ. După îndelungi discuții, revenirea la traiectoria de întoarcere liberă s-a efectuat cu sistemul de propulsie pentru coborâre al modulului lunar, la câteva ore după accident. Motorul de coborâre a fost pornit din nou la două ore după pericynthion (cea mai mare apropiere de Lună) pentru accelerarea întoarcerii. Ulterior, a fost necesară o altă pornire de motor pentru corectarea traiectoriei.

Page 12: proiect stiinte

Echipajul, personalul de suport și persoanele de la controlul misiunii a avut nevoie de o ingeniozitate considerabilă în condiții de presiune extremă, pentru a asigura întoarcerea în siguranță. Multă lume a urmărit desfășurarea dramaticelor evenimente la televiziune. Întrucât se impuneau economii drastice a energiei electrice, nu s-au mai făcut transmisiuni TV în direct; comentatorii TV au utilizat modele și material de animație pentru ilustrare. Chiar și transmisiunile de voce erau dificile.

Interiorul modulului lunar, cu o „cutie poştală” construită pentru a adapta cartuşele de hidroxid de litiu ale modulului de comandă (proiectate pentru a reduce acumularea de dioxid de carbon) la sistemele de mediu ale modulului lunar, deoarece mare parte din rezervele modulului lunar erau stocate în afara cabinei în care ar fi fost aduse în mod obișnuit în timpul EVA.

„Cutia poştală” la Controlul Misiunii în timpul Apollo 13.

Consumabilele modulului lunar aveau ca scop întreținerea a doi oameni timp de două zile, și nu trei oameni timp de patru zile. Oxigenul era cea mai puțin critică resursă deoarece modulul lunar avea suficient pentru represurizarea de după fiecare activitate extravehiculară. Spre deosebire de modulul de control, alimentat cu pilele de combustie care produceau apă ca produs secundar, modulul lunar era alimentat cu baterii cu argint-zinc astfel că energia electrică și mai ales apa erau resurse extrem de critice. Pentru a păstra în funcțiune mecanismele de menținere a vieții și sistemele de comunicație până la reintrarea în atmosferă, toate aparatele modulului lunar ce nu erau absolut necesare au fost oprite.

O altă limitare gravă era hidroxidul de litiu (LiOH) pentru eliminarea dioxidului de carbon. Stocul intern de filtre cu LiOH al modulului lunar nu putea întreține echipajul până la întoarcerea sa, iar restul era stocat

Page 13: proiect stiinte

în treapta de coborâre, la care nu se putea ajunge. Modulul de comandă avea mai multe filtre care însă erau incompatibile ca formă cu cele folosite de modulul lunar. Controlul misiunii a improvizat o metodă de a folosi cartușele cubice ale modulului de comandă în modulul lunar prin aducerea aerului în acestea printr-un furtun de retur al unui costum spațial. Dispozitivul improvizat a fost denumit de astronauți „cutia poștală”.[11]

Designul termic al navei a fost realizat pentru un nivel normal de alimentare cu energie, iar lipsa de energie a cauzat scăderea considerabilă a temperaturii interne. S-a produs condens în modulul de comandă, ceea ce a cauzat îngrijorare că s-ar putea defecta sistemele electrice la reactivarea lui. Până la urmă, aceasta nu a fost o problemă, în parte datorită sistemelor de siguranță instalate în modulul de comandă în urma incendiului din misiunea Apollo 1.

Când Apollo 13 s-a apropiat de Pământ, echipajul a largat modulul de serviciu și l-au fotografiat pentru o viitoare analiză. Echipajul a raportat că panoul Sectorului 3 care conținea pilele de combustie, rezervoarele de hidrogen și oxigen, lipseau din modulul de serviciu.

Aterizarea Apollo 13

Modulul de comandă adus pe puntea USS Iwo Jima

După abandonarea lui Aquarius, modulul de comandă Odyssey a aterizat în siguranță în Oceanul Pacific. Echipajul era în stare bună cu excepția lui Haise care suferea de o gravă infecție de tract urinar din cauza cantității insuficiente de apă. Pentru a evita modificarea traiectoriei navei, echipajul primise instrucțiuni să oprească temporar evacuarea de urină din navă. Din cauza unei neînțelegeri, echipajul a crezut că trebuie să stocheze urina pe durata întregului zbor.[12]

Page 14: proiect stiinte

Deși explozia a dus la renunțarea la misiune, aceasta s-a petrecut în drumul spre Lună, când modulul lunar era încă disponibil cu întreaga sa dotare de consumabile. Dacă explozia ar fi avut loc după aterizare sau pe drumul de întoarcere după abandonarea modulului lunar, echipajul nu ar fi supraviețuit.

