アポロ13号
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アポロ13号
再突入の数時間前にアポロ月着陸船アクエリアスから見たオデッセイの損傷したサービスモジュール
ミッションタイプ有人月面着陸の試み（H）
オペレーター米航空宇宙局（NASA）
コスパーID
  • CSM: 1970-029A
  • LM: 1970-029C
SATCAT番号4371 [ 1 ]
ミッション期間5日22時間54分41秒[ 2 ]
宇宙船の特性
宇宙船
メーカー
打ち上げ質量44,069 kg (CSM: 28,881 kg; [ 3 ] LM: 15,188 kg) [ 4 ]
着陸質量5,050キログラム（11,133ポンド）[ 5 ]
クルー
乗組員数3
メンバー
コールサイン
  • CSM:オデッセイ
  • LM:水瓶座
ミッション開始
発売日1970 年 4 月 11 日、19:13:00  UTC [ 6 ] ( 1970-04-11UTC19:13Z )
ロケットサターンV SA-508
発射場ケネディ LC-39A
ミッション終了
回収者USS 硫黄島
着陸日1970年4月17日 18時07分41秒 UTC ( 1970-04-17UTC18:07:42Z )
着陸地点南太平洋 南緯21度38分24秒 西経165度21分42秒 / 南緯21.64000度、西経165.36167度 / -21.64000; -165.36167 （アポロ13号着水）
月面フライバイ（軌道と着陸は中止）
最接近1970年4月15日 00:21:00 UTC
距離254キロメートル（137海里）
LMとのドッキング
ドッキング日1970年4月11日 22時32分8秒 UTC
ドッキング解除日1970年4月17日 16時43分00秒 UTC
アポロ13号のロゴ月球の後ろでポーズをとる3人の宇宙飛行士ジム・ラヴェル、ジャック・スワイガート、フレッド・ヘイズ

アポロ13号（1970年4月11日～17日）は、アポロ宇宙計画における7回目の有人ミッションであり、3回目の月面着陸となるはずだった。宇宙船は1970年4月11日にケネディ宇宙センターから打ち上げられたが、 2日後にサービスモジュール（SM）の酸素タンクが爆発し、電気系統と生命維持装置が機能しなくなったため、着陸は中止された。乗組員は、アポロ月着陸船のバックアップシステムの支援を受けて、代わりに月を周回軌道で周回し、4月17日に無事地球に帰還した。ミッションの指揮はジム・ラベルが行い、ジャック・スワイガートが司令船（CM）パイロット、フレッド・ヘイズが月着陸船（LM）パイロットを務めた。スワイガートは、風疹に感染して飛行不能となったケン・マッティングリーの後任として急遽就任した。

酸素タンクを定期的にかき混ぜていたところ、内部の損傷した絶縁電線に引火し、爆発が発生しました。これにより、SMの両酸素タンクの内容物が宇宙に放出されました。[注 1 ]呼吸と発電に必要な酸素がなくなったため、SMの推進システムと生命維持システムは作動不能となりました。CMのシステムは、残りの資源を再突入のために節約するために停止せざるを得なくなり、乗組員はLMに救命ボートとして乗り換えざるを得ませんでした。月面着陸が中止されたため、ミッションコントローラーは乗組員を無事に帰還させるべく尽力しました。

LMは当初2人の宇宙飛行士を2日間月面に滞在させるように設計されていましたが、ヒューストンのミッションコントロールセンターは、3人の宇宙飛行士を4日間滞在させるため、新たな手順を即興で導入しました。限られた電力、寒くて湿った船室、そして飲料水の不足により、乗組員は大変な苦難を経験しました。LMで作動するように、CMの二酸化炭素除去システム用カートリッジを改造する必要に迫られましたが、乗組員とミッションコントロールセンターは、即興で解決策を編み出すことに成功しました。宇宙飛行士の危機は、アポロ計画への人々の関心を一時的に再燃させ、数千万人が南太平洋への着水の様子をテレビで見守りました。

調査委員会は、酸素タンクの飛行前試験と内部にテフロンが使用されていたことに欠陥があると指摘しました。委員会は、タンク内部への可燃性物質の使用を最小限に抑えるなど、変更を勧告しました。これはアポロ14号でも実施されました。アポロ13号の物語は幾度となくドラマ化されており、中でも有名なのは、1995年の映画『アポロ13』 、ラヴェルが共著した1994年の回顧録、そして1998年のミニシリーズ『地球から月へ』のエピソードです。

背景

1961年、ジョン・F・ケネディ米大統領は、1960年代末までに宇宙飛行士を月に着陸させ、安全に地球に帰還させるという国家の挑戦状を叩きつけた。 [ 11 ] NASAはこの目標に向けて段階的に取り組み、マーキュリー計画とジェミニ計画を経てアポロ計画へと発展させ、宇宙飛行士を宇宙に送り込んだ。[ 12 ]この目標は、1969年7月20日に月面に着陸したアポロ11号で達成された。ニール・アームストロングとバズ・オルドリンが月面を歩き、マイケル・コリンズが司令船コロンビア号で月を周回した。このミッションは1969年7月24日に地球に帰還し、ケネディの挑戦は達成された。[ 11 ]

NASAは目標を達成するために15機のサターンVロケットを契約していたが、当時はこれに何回のミッションが必要になるかは誰も知らなかった。[ 13 ] 1969年に6機目のサターンVロケットによるアポロ11号での成功以来 、9機のロケットが残っており、合計10回の着陸が期待されていた。アポロ11号の興奮の後、一般大衆は宇宙計画に無関心になり、議会はNASAの予算を削減し続け、アポロ20号は中止された。[ 14 ]月面着陸は成功したにもかかわらず、ミッションは非常に危険であると考えられ、宇宙飛行士は宇宙で死亡した場合に家族を養うための生命保険に加入することができなかった。[注 2 ] [ 15 ]

1961年にアメリカ人初の宇宙飛行士が宇宙に進出する以前から、宇宙船との通信と性能監視のための集中施設の計画は始まっており、その大半はNASA初代フライトディレクターとなるクリストファー・C・クラフト・ジュニアの発案によるものでした。 1962年2月のジョン・グレンによるマーキュリー・フレンドシップ7号飛行（アメリカ初の有人軌道飛行）において、クラフトの決定の一つがNASAの管理者によって覆されました。ミッション後の分析によってクラフトの正当性が証明され、ミッション中はフライトディレクターの発言は絶対であるというルールが導入されました[ 16 ]。クラフトの決定を覆すには、NASAは即座に彼を解雇しなければなりませんでした[ 17 ] 。アポロ計画のフライトディレクターの職務記述書には、「フライトディレクターは、乗組員の安全とミッションの成功のために必要なあらゆる行動をとることができる」という一文しかありませんでした[ 18 ] 。

ヒューストンのミッションコントロールセンターは1965年に開設されました。このセンターはクラフトによって部分的に設計され、現在では彼の名前が付けられています。[ 16 ]ミッションコントロールでは、各フライトコントローラーは、宇宙船からのテレメトリを 監視するだけでなく、特定の宇宙船システムを担当するスタッフサポートルーム（または「バックルーム」）の専門家と音声ループを介して通信していました。[ 17 ]

アポロ13号は、精密な月面着陸を実証し、月面の特定の場所を探査することを目的として、 2回目のHミッションとなる予定でした。 [ 19 ]ケネディの目標はアポロ11号で達成され、アポロ12号では宇宙飛行士が精密着陸を実行できることが実証されたため、ミッション計画者は、安全に着陸し、地質学の最低限の訓練を受けた宇宙飛行士に月のサンプルを採取させて地球に持ち帰らせることだけに焦点を絞ることができました。アポロ13号では科学、特に地質学がより大きな役割を果たし、これはミッションのモットーである「Ex luna, scientia（月から、知識）」によって強調されました。[ 20 ]

宇宙飛行士とミッションコントロールの主要職員

位置宇宙飛行士
司令官（CDR） ジェームズ・A・ラヴェル・ジュニア4度目で最後の宇宙飛行
司令船パイロット（CMP） ジョン・「ジャック」・L・スワイガート・ジュニア唯一の宇宙飛行
月着陸船パイロット（LMP） フレッド・W・ヘイズ・ジュニア唯一の宇宙飛行

アポロ13号のミッションコマンダー、ジム・ラベルは、宇宙飛行当時42歳でした。彼はアメリカ海軍兵学校を卒業し、 1962年に第2期宇宙飛行士に選ばれる前は海軍の飛行士およびテストパイロットを務めていました。 1965年にはフランク・ボーマンと共にジェミニ7号に、翌年にはバズ・オルドリンと共にジェミニ12号に搭乗し、1968年には月を周回した最初の宇宙船となったアポロ8号に搭乗しました。 [ 21 ]アポロ13号当時、ラベルは3回のミッションで572時間というNASA最長の宇宙滞在時間を記録しました。[ 22 ]

