Der Apollo 13-Unfall verkrüppelte das Raumschiff und nahm die beiden Hauptsauerstofftanks im Servicemodul heraus. Zu viel Kohlendioxid (CO2) zu haben, wurde jedoch schnell zu einem Problem.
Die Mondlandefähre, die als Rettungsboot für die Besatzung diente, verfügte über Lithiumhydroxid-Kanister, um das CO2 für zwei Männer zwei Tage lang zu entfernen. An Bord befanden sich jedoch drei Männer, die vier Tage lang versuchten, im LM-Rettungsboot zu überleben. Nach anderthalb Tagen in der LM begannen die CO2-Werte, das Leben der Astronauten zu bedrohen und Alarm zu schlagen. Das CO2 stammte aus den eigenen Ausatmungen der Astronauten.
Der NASA-Ingenieur Jerry Woodfill half beim Entwurf und der Überwachung der Apollo-Warn- und Warnsysteme. Eines der Systeme, die das Warnsystem des Landers überwachte, war die Umweltkontrolle.
Kohlendioxid kann wie Kohlenmonoxid ein „stiller Killer“ sein - es kann von den menschlichen Sinnen nicht erkannt werden und eine Person schnell überwinden. Schon früh bei der Bewertung des Warnsystems für das Umweltkontrollsystem erkannten Woodfill und seine Mitarbeiter die Bedeutung eines CO2-Sensors.
"Das Vorhandensein dieses potenziell tödlichen Gases kann nur durch eine Sache festgestellt werden - einen Instrumentenwandler", sagte Woodfill gegenüber dem Space Magazine. "Ich hatte einen beunruhigenden Gedanken:" Wenn es nicht funktioniert, würde niemand wissen, dass die Crew in ihrem eigenen Atem erstickt. "
Die Aufgabe des Sensors bestand einfach darin, den Kohlendioxidgehalt in eine elektrische Spannung umzuwandeln, ein Signal, das an alle, sowohl an die Bodensteuerungen als auch an die Kabinenanzeige, übertragen wurde.
"Mein System hatte zwei Kategorien von Alarmen, eine, ein gelbes Licht zur Vorsicht, wenn der Astronaut einen Sicherungsplan aufrufen konnte, um ein katastrophales Ereignis zu vermeiden, und die andere, eine gelbe Warnanzeige für einen bevorstehenden lebensbedrohlichen Ausfall", erklärte Woodfill. „Da der CO2-Gehalt an Bord langsam ansteigt, diente das Alarmsystem lediglich dazu, die Besatzung zu beraten und zu warnen, die Filter zu wechseln. Dazu haben wir den Schwellenwert oder "Auslösepegel" der Elektronik des Alarmsystems festgelegt. "
Und kurz nach der Explosion des Sauerstofftanks von Apollo 13 stellte die Bewertung der lebenserhaltenden Systeme fest, dass das System zur Entfernung von Kohlendioxid (CO2) im Mondmodul dies nicht tat. Systeme sowohl im Befehls- als auch im Mondmodul verwendeten mit Lithiumhydroxid gefüllte Kanister, um CO2 zu absorbieren. Leider konnten die zahlreichen Kanister im verkrüppelten Kommandomodul nicht in der LM verwendet werden, die zwei Tage lang für zwei Männer ausgelegt war, aber an Bord waren drei Männer, die vier Tage lang versuchten, im LM-Rettungsboot zu überleben: Die CM hatte quadratische Kanister während der LM runde hatte.
Wie Jim Lovell in seinem Buch „Lost Moon“ so ausführlich beschrieben und anschließend im Film „Apollo 13“ ausführlich dargestellt hat, konstruierte eine Gruppe von Ingenieuren unter der Leitung von Ed Smylie, der Lebenserhaltungssysteme für die NASA entwickelte und testete, eine CO2-Filter mit Klebeband und Jury, bei dem nur das verwendet wurde, was sich an Bord des Raumfahrzeugs befand, um die zahlreichen quadratischen Filter für die Arbeit im runden LM-System umzubauen. (Sie können die Details des Systems und seiner Entwicklung in unserer vorherigen Serie „13 Dinge“ lesen.)
Unnötig zu erwähnen, dass die Geschichte ein Happy End hatte. Das Apollo 13-Unfallprüfungsgremium berichtete, dass Mission Control der Besatzung weitere Anweisungen zum Anbringen zusätzlicher Patronen bei Bedarf erteilte und der Kohlendioxidpartialdruck für den Rest der Erdrücklaufreise unter 2 mm Hg blieb.
