på en digital analognörd

"Set SCE to AUX" - Apollo 12

Idag för femtio år sedan lyfte ännu en Apollo-raket. Den här gången mot den ovanligt mörka skyn.

Apollo 12, med Pete Conrad (Commander), Dick Gordon (Command Module Pilot) och Alan Bean (Lunar Module Pilot) ombord, skulle komma att bli den andra besättningen att landa på månen, och dessutom göra det med betydligt bättre precision vad gäller landningsplatsen, än Apollo 11. Med Apollo 12 åkte man f ö också för första gången utan att använda en sk "free-return"-bana till månen. Istället använde man en hybrid, där man under hela färden dit hade möjlighet att återvända till en free-return, om det skulle behövas. 


Fr v. Alan Bean (LMP), Dick Gordon (CMP) och Pete Conrad (CDR) under en simulering. Bild: NASA

Toppen av raketen var redan halvvägs mot molnen, där den stod redo på ramp 39A på Cape Kennedy, morgonen den 14 November 1969. Starten var planerad till kl 11:22. Walter Kapryan ledde sin första uppskjutning som Launch Director. Han gillade inte det han såg när han tittade ut genom fönstren på Cape Kennedy's Launch Control Center. Det var visserligen bättre väder än dagen innan. Då hade vädret varit alltför dåligt, med åskväder hela dagen. Det hade klarnat upp under natten, men nu på morgonen hade det åter grott igen. En kallfront höll på att passera Florida, och det var regnigt och blåsigt. Vindarna var visserligen inom det tillåtna och det hade inte registrerats någon åska, men man kan säga att det låg spänning i luften...

Förberedelserna (egentligen en för-nedräkning) för den slutliga nedräkningen hade startat redan den 8:e, vid T-98 timmar. Då gjordes förberedelser (t ex installation av flygbatterier, div pyrotekniska laddningar etc) för den slutliga, som började den 12:e, vid T-28 timmar. Under den senare fick man bl a göra ett oplanerat "hold", för byte av en tank i service-modulen vid T-17 timmar. Vid T-9 timmar började man tanka flytande syre (i tredje, andra och första steget) och sedan flytande väte (i andra och tredje). Först långsamt, för att kyla ned hela systemet, sedan snabbare tills det var nästan fullt. Fotogenet i raketens första steg hade tankats nästan tre veckor tidigare. 

10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1...

000:00:00 Conrad: Lift-off. The clock's running.

000:00:05 Conrad: I got a yaw program. (I princip en sidoförflyttning, för att få ett litet säkerhetsavstånd till tornet.)

000:00:07 Booster: Thrust is go, all engines.
000:00:09 Flight: Roger, Booster.
000:00:13 FIDO: Flight, FIDO . We’re go on the RP. (Raketen rollar lite höger, och viker av mot den kurs den skall ha.)
000:00:14 Conrad: Roger, cleared the tower. I’ve got a pitch and a roll program, and this baby is really going.
000:00:19 CAPCOM: Roger, Pete
000:00:22 Conrad: That’s a lovely liftoff. That’s not bad at all.

.

000:00:33 Conrad: Roll's complete.
000:00:34 CAPCOM: Roger, Pete

I kontrollrummet i Houston sitter den då 25-årige John Aaron som EECOM. Han tittar på sin skärm, och följer noga kabintrycket. Efter branden i Apollo 1 har man gjort om systemet, så att man vid starten nu har en 60/40% blandning av syre och kväve i kabinen, och inte den rena syreatmosfär som blev så ödesdiger på Apollo 1. Han ser nu att trycket i kabinen sjunker som det skall, och kvävet därmed vädras ut när raketen stiger högre och högre, när plötsligt...

Sprak!

36 sekunder efter start sprakar det till i radion. Det mer eller mindre dränker radiokommunikationen en lång stund. En del av raderna nedanför kommer från inspelningen ombord.

000:00:37 Gordon (ombord): What the hell was that?.
000:00:38 Conrad (ombord): Huh?
000:00:39 Gordon (ombord): I lost a whole bunch of stuff; I don't know...
.
000:00:43 Conrad (ombord): Roger. We had a whole bunch of buses drop out.

Skärmarna i Houston slutar också uppdateras. Det är i och för sig inte helt ovanligt med tillfälliga sk "drop-outs", men de brukar bara vara en kort stund, för att sedan komma tillbaka. Så icke denna gång...

