Nota: Para comemorar o 40º aniversário da missão Apollo 13, por 13 dias, a Space Magazine apresentará "13 coisas que salvaram a Apollo 13", discutindo diferentes momentos decisivos da missão com o engenheiro da NASA, Jerry Woodfill.
Quando a equipe da Apollo 13 lançou o módulo de serviço aleijado ao se aproximar da Terra, eles viram a extensão dos danos causados pela explosão de um tanque de oxigênio. "Há um lado inteiro dessa espaçonave em falta!" Jim Lovell transmitiu um rádio para o Mission Control, sua voz refletindo sua incredulidade ao ver os danos de um painel de 13 pés explodido na espaçonave. No entanto, a situação poderia ter sido mais terrível. A blindagem térmica no Módulo de Comando pode ter sido danificada. Além disso, o engenheiro da NASA, Jerry Woodfill, disse que, em vez de o painel explodir, a explosão poderia ter - e talvez devesse - ter visto o Módulo de Comando do Módulo de Serviço.
Fotos tiradas pela equipe da Apollo 13 após o módulo de serviço ter sido descartado em preparação para a reentrada do módulo de comando através do escudo térmico revelaram que não apenas o painel estava faltando na lateral da espaçonave - explodido na imensidão do espaço pela pressão explosiva de o oxigênio detonante - também houve danos à antena Hi Gain, à direita do desenho do veículo acima, indicando que o painel havia catapultado para o espaço, atingindo a antena. O que as imagens não puderam mostrar e o que a equipe da Apollo 13 não pôde ver foi se houve algum dano ao escudo térmico do Módulo de Comando.
"O design estrutural do interior do módulo de serviço é que ele tem um longo volume de túnel aberto no centro do módulo, cerca de 30 polegadas por 13 pés", disse Woodfill. “O túnel é muito parecido com uma chaminé, de modo que gases, líquidos ou partículas podem facilmente se mover através dele em direção à campainha principal do motor à direita e ao escudo térmico à esquerda. O túnel não é selado para que a força explosiva do oxigênio em chamas do tanque de O2 explodido possa escapar para dentro e ao redor do túnel na direção do escudo térmico e do motor principal. ”
Woodfill disse que a preocupação foi manifestada no Controle da Missão de que estilhaços do tanque explodindo entraram no túnel e talvez tenham causado danos ao escudo térmico e ao motor principal. O motor principal não era o maior problema, pois a equipe conseguiu usar o mecanismo de descida do módulo lunar. (veja nosso artigo anterior, “Usando o LM para propulsão”.) Mas havia apenas um escudo térmico, e ele precisava trabalhar para permitir que a cápsula e a tripulação sobrevivessem à reentrada ardente na atmosfera da Terra.
Felizmente, como se viu, o escudo térmico não foi danificado.
Mas quase milagrosamente, Woodfill disse, o módulo de comando e o módulo de serviço permaneceram conectados após a explosão, enquanto a pressão interna da explosão disparou o painel externo para o espaço.
"A força de fixação do painel do módulo de serviço à estrutura exigia uma pressão interna considerável de 24 libras por polegada quadrada para separá-lo do módulo de serviço", disse Woodfill. “Foi necessária uma pressão muito menor para separar o Módulo de Comando com sua blindagem térmica do Módulo de Serviço, apenas 10 libras por polegada quadrada. Só se pode especular por que o painel explodiu e a cápsula da tripulação / módulo de serviço permaneceu intacto. ”
Como não há pressão de ar no espaço, explicou Woodfill, a força que mantinha os veículos unidos era a força de seus acessórios mecânicos.
"Duas pressões estavam em ação", disse ele. “Cada um tentou superar as respectivas forças de conexão: a força que conectou o módulo de serviço à cápsula de comando e a força que conectou o painel do módulo de serviço ao módulo de serviço. Como a força de pressão explosiva do oxigênio foi imediatamente aplicada com grande força ao painel, espera-se que essa força esmagadora destruísse esse painel do veículo, excedendo a força de fixação de 24 libras por polegada quadrada. No entanto, é possível esperar que a ventilação de oxigênio explosivo residual na estrutura do Módulo de Serviço supere a força de conexão entre os dois veículos, separando-os. ”
No entanto, isso não aconteceu. Por quê?
"Aparentemente, a presença de 'tankage' e outra estrutura agiram para mitigar e dissipar o repentino pico de pressão antes de atingir a interface entre os veículos", disse Woodfill. “No entanto, se um fragmento do tanque 2 de O2 explodido tivesse perfurado qualquer um dos tanques adjacentes, provavelmente uma explosão secundária de qualquer um deles teria propagado a explosão e o aumento da pressão. Nesse caso, certamente, os veículos teriam sofrido uma separação fatal ou danos fatais ao escudo térmico.
Um pedaço de estilhaço fraturou o encanamento entre os tanques de oxigênio que permitiam que o oxigênio escapasse do tanque 1, causando a completa perda de energia no Módulo de Comando, pois sem oxigênio as células de combustível não funcionariam.
Alguns podem dizer que ter o Módulo de Serviço conectado ao Módulo de Comando não era importante - era apenas um peso morto de qualquer maneira. No entanto, outros problemas poderiam ter se desenvolvido sem o Módulo de Serviço conectado, de acordo com o Relatório de Falhas da Apollo 13. A exposição do escudo térmico a baixas temperaturas por um longo período pode danificá-lo e podem surgir problemas térmicos internos no Módulo de Comando se o Módulo de Serviço for descartado muito cedo.
Além disso, problemas de controle de vôo foram antecipados se o Módulo de Comando não estivesse conectado.
A perda imediata do Módulo de Serviço significaria perda imediata da energia residual das células de combustível enquanto a tripulação e o controle da missão lutavam para entender o problema. Isso exigiria um consumo de energia muito maior nessas baterias de emergência, na medida em que alguém se pergunta se a "carga lenta" posterior das baterias do módulo de aterrissagem seria suficiente para a reentrada.
É claro que, como o Módulo de Serviço foi descartado antes da tripulação voltar a entrar (e o próprio SM mais tarde queimado na atmosfera da Terra), ninguém poderia fazer nenhuma "análise forense" ou uma "autópsia" de engenharia nessa parte da espaçonave.
"Para mim, é incrível que, um, o escudo térmico não tenha sido danificado pela explosão, e dois, a conexão que poderia suportar uma pressão mais alta acabou soprando, enquanto a conexão mais fraca permaneceu unida", disse Woodfill.
Mas essas foram algumas das muitas coisas que salvaram a Apollo 13.
Próximo: Parte 9: Qual tanque foi danificado
Artigos anteriores da série “13 coisas que salvaram a Apollo 13”:
Introdução
Parte 3: Sarampo de Charlie Duke
Parte 4: Usando o LM para Propulsão
Parte 5: Desligamento inexplicado do mecanismo do Saturno V Center
Parte 7: O Fogo da Apollo 1
Além disso:
Mais perguntas do leitor sobre a Apollo 13 respondidas por Jerry Woodfill (parte 2)
Rodada final de Apollo 13 perguntas respondidas por Jerry Woodfill (parte 3)
