Apollo 13: il modulo lunare diventato scialuppa

I medici di volo prelevarono il sangue agli astronauti durante le visite mediche di lunedì 6 aprile, cinque giorni prima del lancio, per cercare anticorpi contro la rosolia. Jim Lovell e Fred Haise erano immuni, come le riserve John Young e Jack Swigert. Ken Mattingly non lo era. Come pilota del modulo di comando, Mattingly doveva orbitare da solo intorno alla Luna a bordo di Odyssey mentre Lovell e Haise esploravano la superficie. I responsabili del programma dovevano ora decidere chi avrebbe volato.

La NASA aveva un piano di riserva: se il lancio di aprile fosse slittato, si sarebbero usate date di maggio per la stessa missione verso Fra Mauro. Jim Lovell insistette per tenere Ken Mattingly e partire ad aprile, ma l’amministratore della NASA, Thomas Paine, disse di no. Jack Swigert, il pilota di riserva del modulo di comando, fu dichiarato pronto dopo un addestramento di ripasso e sessioni al simulatore con Lovell e Fred Haise. Il 10 aprile, il giorno prima del decollo, la NASA prese la decisione finale. Fu la prima volta che un membro di un equipaggio principale Apollo venne sostituito così vicino al lancio.

L’Apollo 13 decollò dalla rampa 39A del Kennedy Space Center della NASA alle 13:13, ora di Houston, l’11 aprile 1970. Circa cinque minuti e mezzo dopo l’inizio del volo, il motore centrale del secondo stadio del Saturn V si spense con più di due minuti di anticipo. Gli altri quattro motori funzionarono più a lungo per compensare, e anche il terzo stadio rimase acceso più a lungo del previsto. Lo spegnimento fu poi attribuito a forti vibrazioni note come effetto pogo. L’Apollo 13 raggiunse comunque l’orbita terrestre, e il terzo stadio spinse poi la navicella verso la Luna.

L’Apollo 13 lasciò la Terra su una traiettoria di ritorno libero. Su quel percorso, se il motore principale del modulo di servizio si fosse guastato, la navicella avrebbe girato intorno alla Luna e sarebbe tornata verso la Terra senza grandi correzioni. Ma la traiettoria di ritorno libero limitava i punti in cui un equipaggio poteva atterrare. Per raggiungere gli altopiani di Fra Mauro, l’Apollo 13 dovette lasciare la traiettoria di ritorno libero per una nuova. Circa 30 ore e 40 minuti dopo l’inizio del volo, l’equipaggio accese il motore principale, il Service Propulsion System, e fece il cambio. L’equipaggio trasmise immagini televisive dalla navicella intorno all’ora dell’accensione.

Il serbatoio di ossigeno al centro dell’incidente aveva una storia travagliata. Il serbatoio di ossigeno 2 fu installato prima nel modulo di servizio destinato all’Apollo 10. Fu rimosso per una modifica nel 1968 e cadde di circa 5 cm durante i lavori; più tardi fu montato sull’Apollo 13. Durante una prova del conto alla rovescia al Kennedy Space Center, nel marzo 1970, il serbatoio 2 non si svuotò normalmente. Gli ingegneri fecero evaporare l’ossigeno rimasto con il riscaldatore del serbatoio, usando l’alimentazione da terra per circa otto ore. Il 13 aprile, la miscelazione chiesta da Houston era la terza della missione per i serbatoi di ossigeno.

Il botto arrivò circa 55 ore e 55 minuti dopo l’inizio del volo. In pochi secondi scattò un allarme generale. Una spia segnalò bassa tensione sul Main Bus B, uno dei due circuiti elettrici principali della navicella. A terra, i dati della navicella sparirono per 1,8 secondi. L’equipaggio pensò dapprima che qualcosa avesse colpito il modulo lunare e cercò di chiudere il portello tra i due veicoli. Al controllo missione, il direttore di volo Gene Kranz e la sua squadra cominciarono a distinguere i guasti reali dalle possibili letture errate.

Jim Lovell vide del gas fuoriuscire nello spazio, segno che il problema era reale e non dipendeva da un indicatore difettoso. Il serbatoio di ossigeno 2 segnava già vuoto. L’esplosione aveva danneggiato anche una linea o una valvola del serbatoio di ossigeno 1, che ora perdeva pressione. Due delle tre celle a combustibile, che combinavano ossigeno e idrogeno per produrre l’elettricità della navicella, erano fuori uso. Al controllo missione, il direttore di volo Gene Kranz disse alla sua squadra: «Risolviamo il problema, ma non peggioriamolo tirando a indovinare». La NASA rinunciò all’allunaggio.