キャプションを参照
打ち上げ前日のスワイガート、ラヴェル、ヘイズ。

ジャック・スワイガートは司令船操縦士（CMP）で38歳。機械工学の学士号と航空宇宙科学の修士号を取得していた。空軍と州空軍州兵に勤務し、 1966年に第5グループの宇宙飛行士に選ばれる前は技術テストパイロットを務めていた。[ 23 ]フレッド・ヘイズは月着陸船操縦士（LMP）で36歳。航空工学の学士号を取得し、海兵隊の戦闘機パイロットを経て、第5グループの宇宙飛行士に選ばれた当時はNASAの民間研究パイロットだった 。[ 24 ] [ 25 ]

アポロ計画の標準的な乗組員ローテーションによれば、アポロ13号の主力乗組員はアポロ10号のバックアップ乗組員となるはずだった[注釈 3 ]。マーキュリー計画とジェミニ計画のベテランであるゴードン・クーパーが船長、ドン・F・アイゼルがCMP、エドガー・ミッチェルがLMPとなるはずだった。NASAのフライトクルー運用部長であるディーク・スレイトンは、クーパーとアイゼルの2人を主力乗組員にローテーションさせるつもりはなかった。クーパーは訓練に対するいい加減な態度、アイゼルはアポロ7号での事件と不倫のせいで、2人とも不評だったからだ。彼が2人をバックアップ乗組員に任命したのは、他に利用できるベテラン宇宙飛行士がいなかったからである[ 28 ] 。スレイトンが当初アポロ13号に選んだのは、船長にアラン・シェパード、CMPにスチュアート・ルーサ、LMPにミッチェルだった。しかし、経営陣はシェパードが内耳疾患の手術から最近になって活動に復帰したばかりで、1961年以降飛行していなかったため、もっと訓練時間が必要だと感じた。こうして、ラベルの乗組員（ラベル自身、ヘイズ、ケン・マッティングリー）はアポロ11号のバックアップを務め、アポロ14号に予定されていたが、シェパードの乗組員と交換された。[ 28 ] 

キャプションを参照
アポロ13号事故直前のテレビ放送中のミッション・オペレーション・コントロールルーム。画面にはフレッド・ヘイズ宇宙飛行士が映っている。

スワイガートはもともとアポロ13号の予備乗組員のCMP（最高責任者）で、ジョン・ヤングが船長、チャールズ・デュークが月着陸船パイロットを務めていた。[ 29 ]打ち上げの7日前、デュークは息子の友人から風疹に感染した。[ 30 ]これにより、一緒に訓練していた主乗組員と予備乗組員の両方が風疹に感染した。5人のうち、以前の感染による免疫を持っていなかったのはマッティングリーだけだった。通常、主乗組員の誰かが地上にいなければならなくなった場合、残りの乗組員も交代し、予備乗組員が代わりに搭乗するが、デュークの病気のためこれは不可能となり、[ 31 ]打ち上げの2日前にマッティングリーはスワイガートに交代した。[ 23 ]マッティングリーは風疹を発症することなく、後にアポロ16号で飛行した。[ 32 ]

アポロ計画では、マーキュリー計画やジェミニ計画で使われた主力乗組員と予備乗組員に加えて、サポート乗組員と呼ばれる第3の宇宙飛行士乗組員が任命された。スレイトンがサポート乗組員を創設したのは、アポロ9号の指揮官となるジェームズ・マクディビットが、全米各地の施設で準備が進められているため、飛行乗組員が必要となる会議に出席できないだろうと考えたためである。サポート乗組員は、ミッションコマンダーの指示に従って支援することになっていた。[ 33 ]通常、序列は低く、ミッションの規則、飛行計画、チェックリストを作成し、最新の状態に保った。[ 34 ] [ 35 ]アポロ13号では、ヴァンス・D・ブランド、ジャック・ルースマ、ウィリアム・ポーグまたはジョセフ・カーウィンがサポート乗組員を務めた。[注 4 ] [ 40 ]

アポロ13号のフライトディレクターは、ホワイトチームのジーン・クランツ[ 41 ]（主任フライトディレクター）[ 42 ] [ 43 ] 、ブラックチームのグリン・ラニー、マルーンチームのミルトン・ウィンドラー、ゴールドチームのジェリー・グリフィン[ 41 ]でした。CAPCOM （アポロ計画中にミッションコントロールに所属し、乗組員との音声通信を担当した宇宙飛行士）[ 44 ]は、アポロ13号ではカーウィン、ブランド、ルースマ、ヤング、マッティングリーでした。[ 45 ]

ミッション記章とコールサイン

キャプションを参照
アポロ13号飛行記念の銀製ロビンズメダル

アポロ13号のミッションバッジには、ギリシャ神話の太陽神アポロが3頭の馬に引かれた戦車で月面を横切り、遠くに地球が描かれています。これは、アポロ飛行がすべての人々に知識の光をもたらすことを象徴しています。ミッションのモットーである「Ex luna, scientia（月から知識は）」が刻まれています。これは、ラヴェルが母校である海軍兵学校のモットー「Ex scientia, tridens（知識から海軍力は）」を引用したものです。[ 46 ] [ 47 ]

パッチにはミッション番号がローマ数字で「Apollo XIII」と記されていた。スワイガートがマッティングリーに代わった後も修正する必要はなかった。これは、乗組員の名前を含まないアポロ計画の記章が2つしかない（もう1つはアポロ11号）うちの1つだからである。これは芸術家のルーメン・マーティン・ウィンターが、ニューヨーク市のセント・レジス・ホテルのために描いた壁画を基にデザインした。 [ 48 ]この壁画は後に俳優トム・ハンクスが購入し、[ 49 ]映画「アポロ13」でラヴェルを演じた。現在はイリノイ州のキャプテン・ジェームズ・A・ラヴェル連邦医療センターに展示されている。[ 50 ]

ラヴェルが月着陸船のコールサインに水瓶座（水瓶座）を選んだとき、彼の念頭にあったのは、このミッションのモットーだった。水瓶座は水をもたらす神である。[ 51 ] [ 52 ]一部のメディアは、このコールサインはミュージカル「ヘアー」の同名の曲から取られたと誤って報じた。[ 52 ] [ 53 ]司令船のコールサイン「オデッセイ」は、ホメロスとの関連だけでなく、 SF作家アーサー・C・クラークの短編小説に基づいた最近の映画「2001年宇宙の旅」を指すために選ばれた。[ 51 ]ラヴェルは著書の中で、オデッセイという名前を選んだのは、その言葉とその意味である「多くの運命の転換期を伴う長い航海」が好きだったからだと述べている。[ 52 ]

この事故と、打ち上げ3日前にケン・マッティングリーに代わりジャック・スワイガートが乗組員を交代したことで、アポロ13号のロビンズのメダルは、正しい乗組員と月面着陸の日付がないことを表すために、ミッション後に溶かされて再鋳造された。[ 54 ]

宇宙船

オペレーション・チェックアウト棟のCSM-109オデッセイ

アポロ13号を月へ運ぶために使われたサターンVロケットはSA-508という番号が付けられ、アポロ 8号から12号で使われたものとほぼ同じだった。 [ 55 ]宇宙船を含めると、ロケットの重量は2,949,136キログラム（6,501,733ポンド）だった。[ 56 ] S -IC第1段のエンジンは、仕様範囲内ではあったものの、アポロ12号のものより440,000ニュートン（100,000ポンド重）少ない推力を生成すると定格されていた。[ 57 ]液体水素推進剤を低温に保つため、S-II第2段の極低温タンクは断熱されていた。初期のアポロ計画ではこれは貼り付けられたパネルの形で行われていたが、アポロ13号からは断熱材がタンクの外側に吹き付けられるようになった。[ 58 ]将来の月面探査ミッションでは、より重いペイロードを搭載するためにより多くの推進剤が必要になると予想されたため、テストとして追加の推進剤が搭載されました。これにより、この宇宙船はNASAがこれまでに飛行させた中で最も重いものとなり、アポロ13号は以前のミッションよりも発射塔を通過するのが明らかに遅くなりました。[ 57 ]

アポロ13号宇宙船は、司令船109番とサービス船109番（合わせてCSM-109）のオデッセイと、月着陸船 7号（LM-7）のアクエリアスで構成されていました。また、打ち上げ中に問題が発生した場合に司令船（CM）を安全な場所まで移動させる打ち上げ脱出システムと、ミッション開始後数時間、月着陸船（LM）を収容する宇宙船-LMアダプター（SLA-16）も宇宙船の一部とみなされていました。[ 59 ] [ 60 ]

LM段、CM、サービスモジュール（SM）は1969年6月にケネディ宇宙センター（KSC）で受領され、サターンVの各部品は6月と7月に受領された。その後、試験と組み立てが進められ、1969年12月15日に宇宙船を搭載した打ち上げ機のロールアウトで最高潮に達した。[ 59 ]アポロ13号は当初1970年3月12日に打ち上げられる予定だったが、同年1月にNASAは計画のための時間を確保し、アポロ計画をより長い期間に分散させるため、4月11日まで延期すると発表しました。[ 61 ]この計画は、予算上の制約[ 62 ]に対応して、年に2回のアポロ飛行を行うことになっており、これはアポロ20号がキャンセルされた直後のことでした。[ 63 ]