La aproximativ 46 de ore și 40 de minute de la lansare, indicatorul rezervorului de oxigen 2 a ieșit din scală, arătând peste 100% și a rămas așa, probabil din cauza izolației interne. Pentru a ajuta la determinarea cauzei, echipajului i s-a cerut să efectueze amestecări în rezervoare mai des decât se planificase inițial. În planul original al misiunii, amestecarea care a dus la ruperea rezervorului nu s-ar fi făcut decât după aselenizare.[13]

Cauza accidentului

Echipajul Apollo 13 la bordul USS Iwo Jima după aterizarea în Pacific. Explozia din misiunea Apollo 13 a condus la investigații îndelungate. Din registrele și jurnalele detaliate de fabricație, cauza defectării rezervorului a fost găsită a fi consecința unui lanț de evenimente nefericite.

Rezervoarele criogenice, cum ar fi cele pentru oxigenul lichid și hidrogenul lichid trebuie să fie ori refulate, ori bine izolate, ori ambele. Aceasta pentru a evita acumularea excesivă de presiune provenită din vaporizare. Rezervoarele de oxigen ale modulului de serviciu erau atât de bine izolate încât puteau stoca fără probleme hidrogen și oxigen supercritic timp de ani de zile. Fiecare rezervor de oxigen avea o capacitate de ordinul sutelor de kilograme, pentru respirație și pentru producerea de energie electrică și apă. Totuși, din fabricația rezervoarelor, ele nu puteau fi inspectate intern.

Rezervorul conținea câteva componente relevante pentru accident:

Page 15: proiect stiinte

-senzorul de cantitate;

-ventilatorul pentru amestecarea conținutului în scopul de a obține măsurători precise ale cantității;

-un sistem de încălzire pentru evaporarea oxigenului lichid pe măsură ce acesta e necesar;

-un termostat pentru protecția sistemului de încălzire;

-un senzor de temperatură; și

-țevi și valve de umplere și de scurgere.

Sistemul de încălzire și termostatul de protecție erau proiectate inițial pentru rețeaua electrică de curent continuu de 28 V a modulului de comandă, dar specificația lor s-a modificat pentru a permite utilizarea la sol într-o rețea de 65 volți pentru mai presurizarea rapidă a rezervoarelor. Subcontractantul rezervoarelor, Beechcraft, nu a îmbunătățit termostatul pentru a rezista la tensiuni mai mari.Senzorul de temperatură nu putea citi mai mult decât temperatura nominală a sistemului de încălzire, aproximativ 38 °C. În mod normal, aceasta nu este o problemă deoarece termostatul este proiectat să se deschidă la 27 °C.

Raftul pe care stăteau rezervoarele de oxigen fusese instalat inițial pe modulul de serviciu cu ocazia misiunii Apollo 10. El a fost înlăturat pentru a repara o potențială problemă de interferență electromagnetice. În timpul demontării, raftul a fost scăpat accidental de la o înălțime de 5 cm din cauza îndepărtării unui bolț. Rezervorul a părut că nu a suferit avarii dar se pare că un tub de umplere mai slab prins a fost avariat, iar fotografiile au sugerat că probabil capacul de închidere de pe rezervor ar fi lovit raftul cu pilele de combustie. Raportul comisiei de revizuire Apollo 13 consideră că probabilitatea ca

Page 16: proiect stiinte

rezervorul să se fi avariat cu ocazia acestui incident este „relativ scăzută”.[14]

După ce rezervorul a fost umplut pentru testarea la sol, el nu putea fi golit prin linia normală de scurgere. Pentru a evita înlocuirea rezervorului și deci amânarea misiunii, sistemul de încălzire a fost conectat la sursa de 65 V de la sol pentru a fierbe oxigenul. Lovell și-a dat acordul pentru această procedură, care ar fi trebuit să dureze câteva zile la temperatura de deschidere a termostatului de 27 °C. Dar când termostatul s-a deschis, contactele sursei de 65 V s-au sudat rămânând închise și ținând sistemul de încălzire pornit. Aceasta a dus la creșterea temperaturii sistemului de încălzire până la aproximativ 530 °C. Graficul curentului prin sistemul de încălzire a arătat că acesta nu se oprea și pornea periodic, așa cum ar fi trebuit dacă termostatul ar fi funcționat corect, dar nimeni nu a observat aceasta la momentul respectiv. Deoarece senzorul de temperatură nu putea citi temperaturi mai mari de 38 °C, echipamentul de monitorizare nu a înregistrat temperatura reală din interiorul rezervorului.[15] Gazul s-a evaporat în câteva ore în loc de câteva zile.

Temperaturile constant mari au topit izolația de teflon a firelor sursei de alimentare a ventilatorului și le-a lăsat expuse. Când rezervorul a fost umplut din nou cu oxigen, el a devenit o bombă așteptând să explodeze. În timpul procedurii de „crio-amestec”, curentul ventilatorului trecea prin firele dezizolate care se pare că au produs un arc electric și au aprins izolația.

Celălalt rezervor de oxigen, sau țevile sale, aflate lângă rezervorul explodat, au fost de asemenea afectate, permițându-i și lui aibă pierderi. Printre soluțiile recomandate pentru viitoarele misiuni se numărau mutarea rezervoarelor la distanță unul de altul, adăugarea

Page 17: proiect stiinte

unui al treilea rezervor și o baterie de urgență în alt sector al modulului de serviciu.