Первая проблема возникла уже во время старта. Один из пяти двигателей второй ступени ракеты «Сатурн-5» отключился на 2 минуты 12 секунд раньше чем следовало, однако это было скомпенсировано продлением работы остальных двигателей, так что корабль смог выйти на нужную орбиту.
«Хьюстон, у нас проблема!». Несмотря на все попытки, утечку кислорода после взрыва не удалось прекратить. Давление продолжало падать и вскоре сервисный модуль потерял все содержимое баков с кислородом. Энергетическая система служебного модуля «Аполлона» состояла из двух баков водорода, двух баков кислорода и трёх топливных элементов, которые смешивая водород и кислород, производили электроэнергию и воду. Таким образом, без кислорода, модуль лишился энергии. Ресурс запасных химических батарей составлял всего 15 минут работы. Единственным выходом спасти экипаж в данной ситуации было отключить командный модуль и перебраться в лунный модуль «Водолей», который имел собственные автономные системы жизнеобеспечения и мог исполнить роль спасательной шлюпки. Речь теперь шла не о том, как высадиться на Луну, а о том, как же вернуть астронавтов домой.
Инженеры NASA быстро разработали несколько возможных вариантов действия. Разворот корабля «на месте» был теоретически возможен, однако при этом он бы входил бы в земную атмосферу с более высокой скоростью, чем обычно – и никто не мог дать гарантии, что теплозащита (которая к тому же могла быть повреждена взрывом) выдержит повышенную посадочную скорость. Потому было принято решение облететь Луну, используя двигатели для коррекции курса чтобы успеть вернуть экипаж до истощения запасов лунного модуля.
После случившегося взрыва, использовать двигатели служебного модуля «Аполлона» было слишком рискованно. Вместо него, пришлось задействовать двигатель «Водолея», пускай он изначально и не был рассчитан на подобное применение. Всего экипаж провел пять коррекций курса.
Особую проблему при коррекциях курса вызвало определение правильного местоположения корабля. Обычно для устранения ошибок навигации использовалось наведение на любую подходящую звезду и введение поправки в бортовой компьютер. Однако, куски теплоизоляции, вырванные при разрушении кислородного бака, разлетелись вокруг корабля, став ложными звездами. Поэтому во время коррекций курса астронавты использовали для ориентации Солнце и земной терминатор, а отсчет времени велся по наручным часам
Для командира экипажа Джеймса Ловелла это был уже второй облет Луны. Ему так и не довелось ступить на ее поверхность.
На обратном пути экипаж столкнулся с весьма серьезной проблемой – системы жизнеобеспечения лунного модуля были рассчитаны на пребывание двух, а не трех человек, и потому запасов поглотителей СО2 не хватало до конца полета. При этом, поглотители СО2 из лунного и командного модуля были не взаимозаменяемы. Включить вентиляторы для циркуляции воздуха между модулями через переходной тоннель было невозможно из-за отсутствия в командном модуле энергии. Нужно было придумать способ, как использовать поглотители углекислоты из командного модуля.
Решением проблемы стал переходник, сконструированный из шлангов систем вентиляции лунных скафандров, телекоммуникационного провода, полиэтиленовой оболочки, картонной обложки полетного плана, полотенца и разумеется изоленты. После сборки один из концов шланга оказался герметично подсоединен к поглотителю, второй был вставлен в разъем системы жизнеобеспечения. Всего было изготовлена две таких устройства, которые помогли снизить содержание СО2 до приемлемых показателей.
Помимо опасной концентрации СО2, астронавты страдали и от ряда других проблем. Из-за экономии энергии эктрообогреватели было нельзя включить, что привело к падению температуры на борту корабля. В командном модуле она упала до 5—6 °С, в «Аквариусе» она составляла около 11 °C. Из-за появившегося водяного конденсата в модуле стало очень сыро. Особая проблема возникла с водой. Бортовая электроника лунного модуля охлаждалась с использованием разомкнутого контура с пресной водой - вода испарялась в вакуум, унося лишнее тепло. Поскольку модуль находился в работающем состоянии куда больше, чем планировалось, астронавтам пришлось использовать большую часть питьевой воды для охлаждения электроники. Альтернативой жажде был выход системы управления модулем из строя и смерть.
Подлетев к Земле, экипаж смог отстыковать служебный модуль и наконец рассмотреть весь масштаб повреждений. Взрыв вырвал целую панель и повредил сопло двигателя. Попробуй астронавты использовать его для коррекции курса, это бы закончилось гибелью корабля.
После использования батарей лунного модуля для подзарядки батарей командного модуля, «Водолей» был отстыкован и астронавты стали готовиться к посадке. Даже на этом этапе оставался элемент неопределенности – было неизвестно, хватит ли энергии, чтобы открыть парашюты, и не повредил ли взрыв систему теплозащиты командного модуля.
К счастью, все обошлось. На 143 часу полета командный модуль «Аполлона-13» приводнился в Индийском океане всего в 6.5 километрах от авианосца «Иводзима» - между прочим, наилучший показатель за всю историю программы «Аполлон».
Как показало расследование, к взрыву привела цепочка событий и мелких конструктивных недочетов, заложенных еще при проектировании компандного модуля «Аполлона» (подробнее о причинах можно почитать здесь). Командный модуль был доработан и в последующие два года NASA осуществило три успешные экспедиции на Луну. Ни один из членов экипажа «Аполлона-13» больше никогда не летал в космос.
Journal information