«Неуд» по физике, или Сборище двоечников

Если капсулы командных модулей не были способны выдерживать нормального внутреннего давления в космосе, то вряд ли они могли противостоять и внешнему давлению атмосферы на стартовой площадке. Пришлось бы использовать 100 % кислорода при нормальном атмосферном давлении во время старта.

Как и следовало ожидать, именно это NASA и делало на всех своих запусках. Очевидно, что современные «челноки», несущие нагрузку в десятки тонн, могут использовать нормальное давление и обычный воздух. Однако разработчикам все еще не дают покоя те несколько «лишних» килограммов оборудования в кабине, которое это обеспечивает. Крупные коммерческие авиалайнеры способны поддерживать в салоне почти нормальное атмосферное давление, но в них не применяется чистый кислород, даже на высоте 12 км. Так же обстоит дело и со сверхзвуковым транспортом, достигающим высоты 18 км.

Чтобы убедиться в целостности капсул, NASA испытывало их давлением. Логично предположить, что для такого испытания применялся просто сжатый воздух — хотя бы по причине наличия внутри электрических панелей и живых людей. Однако, когда пришло время испытывать капсулу на площадке 34, решено было использовать чистый кислород при давлении выше атмосферного. Сведения о реальном давлении внутри капсулы тоже разнятся: оно составляло то ли 1,14 атм (Майкл Коллинз), то ли 1,37 атм (Фрэнк Борман) (9, с. 175).

Можно предположить, что неглупые люди с «правильными данными» должны иметь точную информацию о давлении. Ведь внутри были заперты астронавты, готовившиеся к своей первой экспедиции на Аполлоне. После аварии NASA утверждало, что это испытание являлось стандартной процедурой. Как бы то ни было, руководил всем этим полный идиот.

Если эта процедура являлась стандартной, тогда полным идиотом был тот, кто разработал и утвердил эту испытательную программу. Если процедура стандартной не являлась, то это был идиот помельче, руководивший конкретно данным испытанием или дававший указания к нему. Я не боюсь обвинений в клевете. Единственная защита в суде по делу о клевете — это решение жюри присяжных. Если бы вы, дорогой читатель, были в жюри и видели сталь, взрывающуюся при давлении чистого кислорода в 1,14 атм, какое решение вы бы приняли?

Мне трудно поверить в то, что это была стандартная процедура. Более того, я практически уверен, что она таковой как раз и не являлась — хотя бы потому, что два человека с «правильными данными» противоречат друг другу. А утверждения NASA после пожара о том, что все испытания проводились аналогичным образом, ничего не доказывают — NASA, как и все политические организации, всегда говорит лишь то, что в данный момент представляется более выгодным. Использование чистого кислорода под таким давлением при включенных электрических панелях означает только одно: каждый запуск от катастрофы отделяла всего одна крошечная искорка. Воспламенение в чистом кислороде при низком давлении происходит исключительно быстро. А при более высоком давлении кислород становится взрывоопасным!

Рассмотрим простой опыт. Сжигание вещества с использованием кислорода под высоким давлением — это метод определения количества калорий в данном веществе. Процедура состоит в том, что образец вещества помещается в прочную стальную камеру, именуемую калориметрической бомбой. Такая бомба заключается в изолированный контейнер, содержащий определенное количество воды нужной температуры. Внутри бомбы находится генератор электрической искры, а высокое давление кислорода обеспечивает полное сгорание образца.

Даже влажные пищевые образцы моментально сгорают дотла после того, как искра приводит к воспламенению. В результате этого процесса происходит увеличение давления внутри стальной камеры. Выделяющееся тепло передается окружающей воде, а разница в температурах до и после воспламенения позволяет вычислить количество калорий (энергию), содержащихся в тестируемом образце.

Каждый раз, когда включается тумблер, электрическая индукция порождает маленькую искру между его контактами. Чтобы обеспечить защиту от возгорания, эта искорка должна быть заключена в некое герметичное пространство. В противном случае, любой огнеопасный материал, находящийся поблизости, может воспламениться.

