13 WEITERE Dinge, die Apollo 13 gerettet haben, Teil 3: Verstimmung des Radios der dritten Stufe des Saturn V
Um den 45. Jahrestag der Apollo 13-Mission zu feiern, präsentiert Universe Today „13 MORE Things That Saved Apollo 13“ und diskutiert mit dem NASA-Ingenieur Jerry Woodfill verschiedene Wendepunkte der Mission.
Sehr schnell nach der Explosion des Oxygen Tank 2 im Servicemodul von Apollo 13 wurde klar, dass das Odyssey-Kommandomodul sterben würde. Die Brennstoffzellen, die das Kommandomodul mit Strom versorgten, funktionierten ohne den Sauerstoff nicht. Aber drüben im Mondlander Aquarius funktionierten alle Systeme perfekt. Es dauerte nicht lange, bis Mission Control und die Crew erkannten, dass die Mondlandefähre als Rettungsboot verwendet werden könnte.
Die Besatzung schaltete das LM schnell ein und übermittelte Computerinformationen von Odyssey an Aquarius. Aber sobald sie das LM-Kommunikationssystem online stellten, trat ein weiteres Problem auf.
Die Besatzung von Apollo 13 konnte Mission Control nicht hören.
Screenshot aus Apollo-Aufnahmen von Jim Lovell und Jack Swigert. Bildnachweis: NASA
Die Besatzung funkte, dass sie viele Hintergrundgeräusche erhielten, und manchmal berichteten sie, dass die Kommunikation vom Boden „unlesbar“ sei.
Darüber hinaus hatten die Tracking-Stationen des Manned Space Flight Network (MSFN) auf der ganzen Welt Probleme, den Radiosender der Apollo 13-Sonde zu „hören“, der die Tracking-Daten aussendete.
„Ohne verlässliche Informationen darüber, wo sich das Fahrzeug befand oder fuhr, könnte dies zu einer Katastrophe führen“, sagte NASA-Ingenieur Jerry Woodfill.
Was ist passiert?
Das Dilemma bestand darin, dass zwei Funksysteme dieselbe Frequenz nutzten. Einer war der Sender der S-Band-Antenne des LM. Die andere war die Sendung von der verbrauchten dritten Stufe des Saturn V, bekannt als S-IVB.
Die seismische Station am Standort von Apollo 12. Das Seismometer überwacht den Grad der Bodenbewegung, um ankommende seismische Wellen zu erkennen. Das Instrument (links) ist durch eine Metallfolie gegen die Temperaturschwankungen auf der Mondoberfläche geschützt, die große thermische Spannungen erzeugen. Bildnachweis: NASA
Als Teil eines wissenschaftlichen Experiments hatte die NASA geplant, die S-IVB von Apollo 13 in die Mondoberfläche zu stürzen. Die Apollo-12-Mission hatte ein Seismometer auf dem Mond hinterlassen, und ein Aufprall könnte seismische Wellen erzeugen, die auf diesen Seismometern stundenlang registriert werden konnten. Dies würde den Wissenschaftlern helfen, die Struktur des tiefen Inneren des Mondes besser zu verstehen.
Im nominellen Flugplan von Apollo 13 würde das Kommunikationssystem des Landers erst eingeschaltet, wenn die Besatzung mit den Vorbereitungen für die Mondlandung begann. Dies wäre lange nach dem Absturz der S-IVB auf dem Mond geschehen. Doch nach der Explosion änderte sich der Flugplan dramatisch.
Das Flugprofil einer Apollo-Mission zum Mond, Entfernungen nicht maßstabsgetreu. Beachten Sie den Flugweg der 3. Stufe des Saturn V. Bildnachweis: NASA.
Aber da sowohl der Saturn IVB als auch die Sender des LM auf derselben Frequenz waren, war es, als hätten zwei Radiosender dieselbe Stelle auf dem Zifferblatt. Kommunikationssysteme an beiden Enden hatten Probleme, das richtige Signal zu finden, und erhielten stattdessen ein statisches oder überhaupt kein Signal.
