Misja Apollo 13 – trzecia misja programu Apollo z planowanym lądowaniem ludzi na powierzchni Księżyca. Eksplozja zbiornika z ciekłym tlenem w module serwisowym uniemożliwiła lądowanie na Księżycu i spowodowała rozpoczęcie walki o życie załogi. Lot dowodzony był przez Jamesa A. Lovella; pilotem modułu dowodzenia był John L. „Jack” Swigert; pilotem modułu księżycowego był Fred W. Haise. Swigert zastępował pierwotnego pilota modułu dowodzenia Thomasa K. „Kena” Mattingly, którego wyeliminował lekarz misji z obawy o to, że Mattingly nabawił się różyczki. Mattingly jednak nie zachorował na różyczkę i wniósł znaczną pomoc naziemnym kontrolerom, podczas walki o sprowadzenie załogi Apollo na Ziemię. Start misji nastąpił 11 kwietnia 1970 roku o godzinie 19:13 UTC. Po dwóch dniach na trasie do Księżyca, na skutek uszkodzenia, które powstało jeszcze na Ziemi, w module serwisowym nastąpiła eksplozja, która spowodowała stratę dwóch zbiorników z tlenem, pozbawiając moduł dowodzenia energii elektrycznej na trasie do Księżyca i z powrotem do granicy ziemskiej atmosfery. Moduł serwisowy był, między innymi, elektrownią (ogniwa paliwowe). Indywidualne bateryjne zasilanie elektryczne modułu dowodzenia było zaplanowane na pracę przez kilka ostatnich godzin, podczas wchodzenia do atmosfery, po odrzuceniu modułu serwisowego, który nie był przystosowany do penetracji atmosfery. Po eksplozji zbiornika z ciekłym tlenem astronauci James A. Lovell, John L. „Jack” Swigert i Fred W. Haise opuścili moduł dowodzenia i przeprowadzili się do modułu księżycowego z zamiarem powrotu do modułu dowodzenia na kilka godzin przed lądowaniem. Przed opuszczeniem modułu dowodzenia zostały wyłączone wszystkie urządzenia elektryczne, aby zachować energię elektryczną niezbędną podczas wchodzenia w atmosferę i wodowania. Moduł księżycowy został zaprojektowany z myślą o przebywaniu w nim dłużej niż kilka godzin jednakże nie dla trzech astronautów wchodzących w skład misji, lecz tylko dwóch mających docelowo wylądować na powierzchni jedynego naturalnego satelity Ziemi. Pomimo trudności spowodowanych niedoborem energii elektrycznej i wynikających z tego licznych konsekwencji, ciasnoty oraz kłopotów związanych z usuwaniem dwutlenku węgla i braku wody pitnej, 17 kwietnia 1970 roku załoga szczęśliwie powróciła na Ziemię. == Podstawowe dane == źródło: Statek kosmiczny: CSM-109 „Odyssey”, LM-7 „Aquarius” Rakieta nośna: SA-508 Stanowisko startowe: 39A Start: 11 kwietnia 1970, 19:13:00 UTC Azymut startu: 72,0° Orbita okołoziemska: 185,8 × 183,9 km Najmniejsza odległość od powierzchni Księżyca: 254,8 km Czas trwania misji: 142 godz. 54 min. 41 s Wodowanie: 17 kwietnia 1970, 18:07:41 UTC Miejsce wodowania: Środkowy Pacyfik, 21°38′S, 165°22′W Pozycja: stabilna I (wierzchołkiem do góry) Okręt ratowniczy: USS Iwo Jima (LPH-2) Podjęcie załogi: 17 kwietnia 1970, 18:53 UTC Podjęcie kapsuły: 17 kwietnia 1970, 19:36 UTC == Dodatkowe informacje == źródło: Masa startowa rakiety i statku kosmicznego: 2 949 137 kg Masa umieszczona na orbicie okołoziemskiej: 134 473 kg Uderzenie S-IVB/IU w powierzchnię Księżyca: 16 kwietnia 1970, 01:09:40 UTC Współrzędne miejsca upadku S-IVB/IU: 2,75°S, 27,86°W Prędkość S-IV/IU podczas uderzenia: 2580 m/s Kąt upadku S-IVB/IU: 76° Masa S-IVB/IU podczas uderzenia: 13 426 kg == Statek kosmiczny i rakieta