Apollo 13 — de succesvolle mislukking

Apollo 13 is de missie die nooit de maan bereikte en toch onuitwisbaar in de herinnering staat. Op 11 april 1970 vertrok de bemanning voor wat de derde maanlanding van het Apollo-programma had moeten worden, na de successen van Apollo 11 en Apollo 12. Twee dagen later, ruim 320.000 kilometer van de aarde, explodeerde een zuurstoftank in de servicemodule. In één klap verloor het ruimtevaartuig het grootste deel van zijn elektriciteit, drinkwater en zuurstof. De maanlanding was onmogelijk geworden; nu draaide alles om één vraag: konden de drie mannen het halen?

De officieuse bijnaam “succesvolle mislukking” vat de paradox precies samen. Technisch gezien was de missie mislukt; wat zij toonde aan improvisatievermogen, samenwerking en koelbloedigheid onder extreme druk behoort tot het meest indrukwekkende wat het ruimtevaarttijdperk heeft voortgebracht. En de terugkeer van Lovell, Swigert en Haise was niet ondanks het drama, maar dankzij het werk van honderden mensen op de grond en in het ruimtevaartuig zelf.

De bemanning: Lovell, Swigert en Haise

Jim Lovell was een veteraan van de ruimtevaart. Hij had al drie ruimtevluchten achter de rug: Gemini 7, Gemini 12 en Apollo 8, waarbij hij als een van de eerste mensen om de maan had gevlogen. Apollo 13 zou zijn vierde en laatste vlucht worden, en zijn kans op een maanlanding — iets wat hem bij Apollo 8 was ontzegd omdat die missie niet landde. Lovell stond bekend als een rustige, bekwame commandant, precies het type dat je wilde in een crisissituatie.

Jack Swigert was eigenlijk niet de oorspronkelijke piloot van de commandomodule. Ken Mattingly, die aanvankelijk was aangewezen, werd drie dagen voor lancering vervangen omdat hij mogelijk mazelen had opgelopen. Swigert stapte in als vervanger, zonder veel tijd voor extra voorbereiding. Ironisch genoeg bleek Mattingly nooit ziek te worden; Swigert zat in het ruimtevaartuig.

Fred Haise was als piloot van de maanlander Aquarius aangewezen voor de landing in het Fra Mauro-hoogland. Hij had geen eerdere ruimtevluchtervaringen, maar was technisch uiterst onderlegd en had uitgebreid geoefend in simulaties. In de uren en dagen na de explosie zou de maanlander Aquarius, Haises domein, de reddingsboot worden voor het hele team.

“Houston, we've had a problem”

Op 13 april 1970, twee dagen na lancering en terwijl Apollo 13 op koers naar de maan was, klonk er een harde knal aan boord. Swigert meldde onmiddellijk naar de grond: “Houston, we've had a problem here.” Lovell herhaalde de melding. In de populaire cultuur is dit versimpeld tot de tegenwoordige tijd — “we have a problem” — maar de originele woorden waren in de verleden tijd, een nuance die de rustige toon van de bemanning treffend weergaf.

Wat was er gebeurd? In de servicemodule, het cilindrische gedeelte achter de commandomodule dat onder meer de grote raketmotor en de energievoorziening bevatte, was tank nummer twee voor vloeibare zuurstof ontploft. De oorzaak lag in een keten van kleine ontwerpfouten en nalatigheden die tijdens de productie en het testen van de tank waren opgetreden. Een beschadigde thermostaat had ertoe geleid dat de elektrische verwarmingselementen in de tank tijdens een grondtest veel te heet waren geworden, wat de isolatie had beschadigd. Toen de tank bij een routineroering tijdens de vlucht warm werd, ontplofte de isolatie. De knal beschadigde ook tank nummer één, waardoor de zuurstofvoorraad snel weglekte.

Zonder zuurstof konden de brandstofcellen die de elektriciteit opwekten niet functioneren. Binnen enkele uren zou de commandomodule op batterijen draaien die slechts voor de terugkeer in de dampkring bestemd waren. De bemanning moest onmiddellijk verhuizen naar de maanlander Aquarius, die functioneerde als noodgenerator.

