Apollo 13, nous avons une solution

Le Saturn V d'Apollo 13
Vers la Lune : La Saturn V d’Apollo 13 au centre spatial Kennedy en Floride avant son lancement le 11 avril 1970.

Note des éditeurs : cet article a été initialement publié le 13 avril 2005. Il a été republié le 11 avril 2018 avec des révisions mineures.

« Houston, nous avons eu un problème. »

Il y a trente-cinq ans aujourd’hui, ces mots ont marqué le début d’une crise qui a failli tuer trois astronautes dans l’espace. Dans les quatre jours qui ont suivi, le monde était transi alors que l’équipage d’Apollo 13 – Jim Lovell, Fred Haise et Jack Swigert – luttait contre le froid, la fatigue et l’incertitude pour ramener leur vaisseau spatial paralysé à la maison.

Mais l’équipage avait un ange sur ses épaules – en fait des milliers – sous la forme des contrôleurs de vol du contrôle de mission de la NASA et des ingénieurs de soutien dispersés à travers les États-Unis.

Pour un observateur extérieur, on aurait dit qu’un flot de miracles d’ingénierie sortait du chapeau d’un magicien alors que le contrôle de mission identifiait, diagnostiquait et contournait problème vital après problème vital sur la longue route du retour sur Terre.

De la navigation d’un vaisseau spatial gravement endommagé à l’empoisonnement imminent au dioxyde de carbone, l’équipe au sol de la NASA a travaillé 24 heures sur 24 pour donner aux astronautes d’Apollo 13 une chance de se battre. Mais ce qui se passait derrière les portes du Manned Spacecraft Center de Houston – aujourd’hui le Lyndon B. Johnson Space Center – n’était pas un tour de passe-passe, ni même un cas d’ingénieurs ayant un incroyable coup de chance. C’était la manifestation d’années d’entraînement, de travail d’équipe, de discipline et de prévoyance qui, jusqu’à aujourd’hui, sert d’exemple parfait de la façon de bien faire les entreprises à haut risque.

Beaucoup de gens connaissent Apollo 13 grâce au film du même nom réalisé par Ron Howard en 1995. Mais, comme Howard lui-même s’est empressé de le souligner à la sortie du film, il s’agit d’une dramatisation, et non d’un documentaire, et de nombreux éléments qui marquent la différence entre Hollywood et la vie réelle sont omis ou modifiés. Pour le 35e anniversaire d’Apollo 13, IEEE Spectrum s’est entretenu avec certains des personnages clés du contrôle de la mission pour obtenir la véritable histoire de la façon dont ils ont sauvé la journée.

D’abord, un petit rappel sur le matériel des tirs lunaires : un puissant booster Saturn V à trois étages, de 85 mètres de haut, lançait chaque mission depuis Cap Canaveral en Floride. Au sommet de la Saturn V se trouvait la pile Apollo, composée de deux vaisseaux spatiaux : un vaisseau mère de trois personnes pour aller sur la lune et en revenir, appelé module de commande et de service, ou CSM ; et un atterrisseur de deux personnes, appelé module lunaire, ou LM, pour voyager entre le CSM et la surface de la lune.

Diagramme montrant les 3 étages de la fusée Saturn V
Photo : NASA
Les bases du booster : La fusée Saturn V était composée de trois étages. Son rôle était d’envoyer les vaisseaux spatiaux Apollo – le module de commande et de service et le module lunaire – sur la Lune. Seul le module de commande pouvait revenir sur Terre en toute sécurité.

Les deux vaisseaux spatiaux étaient également composés de deux parties. Le CSM se divisait en un module de service (SM) cylindrique et un module de commande (CM) conique. Le module de service abritait le moteur principal et fournissait tout l’oxygène, l’électricité et l’eau dont l’équipage avait besoin pour le long voyage – il fallait environ six jours pour un aller-retour entre la Terre et la Lune. L’équipage vivait dans le module de commande exigu, qui abritait l’ordinateur de vol et l’équipement de navigation. Le module de commande était la seule partie de la pile Apollo qui était conçue pour revenir en toute sécurité sur Terre. Il plongeait dans l’atmosphère, l’extrémité émoussée de son cône étant conçue pour résister à l’immense chaleur générée par la descente, puis déployait des parachutes et s’écrasait dans l’océan.

