L'accident d'Apollo 13 a paralysé le vaisseau spatial, en supprimant les deux principaux réservoirs d'oxygène du module de service. Mais avoir trop de dioxyde de carbone (CO2) est rapidement devenu un problème.
Le module lunaire, qui était utilisé comme canot de sauvetage pour l'équipage, avait des réservoirs d'hydroxyde de lithium pour éliminer le CO2 de deux hommes pendant deux jours, mais à bord, trois hommes tentaient de survivre dans le canot de sauvetage LM pendant quatre jours. Après un jour et demi dans le LM, les niveaux de CO2 ont commencé à menacer la vie des astronautes, sonnant des alarmes. Le CO2 provenait des expirations des astronautes.
L'ingénieur de la NASA, Jerry Woodfill, a aidé à concevoir et à surveiller les systèmes d'avertissement et d'avertissement Apollo. L’un des systèmes surveillés par le système d’alerte de l’atterrisseur était le contrôle de l’environnement.
Comme le monoxyde de carbone, le dioxyde de carbone peut être un «tueur silencieux» - il ne peut pas être détecté par les sens humains et il peut vaincre une personne rapidement. Au début de leur travail d'évaluation du système d'alerte du système de contrôle environnemental, Woodfill et ses collègues ont réalisé l'importance d'un capteur de CO2.
"La présence de ce gaz potentiellement mortel ne peut être détectée que par une seule chose - un transducteur d'instrumentation", a déclaré Woodfill à Space Magazine. «J'ai eu une pensée troublante:« Si cela ne fonctionne pas, personne ne saurait que l'équipage suffoque de son propre souffle. »»
Le travail du capteur consistait simplement à convertir la teneur en dioxyde de carbone en une tension électrique, un signal transmis à tous, à la fois aux contrôleurs au sol et à la jauge de cabine.
"Mon système comportait deux catégories d'alarmes, l'une, une lumière jaune pour la prudence lorsque l'astronaute pouvait invoquer un plan de secours pour éviter un événement catastrophique, et l'autre, un avertissement orange indiquant une défaillance imminente menaçant le pronostic vital", a expliqué Woodfill. «Parce que la teneur en CO2 à bord augmente lentement, le système d'alarme a simplement servi à conseiller et à avertir l'équipage de changer les filtres. Nous avons défini le seuil ou le «niveau de déclenchement» de l'électronique du système d'alarme pour ce faire. »
Et peu après l'explosion du réservoir d'oxygène d'Apollo 13, l'évaluation des systèmes de survie a déterminé que le système d'élimination du dioxyde de carbone (CO2) dans le module lunaire ne le faisait pas. Les systèmes des modules Command et Lunar utilisaient des bidons remplis d'hydroxyde de lithium pour absorber le CO2. Malheureusement, les bidons abondants du module de commande estropié ne pouvaient pas être utilisés dans le LM, qui avait été conçu pour deux hommes pendant deux jours, mais à bord, trois hommes essayaient de survivre dans le canot de sauvetage LM pendant quatre jours: le CM avait des bidons carrés tandis que le LM en avait des ronds.
Comme l'a si bien détaillé Jim Lovell dans son livre «Lost Moon», puis décrit en détail dans le film «Apollo 13», un groupe d'ingénieurs dirigé par Ed Smylie, qui a développé et testé des systèmes de survie pour la NASA, a construit un filtre à CO2 calé par un jury, utilisant uniquement ce qui était à bord du vaisseau spatial pour convertir les nombreux filtres carrés pour qu'ils fonctionnent dans le système LM rond. (Vous pouvez lire les détails du système et de son développement dans notre précédente série «13 choses».)
Inutile de dire que l'histoire a connu une fin heureuse. Le comité d'examen des accidents d'Apollo 13 a signalé que Mission Control a donné à l'équipage des instructions supplémentaires pour fixer des cartouches supplémentaires en cas de besoin, et la pression partielle de dioxyde de carbone est restée inférieure à 2 mm Hg pour le reste du voyage de retour à la Terre.
Mais l'histoire de Jerry Woodfill et du capteur de CO2 peut également être une source d'inspiration pour tous ceux qui se sentent déçus de leur carrière, en particulier dans les domaines des STEM (science, technologie, ingénierie et mathématiques), estimant que ce que vous faites n'est peut-être pas vraiment matière.
