https://bodybydarwin.com
Slider Image

Hvorfor brukte NASA fortsatt ren oksygen etter Apollo 1-brannen?

2020

27. januar 1967 ble mannskapet på Apollo 1 drept under en rutinemessig test for oppskyting. En ledning oppstod i romskipet, og den gnisten ble til en rasende ild i det rene oksygenmiljøet under trykk. Halvannet år senere ble mannskapet på Apollo 7 det første som flyr det reviderte Apollo-romfartøyet, men da de fjernet hjelmene sine i bane, gjorde de det i et rent oksygenmiljø. Hvorfor, hvis et rent oksygenmiljø allerede hadde krevd livene til tre astronauter, endret ikke NASA hyttemiljøet etter brannen i Apollo 1? Det gjorde det, og det gjorde det ikke, og den resulterende endringen hadde like mye å gjøre med den kalde krigen som astronaut-sikkerhet.

Ikke lenge etter at president Kennedy lovet Amerika månen den 25. mai 1961, ga NASA ut en anmodning om forslag til industrikontraktører i håp om å bygge romfartøyet som ville ta menn til månen. Inkludert i forslaget var bestemmelsen om at romfartsmiljøet er en blandet gass, en oksygen-nitrogenatmosfære som tilsvarer luften vi puster inn. I november 1961 tildelte NASA den ettertraktede Apollo-kontrakten North American Aviation, og dette vinnende forslaget inkluderte dette blandede gassmiljøet.

Men et år senere ombestemte NASA seg. Da bitene av Apollo begynte å ta form, ble vekt fort et problem. Vekt er en enorm vurdering for ethvert oppdrag som forlater jorden. Et tyngre romskip trenger en større booster for å få den av bakken, men hvis den boosteren er for stor, vil den ikke kunne løfte seg selv fra bakken. Når det gjelder Apollo, måtte den første etappen av Saturn V-raketten løfte seg selv og alt på toppen - andre og tredje etappe, så vel som kommandotjenesten og månemodulene - fra bakken. Eventuell tilleggsvekt på toppen av stabelen ville kreve mer kilo med skyv i bunnen for å få det hele på vei til Månen.

NASA innså at tankene som trengs for å holde både oksygen og nitrogen sammen med tilhørende maskinvare og rørleggerarbeid for å levere gassene i mannskapshytta, hadde en betydelig vektstraff. For ikke å nevne det var komplisert. Å håndtere det doble gassmiljøet innebar å utvikle et sofistikert sensesystem som var i stand til å oppdage og reagere på små endringer i gassbalansen, et system som vil legge vekt. Et enkelt gassmiljø var derimot mye enklere og lettere og behøvde bare en sensor for å overvåke at kupeen ble holdt riktig trykk. Lettere og enklere trompet tyngre og mer komplisert, og NASA snudde sin første beslutning. Apollo ville dra til Månen ved å bruke rent oksygen i mannskapshytta.

Nordamerikanske var ikke opptatt av endringen. For entreprenøren var enkelheten i et enkelt gassystem ikke verdt risikoen. Nordamerikansk visste som mange ingeniører ved NASA at en gnist i et rent oksygenmiljø raskt kunne vokse til en rasende ild. NASA motarbeidet ved å peke på trykket ombord i romfartøyet. Med bare fem kilo per kvadratmeter var tettheten så lav at selv et rent oksygenmiljø ikke ville støtte en brann et trent mannskap ikke kunne takle. For ikke å nevne, ved dette tidspunktet midt i 1962 hadde NASA lansert fire Mercury-oppdrag ved bruk av rent oksygen i kabinen uten hendelser. Hvorfor endre noe som ikke var ødelagt? Det var ikke behov for å komplisere et romfartøy ytterligere på et komplisert måneoppdrag.

Til syvende og sist hadde NASA endelig mening. Direktør for det bemannede romfartssenteret Robert Gilruth gjorde overgangen fra en dobbel til en enkelt gassmiljøfunksjonær med et formelt varsel om kontraktendring signert 28. august 1962.