Jack Lousma era il Capcom, l’astronauta del controllo missione che parlava direttamente con l’equipaggio. Mentre il serbatoio di ossigeno 1 si svuotava, Lousma disse all’equipaggio: «Sta scendendo lentamente a zero, e cominciamo a pensare al LM come scialuppa di salvataggio». Jack Swigert rispose: «Sì. È quello a cui stiamo pensando anche noi». Aquarius era stato costruito per far vivere due uomini per circa due giorni. Ora doveva tenerne in vita tre per circa quattro. La squadra del direttore di volo Glynn Lunney, subentrata a quella di Gene Kranz, diresse l’accensione del modulo lunare. Odyssey fu spento per conservare ciò che restava per il rientro.

Il controllo missione aveva due strade di base per riportare a casa l’equipaggio. Un ritorno diretto avrebbe invertito la rotta senza girare intorno alla Luna. Significava sganciare il modulo lunare e fare un’accensione molto potente con il motore principale del modulo di servizio. Quel motore si trovava accanto alla zona danneggiata, e i controllori non potevano essere sicuri che funzionasse ancora. L’altra strada era girare intorno alla Luna. Il motore di discesa del modulo lunare, costruito per frenare il modulo durante un allunaggio, avrebbe corretto la rotta. Il controllo missione scelse il giro intorno alla Luna.

L’accensione avvenne circa 61 ore e mezza dopo l’inizio del volo, circa cinque ore e mezza dopo l’esplosione. Il motore di discesa di Aquarius, usato di norma per posarsi sulla Luna, riportò i veicoli agganciati su una traiettoria di ritorno libero. Con quella sola traiettoria, l’Apollo 13 sarebbe ammarato nell’oceano Indiano. I pianificatori lavoravano già a una seconda accensione, più lunga, dopo la Luna, per riportare a casa prima l’equipaggio. Fino ad allora, l’equipaggio pilotò i veicoli uniti dal modulo lunare, risparmiando energia e acqua.

Detriti del modulo di servizio danneggiato galleggiavano accanto alla navicella e luccicavano al sole. Le particelle sembravano stelle e impedivano di puntare le stelle vere con il telescopio di allineamento del modulo lunare. Senza osservare le stelle, l’equipaggio non poteva verificare nel modo consueto che la piattaforma di guida fosse allineata. Il controllo missione mise a punto una verifica che puntava il telescopio sul Sole, come se fosse una stella. La verifica mostrò che la piattaforma era fuori di circa mezzo grado, abbastanza precisa per la lunga accensione che li aspettava.

L’Apollo 13 passò dietro la Luna il 14 aprile 1970, sul lato opposto alla Terra. Nel punto più lontano, l’equipaggio si trovava a 400.171 km dalla Terra, un record per il volo spaziale umano. Jack Swigert e Fred Haise, al loro primo viaggio verso la Luna, fotografarono la superficie lunare. Più o meno nello stesso momento, il controllo missione comunicò all’equipaggio che il terzo stadio esaurito del loro razzo aveva colpito la Luna come previsto. Il sismometro lasciato dall’equipaggio dell’Apollo 12 registrò l’impatto.

L’accensione fu chiamata PC+2, perché avvenne due ore dopo il pericinzio, il punto della navicella più vicino alla Luna. Il motore di discesa di Aquarius funzionò per 4 minuti e 24 secondi. L’accensione spostò l’ammaraggio previsto dall’oceano Indiano al Pacifico. Dopo l’accensione, l’equipaggio ridusse al minimo l’alimentazione di Aquarius per risparmiarne le batterie. Con l’elettronica spenta, le cabine persero un’importante fonte di calore, e la temperatura scese.

Aquarius trasportava cartucce di idrossido di litio per eliminare l’anidride carbonica dall’aria, ma non abbastanza per tre uomini fino a casa. Odyssey aveva cartucce di ricambio, ma erano quadrate e non entravano nelle aperture rotonde del modulo lunare. A Houston, una squadra della Crew Systems Division, di cui faceva parte il capo Ed Smylie, mise a punto un adattatore fatto solo di oggetti che l’equipaggio aveva a bordo. Joe Kerwin, l’astronauta del controllo missione che parlava direttamente con l’equipaggio, lesse loro le istruzioni. Dopo che l’equipaggio ebbe montato l’adattatore, i livelli di anidride carbonica scesero.