Die Geschichte von Jerry Woodfill und dem CO2-Sensor kann aber auch als Inspiration für alle dienen, die sich in ihrer Karriere enttäuscht fühlen, insbesondere in den Bereichen MINT (Wissenschaft, Technologie, Ingenieurwesen und Mathematik), und das Gefühl haben, dass das, was Sie tun, möglicherweise nicht wirklich funktioniert Angelegenheit.
"Ich denke, fast jeder, der zur NASA kam, wollte Astronaut oder Flugdirektor werden, und ich hatte immer das Gefühl, dass meine Karriere durch die Tatsache beeinträchtigt wurde, dass ich kein Fluglotse oder Astronaut oder gar ein Leit- und Navigationsingenieur war", so Woodfill sagte. „Ich war ein sogenannter Instrumentierungsingenieur. Andere hatten gesagt, dies sei die Art von Arbeit, die überflüssig sei. “
Woodfill arbeitete an den Metallplatten des Raumfahrzeugs, in denen sich die Schalter und Anzeigen befanden. "Wahrscheinlich findet ein Maschinenbauingenieur einen solchen Job nicht aufregend", sagte er, "und zu denken, ich hatte einmal als Kandidat für die Elektrotechnik von Rice Feldtheorie, Quantenelektronik und andere berauschende Disziplinen studiert."
Später, um die Entmutigung noch zu verstärken, gab es ein Gespräch mit einem anderen Ingenieur. "Sein Kommentar war:" Niemand möchte Instrumentierungsingenieur werden ", erinnerte sich Woodfill." Es ist eine Sackgasse, die man am besten vermeiden sollte, wenn man befördert werden möchte. " Es schien, als würde die Instrumentierung als eine Art „niederträchtiger Diener“ angesehen, dessen schlechte Aufgabe darin bestand, Endbenutzer wie Radar, Kommunikation, Strom und sogar Leitcomputer zu bedienen. Tatsächlich könnten die Benutzer genauso gut Instrumente in ihre Geräte integrieren. Dann wäre keine autonome Gruppe von Instrumentenarbeitern erforderlich. “
Nach einigen Änderungen in Management und Belegschaft wurde Woodfill zum leitenden Projektingenieur für Befehlsmodule für Vorsicht und Warnung sowie zum Leiter für Vorsicht und Warnung für Mondlander - ein Job, von dem er glaubte, dass er sonst niemand wirklich wollte.
Aber er nahm den Job mit Begeisterung an.
"Ich habe mit einem Dutzend oder mehr Managern Artikel besucht, die das Warnsystem auf Fehler überwacht hat", sagte Woodfill. Er berief ein NASA-Grumman-Team ein, um zu überlegen, wie man am besten vor CO2 und anderen Bedrohungen warnen kann. „Wir mussten bestimmen, bei welchem Schwellenwert das Warnsystem einen Alarm auslösen sollte. Alle Komponenten müssen funktionieren, beginnend mit dem CO2-Sensor. Das Signal muss von dort durch die Sendeelektronik und die Verkabelung geleitet werden und schließlich mein Warnsystem „Gehirn“ erreichen, das als CWEA (Caution and Warning Electronics Assembly) bekannt ist. “
Und so rief der Mission Engineering Manager wenige Stunden nach der Explosion auf Apollo 13 Woodfill in sein Büro.
"Er wollte über mein Warnsystem sprechen, das Kohlendioxidalarme auslöst", sagte Woodfill. "Ich erklärte die Geschichte, indem ich ihm die Kalibrierungskurven des CO2-Partialdruckmessumformers vorlegte und ihm zeigte, was dieses Instrumentierungsgerät uns über die Bedrohung der Besatzung sagt."
Was Woodfill einst für trivial gehalten hatte, war für die Rettung des Lebens einer Apollo 13-Astronauten-Crew von entscheidender Bedeutung. Ja, die Instrumentierung war genauso wichtig wie jedes fortschrittliche System an Bord des Kommandoschiffs oder des Mondlanders.
"Und ich dachte, ohne sie hätte wahrscheinlich niemand gewusst, dass die Besatzung in großer Gefahr ist", sagte Woodfill, "geschweige denn, wie man sie rettet." Instrumentation Engineering war doch keine schlechte Berufswahl! "
Dies ist ein Beispiel für die Teamleistung, mit der Apollo 13 gerettet wurde: Die Person, die Jahre zuvor am Schallkopf arbeitete, war genauso wichtig wie die Person, die die geniale Klebebandlösung entwickelt hat.
Und es war eines der zusätzlichen Dinge, die Apollo 13 gerettet haben.
Zusätzliche Artikel in dieser Reihe:
Teil 4: Früher Eintritt in den Lander