nośna == źródło: Czas dostarczenia elementów do KSC: === Statek kosmiczny === CSM: czerwiec 1969 LM: czerwiec 1969 === Rakieta nośna === Pierwszy stopień (S-IC) Drugi stopień (S-II) Trzeci stopień (S-IVB) Instrument Unit (IU): lipiec 1969 == Główne cele misji == Przeprowadzenie badań i pobranie próbek gruntu w rejonie krateru Fra Mauro. Ustawienie aparatury naukowej ALSEP. Rozwijanie umiejętności pracy na powierzchni Księżyca. Wykonanie fotografii potencjalnych przyszłych miejsc lądowania. Cele nie zostały osiągnięte. == Opis celów misji i eksperymentów == źródło: === Rakieta nośna === Umieszczenie stopnia S-IVB/IU na trajektorii kolizyjnej z Księżycem. Określenie miejsca upadku S-IVB/IU z dokładnością do 5 km i czasu upadku z dokładnością do jednej sekundy. Wszystkie cele zostały osiągnięte. === Statek kosmiczny i prace na powierzchni Księżyca === Pobranie próbki awaryjnej gruntu księżycowego. Ustawienie aparatury naukowej ALSEP. Pobranie próbek gruntu z powierzchni Księżyca. Przeprowadzenie badań geologicznych. Wykonanie bliskich, stereometrycznych zdjęć powierzchni Księżyca. Wykonanie badań właściwości mechanicznych i fizycznych gruntu księżycowego. Badanie składu chemicznego i składu izotopowego wiatru słonecznego Ocena procedur precyzyjnego lądowania. Przeprowadzenie transmisji telewizyjnej podczas pobytu astronautów na Księżycu. Ocena działania systemu łączności podczas spaceru kosmicznego (EVA). Wykonanie pomiarów zużycia wody w EMU. Ocena stopnia zużycia powłoki termicznej lądownika. Wykonanie fotografii potencjalnych przyszłych miejsc lądowania. Fotografowanie selenodezyjnych punktów odniesienia z orbity okołoksiężycowej. Fotografowanie powierzchni Księżyca z orbity okołoksiężycowej. Fotografowanie Księżyca w trakcie powrotu na Ziemię. Radarowe badanie powierzchni Księżyca. Cele nie zostały osiągnięte. == Załoga == Misją dowodził prawdziwy weteran, Jim Lovell, który oglądał już Księżyc z bliska podczas lotu Apollo 8. Astronaucie nie udało się zakwalifikować do programu Merkury, jednak wynagrodziły mu dwa loty w programie Gemini (Gemini 7 i 12). Pilot LM Fred Haise był nowicjuszem, podobnie jak Jack Swigert, pilot modułu dowodzenia, który w ostatniej chwili zastąpił Thomasa Mattingly’ego. Dowódca:James A. Lovell, Jr. (CDR-commander) Pilot modułu dowodzenia: John L. „Jack Swigert”, Jr. (CMP-command module pilot) Pilot modułu księżycowego: Fred W. Haise, Jr. (LMP-lunar module pilot) == Nazwy == W przeciwieństwie do nazw misji Apollo 9 Lovell wolał nazwy bardziej dostojne. Dla Apollo 13 wybrał „Odyssey” („Odyseja”), a dla LM „Aquarius” („Wodnik”). Miano „Wodnik” zaczerpnął z mitologii egipskiej – to imię nosiwody, któremu dolina Nilu zawdzięczała żyzność i wiedzę. „Odyseja” podobała się astronaucie, bo lubił brzmienie tego słowa, poza tym słownik definiował ją jako „długą wędrówkę obfitującą w szczęśliwe i nieszczęśliwe przygody”. Prasa błędnie poinformowała, że miał to być hołd dla musicalu Hair, którego Lovell nie widział i nie zamierzał oglądać. == Start i podróż do orbity okołoksiężycowej == Misja rozpoczęła się mało znanym epizodem: podczas pracy silnika rakietowego drugiego członu, centralny silnik wyłączył się o 132 sekundy za wcześnie, co było spowodowane wystąpieniem w tym stopniu drgań o niskiej częstotliwości. Cztery zewnętrzne silniki pracowały 35 