Le module lunaire était composé d’un étage d’ascension et d’un étage de descente. L’étage d’ascension abritait les astronautes. L’étage de descente était doté d’un puissant moteur utilisé pour faire atterrir le module lunaire sur la lune. Une fois l’expédition à la surface terminée, l’étage de descente servait de rampe de lancement pour que l’étage d’ascension s’envole et aille au rendez-vous avec le module de commande et de service en orbite lunaire.

Pendant la majeure partie du trajet vers la Lune, le module de commande et de service et le module lunaire – surnommé Odyssey et Aquarius, respectivement, lors de la mission Apollo 13 – étaient amarrés nez à nez. Mais les astronautes restaient généralement dans le module de commande, car le module lunaire était éteint pour préserver l’énergie.

La majeure partie de cette énergie provenait d’un groupe de trois piles à combustible dans le module de service. Les piles à combustible étaient alimentées en hydrogène et en oxygène par deux paires de réservoirs cryogéniques, les combinant pour produire de l’électricité et de l’eau.

plan du module
Plan du module : Un schéma en coupe du module de service. Les piles à combustible, en vert, fournissaient de l’eau et de l’électricité en combinant l’oxygène et l’hydrogène stockés dans des réservoirs cryogéniques, marqués respectivement en rouge et en bleu. Le réservoir d’oxygène 2, rouge vif, a explosé lors de la mission Apollo 13, tuant presque l’équipage.

Il y avait quelques batteries à bord du module de commande, mais elles n’étaient prévues que pour une utilisation de quelques heures lors de la rentrée dans l’atmosphère, après le largage du module de service à proximité de la Terre.

C’est l’un des réservoirs cryogéniques qui allait se révéler le talon d’Achille de l’Odyssée. Le 13 avril 1970, vers 21 heures, heure de Houston, soit près de 56 heures après le début du vol d’Apollo 13, le centre de contrôle de la mission demande à l’équipage de mettre en marche des ventilateurs dans tous les réservoirs cryogéniques afin de remuer leur contenu pour obtenir des relevés quantitatifs précis. En raison d’une série de mésaventures survenues avant le lancement, la mise en marche du ventilateur a déclenché un court-circuit entre les fils exposés à l’intérieur du réservoir d’oxygène deux.

L’Odyssée était en train de mourir, mais personne ne le savait encore.

Photo du contrôle de mission.
Le calme avant la tempête : Le contrôle de mission quelques minutes avant l’explosion qui allait paralyser le vaisseau spatial d’Apollo 13. On peut voir le dos du directeur de vol Gene Kranz au premier plan, tandis que l’astronaute Fred Haise apparaît sur l’écran mural pendant une émission de télévision.

Même l’équipage n’avait pas conscience de la gravité de la situation. Dans le film de Ron Howard, l’explosion du deuxième réservoir d’oxygène est accompagnée de toute une série de bangs et de craquements tandis que les astronautes sont ballottés comme des balles de ping-pong. Mais dans la réalité, « il y avait une détonation sourde mais précise – pas vraiment une vibration en fait… juste un bruit », a déclaré Lovell, le commandant d’Apollo 13, après coup. Puis les voyants d’avertissement et d’alerte de l’Odyssey se sont allumés comme un sapin de Noël.

Au sol, le contrôle de la mission est d’abord resté imperturbable. Pendant l’agitation des réservoirs cryogéniques, Sy Liebergot, le contrôleur de vol en charge des piles à combustible et des réservoirs, avait son attention concentrée sur le réservoir d’oxygène un. Liebergot était un EECOM, un titre de poste qui remonte à l’époque du programme Mercury, au début des années 1960. À l’origine, cela signifiait que la personne était responsable de tous les systèmes électriques, environnementaux et de communication à bord du CSM. Les responsabilités en matière de communications avaient récemment été séparées du travail de l’EECOM, mais le nom est resté.

Par une malheureuse coïncidence, le capteur de quantité du réservoir d’oxygène deux était tombé en panne plus tôt, mais les deux réservoirs d’oxygène étaient interconnectés, donc Liebergot regardait la quantité que le réservoir un rapportait, pour avoir une idée de ce qu’il y avait dans le réservoir deux.