Nordamerikanske gikk videre i henhold til NASAs retning, men ikke uten hendelser. I april 1966 forårsaket en brann i miljøkontrollsystemet til en kommandomodul under bygging betydelig maskinvareskade, men dette gjenåpnet ikke spørsmålet om mannskapets kabin miljø. Mye av skadene ble tilskrevet en stripevarmer i kommersiell kvalitet inne i hytta, og siden dette ikke ville være maskinvare, ble brannen i stor grad avvist. Det ba imidlertid nordamerikanske om å revidere mengden og plasseringen av brennbare materialer i romskipet for å sikre at ingen brennbare materialer var for nær elektriske systemer. NASA fikk også nordamerikanske foreta designendringer for å eliminere brannfare som skyldes væskelekkasjer, overopphetingslamper og store områder med eksponert stoff og skum.

Men disse endringene ble bare gjort i den måneformede Block II-modellen av Apollo-romfartøyet, ikke den tidligere Block I-modellen som ville fly jorden i orbitale oppdrag. Og Apollo 1 var en flyve i Block I Earth. Så ikke bare var romfartøyet til Apollo 1 mindre brannsikkert enn senere inkarnasjoner på branndagen, atmosfæren på branndagen var ikke den samme lave tettheten av rent oksygen som det ville være under flukt. For å etterligne fem kilo per kvadrat tomme i rommet, ble hytta under trykk til 16 psi ved havnivå; Dette skapte den ekvivalente trykkforskjellen mellom romskipet og det ytre miljø.

Dette var oppskriften på katastrofe. Under en rutinetest antente en gnist alle kabinmaterialene som hadde ligget i oksygen i flere timer. Mannskapet døde av røykinhalering og romskipet ble ødelagt.

Ulykkesundersøkelsen Apollo 1 fikk NASA til å revidere romfartøyets rene oksygenmiljø, fordelene med det enklere og lettere enkeltgasssystemet og et flymiljø med lav tetthet var igjen. Det virkelige problemet, begrunnet NASA, var det høye trykket på havnivået, noe som bare skjedde før utsetting. Og dermed ble forslaget tatt opp av Max Faget, en av de banebrytende ingeniørene bak det stumpe kroppskapselskapets romfartøy, at NASA endret den eneste oppskytningsatmosfæren til romfartøyet. Han foreslo å bytte ut rent oksygen med en blandet gassatmosfære, enten oksygen-nitrogen eller oksygen-helium i et forhold på 60:40. Denne blandede atmosfæren kunne bløres ut under oppstigning til bane og erstattes med rent oksygen. Det ville bare kreve minimale endringer i romskipet og ville ikke påvirke mannskapet. de ville puste inn sin egen rene oksygentilførsel ved lansering som vanlig.

NASA godtok dette forslaget 14. mars 1968, og valgte nitrogen som fortynningsgass var det færre spørsmål om hvordan ombordsystemer ville samhandle med nitrogen enn helium.

Apollo dro til månen med rent oksygen uten ytterligere alvorlige hendelser, og da programmet ble avlyst, flyttet NASA til slutt bort fra rent oksygen i verdensrommet. Romfergen og programmene for den internasjonale romstasjonen tok begge et signal fra det russiske romfartøyet Soyuz, arbeidshesten som har flydd siden 1960-tallet som alltid har brukt et blandet gassmiljø. Alle tre miljøene er veldig luftaktige med 21 prosent oksygen og 79 prosent nitrogen ved omtrent havnivået.

Til slutt, NASAs beslutning om å beholde det samme rene oksygenmiljøet etter brannen i Apollo 1 koker ned til behovet for å komme til Månen etter planen. Å holde de innebygde systemene enkle og ikke legge til vekt var to måter byrået kunne sikre at Apollo fremdeles var klar til å fly og komme seg til Månen på slutten av 1960-tallet. Endringen til lanseringsmiljøet gjorde på en måte det beste av et mindre enn ideelt arrangement, og sikret også Apollo 1-astronautenes dødsfall hjalp med å presse byrået fremover.

Kilder: The Apollo Spacecraft Chronology; Angle of Attack av Mark Gray; dette gamle blogginnlegget mitt om Apollo 1-brannen; Vogner for Apollo av Courtney G. Brooks, James M. Grimwood og Loyd S. Swenson.

Flaggermus elsker også bylivet

Flaggermus elsker også bylivet

Slik konstruerer hjernen din følelser

Slik konstruerer hjernen din følelser

Hvordan bli en marinemester dykker

Hvordan bli en marinemester dykker