トレーニングと準備

ラヴェルは旗の展開を練習している

アポロ13号の主乗組員は、10日間の予定ミッション期間の1時間あたり5時間以上に相当する、1,000時間以上のミッション固有の訓練を受けた。主乗組員はそれぞれ、ケネディ宇宙センターとヒューストンにあるCM（ロケット）と（ラベルとヘイズの場合は）LM（着陸船）のシミュレーターで400時間以上を過ごした。その一部には、ミッションコントロールのフライトコントローラーも参加していた。[ 64 ]フライトコントローラーは、飛行中の宇宙船の問題に関する多くのシミュレーションに参加し、緊急事態への対応方法を学んだ。[ 17 ] 他の場所にある専用のシミュレーターも乗組員によって使用された。[ 64 ]

アポロ11号の宇宙飛行士は、乗組員の割り当てから打ち上げまでわずか6か月しかなく、地質学の訓練に充てる時間はほとんどなく、より優先度の高い仕事に多くの時間を費やした。[ 65 ]アポロ12号では、CAPCOMや、宇宙飛行士が見たものを科学者の模擬室に報告する野外での訓練など、同様の訓練がさらに行われた。[ 66 ]科学者で宇宙飛行士のハリソン・シュミットは、地質学の野外研修への熱意が限られていることに気付いた。刺激的な教師が必要だと信じたシュミットは、ラヴェルとヘイズがかつての恩師であるカリフォルニア工科大学のリー・シルバーに会えるよう手配した。2人の宇宙飛行士とバックアップのヤングとデュークは、シルバーと共に自費で野外研修に参加した。一緒に過ごした1週間の終わりに、ラヴェルはシルバーを地質学の指導者に任命し、シルバーはアポロ13号の地質学計画に幅広く関わることになった。[ 67 ]ファルーク・エルバズはマッティングリーと彼のバックアップであるスワイガートの訓練を監督し、飛行機から模擬の月面ランドマークを描写し、写真を撮ることが含まれていた。[ 68 ]エルバズは3人の主力宇宙飛行士全員に、ヒューストンとケネディ宇宙センター間の飛行中に見た地質学的特徴を説明させた。マッティングリーの熱意は、アポロ14号のCMPであるルーサなど他の宇宙飛行士がエルバズを教師として求めるきっかけとなった。[ 69 ]

アポロ11号の月着陸船「イーグル」が月面降下中に燃料切れに瀕していたことを懸念したミッションプランナーは、アポロ13号以降、司令船が月着陸船を低軌道に運び、そこから着陸を開始することを決定した。これは、月着陸船が低軌道に運ぶために燃料噴射を行ったアポロ11号と12号とは異なる変更点であった。この変更は、ミッションがより起伏の多い地形に向かう中で、宇宙飛行士がホバリングできる時間を増やすための取り組みの一環であった。[ 70 ]

計画では、2回の4時間の月面船外活動（EVA）のうち最初の1回をアポロ月面実験パッケージ（ALSEP）の科学機器グループの設置に充て、2回目にラヴェルとヘイズが着陸予定地点近くのコーンクレーターを調査することになっていた。 [ 71 ] 2人の宇宙飛行士は宇宙服を着用し、サンプル採取やツールやその他の機器の使用など、EVA手順のウォークスルーを約20回行った。彼らは「嘔吐彗星」に乗って、微小重力または月の重力をシミュレートした飛行を行い、宇宙服の着脱の練習も行った。月面への降下に備えて、ラヴェルはヘリコプターの操縦訓練を受けた後、月着陸訓練機（LLTV）を操縦した。[ 72 ]アポロ13号以前にも月着陸船（LLTV）1機と類似の月着陸研究機（LLRV）1機が墜落していたが、ミッションの指揮官はそれらの飛行を貴重な経験と考え、乗り気ではなかったNASAの経営陣を説得してLLTVの保有を認めさせた。[ 73 ]

実験と科学的目的

1970年1月、ハワイでの地質学研修中のラヴェル（左）とヘイズ

アポロ13号の着陸地点はフラ・マウロ・クレーター付近に指定されていた。フラ・マウロ層には、月の歴史初期にインブリウム盆地を埋め尽くした衝突によって飛散した物質が多く含まれていると考えられていた。その年代測定は、月だけでなく地球の初期の歴史についても情報を提供するだろう。そのような物質は、衝突によって月の表土が深く削り取られたと考えられているコーン・クレーターで見つかる可能性が高い。[ 74 ]

アポロ11号は月面に地震計を残したが、太陽電池式のこの装置は最初の2週間の月夜に耐えられなかった。アポロ12号の宇宙飛行士も、原子力発電のALSEP（月着陸船探査装置）の一部として地震計を残した。[ 75 ]アポロ13号も、ALSEPの一部としてアポロ12号のものと同様の地震計（受動地震実験装置、PSEとして知られる）を搭載し、宇宙飛行士によって月面に残された。[ 76 ]この地震計は、アポロ13号の月着陸船の上昇段が投棄された後に、質量と速度が既知の物体が既知の場所に衝突することで較正されることになっていた。[ 77 ]

アポロ13号で行われたALSEPの実験には、熱流実験（HFE）が含まれていました。これは、深さ3.0メートル（10フィート）の穴を2つ掘るものでした。[ 78 ]これはヘイズ氏の責任で、彼はコアサンプルを採取するために同じ深さの3つ目の穴を掘ることも決めていました。[ 79 ]荷電粒子月環境実験（CPLEE）は、月に到達する太陽​​起源の陽子と電子を測定しました。[ 80 ]この実験装置には、月大気検出器（LAD）[ 81 ]と、デブリの蓄積を測定するためのダスト検出器も含まれていました。[ 82 ]熱流実験とCPLEEは、アポロ13号で初めて実施されましたが、他の実験は以前にも実施されていました。[ 79 ]

ヘイズは月着陸船に搭載された輸送容器から燃料カプセルを取り出す訓練を行った。実際の輸送容器は開封されずに、放射能を帯びた内容物とともに太平洋に沈んだ。

ALSEPに電力を供給するために、SNAP-27放射性同位体熱電発電機（RTG）が打ち上げられた。米国原子力委員会によって開発されたSNAP-27は、アポロ12号で初めて打ち上げられた。燃料カプセルには約3.79キログラム（8.36ポンド）のプルトニウム酸化物が含まれていた。月への輸送のためにカプセルの周囲に設置されたキャスクは、グラファイトとベリリウムの熱シールドと、チタンとインコネル材の構造部品で作られていた。そのため、ミッション中止時にプルトニウムで大気を汚染するのではなく、地球の大気圏への再突入時の熱に耐えられるように作られていた。[ 83 ]

月面に立てるために、アメリカ合衆国の国旗も持ち去られた。[ 84 ]アポロ11号と12号では、国旗は前着陸脚の耐熱管に収められていたが、アポロ13号では月着陸船降下段のモジュール化機器収納装置（MESA）に移された。空気のない月面で国旗を掲げるための構造は、アポロ12号のものから改良された。[ 85 ]

船長のA7L宇宙服のヘルメット、腕、脚に初めて赤いストライプが入れられました。これは、アポロ11号の後、撮影された画像を検査した際にアームストロングとオルドリンの区別が困難になったためですが、この変更はアポロ12号には間に合いませんでした。[ 86 ]宇宙飛行士が月面を歩く際に飲むためにヘルメットの内側に取​​り付けられた新しいドリンクバッグは、事故前のアポロ13号の最後のテレビ放送でヘイズによって実演されました。[ 87 ] [ 88 ]

アポロ13号の主要ミッション目的は、「フラ・マウロ層の予め選定された地域において、月相調査、測量、および物質のサンプリングを行う。アポロ月面実験装置を展開・起動する。月面での作業能力を開発する。探査候補地の写真を撮る。」[ 89 ]宇宙飛行士たちは、月周回軌道から月を撮影したり、地球への帰還中に月自体を撮影したりするなど、他の写真撮影目標も達成することになっていた。これらの写真撮影の一部は、ラベルとヘイズが月面を歩いた際にスワイガートが行うことになっていた。[ 90 ]スワイガートはまた、地球月系のラグランジュ点の写真を撮ることになっていた。アポロ13号には、テレビ用と動画用を含めて12台のカメラが搭載されていた。[ 79 ]乗組員はまた、月のバイスタティックレーダー観測データをダウンリンクすることになっていた。しかし、事故のため、これらのいずれも実施されなかった。[ 90 ]

アポロ13号の飛行

アポロ13号の月周回飛行の軌跡。事故発生時の月までの距離を示している。
アポロ13号が辿った月周回軌道（縮尺どおり）。事故はミッション開始から約56時間後に発生した。