Alors qu’il était assis dans le contrôle de mission à sa console, avec sa mosaïque de boutons poussoirs et d’écrans d’ordinateur en noir et blanc, Liebergot n’était pas seul à s’occuper des systèmes électroniques et de survie de l’Odyssée. Il était en contact vocal avec trois autres contrôleurs dans une salle de soutien du personnel située de l’autre côté du hall. Chaque contrôleur de vol du centre de contrôle de la mission était relié par ce qu’on appelle des boucles vocales – des canaux d’audioconférence préétablis – à un certain nombre de spécialistes de soutien situés dans des salles arrière qui surveillaient tel ou tel sous-système et qui étaient assis à des consoles similaires à celles du centre de contrôle de la mission.

Les ailiers de Liebergot ce jour-là étaient Dick Brown, un spécialiste des systèmes d’alimentation, et George Bliss et Larry Sheaks, tous deux spécialistes des systèmes de survie. Alors que la pression augmentait rapidement dans le réservoir d’oxygène deux, puis chutait brusquement en quelques secondes, leurs yeux étaient fixés sur les affichages des autres réservoirs cryogéniques, et ils ont tous manqué les signes indiquant que le réservoir deux venait d’exploser.

Soudain, la liaison radio de l’équipage crépita. « Ok Houston, nous avons eu un problème ici », a rapporté le pilote du module de commande Swigert en examinant les instruments de l’Odyssey. « Houston, nous avons un problème », a répété Lovell quelques secondes plus tard, ajoutant que la tension de l’un des deux principaux circuits de distribution d’énergie, ou bus, qui alimentent les systèmes du vaisseau spatial, était trop faible. Mais quelques secondes plus tard, la tension s’est rétablie, alors l’équipage a commencé à traquer ce qui semblait être les gros problèmes : la secousse de l’explosion avait provoqué la réinitialisation de leur ordinateur et avait fait tomber un certain nombre de valves dans le système de contrôle d’attitude qui maintenait l’Odyssey pointé dans la bonne direction.

Dans le contrôle de mission cependant, les choses ne s’additionnaient pas. L’antenne directionnelle à gain élevé du vaisseau spatial avait cessé d’émettre, et l’Odyssey s’était automatiquement rabattu sur ses antennes omnidirectionnelles à faible gain. Liebergot et son équipe ont vu beaucoup de données erronées, des dizaines de mesures déréglées. Les piles à combustible 1 et 3 avaient perdu leur pression et ne fournissaient plus de courant, ne laissant que la pile à combustible 2 pour assurer la charge ; la pression du réservoir d’oxygène 2 était nulle ; la pression du réservoir d’oxygène 1 diminuait rapidement ; et l’Odyssée avait complètement perdu l’un de ses bus de distribution électrique ainsi que tout l’équipement qu’il alimentait. L’équipage a connecté l’une de ses batteries de rentrée au bus restant pour tenter de maintenir les systèmes du module de commande en état de marche.

L’entraînement de Liebergot a fait son effet. Simulation après simulation, les contrôleurs avaient appris à ne pas prendre de décisions hâtives sur la base de quelques secondes de données bizarres – les mesures étaient effectuées par des capteurs imparfaits et devaient traverser beaucoup d’espace, avec beaucoup d’occasions d’être mutilées, avant de s’afficher sur l’écran d’un contrôleur. « Les ingénieurs qui travaillent dans ce domaine sont bien formés pour penser d’abord en termes d’instrumentation », explique Arnold Aldrich, chef de la branche des systèmes du module de commande et de service pendant Apollo 13. Il se trouvait dans le centre de contrôle de la mission au moment de l’explosion et se souvient que « l’on ne voyait pas tout de suite comment une chose particulière avait pu faire en sorte que tant de choses commencent à avoir l’air particulières. »

Alors, lorsque Gene Kranz, le directeur de vol en charge de la mission (désigné par « Flight » sur les boucles vocales), a demandé de manière pointue à Liebergot ce qui se passait à bord de l’Odyssey, l’EECOM a répondu : « Nous avons peut-être eu un problème d’instrumentation, Flight. »

Trente-cinq ans plus tard, Liebergot se souvient encore avec regret de son évaluation initiale. « C’était l’euphémisme du programme spatial habité. Je ne l’ai jamais oublié », dit-il en riant.