De maanlander als reddingsboot

Het gebruik van de maanlander als reddingsboot was al eerder in simulaties bedacht als noodscenario, maar niemand had verwacht dat het werkelijkheid zou worden. De Aquarius was ontworpen voor twee mensen voor anderhalf dag; nu moesten drie mannen er vier dagen in doorbrengen. De uitdagingen waren groot: de zuurstofvoorraad moest worden beheerd, het drinkwater was beperkt, en de kooldioxidefilters van de maanlander waren al snel uitgeput.

De CO₂-filters van de Aquarius waren ronde patronen. Die van de commandomodule waren vierkant. Beide waren aan boord, maar de vierkante pasten niet in de ronde houders van de maanlander. In Houston bedachten ingenieurs een procedure om met behulp van de materialen die aan boord waren — plasticzakken, karton van een handleiding, duct tape en slangen — een noodfilter te bouwen. Via radioverbinding gaven ze de bemanning stap voor stap instructies. Het geheel werkte, en de CO₂-concentratie daalde tot veilige niveaus. Dit “brievenbus”-filter, zoals het spottend werd genoemd naar zijn hoekige vorm, is een van de meest iconische improvisaties uit de ruimtevaartgeschiedenis.

Ook de navigatie was een uitdaging. Zonder de normale systemen van de commandomodule moest de bemanning koers houden naar de aarde via handmatige berekeningen en sternavigatie. De grote raketmotor van de servicemodule was niet meer te gebruiken; in plaats daarvan maakten de astronauten gebruik van de afdaalmotor van de Aquarius, een motor die eigenlijk nooit was bedoeld voor correctiebrandingen op weg naar huis. Elke manoeuvre vroeg precieze timing en nauwkeurige uitvoering.

De omweg via de maan

Technisch gezien was het mogelijk geweest het ruimtevaartuig direct terug naar de aarde te sturen, maar de vluchtleiders kozen voor een andere route: de maan omvliegen. Dat klinkt omslachtig, maar had praktische voordelen. De baan die het ruimtevaartuig al invloog, kon worden benut als een gratis bochtje; bovendien was een directe terugkeer met de beschikbare motorkracht lastiger te berekenen. De bemanning vloog op 15 april 1970 op circa 254 kilometer langs de achterkant van de maan — het dichtst bij het oppervlak dat een bemand vaartuig ooit was geweest zonder te landen.

Die passage achter de maan betekende ook een periode van radiostilte: het vaartuig was tijdelijk buiten bereik van de aarde. In die stilte lagen drie mannen in een kleine, koud wordende capsule, wetend dat de volgende manoeuvre allesbepalend zou zijn. Bij de maan gekomen, voerden ze een correctiebrand uit die de terugkeer nauwkeuriger maakte. Elke kilowattuur elektriciteit moest worden gespaard; de temperatuur in de commandomodule daalde tot net boven het vriespunt. De astronauten leden aan koude en slaaptekort, maar bleven functioneren.

De nacht in Houston: improvisatie op de grond

Terwijl de bemanning in de ruimte improviseert, werken honderden ingenieurs en technici bij NASA in Houston dag en nacht om oplossingen te bedenken. Het vluchtleidingsteam wisselde elkaar af maar iedereen bleef beschikbaar. Ingenieurs die de systemen van de maanlander en de commandomodule hadden ontworpen, waren dag en nacht bereikbaar om problemen te analyseren. Procedures die normaal weken van simulatie vergen, werden in uren bedacht en aan de bemanning gecommuniceerd.

Een van de lastigste kwesties was het opstarten van de commandomodule voor de terugkeer in de dampkring. De module had al dagen geen stroom gehad en was doorweekt van condenswater; bij normaal gebruik werd zo'n opstartprocedure zorgvuldig over uren uitgesmeerd. Nu moest het in minuten. Ingenieurs van North American Rockwell, de bouwer van de commandomodule, werkten een nieuwe, versnelde procedure uit die de stroom geleidelijk zou herstellen zonder de beperkte batterijen te overbelasten. Het werkte.