打ち上げと月周回軌道投入

アポロ13号は1970年4月11日、ケネディ宇宙センターから打ち上げられた。
旅のほとんどの期間におけるアポロ 13 号宇宙船の構成: 画像をクリックすると、番号付きコンポーネントのキーが表示されます。

ミッションは予定時刻の4月11日午後2時13分（ EST、協定世界時19時13分）に打ち上げられた。第2段の中央（内側）エンジンが約2分早く停止するという異常が発生した。[ 91 ] [ 92 ]これは深刻なポゴ振動が原因であった。アポロ10号から、機体の誘導システムはチャンバー圧力の逸脱に応じてエンジンを停止するように設計された。[ 93 ]ポゴ振動はタイタンロケット（ジェミニ計画で使用）や以前のアポロミッションでも発生していたが、[ 94 ] [ 95 ]アポロ13号ではターボポンプのキャビテーションとの相互作用によって増幅された。[ 96 ] [ 97 ]ポゴを防止する修正はミッションのために用意されていたが、スケジュールのプレッシャーによりハードウェアをアポロ13号に統合することはできなかった。[ 93 ] [ 98 ]飛行後の調査で、エンジンは壊滅的な故障を起こす前にあと1サイクルしか耐えられないことが明らかになった。[ 93 ] 4基の船外エンジンとS-IVB第3段はそれを補うために長く燃焼し、機体は計画されていた190キロメートル（120マイル、100海里）の円形駐機軌道に非常に近いところに到達し、約2時間後に月周回軌道への投入（TLI）が行われ、ミッションは月へのコースに設定された。[ 91 ] [ 92 ]

TLIの後、スワイガートはCSMオデッセイをLMアクエリアスにドッキングさせる前に分離と転置の操作を行い、宇宙船は第3段から切り離された。[ 99 ]その後、地上管制官は第3段をアポロ12号の地震計の範囲内に衝突するコースに送り、ミッション開始からわずか3日後に衝突が行われた。[ 100 ]

乗組員はフラ・マウロへの3日間の旅に備えて準備を整えた。ミッション開始から30分40秒50秒、テレビカメラが作動している状態で、乗組員はアポロ13号をハイブリッド軌道に乗せるための噴射を実施した。自由帰還軌道からの離脱は、これ以上の噴射を行わなければ、アポロ13号は自由帰還の場合のように地球に迎撃するのではなく、帰還軌道上で地球に衝突しないことを意味していた。[ 101 ]自由帰還軌道では月の赤道付近の地点にしか到達できなかったが、TLI後であればいつでも開始できるハイブリッド軌道では、フラ・マウロのような高緯度の地点にも到達可能であった。[ 102 ]土壇場で慌てていたスワイガートが連邦所得税申告書（4月15日提出期限）を提出し忘れたことに気づき、ミッションコントローラーの笑い声の中、どうしたら延期できるかと尋ねると、コミュニケーションが活発化した。彼は期限までに国外にいたため、60日間の延長を受ける権利があると判断された。[ 103 ]

LMシステム試験のための入室は58:00:00に予定されていたが、ミッション3日目にクルーが目覚めると、3時間繰り上げられたことが知らされ、その後さらに1時間繰り上げられた。テレビ放送は55:00:00に予定されており、ラヴェルが司会を務め、観客にオデッセイ号とアクエリアス号の内部を案内した。[ 104 ]どのテレビ局も放送を放送していなかったため、観客は限られており、[ 105 ]マリリン・ラヴェル（ジム・ラヴェルの妻）は、夫とクルー仲間の様子を見たいなら、ミッションコントロールのVIPルームに行かざるを得なかった。[ 106 ]

事故

アポロ 13: ヒューストン、問題が発生しました(1970) — NASA公式情報フィルム リール。

テレビ放送から約6分半後、つまり56:00:00に近づく頃、アポロ13号は地球から約18万海里（21万マイル、33万キロメートル）の地点にいた。[ 107 ]ヘイズが月着陸船のシステムテストを終え、シャットダウンを完了させている間、ラヴェルはテレビカメラを収納していた。CAPCOM （宇宙通信司令官）のジャック・ルースマはスワイガートに、ベネット彗星の撮影を容易にするために機体の姿勢を変えることを含む、いくつかの指示を送った。[ 107 ] [ 108 ]

SMの酸素タンクの1つに搭載されている圧力センサーが故障しているように見えたので、CSMの電気系統の監視を担当するEECOMのSy Liebergotがタンク内の撹拌ファンの作動を要請した。通常、これは1日に1回行われ、撹拌することでタンクの内容物が均一になり、圧力の測定値がより正確になる。 [ 107 ]飛行責任者のKranzは、放送終了後、乗組員が落ち着くまでLiebergotに数分間待たせた。[ 109 ]その後、Lousmaがその要請をSwigertに伝え、Swigertはファンを制御するスイッチを作動させ、[ 107 ]数秒後に再びスイッチを切った。[ 108 ]

スワイガートがスイッチを作動させてから95秒後、[ 109 ]宇宙飛行士たちは「かなり大きな爆発音」を聞いた。それと同時に電力の変動と姿勢制御スラスタの噴射音が聞こえた。[ 110 ] [ 111 ]地球への通信とテレメトリは1.8秒間途絶えたが、システムが自動的に修正し、月周回通信用の高利得Sバンドアンテナを狭ビームから広ビームに切り替えた。[ 112 ]事故は55時54分53秒（協定世界時4月14日3時8分、米国東部標準時4月13日午後10時8分）に発生した。スワイガートは26秒後に「オーケー、ヒューストン、問題が発生しました」と報告し、55時55分42秒にラヴェルが「ヒューストン、問題が発生しました。メインBバスの電圧が低下しました」と繰り返した。[ 107 ]ウィリアム・フェナーは、クランツに管制室の問題を最初に報告した誘導士官（GUIDO）であった。 [ 107 ]

ラヴェルは、その音を聞いた当初、ヘイズが月着陸船のキャビン再加圧バルブを作動させたのではないかと考えた。このバルブも爆発音を発した（ヘイズは乗組員を驚かせるためにこれをするのが好きだった）。しかし、ラヴェルはヘイズが何が起こったのか全く理解していないことを見抜いた。スワイガートは当初、隕石が月着陸船に衝突したのではないかと考えたが、彼とラヴェルはすぐに漏れがないことに気づいた。[ 113 ]「メインバスB不足電圧」とは、SMの3つの燃料電池（それぞれのタンクから配管された水素と酸素で駆動）からSMの2つの電力分配システムのうち2番目のシステムに供給される電圧が不十分であることを意味する。CSMのほぼすべての装置に電力が必要だった。バスは一時的に通常の状態に戻ったが、すぐにバスAとBの両方に電圧不足が発生した。ヘイズは燃料電池の状態を確認し、2つが機能していないことを発見した。ミッション規則では、すべての燃料電池が作動していない限り、月軌道に入ることは禁じられていた。[ 114 ]

事故発生から数分後、タンク 2が空でタンク 1の圧力が徐々に低下していること、宇宙船のコンピューターがリセットされていること、高利得アンテナが機能していないことなど、いくつかの異常な数値が記録された。リーベルゴットは当初 、タンク2の揺れに続くタンク2からの懸念すべき兆候を見逃していた。タンク 1の数値がタンク2内の状態を示す良い指標になると信じていたから だ。「バックルーム」で彼をサポートする管制官も同様だった。クランツがリーベルゴットにこの件について質問すると、彼は当初、計器の不具合による誤計測の可能性もあると答えた。その後、彼はこのことでしばしばからかわれた。[ 17 ]窓の外を見ていたラヴェルは、「何らかのガス」が宇宙空間に噴出していると報告し、深刻な問題が発生していることを明らかにした。[ 115 ]

燃料電池は作動に酸素を必要とするため、酸素タンク 1が空になると残りの燃料電池も停止します。つまり、CSMの唯一の重要な電力と酸素源は、CMのバッテリーと酸素「サージタンク」のみとなります。これらはミッションの最後の数時間に必要なものですが、既に酸素が不足していた残りの燃料電池は、サージタンクから酸素を供給していました。クランツはサージタンクを隔離し、酸素を節約するよう指示しましたが、これはタンク1の酸素が 消費または漏出するため、残りの燃料電池が2時間以内に機能停止することを意味しました。[ 114 ]宇宙船の周囲は事故による無数の小さな破片で満たされ、星を航行に利用するあらゆる試みを困難にしました。[ 116 ]ミッションの目標は、宇宙飛行士を地球に生還させることだけになりました。[ 117 ]

月の周りを回る

この直接的な中止の描写 (1966 年の計画報告書より) は、アポロ 13 号の事故が発生した場所よりも、ミッションのかなり前の、地球に近い地点からの帰還を想定しています。
NASA – アポロ13号月面ミッション – 月面の眺め (2:24)