Das Manned Space Flight Network (MSFN) für die Apollo-Missionen hatte drei 85-Fuß-Antennen (26 Meter), die in gleichen Abständen um die Welt verteilt waren, in Goldstone, Kalifornien, Honeysuckle Creek, Australien und Fresnedillas (in der Nähe von Madrid), Spanien.
Entsprechend Historiker Hamish Lindsay in Honeysuckle Creek , gab es anfängliche Verwirrung. Die Techniker an den Ortungsstandorten wussten sofort, was das Problem war und wie sie es beheben konnten, aber Mission Control wollte, dass sie etwas anderes versuchten.
„Die Fluglotsen in Houston wollten, dass wir das Signal von der Mondlandefähre auf die andere Seite des Saturn-IVB-Signals verschieben, um erwartete Doppler-Änderungen zu berücksichtigen“, zitierte Hamish Bill Wood von der Goldstone Tracking Station. „Tom Jonas, unser Receiver-Exciter-Ingenieur, schrie mich an: ‚Das geht nicht! Am Ende werden wir beide Raumfahrzeuge an einen Uplink koppeln und den Telemetrie- und Sprachkontakt mit der Besatzung auslöschen.“
An diesem Punkt verlor Houston ohne die richtigen Maßnahmen die Telemetrie mit dem Saturn IVB und den Sprechkontakt mit der Besatzung des Raumfahrzeugs.
Aber zum Glück wurde die große 64-Meter-Marsantenne bei Goldstone bereits umgestellt, um beim Apollo-Notfall zu helfen, und 'ihre schmalere Strahlbreite schaffte es, zwischen den beiden Signalen zu unterscheiden und die Telemetrie- und Sprachverbindungen wurden wiederhergestellt', sagte Wood.
Das stabilisierte die Kommunikation. Doch dann war es bald an der Zeit, auf die Trackingstation am Honeysuckle Creek umzusteigen.
Die Geißblattantenne bei Nacht.
Foto von Hamish Lindsay.
Dort standen der stellvertretende Direktor von Honeysuckle Creek, Mike Dinn, und John Mitchell, Honeysuckle Shift Supervisor, bereit. Beide hatten ein potenzielles Problem mit den beiden sich überschneidenden Frequenzsystemen vorausgesehen und vor der Mission mit den Technikern des Goddard Spaceflight Center darüber diskutiert, was sie tun sollten, wenn es ein Kommunikationsproblem dieser Art gab.
Als Dinn nach Notfallmaßnahmen gesucht hatte, hatte Mitchell die Theorie vorgeschlagen, das LM aus- und wieder einzuschalten. Obwohl nichts aufgeschrieben war, wusste Dinn, als der Notfall eintrat, was sie zu tun hatten.
„Ich habe Houston darauf hingewiesen, dass der einzige Ausweg aus diesem Schlamassel darin besteht, die Astronauten im LM zu bitten, das Signal auszuschalten, damit wir uns auf den Saturn IVB einklinken, dann den LM wieder einschalten und vom Saturn-Signal wegziehen. “ sagte Din.
Es dauerte eine Stunde, bis die Mission Control in Houston dem Verfahren zustimmte.
„Sie kamen in einer Stunde zurück und sagten uns, wir sollten weitermachen“, sagte Mitchell, „und Houston übermittelte die Anweisungen an die Astronauten ‚im Blinden‘ in der Hoffnung, dass die Astronauten sie hören könnten, da wir sie in diesem Moment nicht hören konnten. Der Downlink der Raumsonde war plötzlich verschwunden, also wussten wir, dass sie die Nachricht bekommen haben. Als wir sahen, dass der Saturn IV-Downlink weit auf die vorgeschriebene Frequenz ging, schalteten wir den zweiten Uplink ein, erwarben den LM, schalteten die Seitenbänder ein, sperrten und stimmten weg vom Saturn IVB. Dann hat alles gut geklappt.'