Une crise commence : Cet audio provient des enregistrements du contrôle de mission de la « boucle » d’intercom EECOM de Sy Liebergot, où Liebergot pouvait parler à ses « backroom boys ». L’audio a été amélioré pour rendre les transmissions des astronautes plus faciles à entendre. Il commence par un grésillement qui marque le moment où l’explosion du réservoir a mis hors service l’antenne principale à haut gain d’Apollo 13. Après le grésillement, vous pouvez entendre Liebergot remarquer que l’antenne s’est éteinte, tandis que le directeur de vol Gene Kranz parle de quelques mises à jour de routine en arrière-plan. Puis l’équipage annonce « Ok, Houston, nous avons un problème ici », et les problèmes commencent à s’accumuler. À la fin de la boucle, on peut entendre Liebergot faire une première évaluation pour laquelle il a été très critiqué par la suite : « Nous avons peut-être eu un problème d’instrumentation »

Pour Kranz, la réponse semblait raisonnable, car il avait déjà eu quelques problèmes électriques avec l’Odyssée pendant son quart de travail, dont un impliquant l’antenne à haut gain. « Je pensais que nous avions un autre pépin électrique et que nous allions résoudre le problème rapidement et revenir sur la piste. Cette phase a duré de 3 à 5 minutes », raconte Kranz. Puis « nous avons réalisé que nous avions un problème ici que nous ne comprenions pas complètement, et que nous devions procéder de manière sacrément prudente. »

Le mot de Kranz a fait foi. « Le directeur de vol a probablement la description de poste de mission la plus simple de toute l’Amérique », a déclaré Kranz à Spectrum. « Elle ne comporte qu’une seule phrase : ‘Le directeur de vol peut prendre toute mesure nécessaire à la sécurité de l’équipage et au succès de la mission’. » La seule façon pour la NASA de passer outre un directeur de vol pendant une mission était de le licencier sur le champ.

La règle conférant l’autorité ultime au directeur de vol pendant une mission était dans les livres grâce à Chris Kraft, qui a fondé le contrôle de mission en tant que premier directeur de vol de la NASA et qui était directeur adjoint du Manned Spacecraft Center pendant Apollo 13. Il avait rédigé cette règle à la suite d’un incident survenu dans le cadre du programme Mercury, lorsque Kraft, en tant que directeur de vol, avait été critiqué par la direction. Cette fois-ci, au fur et à mesure que la crise se déroulait, personne ne doutait de l’identité du responsable. Alors que d’autres directeurs de vol se relaieraient au cours d’Apollo 13, Kranz, en tant que directeur de vol principal, porterait la plus grande partie de la responsabilité de ramener l’équipage à la maison.

Le contrôle de la mission et les astronautes ont essayé diverses configurations de piles à combustible et de bus d’alimentation pour remettre l’Odyssey en état, mais l’espoir restant à quiconque que le problème était quelque chose qui pouvait être ignoré a été anéanti lorsque Lovell a envoyé un message radio : « Il me semble, en regardant par l’écoutille, que nous évacuons quelque chose dans l’espace. » C’était en vérité de l’oxygène liquide qui se déversait du module de service blessé.

Les problèmes s’accumulaient à la porte de Liebergot. Bien que sa voix soit d’un calme impressionnant tout au long des enregistrements des boucles vocales du contrôle de mission, Liebergot admet qu’il était presque accablé lorsqu’il a réalisé que « ce n’était pas un problème d’instrumentation mais une sorte de défaillance monstre des systèmes que je ne pouvais pas régler… C’était probablement le moment le plus stressant de ma vie. À un moment donné, la panique m’a presque envahi. »

Liebergot attribue le mérite de ce moment à l’interminable entraînement de simulation d’urgence – ainsi qu’aux grandes poignées qui flanquaient chaque console de contrôle de mission, destinées à faciliter l’entretien et surnommées en plaisantant « poignées de sécurité » par les contrôleurs. « Je me suis débarrassé de la panique, j’ai attrapé les poignées de sécurité à deux mains et je me suis accroché. J’ai décidé de m’installer et de résoudre le problème avec mes collègues de l’arrière-boutique. Je n’ai pas pour autant pensé à me lever et à rentrer chez moi », se souvient-il.

Les simulations d’urgence avaient également appris aux contrôleurs « à faire très attention à la façon dont vous preniez vos décisions, car si vous sautiez jusqu’à la fin, les simulations vous ont appris à quel point cela pouvait être dévastateur. Vous pouviez faire de mauvaises choses et ne pas être en mesure de les défaire », explique Kraft.