月着陸船は月面での使用に備えてバッテリーと酸素タンクが満タンに充電されていたため、クランツは宇宙飛行士に月着陸船の電源を入れ、「救命ボート」として使用するよう指示した[ 17 ]。 これは想定されていたシナリオではあったものの、実現は難しいと考えられていた[ 118 ] 。月着陸船をこのように使用する手順は、アポロ10号の訓練シミュレーションで月着陸船が生存に必要であったにもかかわらず、間に合うように電源を入れることができなかったことを受けて、月着陸船の飛行管制官によって開発されたものであった[ 117 ]。もしアポロ13号の事故が帰還航海中に発生し、月着陸船が既に切り離されていたとしたら、宇宙飛行士は[ 119 ]、ラヴェルとヘイズが月面を歩いている間に発生した爆発と同様に、月周回軌道上での爆発によって死亡していたであろう[ 120 ] 。

重要な決定は帰還経路の選択でした。「直接打ち切り」は、SMの主エンジン（サービス推進システム、SPS）を使って月に到達する前に帰還するものでした。しかし、事故によってSPSが損傷する可能性があり、燃料電池は電力需要を満たすために少なくともあと1時間は持続する必要がありました。そこでクランツは、宇宙船が地球に帰還する前に月の周りを旋回するという、より長い経路を選択しました。アポロ13号はフラ・マウロに向かうハイブリッド軌道に乗っていましたが、自由帰還軌道に戻す必要がありました。LMの降下推進システム（DPS）はSPSほど強力ではありませんでしたが、これは可能でした。しかし、CSM/LM宇宙船をLMから操縦する必要があるとは考えられていなかったため、ミッションコントロールのコンピューター用の新しいソフトウェアを技術者が開発する必要がありました。 CMがシャットダウンされる間、ラヴェルはその誘導システムの方向情報を書き写し、手計算でそれを停止されていたLMの誘導システムに転送した。彼の要請でミッションコントロールは彼の計算結果を確認した。[ 117 ] [ 121 ] 61:29:43.49に、34.23秒間のDPS噴射により、アポロ13号は自由帰還軌道に戻った。[ 122 ]

アポロ13号の乗組員は月着陸船から月の写真を撮影した。

この変更により、アポロ13号は約4日で地球に帰還することになったが、インド洋への着水となるため、NASAの回収部隊はそこにほとんどいなかった。ジェリー・ボスティックをはじめとする飛行力学担当官（FIDO）は、帰還時間を短縮するとともに、主要な回収部隊が配置されている太平洋への着水場所の変更を強く望んでいた。一つの選択肢は帰還時間を36時間短縮するものの、SM（宇宙船）の投棄が必要だった。これは帰還中にCMの耐熱シールドを宇宙空間に露出させるためであり、これは設計上の想定外だった。FIDOは他の解決策も提案した。NASAの職員と技術者が参加した会議の後、出席していた上級職員である有人宇宙飛行センター所長ロバート・R・ギルルースは、DPS（月着陸船）を用いた噴射を決定した。これにより12時間の短縮が可能となり、アポロ13号は太平洋に着陸する。この「PC+2」噴射は、月への最接近である近日点の2時間後に行われる予定だった。 [ 117 ] 周縁部では、アポロ13号が有人宇宙船による地球からの最長距離記録（ギネス世界記録による）を樹立し、これは現在も保持されている。4月14日午後7時21分（米国東部標準時）（4月15日午前0時21分（協定世界時））に地球から400,171キロメートル（248,655マイル、216,075海里）を飛行した。[ 123 ] [注 5 ]

噴射の準備中に、乗組員はS-IVBが計画通り月に衝突したことを知らされ、ラヴェルは「まあ、少なくとも今回の飛行では何かがうまくいった」と冗談を言った。[ 126 ] [ 127 ]クランツのホワイト・ミッション・コントローラー・チームは、他のチームのサポートと、宇宙飛行士を帰還させるために緊急に必要な手順の開発にほとんどの時間を費やしていたが、PC+2手順のためにコンソールを手にした。[ 128 ]通常、このような噴射の精度は、ラヴェルがLMのコンピューターに転送した位置合わせを、宇宙飛行士が航法に使用する星の位置と比較することで保証できるが、宇宙船に付随する多くの破片に反射する光のためにそれは非現実的であった。そのため、宇宙飛行士は位置が不明瞭になることのない唯一の星、太陽を使用した。ヒューストンはまた、月がLMの船長窓の中央に位置して噴射すると伝えたが、その精度はほぼ完璧で、誤差は毎秒0.3メートル（1フィート）未満だった。[ 126 ]噴射は79時27分38秒95秒に行われ、4分23秒続いた。[ 129 ]その後、乗組員は消耗品を節約するため、LMシステムのほとんどを停止した。[ 126 ]

地球への帰還

スワイガートは、CMの水酸化リチウムキャニスターをLMで使用できるように改造した装置を手にしている。

LMは十分な酸素を積んでいたが、それでも水酸化リチウムペレットのキャニスターに吸収される二酸化炭素を除去するという問題が残っていた。LMのキャニスターの在庫は、2人の宇宙飛行士が月面で45時間過ごすのに十分だったが、地球への帰還旅で3人の宇宙飛行士を支えるには十分ではなかった。[ 130 ] CMには十分なキャニスターがあったが、LMのものと形や大きさが異なっていたため、LMの機器には使用できなかった。地上の技術者たちは、手順書から切り取ったプラスチックカバー、ダクトテープ、その他宇宙船で利用可能なアイテムを使って、このギャップを埋める方法を考案した。[ 131 ] [ 132 ] NASAの技術者たちは、この即席の装置を「メールボックス」と呼んだ。[ 133 ]装置の製作手順は、CAPCOMのジョセフ・カーウィンが1時間かけて乗組員に読み上げ、スワイガートとヘイズが製作した。二酸化炭素濃度は即座に低下し始めた。ラヴェルは後にこの即興的な行動を「地上と宇宙の協力の好例」と評した。[ 134 ]

ラヴェルは極寒の宇宙船内で休もうとする

CSMの電力は燃料電池で賄われており、燃料電池は副産物として水を生成したが、LMは銀亜鉛電池で動いていたが、銀亜鉛電池は水を生成しなかったため、電力と水（機器の冷却と飲料水の両方に必要）の両方が重要となった。LMの電力消費は可能な限り低く抑えられた。[ 135 ]スワイガートはCMの蛇口から水を汲み、飲料水バッグに詰めることができたが[ 126 ]、ヘイズは当初、個人消費を制限したとしても、再突入の約5時間前には冷却用の水がなくなると計算した。アポロ11号のLMのシステムは月軌道上で切り離された後、給水が停止した状態でも7〜8時間は動作し続けていたため、この値は許容範囲内に思われた。最終的に、アポロ13号は12.8キログラム（28.2ポンド）の水を残して地球に帰還した。[ 136 ]乗組員の配給量は1人1日0.2リットル（6.8液量オンス）で、3人の宇宙飛行士は合計14キログラム（31ポンド）の体重を失い、ヘイズ氏は尿路感染症を発症した。[ 137 ] [ 138 ]この感染症はおそらく水分摂取量の減少によって引き起こされたが、微小重力と宇宙放射線の影響で病原体に対する免疫系の反応が弱まった可能性もある。[ 139 ]

暗くなった宇宙船内の気温は3℃（38℉）まで下がった。[ 140 ]ラヴェルは乗組員に宇宙服を着用させることも考えたが、暑すぎると判断した。代わりにラヴェルとヘイズは月面船外活動用のブーツを履き、スワイガートは重ね着をした。3人の宇宙飛行士は皆寒がっていたが、特にスワイガートは水袋に水を満たしている際に足が濡れてしまい、月面歩行の予定がなかったため月面用のオーバーシューズを持っていなかった。彼らは軌道を乱さないよう尿を宇宙に放出しないよう指示されていたため、尿を袋に入れて保管した。壁に水が結露したが、機器パネルの裏側に結露があったとしても[ 141 ]問題は発生しなかった。これはアポロ1号の火災後に実施された電気絶縁の大幅な改善のおかげもある。[ 142 ]このような状況にもかかわらず、乗組員から苦情はほとんど出なかった。[ 143 ]

フライトコントローラーのジョン・アーロンは、マッティングリーや数人のエンジニアや設計者とともに、司令船を完全にシャットダウンした状態から起動する手順を考案した。これは飛行中に行うことは想定されておらず、ましてやアポロ13号の厳しい電力と時間の制約下では想定されていなかったことだった。[ 144 ]宇宙飛行士たちはこの手順を難なく実行した。クランツは後に、彼らが生き残ったのは、命がけの危機的状況でテストパイロットとして経験を積んでいたためだと語っている。 [ 143 ]

