Könnte die Besatzung von Apollo 13 das CO2-Problem mit ihren Raumanzügen überlebt haben?

In dem Buch über die unglückselige Mission Apollo 13 gibt es ein Kapitel, das einen Überblick über die Verbrauchsmaterialien an Bord des Raumfahrzeugs gibt und ob sie ein Problem für das Überleben der Astronauten darstellen könnten oder nicht. Da das CDR und das LMP geplant waren, zwei EVAs auf der Mondoberfläche durchzuführen, hatten sie reichlich Sauerstoff (die Atmosphäre des LEM würde entlüftet und für diese EVAs zweimal vollständig ersetzt), aber das LEM konnte die drei Männer nicht unterstützen, weil das CO2- Wäscher waren unzureichend.

Da sie genügend Sauerstoff hatten, fragte ich mich, ob die Besatzung vielleicht überlebt hätte, wenn sie alle ihre Raumanzüge angezogen hätten (oder zumindest die CDR und LMP, die die Scrubber weniger belasten). Meine Begründung ist:

  • Die Anzüge können innerhalb des Raumfahrzeugs mit Nabelverbindungen verwendet werden, die auf die reichliche Sauerstoffversorgung des LEM zurückgreifen
  • Für Anzüge, die nur im Fahrzeug getragen werden, wird kein Kühlwasser (eine andere Sache, die sie nicht im Überfluss hatten) benötigt, da der Sauerstoffstrom für Kühlung sorgt
  • Wenn sie den PLSS-Rucksack verwenden, könnten CDR und LMP die Ressourcen des LEM sogar um weitere 14 Stunden verlängern

Die einzige Möglichkeit, die mir einfällt, würde diesen Ansatz ungültig machen, wenn sich die Nabelschnuranschlüsse der Anzüge auch auf die Wäscher des LEM verlassen würden, um zu funktionieren, aber ich kann nichts finden, um dies zu bestätigen oder zu leugnen.

Beachten Sie, dass es zwei Probleme gibt, die beide gelöst werden müssen. Offensichtlich erstickt man und stirbt, wenn nicht genug Sauerstoff in der Luft ist. Ihre Atmung wird jedoch durch eine reflexartige Aktion gesteuert, die Sie immer dann zum Ausatmen veranlasst, wenn die CO2-Konzentration in Ihrem Blut oder Ihrer Lunge zu hoch wird. Das heißt, wenn zu viel CO2 in der Luft ist (und die kritische Konzentration ist eigentlich ziemlich niedrig), kann man nicht atmen, selbst wenn viel Sauerstoff vorhanden ist. Sie brauchen also sowohl die Wäscher als auch die Sauerstoffversorgung.
Das Buch besagt, dass sie im LEM genügend Sauerstoff hatten, um die drei mindestens eine Woche zu überstehen. Sie kehrten dreieinhalb Tage nach dem Unfall (der Unfall ereignete sich am 14. April um 03:07:53, Wasserung am 17. April um 18:07:41 UTC) zur Erde zurück, sodass sie praktisch doppelt so viel Sauerstoff hatten, wie sie benötigten. Ich denke, vielleicht hätten sie die ausgeatmete Luft aus den Anzügen zusammen mit dem CO2 ablassen können, wodurch die Notwendigkeit von Wäschern entfällt. Ich bin mir ziemlich sicher, dass die NASA dachte, dass das nicht funktionieren würde, aber ich frage mich, warum genau ...
Das Problem ist mit ziemlicher Sicherheit die CO2-Konzentration. Laut Wikipedia verursacht 1 % CO2 Schläfrigkeit und 7+ % können tödlich sein. Ich würde vermuten, dass ihnen nicht genug Sauerstoff zur Verfügung stand, um genügend Atmosphärenabfälle durchzuführen, um die CO2-Konzentration auf einem sicheren Niveau zu halten.
Ist in einem LM genug Platz für drei Personen, die einen Raumanzug aus den 60ern tragen?!? Wahrscheinlich hätten sie die ganzen 3 Tage der Reise sitzen und sich nicht bewegen sollen.
Ich bezweifle, dass es im LM mehr als zwei Verbindungen für Anzüge gab.

Antworten (2)

Die CO2-Wäscher waren sicherlich ein Problem, das bei Apollo 13 gelöst werden musste, aber ich glaube, das schwierigste Problem war das der Stromversorgung. Die Brennstoffzellen des Raumfahrzeugs benötigten Sauerstoff, der in dem platzenden Tank verloren ging. Ich bezweifle, dass genug Energie vorhanden gewesen wäre, um die Anzüge zu betreiben.