Alors que les contrôleurs se démenaient pour trouver la source de l’évent, le directeur des vols Kranz a fait écho de cette pensée à tous ses contrôleurs. « Ok, que tout le monde garde son sang-froid… Résolvons le problème, mais ne l’aggravons pas en devinant », a-t-il diffusé sur les boucles vocales, crachant pratiquement le mot « deviner », et il leur a rappelé qu’au cas où, ils avaient un module lunaire non endommagé attaché à l’Odyssey qui pourrait être utilisé pour soutenir l’équipage.

Pour l’instant, Liebergot et son arrière-boutique se sont concentrés sur les moyens de soulager le problème d’alimentation du module de commande souffrant jusqu’à ce qu’ils comprennent ce qui ne va pas, et l’équipage a commencé à mettre hors tension les équipements non essentiels pour réduire temporairement la charge. L’objectif était de stabiliser la situation en attendant une solution qui remettrait l’Odyssée sur les rails.

Mais Liebergot, qui commençait à réaliser toute la profondeur du problème, a malencontreusement dit à Kranz : « Flight, j’ai l’impression que nous avons perdu deux piles à combustible. Je déteste le dire comme ça, mais je ne sais pas pourquoi nous les avons perdues. »

Liebergot a commencé à soupçonner que l’évent que Lovell avait signalé provenait du système d’oxygène cryogénique, une idée renforcée lorsque Bliss, l’un des spécialistes du soutien vital de Liebergot dans l’arrière-boutique, lui a demandé avec inquiétude : « allez-vous isoler ce réservoir d’appoint ? » Le réservoir d’appoint était le petit réservoir de réserve d’oxygène que l’équipage respirerait pendant la rentrée, mais la fuite massive dans le système cryogénique du module de service signifiait que la pile à combustible restante commençait à puiser dans la petite réserve d’oxygène du réservoir d’appoint pour continuer à fournir de l’énergie.

Puiser dans les réserves limitées du module de commande, comme sa batterie ou son oxygène, était généralement une chose raisonnable à faire dans les situations délicates – en supposant que le problème était relativement court et que les réserves pouvaient être reconstituées à partir du module de service plus tard. Mais Liebergot craignait maintenant que le module de service ne soit définitivement à court d’énergie et d’oxygène. Une fois qu’il a confirmé que le réservoir d’appoint était exploité, il a revu ses priorités, passant de la stabilisation de l’Odyssée à la préservation des réserves de rentrée du module de commande. Cela a pris Kranz momentanément au dépourvu.

« Isolons le réservoir d’appoint dans le module de commande », a dit Liebergot à Kranz. « Pourquoi cela ? Je ne comprends pas ça, Sy », a répondu Kranz, notant que l’isolement de ce réservoir était tout le contraire de ce qu’il fallait faire pour que la dernière pile à combustible fonctionne.

En effet, la demande de Liebergot était un vote de défiance envers le module de service, et si l’on ne pouvait pas compter sur le module de service, la mission avait de gros problèmes. « Nous voulons sauver le réservoir d’appoint dont nous avons besoin pour l’entrée », a demandé Liebergot. L’implication a été immédiate. « Ok, je suis avec vous. Je suis avec vous », a dit Kranz avec résignation, et il a ordonné à l’équipage d’isoler le réservoir d’appoint via le CAPCOM, ou communicateur de la capsule, la seule personne du contrôle de mission normalement autorisée à parler directement à l’équipage.

Le point tournant : Cet audio de la boucle du directeur de vol Gene Kranz marque le moment où le contrôle de la mission cesse d’essayer de remettre Apollo 13 sur la voie d’un alunissage et commence à travailler simplement pour que l’équipage rentre chez lui en vie. EECOM Sy Liebergot demande à Kranz d’isoler un petit réservoir d’oxygène de réserve, « surge », dans le module de commande, qui était alors exploité pour maintenir en fonctionnement les piles à combustible en difficulté dans le module de service.

Pendant quelques minutes encore, Liebergot et ses gars de l’arrière-boutique ont mené le bon combat pour maintenir la pile à combustible restante en ligne, mais la situation s’annonçait sombre. Sans la pile à combustible, il allait devoir mettre hors tension encore plus de systèmes du module de commande afin de maintenir en fonctionnement le plus essentiel : le système de guidage. Le système de guidage se compose principalement de l’ordinateur de bord et d’un système de mesure inertielle basé sur un gyroscope qui permet de suivre l’orientation du vaisseau spatial. Sans ce système, l’équipage ne serait pas en mesure de naviguer dans l’espace. Mais éteindre presque tout le reste dans le module de commande allait en faire un endroit plutôt inhospitalier.