ミッションコントロールは、低温環境と十分な休息不足が重なると、再突入前の司令船の起動が妨げられることを認識し、飛行開始から133時間後、ラヴェルに月着陸船をフル稼働させて客室温度を上げる許可を与えた。これには月着陸船の誘導コンピュータの再起動も含まれていた。月着陸船のコンピュータが稼働していたため、ラヴェルは航法照準を行い、月着陸船の慣性計測装置（IMU）の較正を行うことができた。月着陸船のコンピュータがその位置と方向を認識したため、司令船のコンピュータは後に月着陸船のセットアップに使用される通常の手順とは逆の手順で較正され、再起動プロセスの手順が削減され、PGNCS制御による再突入の精度が向上した。[ 145 ]

再突入と着水

地球横断ロケットの投入は正確だったものの、宇宙船は徐々にコースを外れ、軌道修正が必要になった。月着陸船の誘導システムはPC+2回目の噴射後に停止していたため、乗組員は地球の昼と夜の境界線を頼りに航路を定めるよう指示された。この手法はNASAの地球周回ミッションでは用いられているが、月からの帰還時には用いられなかった。 [ 143 ]このDPS噴射は105:18:42に14秒間行われ、計画されていた突入時の飛行経路の角度は安全範囲内に戻った。しかし、137:40:13に月着陸船の反応制御システム（RCS）スラスタを使用して21.5秒間、さらにもう一度噴射する必要があった。SMは30分も経たないうちに切り離され、乗組員は初めて損傷を確認し、写真を撮ることができた。彼らの報告によると、SMの外装パネルが1枚丸ごと失われ、酸素タンク棚の上の燃料電池が傾いており、高利得アンテナが損傷しており、他の場所にもかなりの量の破片があった。[ 146 ]ハイズ氏はSMのエンジンベルに損傷の可能性があることを視認し、SPSを使用しないというクランツ氏の決定を正当化した。[ 143 ]その後、乗組員はLMからCMに戻り、生命維持装置を再起動した。[ 4 ]

宇宙船がパラシュートで海に接触
アポロ13号は1970年4月17日に南太平洋に着水した。

解決すべき最後の問題は、再突入直前に月着陸船を司令船から安全な距離に切り離す方法であった。月周回軌道上での通常の手順は、LMを解放してから司令船のRCSを使用して司令船を引き離すことであったが、この時点ではSMは既に切り離されていた。LMの製造元であるグラマンは、上級科学者バーナード・エトキンが率いるトロント大学のエンジニアチームに、モジュールを押し離すためにドッキングトンネルにどの程度の空気圧を残すか（完全に宇宙に放出するのではなく）という問題を解決するよう指示した。宇宙飛行士たちはその解決策を適用し、成功した。[ 147 ] LMは地球の大気圏に再突入して破壊され、残りの破片は深海に落下した。[ 119 ] [ 148 ]アポロ13号の最終的な軌道修正は、原子力委員会の懸念に対応するものでした。原子力委員会は、SNAP-27 RTGに搭載予定だったプルトニウム酸化物を収容したキャスクを安全な場所に着地させたいと考えていました。着水地点は太平洋のトンガ海溝上空、同海溝の最深部の一つであり、キャスクは水深10キロメートル（6マイル、5海里）の海底に沈みました。その後のヘリコプターによる調査で、放射性物質の漏洩は確認されませんでした。[ 143 ]

大気圏再突入時の司令船周囲の空気のイオン化により、通常は4分間の通信途絶が発生する。アポロ13号の再突入経路が浅かったため、この時間は予想よりも長く6分に延び、管制官は司令船の耐熱シールドが故障したのではないかと懸念した。[ 149 ]オデッセイ号は無線通信を再開し、南太平洋の南緯21度38分24秒、西経165度21分42秒、[ 150 ]アメリカ領サモアの南東、回収船硫黄島から6.5km (4.0 mi; 3.5 nmi) に無事着水した。[ 151 ]乗組員は疲労していたものの、水分摂取不足で重度の尿路感染症を発症したヘイズを除いて健康状態は良好だった。[ 138 ]乗組員は船上で一夜を過ごし、翌日アメリカ領サモアのパゴパゴへ飛行した。ハワイへ飛行し、そこでリチャード・ニクソン大統領から文民最高位の栄誉である大統領自由勲章を授与された。[ 152 ]一夜を過ごした後、ヒューストンへ帰還した。[ 153 ] / 南緯21.64000度、西経165.36167度 / -21.64000; -165.36167 （アポロ13号着水）

ニクソン大統領はホノルルへ向かう途中、ヒューストンに立ち寄り、アポロ13号ミッション運用チームに大統領自由勲章を授与した。[ 154 ]当初、ニクソン大統領はNASA長官トーマス・O・ペインに授与する予定だったが、ペインはミッション運用チームを推薦した。[ 155 ]

国民とメディアの反応

誰も信じてくれないかもしれないが、この6日間の旅の間、アポロ 13号が地球の人々にどれほどの印象を与えたのか、私たちはまったくわかっていなかった。10億もの人々がテレビやラジオで私たちを追いかけ、あらゆる新聞の見出しで私たちについて読んでいるとは夢にも思わなかった。私たちを救助した空母「硫黄島」に乗っていても、その意味がわからなかった。船員たちも私たちと同様にメディアから遠く離れていたからだ。ホノルルに着いて初めて、私たちは自分たちの影響を理解した。そこでは、ニクソン大統領と[NASA長官の]ペイン博士が出迎え、私の妻マリリン、フレッドの妻メアリー（妊娠中だったので念のため医師も同行していた）、そして独身のジャックの両親が、いつもの航空会社のスチュワーデスの代わりに出迎えてくれた。

— ジム・ラヴェル[ 138 ]

この事件により、アポロ計画への世界的な関心が再燃し、テレビ中継は数百万人が視聴しました。ソ連の4隻の艦船が、必要に応じて支援を行うために着陸地点に向かいました[ 156 ]。また、他の国々も、宇宙船が他の場所に不時着した場合の支援を申し出ました[ 157 ] 。ニクソン大統領は予定をキャンセルし、宇宙飛行士の家族に電話をかけ、アポロの追跡と通信が調整されていたメリーランド州グリーンベルトにあるNASAゴダード宇宙飛行センターに向かいました[ 156 ]。

この救出劇は、アポロ11号による初の月面着陸を除けば、それまでのどの宇宙飛行よりも世間の注目を集めた。世界中で大きなニュースとなり、人々はテレビの前に立ち、最新の状況を知るためにテレビ局が通常番組を中断して速報を伝えた。教皇パウロ6世は1万人の信者を率いて宇宙飛行士の無事な帰還を祈り、インドではその10倍の人数が宗教的な祝祭で祈りを捧げた。[ 158 ]アメリカ合衆国上院 は4月14日、従業員が祈りを捧げられるよう、企業に対し、その日の午後9時に営業を停止するよう求める決議を可決した。 [ 156 ]

推定4000 万人のアメリカ人がアポロ 13号の着水式を3つのネットワークで生中継し、さらに3000万人が6時間 連続で放送された番組の一部を視聴した。+1時間半のテレビ放送。アメリカ国外でもさらに多くの人が視聴した。ニューヨーク・タイムズのジャック・グールドは、アポロ13号について「悲劇的な大惨事に瀕していたにもかかわらず、おそらく月面着陸の成功よりも世界をより深く結びつけた」と述べた。 [ 159 ] 

調査と対応

審査委員会

酸素タンク2番、ヒーターとサーモスタットユニットが見える

乗組員が帰還するとすぐに、NASA長官ペインと副長官ジョージ・ローは事故を調査するための調査委員会を任命した。NASAラングレー研究センター所長エドガー・M・コートライトを委員長とし、ニール・アームストロング他6名[注 6 ]からなる委員会は、6月15日にペインに最終報告書を送付した[ 161 ]。 報告書によると、故障はサービスモジュールの第 2酸素タンクで発生したことが判明した。[ 162 ]酸素タンク2内の撹拌ファンへの配線のテフロン絶縁体が損傷してい たため、配線がショートしてこの絶縁体が発火した。その結果生じた火災によりタンク内の圧力が上昇し、ついにはタンクのドームが破損し、燃料電池ベイ（SMセクター 4）が急速に膨張する気体酸素と燃焼生成物で満たされた。圧力上昇はセクター4を覆うアルミニウム外部パネルを固定していたリベットを破裂させ 、セクターを宇宙空間に露出させて消火させた。剥がれたパネルは近くの高利得アンテナに衝突し、狭ビーム通信モードが無効になり、地球との通信が1.8秒間中断されました。その間、システムは自動的にバックアップの広ビームモードに切り替わりました。[ 163 ] SMのセクターは互いに気密ではなく、SM全体がセクター 4と同じ圧力になるまでの時間があれば、CMの熱シールドにかかる力によって2つのモジュールが分離していたでしょう。報告書は、タンク内にテフロンや、アルミニウムなど超臨界酸素中で可燃性を示す他の材料が使用されていたことに疑問を呈しました。[ 164 ]委員会は、事故の他の原因を示唆する証拠は見つかりませんでした。[ 165 ]