I kontrollcentret i Houston leds arbetet under det här skiftet av Gerry Griffin. Han har jobbat som Flight Controller (som GNC) i Mission Control i Houston sedan 1964, och varit med sedan Gemini-programmet, men det här är hans första uppskjutning som Flight Director.


Mission Control, Apollo 12: fr v, director of flight operations Chris Kraft, flight director Gerry Griffin, och som 3:e fr höger, i glasögon, EECOM John Aaron. Bild: NASA

Operatörerna i Houston, 145 mil från Cape Kennedy, och ingen annan heller, för den delen, vet ännu att raketen just träffats av blixten, utlöst av raketen själv med sin långa avgasflamma. Tillsammans utgjorde de en lång bra ledare, i det starka elektriska fältet. 

Blixturladdningen får säkringskretsarna till servicemodulens samtliga tre bränsleceller att lösa ut. När batterierna nu plötsligt får dra hela lasset sjunker spänningen under några millisekunder, från det normala 28 V ända ned till 18 V innan de hämtar sig, och får upp den till 24 V. Detta gör att flera enheter slutar fungera normalt. På varningspanelen tänds det nu upp fler lampor än astronauterna sett under någon simulering tidigare. Som om det inte vore nog, så visade skärmarna nere i Houston nu rena rappakaljan. Tillfälliga sk "drop-outs" i dataöverföringen förekom ibland, men brukade bara vara några sekunder innan den kom tillbaka. När den nu gjorde det var det en blandning av orimliga värden, vilket också gjorde en felsökning svår, för att inte säga omöjlig.

John Aaron tycker sig känna igen mönstret. Han drar sig till minnes när han ett år tidigare hade råkat befinna sig i kontrollrummet när man utförde tester borta på Cape Kennedy. Av misstag råkade man där få systemet att koppla ned till batterikraft. Det som hände då var just att det visades mycket konstiga värden på telemetrin i Houston. Efteråt hade han funderat på vad som kunde fått värdena att bete sig så konstigt. Utan att helt i detalj förstå vad som hänt, hade han och en kollega spårat problemet till en enhet (Signal Conditioning Equipment, SCE) som försörjde och omvandlade mätvärden från ett antal mätgivare till de vanliga 0 - 5 V, som dels kunde presenteras på instrumentpanelen, dels omvandlas till digitala värden och skickas via telemetrin till markkontrollen i Houston. Den låg på "Flight bus", som i sin tur matades från båda DC-bussarna, A & B.

 

Den hade både en primär kraftförsörjning (28 V) och en redundant. Enheten hade en övervakningskrets, och om spänningen hamnade utanför toleransen skulle kretsen automatiskt byta till den redundanta. Nu när spänningen störtdök till 18 V stängde den av, eller fastnade i något mittemellan, och den låga batterispänningen på 24 V var inte tillräcklig för att SCE:n skulle starta om automatiskt. Om inte…

Vid 52 s träffas de av en andra blixt.

000:00:53 Flight: How's it looking, FIDO?
000:00:55 FIDO: We’re go, Flight. We’re good. Right on target.
000:00:56 Conrad (ombord): I just lost the platform. (Navigeringsplattformen i kommandomodulen.)

Enligt undersökningsrapporten var orsaken troligen att urladdningen påverkade A/D-omvandlarna, som gjorde om vinkelinformationen från plattformens gyron till digitala värden. Troligen var det databitar som ändrades, så att systemet fick fel indata vad gäller orienteringen. Gyrohorisonterna på instrumentpanelen i kapseln började snurra runt... Som tur var, så var det än så länge raketens eget attitydkontrollsystem, i instrumentenheten högst upp på tredjesteget, som styrde färden. Den sände även sin egen telemetri till marken. Kommandomodulens system skuggräknade bara, och presenterade sina data till besättningen, men kontrollerade ännu inte färden aktivt.

000:01:12 Conrad: I got three fuel cell lights, an AC bus light, a fuel cell disconnect, AC bus overload 1 and 2, Main Bus A and B out.

Aaron känner sig ganska säker på att han har identifierat problemet. Sedan han året innan spårade problemet till SCE:n, vet han att den har två lägen (förutom ”OFF”) på strömställaren på panelen. I normal-läget löser kretsen ut om spänningen faller, men i det andra försöker SCE:n klara sig på en lägre spänning. Han växlar några korta ord med Jim Kelly i back room, för att testa idén, och hör först inte när Griffin frågar:
000:01:18 Flight: How’s it . . . how’s it looking, EECOM ?