L’acqua era una risorsa critica. Aquarius usava l’acqua per raffreddare l’elettronica oltre che per bere, quindi l’equipaggio la razionò rigorosamente. Il freddo rese difficile anche dormire. Jim Lovell perse circa 6 kg. Fred Haise contrasse un’infezione urinaria durante il volo. Haise fu curato nell’infermeria della nave di recupero dopo l’ammaraggio. Tutti e tre gli uomini erano stremati quando raggiunsero la nave di recupero.

L’accensione serviva a regolare con precisione l’angolo con cui l’Apollo 13 sarebbe entrato nell’atmosfera terrestre. Il computer di guida del modulo lunare non pilotò l’accensione. L’equipaggio mantenne invece l’angolo della navicella puntando la Terra e il Sole attraverso i finestrini, con le istruzioni del controllo missione. Il motore di discesa si accese circa 105 ore e 18 minuti dopo l’inizio del volo. Fu l’ultima accensione del motore di discesa di Aquarius; un’ultima piccola correzione prima del rientro usò i propulsori del modulo lunare.

Caricare le batterie di Odyssey da Aquarius invertì il normale flusso di energia. Di solito era il modulo di comando ad alimentare il modulo lunare quando questo veniva acceso per la prima volta. L’equipaggio collegò i due veicoli con i cavi di alimentazione, detti ombelicali, che correvano tra loro. Jack Lousma, l’astronauta del controllo missione che parlava direttamente con l’equipaggio, disse che la carica sarebbe durata circa 15 ore. L’energia di Aquarius ricaricò le batterie di rientro di Odyssey. Odyssey aveva bisogno di quelle batterie per funzionare da solo nelle ultime ore del volo, dopo che il modulo lunare se ne fosse andato.

Il controllo missione tenne agganciato il modulo di servizio fino a poco prima del rientro. Gli ingegneri temevano che il freddo dello spazio potesse danneggiare lo scudo termico del modulo di comando se fosse rimasto esposto. Quando il modulo di servizio si allontanò, l’equipaggio lo fotografò. Jim Lovell disse: «Proprio accanto all’antenna ad alto guadagno, l’intero pannello è saltato via, quasi dalla base fino al motore». Fred Haise aggiunse: «È proprio un disastro». La commissione d’inchiesta stabilì poi che l’ossigeno in fuga aveva strappato via il pannello che copriva il vano 4.

Ken Mattingly subentrò come Capcom, l’astronauta del controllo missione che parlava direttamente con l’equipaggio. Mattingly lesse all’equipaggio le lunghe procedure nuove per riportare in vita Odyssey. Il modulo di comando era spento e freddo da giorni, e i suoi sistemi andavano riavviati in una sequenza attenta prima del rientro. Uno scambio radio in codice, sul fatto che a Houston i fiori fossero sbocciati, aveva confermato che Mattingly non aveva ancora sintomi di rosolia. Mattingly non prese la malattia.

L’equipaggio sganciò Aquarius circa 141 ore e mezza dopo l’inizio del volo, più o meno un’ora prima che Odyssey raggiungesse l’atmosfera. Per allontanare il modulo lunare, l’equipaggio chiuse i portelli. La pressione dell’aria rimasta nel tunnel tra i due veicoli lo spinse via. Aquarius entrò poi nell’atmosfera terrestre. Le parti che sopravvissero al rientro, tra cui la fonte di energia nucleare destinata ai suoi esperimenti lunari, caddero nell’oceano Pacifico.

Durante il rientro, l’aria ionizzata intorno alla capsula interruppe il contatto radio per diversi minuti, un normale blackout. Due paracadute stabilizzatori e poi tre paracadute principali frenarono Odyssey. La capsula ammarò 142 ore, 54 minuti e 41 secondi dopo il lancio, a circa 7 km dalla nave di recupero USS Iwo Jima. Sommozzatori della Marina e un elicottero portarono a bordo l’equipaggio. Il presidente Richard Nixon telefonò all’equipaggio nell’infermeria della nave. Poiché l’Apollo 13 non era sceso sulla Luna, l’equipaggio non andò in quarantena.

La NASA istituì la commissione d’inchiesta sull’Apollo 13 il 17 aprile 1970, il giorno dell’ammaraggio. Edgar Cortright, del Langley Research Center della NASA, la presiedette. Cortright pubblicò il rapporto il 15 giugno 1970. Disse che l’incidente era nato da «un’insolita combinazione di errori, unita a un progetto in qualche misura carente e implacabile». Per l’Apollo 14, gli ingegneri aggiunsero un terzo serbatoio di ossigeno in un vano separato. Gli ingegneri rimossero anche le ventole di miscelazione dai serbatoi e rivestirono i cavi di acciaio inossidabile. L’Apollo 14 allunò poi a Fra Mauro, il sito previsto per l’Apollo 13.