В обычных электровыключателях используется пластиковая (углеводородная) изоляция. Но и углеводород может окисляться при достаточной концентрации кислорода и тепла, способного поднять температуру части этого вещества до определенного уровня. Не следует забывать о том, что электрическая искра — это плазма. Другими словами, температура в центре крупной искры может быть настолько высокой, что ее невозможно измерить.

Роковое испытание

27 января 1967 года астронавты Гриссом, Уайт и Чаффи подошли к стартовой площадке 34, где устаревшая модель капсулы командного отсека была установлена на не заправленной топливом ракете-носителе Сатурн-1В (37, с. 101). Это был тот же тип ракеты, который поднимал меньшие по размеру и массе капсулы Близнецов. Впоследствии эта устаревшая капсула была заменена — перед запуском первой настоящей миссии программы «Аполлон».

В тот день была генеральная репетиция. Однако обслуживающему персоналу по какой-то причине забыли сказать о том, что легковоспламеняющиеся строительные материалы необходимо убрать с непосредственного места запуска. Срочность этого испытания объяснялась тем, что запланированная пилотируемая миссия постоянно откладывалась. В NASA говорили о серьезных намерениях отправить Аполлон-1 в космос, несмотря на то что ни ракета Сатурн-5 (лунная ракета), ни капсула Аполлон испытаний в космосе вообще не проходили.

Разве у вас не возникло бы подозрений? Видимо, и Гриссома что-то встревожило, поскольку он попросил Джо Шиа (Joe Shea), главного администратора NASA, пройти это испытание вместе с ним (4, с. 187). Шиа отказался, сославшись на то, что невозможно подключить четвертую пару наушников. Трудно поверить, что это было невыполнимо в течение 24 часов, имевшихся в распоряжении техников. Если бы у меня была бригада специалистов, не способных установить один дополнительный разъем для наушников за такой период времени, я бы уволил к черту всю бригаду!

К 13:00 трое астронавтов были пристегнуты к креслам, а люки — задраены. Позже выяснилось, что эти люки были спроектированы настолько неудачно, что и в обычной-то ситуации понадобилось бы семь-восемь минут, чтобы открыть их, и то с обязательной помощью извне. Изначально астронавты планировали провести в капсуле несколько часов, отрабатывая переключение нужных тумблеров в соответствии с последовательностью команд компьютерной тренажерной программы. Но в спешке оставили без внимания тот факт, что каждый раз переключение тумблеров порождало маленькие искорки.

Во время испытания капсулы Аполлона на площадке 34 Гриссом и его экипаж, имитируя реальные условия запуска, находились в 100 % кислороде. В тот день они даже несколько раз докладывали о запахе гари. Специалисты с датчиками открывали люки, но ничего не обнаруживали. Что не удивительно — ведь каждое открывание люков просто выветривало запах!

Эти неурядицы только затягивали испытание, а времени оставалось все меньше (15, с. 186). Легковоспламеняющиеся материалы входили в контакт со сжатым кислородом всякий раз, когда кабина заново заполнялась чистым газом. При окислении выделяется тепло, и даже если этот процесс прервать, материал остается нагретым. С каждым новым наполнением капсулы кислородом температура воспламеняющихся материалов повышалась.

Как известно, в нормальных условиях кислород, содержащийся в воздухе, окисляет почти любой материал. То, что мы называем ржавчиной, есть не что иное, как очень медленное окисление. Если материал хотя бы как-то изолирован, то тепло, выделяемое этим процессом, не может быстро отводиться. Это приводит к небольшому увеличению температуры, что, в свою очередь, ускоряет дальнейшее окисление. Без отвода тепла возникает самоускоряющийся замкнутый цикл. Температура будет повышаться до тех пор, пока не достигнет точки возгорания. В этот момент материал воспламеняется, и происходит самовозгорание.