« Vous feriez mieux de penser à monter dans le LM », a dit Liebergot à Kranz. Cela faisait maintenant environ 45 minutes que l’explosion avait eu lieu, et l’équipe de Liebergot en coulisse estimait qu’au rythme actuel de la dégradation de la réserve d’oxygène, ils perdraient la dernière pile à combustible dans moins de 2 heures. « C’est la fin juste là », a déclaré Liebergot.

Kranz a appelé Bob Heselmeyer sur sa boucle. Heselmeyer était assis deux consoles plus loin que Liebergot, et son titre de travail était TELMU, ce qui signifie Telemetery, Environmental, eLectrical, and extravehicular Mobility Unit. En résumé, le TELMU était l’équivalent de l’EECOM pour le module lunaire, avec la responsabilité supplémentaire de surveiller les combinaisons spatiales des astronautes. Comme Liebergot, Heselmeyer disposait d’un groupe de gars de l’ombre – Bob Legler, Bill Reeves, Fred Frere et Hershel Perkins – et Kranz était sur le point de leur confier un travail. « Je veux que vous demandiez à des gars de déterminer la puissance minimale dans le LM pour maintenir la vie », a ordonné Kranz à Heselmeyer.

Cela ne semble pas être une lourde tâche – le module lunaire avait de grosses batteries chargées et des réservoirs d’oxygène pleins, tous conçus pour durer le temps de l’excursion lunaire d’Apollo 13, soit quelque 33 heures à la surface – donc cela aurait dû être une simple question de sauter dans l’Aquarius, d’actionner quelques interrupteurs pour mettre le courant et de faire fonctionner le système de maintien de la vie, n’est-ce pas ?

Malheureusement, les vaisseaux spatiaux ne fonctionnent pas comme ça. Ils ont des systèmes interdépendants compliqués qui doivent être allumés dans le bon ordre, comme le dictent de longues listes de contrôle. Manquez une étape et vous pouvez causer des dommages irréparables.

Ce qui suit est une histoire peu connue, même de ceux qui ont participé à la mission Apollo 13. Alors qu’ils ont été complimentés pour avoir rapidement mis le module lunaire en mode canot de sauvetage, étirant ses ressources pour garder l’équipage en vie pour le voyage de retour sur Terre, peu réalisent que les contrôleurs du module lunaire ont d’abord dû surmonter un problème encore plus fondamental : comment faire pour que le module lunaire s’allume tout court. Au cours des 35 dernières années, les efforts incroyables des contrôleurs de vol du module lunaire ont été quelque peu négligés, ironiquement parce que l’Aquarius a si bien fonctionné. Il a fait tout ce qu’on lui demandait, qu’il ait été conçu ou non. L’attention s’est donc concentrée sur la lutte titanesque autour de l’Odyssey en panne. Mais sans le dévouement, la prévoyance et les années de travail des contrôleurs du module lunaire, Lovell, Haise et Swigert n’auraient eu aucune chance.

Un problème fondamental s’est opposé à la mise en ligne du module lunaire. Appelez-le le problème de l’étape zéro. Ils ne pouvaient même pas allumer le premier équipement de la liste de contrôle de l’embarcation de sauvetage en raison de la façon dont l’Aquarius avait été conçu pour gérer la côte entre la Terre et la Lune.

Rappellez-vous que pendant la majeure partie de cette côte, le module lunaire et le module de commande et de service étaient amarrés, reliés par un étroit tunnel de transfert, avec presque tout ce qui se trouvait sur le module lunaire éteint pour économiser de l’énergie. Un certain nombre de systèmes critiques du module lunaire étaient protégés du gel par des chauffages à commande thermostatique. Pendant la côte, ces chauffages étaient alimentés par deux ombilicaux du module de commande, qui lui-même tirait son énergie du module de service.