Han frågar igen.
000:01:23 Flight: EECOM, what do you see?
000:01:25  EECOM: Flight, EECOM. Set SCE to Aux.
000:01:27: Say again. SCE to OFF? frågar Griffin förvånat.
000:01:28: Aux, svarar Aaron

000:01:30: SCE to Aux?
000:01:32: auxiliary, Flight

Griffin vänder sig till Carr:
000:01:33 Flight:
SCE to Aux, CAPCOM
000:01:35 Flight: What panel, EECOM?
.
Viss förvirring råder i kontrollrummet. SCE är inte den mest använda av strömbrytarna på panelen, och få hade lagt den på minnet.
.
Jerry
Carr, som sitter som CAPCOM blir lika förvånad han, men anropar:
000:01:36 CAPCOM: Apollo 12, Houston. Try SCE to Auxiliary. Over. (Nu blir det samma förvåning ombord.)
000:01:40 Conrad (ombord): Try NCE to Auxiliary. ("S" är en svår konsonant att uppfatta.)
000:01:41 Conrad (ombord): What the hell is that?
000:01:42 Gordon (ombord): Fuel cell..?
000:01:43 CAPCOM: SCE, S-C-E to auxiliary. (Kanske "Sierra Charlie Echo" hade funkat bättre.)
000:01:45 Flight: What panel, EECOM?

Under tiden har Alan Bean redan slagit om den. Han visste var den satt. Rakt framför honom, längst ned på den högra panelen.


000:01:47 EECOM: We got it back, Flight. Looks good.
000:01:50 Conrad (ombord): SCE to Aux.

När telemetrin kommer tillbaka kan Aaron tydligt se att bränslecellerna har kopplats ur, även om han ännu inte vet varför. Efter att andrasteget har tänt, kopplar man så in dem igen.

000:02:53 Conrad: Okay. Now we'll straighten out our problems here. I don't know what happened; I'm not sure we didn't get hit by lightning. Under starten var kapseln täckt av ett skydd, för att skydda mot raketemotorerna i räddningstornet (som sköts loss strax efter att andrasteget tänt). Conrad var den enda i besättningen som hade sett ett ljussken genom sitt lilla fönster. Förmodligen var han den första av samtliga, Houston inräknat, att tänka att det kan ha varit en blixt.

Nu när det värsta är över, kan man sedan höra att besättningen småskrattar och skämtar hela vägen upp till omloppsbanan.

000:03:17 Conrad: I think we need to do a little more all-weather testing, sa Conrad. Som Navy-piloter visste de alla tre att man måste klara att starta och landa på hangarfartyg i alla väder.
000:03:21 Carr: Amen, svarade Carr.
.
000:04:07 Conrad:
 Hey, that's one of the better SIM's, believe me. I simulatorn hade de fått träna på det mesta som kunde gå fel. Dock inte det här.

Väl där, plockar Conrad fram tre kepsar ur en påse, och delar ut till kollegorna. Hans egen, som befälhavare, har en propeller på toppen. :-)

Nu, i omloppsbanan måste de rikta in navigeringssystemet (m h a sextant och stjärnobservationer) i kommandomodulen igen, efter att det tappade orienteringen vid det andra blixtnedslaget.

Av blixtnedslaget visade det sig bara vara några temperatur- och trycksensorer som hade blivit skadade, men de gick att klara sig utan. Något man däremot inte kunde undersöka, var om laddningarna till fallskärmarna hade klarat sig. Å andra sidan, hade de inte det, så var det ändå lika bra att de fick åka till månen först. Slutet skulle bli det samma oavsett...

En av uppgifterna för Apollo 12 var, som jag nämnde i början, att landa med betydligt högre precision än Apollo 11 (som landade 5 - 6 km längre bort än planerat). Man hade tänkt landa i närheten av den tidigare uppskjutna landaren Surveyor III (1967). Såpass nära att astronauterna skulle kunna ta sig dit, och gärna plocka med sig något därifrån. Detta för att se vad 2,5 års vistelse på månen hade inneburit. Nu blev det nästan för bra. Man ville inte landa allt för nära, då man räknade med att månlandarens motor skulle blåsa iväg en massa måndamm som ev kunde blästra Surveyor. Nu landade de mindre än 200 m därifrån. Bra precision, och bekvämt att promenera, men visst skulle de komma att se spår av blästringen.