Dinn sagte, sie seien in der Lage, die Frequenzen auseinander zu ziehen, indem sie die Sender der Stationen entsprechend einstellen.
Techniker der Honeysuckle Creek Tracking Station in der Nähe von Canberra, Australien, arbeiten daran, die Kommunikation mit Apollo 13 aufrechtzuerhalten. Bildnachweis: Hamish Lindsay.
Diese Aktion, sagte Jerry Woodfill, war nur eine weitere Sache, die Apollo 13 gerettet hat.
„Das Funkgerät der Booster-Stufe wurde ausreichend von der Frequenz des LM-S-Bands abgelenkt, sodass die NASA-Erdstationen das Signal erkannten, das zur Überwachung der Umlaufbahn von Apollo 13 in Mondentfernungen erforderlich ist“, erklärte Woodfill. „Dies war insgesamt wesentlich für die Navigation und Überwachung des entscheidenden Korrekturbrands in der Mitte des Kurses, der die freie Rückkehrflugbahn wiederherstellte, sowie für die Einrichtung des nachfolgenden PC+2-Burns, um die Heimfahrt zu beschleunigen, die zum Sparen von Wasser, Sauerstoff und Wasser erforderlich ist.“ Läden, um die Crew zu ernähren.“
Sie können einige der verstümmelten Kommunikationen hören und Anweisungen von Mission Control geben, wie Sie das Problem möglicherweise beheben können unter dieser Link von der Website von Honeysuckle Creek.
Was das wissenschaftliche Experiment S-IVB betrifft, so stürzte die dritte Stufe erfolgreich auf dem Mond ab und lieferte einige der ersten Daten zum Verständnis des Inneren des Mondes.
Als er später hörte, dass die Bühne den Mond getroffen hatte, sagte der Kommandant von Apollo 13 Jim Lovell: „Nun, bei dieser Mission hat zumindest eine Sache funktioniert!“
(Tatsächlich wurden trotz des Apollo 13-Unglücks insgesamt vier wissenschaftliche Experimente wurden erfolgreich auf Apollo 13 durchgeführt.)
Anfang 2010 fotografierte die NASA-Raumsonde Lunar Reconnaissance Orbiter den Krater, den der Einschlag von Apollo 13 S-IVB hinterlassen hatte.
Am 14. April 1970 traf die Oberstufe von Apollo 13 Saturn IVB auf dem Mond nördlich von Mare Cognitum auf -2,55° Breite, -27,88° östlicher Länge. Der Einschlagskrater mit einem Durchmesser von etwa 30 Metern ist auf der Narrow Angle Camera-Aufnahme der Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) deutlich zu erkennen. Bildnachweis: NASA/Goddard/Arizona State University.
Danke an den Weltraumhistoriker Colin Mackellar von der Honeysuckle Creek-Website, zusammen mit dem Techniker Hamish Lindsay und sein ausgezeichnetes Konto der Honeysuckle Creek Tracking Station und ihre Rolle bei der Apollo-13-Mission.
Sie können einen früheren Artikel lesen, den wir über Honeysuckle Creek geschrieben haben: Wie wir *wirklich* vom Mond aus Fernsehen geschaut haben.
Weitere Artikel dieser Reihe:
Einführung
Teil 1: Der ausgefallene Sauerstoffmengensensor
Teil 2: Gleichzeitige Anwesenheit von Kranz und Lunney zu Beginn der Rettung
Teil 3: Verstimmung des Radios der dritten Stufe des Saturn V
Teil 4: Frühzeitige Einreise in die Länder
Teil 5: Der CO2-Partialdrucksensor
Teil 6: Der mysteriöse Kommunikationsausfall, der länger als erwartet dauert
Teil 7: Isolieren des Ausgleichsbehälters
Teil 8: Die unzerstörbare S-Band/Hi-Gain-Antenne
Teil 10: „MacGyvering“ mit Alltagsgegenständen
Teil 11: Das Warn- und Warnsystem