sekund dłużej, co skompensowało niedobory energii i statek kosmiczny dotarł na orbitę. Jednak po zakończeniu pracy S-II prędkość rakiety była o 68 m/s mniejsza niż zakładano. W rezultacie pierwsze odpalenie trzeciego stopnia musiało być wydłużone o dziewięć sekund. Po wejściu na orbitę okołoziemską prędkość zestawu (CSM/S-IVB/IU) różniła się tylko o 0,6 m/s od założonej. Podczas całego lotu na orbitę silniki rakiety pracowały w sumie o 44 sekundy dłużej, niż zakładano. Drugie odpalenie trzeciego stopnia, które umieściło statek na trajektorii lotu w kierunku Księżyca (TLI), przebiegło zgodnie z planem. Również manewr kierujący S-IVB/IU na kurs kolizyjny z Księżycem został wykonany prawidłowo. Planowane miejsce upadku znajdowało się w odległości około 200 kilometrów od sejsmometru pozostawionego przez astronautów Apollo 12. Rzeczywiste miejsce upadku znajdowało się 65,6 km od zakładanego i 135 km od sejsmometru. Systemy statku funkcjonowały prawidłowo do 55 godz. 53 min. i 20 sekundy lotu. Przedwczesne wyłączenie centralnego silnika drugiego członu spowodowało niebezpieczne wzdłużne drgania, które mogły rozerwać drugi człon na strzępy. Silnik doznał przeciążeń 68 g w formie wibracji o częstotliwości 14–16 Hz, co spowodowało wygięcie konstrukcji silnika o 76 mm. Słabsze wibracje wzdłużne były obserwowane już we wcześniejszych lotach rakiet Titan i Saturn, a szczególnie w misji Apollo 6, lecz w misji Apollo 13 zjawisko wystąpiło we wzmocnionej formie poprzez interakcję silników rakietowych z konstrukcją statku kosmicznego w zjawisku nazywanym kawitacją. W późniejszych misjach wprowadzono modyfikacje przeciwko wibracjom wzdłużnym, które opracowywane były już wcześniej, m.in. dodatkowy zbiornik płynnego helu do centralnego silnika, instalacja płynnego tlenu do tłumienia drgań silnika rakietowego, dodatkowe automatyczne odcinanie mocy, i uproszczenie konstrukcji zaworów paliwowych we wszystkich silnikach II członu rakiety Saturn V. == Eksplozja == Na trajektorii do Księżyca, w odległości 320 000 km od Ziemi, Kontrola Misji poprosiła załogę o włączenie mieszacza w zbiornikach ciekłego tlenu i płynnego wodoru. Operacja ta była potrzebna do wyrównania gęstości ich zawartości, co z kolei było konieczne do dokładnego odczytu ich stanu ilościowego. Po włączeniu silnika mieszacza astronauci usłyszeli głośny huk z towarzyszeniem wahania mocy elektrycznej i szumem pracy silników RCS, które zareagowały na zmianę położenia CSM w przestrzeni. Załoga początkowo myślała, że to meteoroid uderzył w moduł księżycowy, który w tej fazie trajektorii był połączony z modułem dowodzenia włazami dokowania. W rzeczywistości uszkodzona izolacja na kablu doprowadzającym zasilanie do mieszacza płynnego tlenu wewnątrz zbiornika przyczyniła się do spowodowania zwarcia i zapłonu izolacji. W rezultacie wzrostu temperatury wzrosło ciśnienie w zbiorniku poza jego dopuszczalny limit i eksplodował zbiornik tlenu nr 2, jeden spośród dwóch w module serwisowym. Zbiornik tlenu nr 1 nie został uszkodzony wybuchem, jednak ze zbiornikiem nr 2 łączyły go liczne przewody. Eksplozja rozerwała rurki i zawartość zbiornika wyciekła w przestrzeń kosmiczną. Równocześnie wstrząs zatrzasnął zawory zasilające części silniczków korekcyjnych i całkowicie je unieruchomił. W czasie kiedy statek kołysał się w wyniku wybuchu ja