Terugkeer en splashdown

Op 17 april 1970, zes dagen na lancering, naderde het ruimtevaartuig de aarde. Kort voor de terugkeer koppelden de astronauten het servicemodule los; voor het eerst konden ze de schade zien. Eén zijpaneel was volledig weggeblazen. Lovell beschreef het als “one whole side of the spacecraft missing”. Hierna koppelden ze ook de Aquarius af — de reddingsboot die zijn werk had gedaan en niet kon worden teruggebracht. “Farewell, Aquarius, and we thank you,” klonk het van vluchtleider.

De commandomodule Odyssey daalde met parachutes door de dampkring en landde in de Stille Oceaan. De reddingsschepen stonden klaar. Alle drie de astronauten kwamen levend en intact terug, al hadden ze last van uitdroging, koude en slaaptekort. Haise had een nierontsteking opgelopen. Maar ze leefden. Toen de capsule aan dek van het reddingsschip USS Iwo Jima werd gehesen, barstte in de vluchtleidingsruimte in Houston een gejuich los dat de muren deed trillen.

Oorzaak, onderzoek en lessen

Na de terugkeer stelde NASA een onderzoekscommissie in. De conclusie was helder maar pijnlijk: de explosie was vermijdbaar geweest. Een reeks ontwerpfouten, productieproblemen en gemiste kansen bij het testen had een sluimerende tijdbom gecreëerd die met een gewone roerstap in werking werd gezet. De thermostaatinstelling van de tank was verkeerd voor de voedingsspanning van het Kennedy Space Center; dat was bij een grondtest niet opgemerkt. De beschadigde isolatie was niet geïnspecteerd na de test die hem had beschadigd.

De lessen werden breed toegepast. Zuurstoftanks in latere Apollo-missies werden opnieuw ontworpen. Procedures voor grondtesten werden aangescherpt. En het bewustzijn groeide dat zelfs de meest doordacht lijkende systemen kunnen falen door een keten van kleine, afzonderlijk onschuldige fouten — een les die relevant bleef bij latere ruimtevaartongelukken zoals die van de Challenger en Columbia.

Nalatenschap: de “succesvolle mislukking”

Apollo 13 bereikte de maan niet. De wetenschappelijke doelen, waaronder de landing in het Fra Mauro-hoogland, werden niet gehaald; die zouden een jaar later worden overgenomen door Apollo 14. In die zin was de missie een mislukking. Maar de manier waarop mensen, systemen en improvisatie samenwerkten om drie levens te redden, maakte van Apollo 13 iets bijzonders dat voorbijging aan de vraag of er al dan niet maanstenen waren meegenomen.

De missie inspireerde boeken, documentaires en de beroemde speelfilm van Ron Howard uit 1995, met Tom Hanks als Jim Lovell. Die film heeft generaties het verhaal bijgebracht, soms met kleine dramaturgische vrijheden maar trouw aan de essentie. De zin “Houston, we have a problem” is in het dagelijkse taalgebruik binnengeslopen als idioom voor een serieus onverwacht probleem.

Voor het Apollo-programma had de bijna-ramp ook een politiek effect: ze zette de noodzaak van veiligheid hoger op de agenda en leidde tot aanpassingen die de latere missies — Apollo 14, Apollo 15, Apollo 16 en Apollo 17 — veiliger maakten. Van de twaalf mensen die uiteindelijk op de maan liepen, was er niet één die betrokken was bij een dodelijk ongeluk tijdens de vlucht — een gegeven dat mede te danken is aan de lessen van Apollo 13.

Het verhaal van Apollo 13 herinnert ons eraan dat ruimtevaart geen risicoloze onderneming is, maar ook dat menselijke vernuft en samenwerking kunnen opwegen tegen de meest onvoorziene tegenslag. Wie de maan wil begrijpen als een plek waarheen mensen reisden, begrijpt die reis niet volledig zonder dit verhaal van de missie die er niet aankwam — maar toch alles gaf.