吹き飛ばされつつあるパネル
プロセスのさらに先
 調査の一環として行われたテスト中に排出されたSMセクター4のカバーに似たパネル

機械的な衝撃により、第 1燃料セルと第 3燃料セルの酸素バルブが閉じてしまい、両燃料セルは使用不能となった。[ 166 ]酸素タンク2の突然の故障により 酸素タンク 1も損傷し、損傷した配管またはバルブを介して内容物が130分にわたって漏れ出し、SMの酸素供給が完全に枯渇した。[ 167 ] [ 168 ] SMの酸素タンクが両方とも空になり、SMにもその他の損傷があったため、ミッションは中止せざるを得なかった。[ 169 ]委員会は緊急事態への対応を称賛し、「アポロ13号の欠陥はほぼ大惨事であり、乗組員と彼らを支援した地上管制チームの卓越したパフォーマンスによってのみ回避された」と述べた。[ 170 ]

酸素タンク2は、司令船の主任請負業者であるカリフォルニア州ダウニーのノースアメリカンロックウェル（NAR）の下請けとして、コロラド州ボルダーのビーチ・エアクラフト社によって製造された。 [ 171 ]タンク2には2つのサーモスタットスイッチが含まれていたが、元々は司令船の28ボルトの直流電源用に設計されたが、ケネディ宇宙センター（KSC）での地上試験中に使用される65ボルトにさらされると故障する恐れがあった。[ 172 ] 1962年の最初の仕様では、スイッチの定格は28ボルトだったが、1965年に発行された改訂仕様では、ケネディ宇宙センターでより迅速にタンクを加圧できるように65ボルトが要求された。しかし、ビーチが使用したスイッチの定格は65ボルトではなかった。[ 173 ]

NARの施設では、酸素タンク2は元々アポロ10号のサービスモジュールSM-106に設置されていた酸素棚に設置されていたが、潜在的な電磁干渉問題を解決するために取り外され、別の棚が設置された。取り外しの際に、固定ボルトが取り外されていなかったため、棚は誤って少なくとも5センチメートル（2インチ）落下した。これによる損傷の可能性は低いが、充填ラインアセンブリが緩んでいて落下によって悪化した可能性がある。いくつかの再テスト（タンクへの液体酸素の充填は含まれていない）の後、1968年11月に棚はアポロ13号用のSM-109に再設置され、1969年6月にケネディ宇宙センター（KSC）に出荷された。[ 174 ]

カウントダウン実証試験は、 SM-109をサターンV型ロケットの先端近くに設置して、1970年3月16日に開始された。試験中、極低温タンクは満たされたが、酸素タンク2は通常の排水ラインから排出することができず、この問題を記録した報告書が作成された。NASAと契約業者の協議の後、タンクを排出す​​る試みは3月27日に再開された。タンクが正常に排出されないため、タンク内のヒーターがオンになり、酸素が蒸発した。サーモスタットスイッチはヒーターの温度が27℃（80℉）以上にならないように設計されていたが、65ボルトの電源供給下では故障した。タンク内のヒーターチューブの温度は540℃（1,000℉）に達した可能性があり、テフロン絶縁材が損傷した可能性が高い。[ 172 ]温度計は29℃（85℉）以上を示すように設計されていなかったため、手順を監視していた技術者は異常を検知しなかった。この加熱は、主力クルーのラヴェルとマッティングリー、そしてNASAの管理者と技術者によって承認されていた。[ 175 ] [ 176 ]タンクを交換していれば、ミッションは少なくとも1ヶ月遅れていただろう。[ 137 ]タンクは打ち上げ前に再び液体酸素で満たされたが、電源が接続されると危険な状態になった。[ 169 ] 委員会は、ミッションコントロールの要請でスワイガートが酸素タンク2のファンを起動したことで、電気アークが発生し、タンクが発火したと判断した。[ 177 ]

委員会は、熱線点火装置を取り付けた酸素タンクのテストを実施しました。このテストによりタンク内の温度が急上昇し、その後タンクが故障し、アポロ13号の酸素タンク2で見られたのと同様のテレメトリが生成されました。[ 178 ] SMセクター4で紛失したと見られていたパネルと同様のパネルを使用したテストでは、 テスト装置内でパネルが分離しました。[ 179 ]

対応の変化

 アポロ14号の再設計された酸素タンク

アポロ14号とその後のミッションでは、酸素タンクが再設計され、適切な電圧に対応できるようサーモスタットがアップグレードされた。ヒーターは酸素圧を維持するために必要であったため、そのまま残された。密閉されていないモーターを搭載した撹拌ファンは取り外されたため、酸素量計の精度が低下した。そのため、タンクの残量が半分以下にならないように、3つ目のタンクを追加する必要があった。[ 180 ] 3つ目のタンクは SMのベイ1、他の2つのタンクとは反対側に設置され、緊急時には燃料電池と他の2つの酸素タンクから遮断し、CMの環境システムにのみ供給できるように遮断弁が設けられた。酸素量プローブはアルミニウムからステンレス鋼にアップグレードされた。[ 181 ]

ベイ4のすべての電気配線は ステンレス鋼で覆われました。燃料電池の酸素供給バルブは、テフロン加工された配線を酸素から隔離するように再設計されました。宇宙船とミッションコントロールの監視システムは、異常発生時により迅速かつ目に見える警告を発するように改造されました。[ 180 ] 19リットル（5米ガロン）の非常用水がCMに貯蔵され、LMの降下段に電力を供給していたものと同じ非常用バッテリーがSMに搭載されました。LMは、LMからCMへの電力伝送を容易にするために改造されました。[ 182 ]

余波

リチャード・ニクソン大統領がアポロ13号の宇宙飛行士に大統領自由勲章を授与

1971年2月5日、アポロ14号の月着陸船アンタレスは、アラン・シェパードとエドガー・ミッチェルの両宇宙飛行士を乗せて、フラ・マウロ付近の月面に着陸した。そこはアポロ13号が探査する予定だった場所である。[ 183 ]​​ヘイズ氏は月面への降下中[ 184 ]と、シェパードとミッチェルがコーン・クレーター付近を探査した2回目の船外活動中[ 185 ]にCAPCOMを務めた。

アポロ13号の宇宙飛行士は誰も再び宇宙を飛ぶことはなかった。ラヴェルは1973年にNASAと海軍を退職し、民間部門に転身した。[ 186 ]彼は2025年に97歳で亡くなった。[ 187 ]スワイガートは1975年のアポロ・ソユーズテスト計画（ソ連との初の共同ミッション）に参加する予定だったが、アポロ15号の郵便カバー事件の影響で外された。彼は1973年にNASAを休職し、政界入りするためにNASAを去り、1982年に下院議員に選出されたが、宣誓する前に51歳で癌で亡くなった。[ 188 ]ヘイズ氏は中止されたアポロ19号のミッションの指揮官になる予定で、 1979年にNASAを退職する前にスペースシャトルの進入着陸テストに参加した。 [ 189 ]

アポロ13号では月面着陸こそされなかったものの、いくつかの実験が行われた。[ 190 ]その一つは打ち上げロケットのS-IVB（サターンVの3段目）を使ったもので、以前のミッションでは切り離された後に太陽周回軌道に投入されていた。アポロ12号が残した地震計は月への小物体の衝突を頻繁に検知していたが、より大きな衝突であれば月の地殻についてより多くの情報が得られると考えたため、アポロ13号からはS-IVBを月に衝突させることになった。[ 191 ]衝突はミッション開始から77分56秒40秒に起こり、衝突地点から117キロメートル（73マイル）離れた地震計の感度を下げるほどのエネルギーを発生した。[ 100 ]アポロ12号が雷に見舞われた後に追加された、軌道上昇中の大気電気現象の量を測定する実験では、限界気象におけるリスクの増大を示すデータが得られた。同期衛星から雲の高さを測定できるかどうかをテストするために撮影された地球の一連の写真は、期待通りの結果を得た。[ 190 ]

グラマンは、月着陸船（CSM）の主契約者であるノースアメリカン・ロックウェルに対し、月までの往復の大部分を「牽引」したとして、冗談半分で請求書を発行した。請求書の項目には、40万マイル（1マイルあたり1ドル、最初の1マイルは4ドル追加）、バッテリー充電費536.05ドル、酸素代、そして「客室に追加の宿泊客」（スワイガート氏）の4泊分（1泊あたり8ドル）が含まれていた。20%の「商業割引」と、期日通りの支払いに対する2%の割引を差し引いた結果、最終合計は31万2421.24ドルとなった。ノースアメリカンは、過去にグラマンの月着陸船3機を無償で月まで輸送した実績があることを理由に、支払いを拒否した。[ 192 ] [ 193 ] [ 194 ]

アポロ13号の司令船オデッセイがカンザス州ハッチンソンのコスモスフィアに展示されている

CMは試験のために分解され、部品は長年保管されていました。その一部はスカイラブ救出ミッションのトレーナーに使用されました。トレーナーはケンタッキー州ルイビルのケンタッキー科学センターに展示されていました。コスモスフィアのマックス・アリーはオデッセイの修復プロジェクトを行い、カンザス州ハッチンソンの博物館に展示されています。[ 195 ]