A l’intérieur de l’Odyssey, les ombilicaux étaient reliés à un commutateur de distribution d’énergie qui faisait basculer le module lunaire entre le prélèvement d’énergie de l’Odyssey et le prélèvement d’énergie de ses propres batteries, dont la majeure partie se trouvait dans l’étage de descente. C’est là que le bât blesse. Le commutateur de distribution lui-même avait besoin d’électricité pour fonctionner, ce que l’Odyssey ne pouvait plus fournir. Et donc, l’Aquarius ne pouvait pas être mis en marche.

diagramme de la procédure d'activation du module lunaire
Photo-Illustration : NASA/Stephen Cass
Enigme de la liste de contrôle : La procédure d’activation du module lunaire supposait qu’avant qu’un seul interrupteur soit actionné, il y aurait de l’énergie circulant du module de commande au module lunaire via des ombilicaux. Le module de commande étant privé d’énergie, cette toute première hypothèse était désormais invalide.

Avec la dernière pile à combustible à court d’oxygène, les astronautes avaient besoin d’un autre moyen pour mettre les batteries des modules lunaires en ligne, rapidement.

Les contrôleurs du module lunaire étaient déjà sur le coup lorsque l’ordre de Kranz est arrivé. De retour dans la salle de soutien du personnel, les consoles du module lunaire étaient juste à côté de celles des contrôleurs de soutien de l’EECOM, séparées par un tableau à bandes de papier qui enregistrait l’activité des appareils de chauffage du module lunaire. Dès le début de la crise, ils étaient aux premières loges pour voir Brown, Bliss et Sheaks tenter de sauver le module de commande et de service avec Liebergot. Il n’a pas fallu longtemps pour que Brown se tourne vers les contrôleurs du module lunaire et dise : « Je parie tout ce que vous voulez que le réservoir d’oxygène a explosé », se souvient le contrôleur du module lunaire Legler. « Bill Reeves et moi avons accordé beaucoup d’importance à ce que disait Dick Brown, et si c’était vrai, le CSM n’allait pas tarder à manquer d’énergie et nous allions devoir utiliser le LM comme canot de sauvetage. »

En regardant leur diagramme à bandes, Legler et Reeves ont pu constater que l’activité du chauffage du module lunaire avait plafonné – ce qui signifie que le bus électrique de l’Odyssey qui était connecté aux ombilicaux ne fournissait plus d’énergie à l’Aquarius. « Nous avions perdu l’alimentation de l’interrupteur qui servait à transférer l’énergie des batteries de descente du LM. Ils auraient donc été incapables d’allumer le LM », explique Legler.

Les grandes batteries de l’étage de descente étaient essentielles pour alimenter la plupart des systèmes du module lunaire. Elles étaient physiquement reliées au système de distribution d’énergie du module lunaire par des relais – des relais qui avaient besoin d’énergie pour fonctionner, une énergie qui n’était plus disponible via la boîte de jonction. Heureusement, les petites batteries de l’étage d’ascension du module lunaire pouvaient être utilisées indépendamment du commutateur de l’Odyssey, mais ces batteries ne pouvaient alimenter certains systèmes que pendant une durée limitée. Pour que les principaux systèmes, tels que le système de survie et l’ordinateur, puissent fonctionner, les batteries d’ascension devaient être connectées au système de distribution d’énergie, ce qui mettait sous tension les relais et permettait ainsi de mettre en ligne les batteries de descente.

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Image : NASA/Stephen Cass/Michele Hadlow
Câblage à chaud d’un vaisseau spatial : Ce diagramme composite provenant des archives Grumman au berceau de l’aviation à Garden City, New York, montre comment était disposé le système d’alimentation électrique du module lunaire. Le module lunaire était équipé de grosses batteries dans son étage de descente (en rouge). Elles étaient activées et désactivées par des relais contrôlés par une boîte de jonction (vert). Pendant le voyage vers la Lune, la boîte de jonction était alimentée en électricité par des câbles ombilicaux, commandés par un interrupteur situé dans le module de commande (bleu). Afin d’allumer le module lunaire, l’électricité devait être acheminée des petites batteries d’ascension (jaune) vers les relais.

Personne n’avait jamais prévu cette situation. Legler et Reeves ont commencé à élaborer un ensemble de procédures ad hoc – des instructions étape par étape, commutateur par commutateur, pour les astronautes – qui amèneraient un peu de courant à travers le dédale de circuits de l’Aquarius, des batteries d’ascension aux relais. En travaillant à partir des schémas de câblage et d’équipement du module lunaire, il leur a fallu environ 30 minutes pour terminer la liste des instructions à partir du moment où Brown les a avertis de l’état du module de commande. La liste finale comprenait environ « 10 à 15 » interrupteurs et disjoncteurs à actionner par l’équipage, se souvient Legler. Une fois que les relais avaient de l’électricité, l’équipage pouvait passer des ombilicaux désormais morts de l’Odyssey et commencer à alimenter les systèmes de survie du module lunaire en mode canot de sauvetage, un processus encore plus compliqué.