«Je pense que presque tous ceux qui sont venus à la NASA voulaient être astronautes ou directeurs de vol, et j'ai toujours senti que ma carrière était diminuée par le fait que je n'étais ni contrôleur de vol, ni astronaute, ni même ingénieur en guidage et navigation», Woodfill m'a dit. «J'étais ce qu'on appelait un ingénieur en instrumentation. D'autres avaient dit que c'était le genre de travail qui était superflu. »
Woodfill a travaillé sur les panneaux métalliques du vaisseau spatial qui abritaient les interrupteurs et les jauges. "Il est probable qu'un ingénieur en mécanique ne trouve pas un tel travail excitant", a-t-il dit, "et pour penser, j'avais déjà étudié la théorie des champs, l'électronique quantique et d'autres disciplines capiteuses en tant que candidat en génie électrique Rice."
Plus tard, pour ajouter au découragement était une conversation avec un autre ingénieur. "Son commentaire était," Personne ne veut être ingénieur en instrumentation ", se souvient Woodfill," pensant que c'est une mission sans issue, mieux vaut éviter si l'on veut être promu. " Il semblait que l’instrumentation était considérée comme une sorte de «serviteur subalterne» dont la modeste tâche consistait à servir les utilisateurs finaux tels que les radars, les communications, l’énergie électrique et même les ordinateurs de guidage. En fait, les utilisateurs pourraient tout aussi bien incorporer l'instrumentation dans leurs appareils. Ensuite, il n'y aurait plus besoin d'un groupe autonome de gars de l'instrumentation. »
Mais après quelques changements dans la gestion et la main-d'œuvre, Woodfill est devenu l'ingénieur principal du projet de mise en garde et d'avertissement du module de commande, ainsi que le responsable de la mise en garde et de l'avertissement de Lunar Lander - un travail qu'il pensait que personne d'autre ne voulait vraiment.
Mais il a accepté le poste avec enthousiasme.
«J'ai rendu visite à une douzaine ou plus de gestionnaires d'articles dont le système d'alerte a surveillé les défaillances», a déclaré Woodfill. Il a réuni une équipe de la NASA-Grumman pour réfléchir à la meilleure façon d'avertir du CO2 et d'autres menaces. «Nous devions déterminer à quel niveau de seuil le système d'avertissement devait déclencher une alarme. Tous les composants doivent fonctionner, à commencer par le capteur de CO2. Le signal doit passer de là à travers l'électronique de transmission, le câblage, pour finalement atteindre mon «cerveau» de système d'alerte connu sous le nom d'assemblage électronique de mise en garde et d'avertissement (CWEA). »
Et donc, quelques heures seulement après l'explosion d'Apollo 13, le responsable de l'ingénierie de la mission a convoqué Woodfill dans son bureau.
"Il voulait discuter de mon système d'alerte qui sonne des alarmes de dioxyde de carbone", a déclaré Woodfill. «J'ai expliqué l'histoire, en plaçant devant lui les courbes d'étalonnage du transducteur de pression partielle de CO2, en lui montrant ce que ce dispositif d'instrumentation nous dit sur la menace pour l'équipage.»
Maintenant, ce que Woodfill avait autrefois jugé insignifiant était tout à fait essentiel pour sauver la vie d'un équipage d'astronautes d'Apollo 13. Oui, l'instrumentation était tout aussi importante que tout système avancé à bord du navire de commandement ou de l'atterrisseur lunaire.
"Et, je pensais, sans cela, probablement, personne n'aurait su que l'équipage était en grand danger", a déclaré Woodfill, "et encore moins comment les sauver. L'ingénierie de l'instrumentation n'était pas un mauvais choix de carrière après tout! "
Ceci est un exemple de l'effort d'équipe qui a sauvé Apollo 13: que la personne qui travaillait sur le transducteur des années auparavant était tout aussi importante que celle qui a proposé l'ingénieuse solution de ruban adhésif.
Et c'était l'une des choses supplémentaires qui ont sauvé Apollo 13.
Articles supplémentaires dans cette série:
Partie 4: Entrée anticipée dans les Lander