De var ivriga att komma ut på den första promenaden, och redan fyra och en halv timme efter landning var de klara med dräkterna. Så fort de fick klartecken från markkontrollen satte de igång.

Den här gången behövdes inga historiska uttalanden. Pete Conrad var inte så lång. "Whoopie!" sade han när han hoppade ner från nedersta pinnen på stegen. "Man, that may have been a small one for Neil, but that's a long one for me."

Man tog bl a med sig en videokamera hem, som satt monterad på sonden, för att se ev effekter av två och ett halvt års vistelse på månen.


Pete Conrad undersöker Surveyor III under den andra månpromenaden. Videokameran är den vertikala avlånga burken närmast Conrads arm. Månlandaren "Intrepid" syns till höger i bakgrunden. Bilden togs av Alan Bean. Man landade mindre än 200 m från Surveyor III, som mjuklandade den 19:e April 1967.

Hmmm. För en massa år sedan fick jag anledning att läsa på om Surveyor-sonderna. Man skulle kanske ta och skriva något om dem också...

Alla inlägg i Apollo-serien.

Källor, bl a:

  • Apollo 12 Flight Journal
  • Apollo Operations Handbook BK-II, Volume 1 (1969)
  • Apollo 12 Mission Report (1970)
  • Analysis of Apollo 12 lightning incident (1970)
  • Gene Kranz (2000). Failure is not an option
  • David M. Harland (2011). On the Ocean of Storms
  • Även Scott Manley var med på ett hörn

    Ordlista:

    • CDR.   Commander.
    • CMP.  Command Module Pilot
    • LMP.  Lunar Module Pilot
    • Booster.Övervakade systemen i själva raketen, dvs 1:a, 2:a & 3:e-steget före och under uppskjutningen fram till trans-lunar injection (TLI).
    • CAPCOM.  Spacecraft (Capsule) Communicator. Det här skiftet Jerry Carr.
    • EECOM.  Electrical, environmental and consumables manager
    • FIDO.  Flight Dynamics Officer. Ansvarig för flygbanan, både inom atmosfären och i omloppsbanan.
    • Flight Director.  För Gerry Griffin var det första gången som Flight Director.
    • GNC.  Guidance, navigation, and control systems. Övervakade alla navigerings och kontrollsystem. Även framdrivningssystem som t ex Service Propulsion System (SPS) och Reaction Control System (RCS).
    • RP. Roll Program
    • SCE. Signal Conditioning Equipment

    Inlagt 2019-11-14 17:42 | Läst 3232 ggr. | Permalink
    Det var spännande läsning, tack för det!
    - hawk
    Svar från ojanson 2019-11-14 23:04
    Tack själv! Kul att du tyckte det. :-)
    Jag säger som Håkan, riktigt spännande!

    Ha det gott. /Thomas
    Svar från ojanson 2019-11-14 23:07
    Tack!
    Ja, det blev mer spännande än någon hade räknat med.
    Men ännu mer spännande skulle det bli. Efter 12 kommer ... ;-)
    Intressant läsning och man kom tydligen tillbaka också! Kom inte ihåg att man landade nära den tidigare sonden.
    Svar från ojanson 2019-11-14 23:11
    Tack!
    Det måste ha varit en speciell känsla att promenera iväg till en obemannad landare, som kommit dit 2.5 år tidigare, och att ta med delar tillbaka.
    Jag skulle gärna plocka med mig en kvarlämnad Hasselbladare som souvernir. :-)
    Intressant läsning. Hoppas vi får uppleva en månresa igen i närtid.
    Svar från ojanson 2019-11-15 18:50
    Tack! :-)
    Vi får se om det blir något 2024.
    Härligt inlägg Olle. Jag delade på Facebook.
    Svar från ojanson 2019-11-15 18:51
    Tack skall du ha, Thomas!
    Ja, du vet ju hur jag kan nörda ner mig. :-)
    Spännande och intressant! Thanx for sharing, som dom säger...
    //GöranR
    Svar från ojanson 2019-11-15 23:56
    Det gör jag så gärna. :-)
    Tack, Göran!