Ich vermutete, dass dies die richtige Antwort war, aber ich konnte es nicht bestätigen. Der EECOM-Abschnitt des Mission Operations Report ( hq.nasa.gov/alsj/a13/A13_MissionOpReport.pdf ) stellt jedoch fest: C02-Wäsche hätte durchgeführt werden können, indem der CM-Anzugkompressor mit zwei in der Kanisterbaugruppe installierten Kanistern normal betrieben wurde Aufbau. Diese Technik hätte die behelfsmäßige Einrichtung eliminiert und zusätzlich dringend benötigte Wärme in der CM-Kabinenumgebung erzeugt. Der hierfür erforderliche Strombedarf und der anfänglich unbekannte Zustand des CSM-Hauptbusses B eliminierten diese Anordnung jedoch.
@JDT Ich frage mich, was der Kompromiss in Bezug auf die CO2-Produktion und den Sauerstoffverbrauch im Vergleich zur Schrubbfähigkeit gewesen wäre, wenn sie den Anzugkompressor auseinandergezogen und von Hand betrieben hätten ... Obwohl sie wahrscheinlich nicht über die erforderlichen Werkzeuge verfügten zu tun das sowieso.

Die Anzüge selbst enthielten kein CO 2 Wäscher. Sie waren jedoch mit einem von drei Lebenserhaltungssystemen verbunden:

  1. Das tragbare Lebenserhaltungssystem (PLSS). Das ist der "Rucksack", den die Astronauten auf den Mondspaziergängen trugen. Es enthielt eine LiOH-Patrone, die CO reinigte 2 aus der Luft.

    Das erste Problem ist, dass keine Mission genug PLSS für alle 3 Astronauten mit sich führte . Apollo 7 und 8 trugen keine, 9 trugen mindestens eine, 10 trugen eine und 11 und später (einschließlich Apollo 13) trugen zwei. Diese Option lässt also einen Astronauten aus.

    Das zweite Problem ist, dass nicht genügend Patronen vorhanden waren . Die Patronen hatten eine Nennkapazität für einen Astronauten für 4 Stunden. Es gab einfach nicht genug dieser Patronen, um die gesamte Mission für 1 Person zu überstehen, geschweige denn 3 Personen.

    Vor dem Start vom Mond wurden die PLSS aus der LM-Luke geworfen, um Gewicht zu sparen. Es war kein Faktor für Apollo 13, könnte aber in anderen Szenarien sein.

  2. Das Umweltkontrollsystem der Mondlandefähre. Es hatte einen Steckplatz für eine PLSS- Kartusche (oben beschrieben) und einen anderen Steckplatz für größere Kanister mit LiOH. Die meiste Zeit waren die Kanister im Einsatz, da sie ein viel größeres Fassungsvermögen hatten. Die Kartuschen wurden nur beim Kanisterwechsel oder als Notlösung verwendet. Auf jeden Fall könnten die Astronauten ihre Anzüge über eine Nabelschnur mit dem ECS verbinden; Dies geschah während der Landung und des Starts vom Mond. Wenn keine Versorgungsleitung an die ECS-Anschlüsse angeschlossen wäre, würde sie einfach die Kabinenluft ein-/ausblasen; So funktionierte das ECS, als es ungeeignet war.

    Das erste Problem ist, dass es nur Anschlüsse für 2 Raumanzüge gab. Sie haben also wieder das Problem, dass ein Astronaut ausgelassen wird. Was tatsächlich getan wurde, war, die Anzüge nicht anzuschließen und das ECS einfach die Kabinenluft für alle drei Astronauten konditionieren zu lassen.

    Das zweite Problem ist, dass alle LM-Kanister und Patronen zusammen noch nicht genug Kapazität für alle 3 Besatzungsmitglieder für die Dauer der Mission hatten. Deshalb wurde der CM-Kanister-Hack benötigt.

Der Versuch, Nr. 1 und Nr. 2 zu kombinieren, mischt lediglich die bereits unzureichende Versorgung mit LiOH-Patronen und -Kanistern. Es bringt dir keine Zeit.

  1. Das Umgebungskontrollsystem des Befehlsmoduls. Es hatte seine eigenen Kanister mit mehr als genug Kapazität für 3 Astronauten für die gesamte Mission. Normalerweise entlüftete das ECS direkt zur Kabine, aber es gab auch Versorgungsanschlüsse für 3 Raumanzüge (die während des Starts und auch für den Weltraumspaziergang des Servicemoduls auf Apollo 15-17 verwendet wurden).

    Das Problem hierbei ist, dass das Kommandomodul von Apollo 13 nicht über genügend elektrische Energie verfügte, um das CM ECS zu betreiben.

Das Tragen von Raumanzügen hätte also die CO-Menge nicht verändert 2 Schrubben verfügbar und hätte in einigen Fällen die Situation verschlimmert, wenn ein Besatzungsmitglied weggelassen worden wäre.

Könnte die Besatzung von Apollo 13 das CO2-Problem mit ihren Raumanzügen überlebt haben?
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