アポロ13号はラヴェルによって「成功した失敗」と称された。[ 196 ]スペースシャトルの宇宙飛行士マイク・マッシミノは、アポロ13号は「チームワーク、友情、そしてNASAの真髄を示した」と述べた。[ 120 ]この事故への対応は繰り返し「NASA​​の輝かしい瞬間」と呼ばれてきた。[ 197 ] [ 198 ] [ 199 ] [ 200 ]今でもそう見られている。[ 120 ]作家のコリン・バージェスは、「アポロ13号の生死をかけた飛行は、有人宇宙飛行に内在する途方もないリスクを劇的に証明した。そして、乗組員が無事地球に帰還すると、再び国民の無関心が広がった」と記している。[ 201 ]

ウィリアム・R・コンプトンは、アポロ計画に関する著書の中で、アポロ13号について「ミッションオペレーションチームによるリアルタイムの即興による英雄的な努力だけが乗組員を救った」と述べている。[ 202 ]リック・ヒューストンとミルト・ヘフリンは、ミッションコントロールの歴史の中で、「アポロ13号は、ミッションコントロールが、命が危険にさらされている宇宙飛行士たちを再び地球に帰還させることができることを証明した」と述べている。[ 203 ]元NASA主任歴史家ロジャー・D・ローニウスは、「宇宙飛行の歴史における他のどの事故よりも、この事故からの復旧はNASAの能力に対する世界の信頼を強固なものにした」と書いている。[ 204 ]しかし、この事故は、有人宇宙飛行センター所長ギルルースを含む一部の当局者に、NASAがアポロ計画に宇宙飛行士を送り続けるならば、必然的に何人かは死亡するだろうと確信させ、彼らはできるだけ早く計画を終了させるよう求めた。[ 204 ]ニクソンの顧問は、宇宙での災害は政治的資本を失うことになるとして、残りの月面ミッションのキャンセルを勧告した。[ 205 ]予算削減により決定は容易になり、アポロ13号後の休止期間中に2つのミッションがキャンセルされ、 1972年12月のアポロ17号をもって計画は終了した。 [ 204 ] [ 206 ]

キャプションを参照
アポロ13号の撮影中に使用された司令船のレプリカ

1974年の映画『ヒューストン、困ったな』は、アポロ13号の事故を舞台にしながらも、緊急事態によって勤務スケジュールが乱れ、生活にさらなるストレスがかかった地上職員が直面する危機を描いた架空のドラマである。ラヴェルはこの映画について「虚構的で悪趣味だ」と公に批判した。[ 207 ] [ 208 ]

「ヒューストン…問題発生」は、1978年3月に放送されたBBCのドキュメンタリーシリーズ「命 がかかっている」のエピソードタイトルである。これは、事件を簡略化してはいるものの、正確に再現したものであった。[ 209 ] 1994年、アポロ11号の25周年を記念して、PBSは「アポロ13：危機一髪、そして帰還」と題した90分のドキュメンタリーをリリースした。[ 210 ] [ 211 ]

飛行後、乗組員は本の執筆を計画したが、執筆に着手することなくNASAを去った。ラヴェルが1991年に退職した後、ジャーナリストのジェフリー・クルーガーから、このミッションに関するノンフィクションの執筆依頼を受けた。スワイガートは1982年に亡くなり、ヘイズもそのようなプロジェクトには興味を示さなくなった。その結果生まれた本『失われた月：アポロ13号の危険な航海』は1994年に出版された。[ 212 ]

1995年には、小説『アポロ13』を原作とした映画が公開された。監督はロン・ハワード、主演はトム・ハンクス（ラヴェル役）、ビル・パクストン（ヘイズ役）、ケビン・ベーコン（スワイガート役）、ゲイリー・シニーズ（マッティングリー役）、エド・ハリス（クランツ役）、キャスリーン・クインラン（マリリン・ラヴェル役）である。ジェームズ・ラヴェル、クランツ、そして他の出演者たちは、この映画は多少の劇的な演出はあるものの、ミッションの出来事をかなり正確に描写していると述べた。例えば、スワイガートの台詞に対するラヴェルの有名なセリフ「ヒューストン、困った」を「ヒューストン、困った」に変更している。[ 107 ] [ 213 ]また、この映画は、ハリス（クランツ役）が劇中で発した「失敗は選択肢ではない」というフレーズを生み出した。このフレーズはクランツと深く結びつき、2000年に出版された自伝のタイトルにも使われた。[ 213 ]この映画はアカデミー賞9部門にノミネートされ、編集賞と音響賞の2部門で受賞した。[ 214 ] [ 215 ]

1998年のミニシリーズ『地球から月へ』（ハンクスとハワードが共同制作）では、エピソード「番組を中断します」でこのミッションがドラマ化されている。アポロ13号の長編映画のように乗組員の視点で事件を描くのではなく、地球にいて、この出来事を報道しようと競い合うテレビ記者たちの視点から描かれている。[ 216 ]

2020年、BBCワールドサービスは、NASAのミッション音声や参加者のアーカイブおよび最近のインタビューを活用したラジオ番組「13 Minutes to the Moon」の放送を開始した。シーズン2のエピソードは2020年3月8日に放送が開始され、エピソード1「時限爆弾：アポロ13号」では打ち上げと爆発について説明した。エピソード2では、ミッションコントロールが事故を否定し信じられない様子が詳しく描かれ、他のエピソードではミッションの他の側面が取り上げられている。第7話であり最終話は、COVID-19パンデミックのために延期された。「エピソード7への延期」の中で、BBCはシリーズのプレゼンターである医師のケビン・フォンが召集されたことを説明した。[ 217 ] [ 218 ]

2020年のミッション50周年を前に、ミッションに関する「アポロ・イン・リアルタイム」サイトがオンラインで公開され、視聴者はミッションの展開を追跡したり、写真や動画を見たり、ヒューストンと宇宙飛行士やミッションコントローラー間の会話の音声を聴いたりすることができるようになった。[ 219 ] COVID-19パンデミックのため、NASAは2020年4月に飛行50周年記念の対面式イベントを開催しなかったが、2020年4月10日に新しいドキュメンタリー「アポロ13：ホームセーフ」を初公開した。 [ 220 ]いくつかのイベントは2020年後半に再スケジュールされた。[ 221 ]

注記

  1. ^この出来事は、NASAの最近の歴史書や乗組員の記録では爆発と表現されている。 [ 7 ] [ 8 ]しかし、正式な事故報告書では爆発という用語の使用を避けている。 [ 9 ]当時のNASAの技術者たちは「タンクの故障」という表現を好んだが、これはより正確であることと、「爆発」という言葉に付随する否定的な意味合いを避けるためであった。 [ 10 ]
  2. ^アポロ宇宙飛行士は生命保険に加入していなかったが、保険料は民間の第三者によって支払われ、その関与は公表されていなかった。 [ 15 ]
  3. ^バックアップクルーの役割は、主力クルーに何かあった場合に備えて訓練し、飛行に備えることだった。 [ 26 ]バックアップクルーは、ローテーションに従って、バックアップとして割り当てられた3回のミッション後に主力クルーとして割り当てられた。 [ 27 ]
  4. ^いくつかの情報源ではカーウィンを挙げている[ 36 ]が、他の情報源ではポーグを3人目のメンバーとして挙げている[ 37 ] [ 38 ] [ 39 ]
  5. ^この記録は、ミッション中に月が地球から最も遠い地点に近づいたために樹立された。アポロ13号は独自の自由帰還軌道をとったため、他のアポロ月探査ミッションよりも月の裏側から約100キロメートル（60マイル）遠くまで到達したが、これは記録への貢献はわずかであった。 [ 124 ] 2009年に宇宙力学者ダニエル・アダモが軌道を再構成した研究では、最長距離は東部標準時午後7時34分（協定世界時0時34分13秒）の400,046キロメートル（248,577マイル）と記録されている。アポロ10号は399,806キロメートル（248,428マイル）で2番目に遠い記録を保持している。 [ 125 ]
  6. ^その他のメンバーは、ロバート・F・オールナット（NASA本部長官補佐官）、ジョン・F・クラーク（ゴダード宇宙飛行センター所長）、ウォルター・R・ヘドリック・ジュニア准将（アメリカ空軍本部宇宙システム・エンジニアリング・センター宇宙部長）、ヴィンセント・L・ジョンソン（宇宙科学応用局技術担当副長官）、ミルトン・クライン（NASA宇宙原子力推進局AECマネージャー）、ハンス・M・マーク（エイムズ研究センター所長）である。 [ 160 ]

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出典

ウィキメディア・コモンズには、アポロ13号に関連するメディアがあります。
Wikiquoteにはアポロ13号に関する引用があります。

NASAの報告

マルチメディア

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