Heureusement, quelqu’un travaillait déjà sur ce problème depuis des mois.

Un an plus tôt, dans la préparation de la mission Apollo 10, les contrôleurs de vol et les astronautes avaient reçu une balle courbe lors d’une simulation. « Les gars de la simulation ont fait échouer ces piles à combustible presque au même endroit » que lorsque le réservoir d’oxygène d’Apollo 13 a explosé dans la vraie vie, se souvient James (« Jim ») Hannigan, le chef de la branche du module lunaire. « C’était troublant. »

Legler avait assisté à la simulation d’Apollo 10 lorsque le module lunaire a soudainement été demandé comme canot de sauvetage. Alors que certaines procédures d’embarcation de sauvetage avaient déjà été élaborées pour des missions antérieures, aucune n’abordait le fait de devoir utiliser le module lunaire comme embarcation de sauvetage avec un module de commande endommagé attaché. Bien que Legler ait appelé des renforts parmi les autres contrôleurs de vol du module lunaire, ils n’ont pas pu mettre le vaisseau spatial sous tension à temps, et la simulation Apollo 10 s’était terminée avec un équipage mort.

« De nombreuses personnes avaient discuté de l’utilisation du LM comme canot de sauvetage, mais nous avons découvert dans cette simulation » que la manière exacte de le faire ne pouvait pas être élaborée en temps réel, dit Legler. À l’époque, la simulation a été rejetée car jugée irréaliste, et elle a rapidement été oubliée par la plupart des gens. La NASA « ne considérait pas cela comme un cas de défaillance authentique », parce qu’il impliquait la défaillance simultanée de tant de systèmes, explique Hannigan.

Mais la simulation a harcelé les contrôleurs du module lunaire. Ils avaient été pris au dépourvu et un équipage était mort, même si ce n’était que virtuellement. « Vous perdez un équipage, même dans une simulation, et c’est le malheur », dit Hannigan. Il a chargé son adjoint, Donald Puddy, de former une équipe pour trouver un ensemble de procédures d’embarcation de sauvetage qui fonctionneraient, même avec un module de commande paralysé dans le mélange.

« Bob Legler était l’un des gars clés » de cette équipe, se souvient Hannigan. Dans le cadre de son travail, Legler « a trouvé comment inverser le flux d’énergie, pour qu’il puisse passer du LM au CSM », à travers les ombilicaux, dit Hannigan. « Cela n’avait jamais été fait. Rien n’avait été conçu pour le faire ». L’inversion du flux d’énergie était une astuce qui serait finalement critique pour les étapes finales du retour d’Apollo 13 sur Terre.

Pendant les quelques mois qui ont suivi la simulation d’Apollo 10, alors même qu’Apollo 11 effectuait le premier alunissage et qu’Apollo 12 retournait sur la Lune, l’équipe de Puddy a travaillé sur les procédures, examinant de nombreux scénarios de défaillance différents et proposant des solutions. Bien que les résultats n’aient pas encore été officiellement certifiés et intégrés aux procédures officielles de la NASA, les contrôleurs du module lunaire les ont rapidement retirés de l’étagère après l’explosion d’Apollo 13. L’équipage disposait d’une copie de la liste de contrôle officielle pour l’activation du module lunaire en cas d’urgence, mais les contrôleurs devaient réduire la procédure de 30 minutes au strict minimum.

L’avance de l’équipe du module lunaire leur a été bénéfique. Bien que Liebergot et son équipe aient initialement estimé qu’il restait 2 heures de vie dans la dernière pile à combustible lorsque Kranz avait demandé à Heselmeyer et son équipe de commencer à travailler sur la façon de faire fonctionner le système de survie dans le module lunaire, la situation s’est rapidement dégradée. Au moment où l’équipage est effectivement entré dans l’Aquarius et a commencé à le mettre en marche, les contrôleurs de l’arrière-boutique ont estimé qu’il ne restait que 15 minutes de vie dans la dernière pile à combustible à bord de l’Odyssey.

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